Menekşe karst platosu yer altı suyu beslenim karakteristiğinin doğru akım özdirenç yöntemleriyle araştırılması
Investigation of groundwater recharge characteristics of Menekse karst plateau with direct current resistivity methods
Yazar: AHMET ŞENER
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ ERTAN PEKŞEN
Kocaeli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeofizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Jeofizik Mühendisliği = Geophysics Engineering

Özet:
Karst akiferleri ile beslenme alanları arasındaki ilişkinin karakterizsyonuna yönelik hidrojeolojik çalışmalar, klasik hidrojeolojik yöntemler ile karst hidrojeolojisine özgü metotların bir arada kullanılmasını gerektirmektedir. Mağara sistemlerinin araştırılması, kaynak hidrograf analizleri ve boya izleme deneyleri gibi çeşitli metotların uygulandığı bu tür çalışmalarda, hidrojeolojik metotların yetersiz kaldığı koşullarda, jeofizik yöntemler aracılığıyla gömülü karstik yapılar, kırık-çatlak sistemleri ve uzanımları belirlenerek, beslenme alanları ile akifer arasındaki ilişki daha iyi karakterize edilebilir.

Bu kapsamda, hidrodinamik özellikleri detaylı olarak ortaya konulmuş olan Yuvacık Baraj Havzası Karst Akiferi'nin iki temel beslenme bölgesinden biri olan Menekşe Karst Platosu'nda, kare dizilim ve çoklu elektrot rezistivite yöntemleri uygulanmıştır. Kare dizilim yöntemi ile plato içerisindeki baskın süreksizlik zonları, çoklu elektrot rezistivite uygulamaları ile ise, karstik boşluklar, farklı hidrodinamik karaktersitiklere sahip karstik zonlar ve toprak örtüsünün kalınlığı ile dağılımı belirlenmeye çalışılmıştır.

Kare dizilim uygulamaları, plato içerisinde kuzeydoğu-güneybatı ve güneydoğu-kuzeybatı yönelimli baskın süreksizlik zonlarının olduğunu göstermiştir. Çoklu elektrot rezistivite uygulamaları ise gerek iyi karstlaşmış, kanal akımlarının hüküm sürdüğü; gerekse karstlaşmanın iyi gelişmediği, difüzif karakterli yeraltısuyu dolaşımının baskın olduğu zonları ortaya koymuştur. Ayrıca, toprak örtü kalınlığının plato içerisinde büyük değişkenlik göstermekle birlikte, kimi yerlerde (noktasal beslenimin gözlendiği subatanların yakınında) beklenenin aksine 10-15 metre kalınlığa kadar ulaştığı saptanmıştır.

Menekşe karst platosunda yürütülen bu çalışma, kare dizilim ve çoklu elektrot rezistivite uygulamalarının bir arada kullanımının, karst akiferlerinde yürütülen hidrojeolojik çalışmalarda, beslenme alanları ile akifer arasındaki ilişkinin karakterizasyonu hususunda destekleyici bir metot teşkil edebileceğini göstermiştir.

Abstract:
Groundwater studies conducted in karst areas to characterize the relation between recharge areas and karst aquifers require application of classical hydrogeological methods like analysis of spring hydrographs together with the methods unique to karst hydrogeology such as exploration of cave systems and application of dye tracing tests. When it comes to inadequacy of hydrogeological methods in some situations, relation between recharge areas and karst aquifer can better be characterized with geophysical methods determining embedded karst features, fracture systems and their orientation.

In this context, square array and multi-electrode resistivity methods were applied in Menekşe Karst Plateau, an important recharge area of the karst aquifer in the Watershed of Yuvacık Dam. Square array measurements were taken to find out if any dominant orientation of fissure or fracture zone existed in plateau and multi electrode resistivity measurements were taken to reveal caves, karst zones with different hydrodynamic characteristics and distribution of the soil zone thickness.

Square array data indicated the existence of discontinuities oriented through northeast-southwest and northwest-southeast direction. Multi electrode resistivity methods revealed well karstified zones dominated by conduit flow as well as poorly karstified zones dominated by groundwater flow with diffusive characteristics. Also, considerably varying soil zone thickness, contrary to expectations, was determined to reach 10 to 15 m depth in some places (near swallow holes with point infiltration).

This case study conducted in Menekşe karst plateau showed that combined application of square array and multi-electrode resistivity methods could constitute a supportive method for characterization of relation between recharge areas and karst aquifer in hydrogeological studies conducted in karst areas.