Pınarbaşı karst kaynağının (Seydişehir, Konya) hidrograf-kemograf analizleriyle incelenmesi
Investigation of Pınarbaşı karst spring (Seydi̇şehi̇r, Konya) with hydrograph-chemograph analyses
Yazar: SÜLEYMAN SELİM ÇALLI
Danışman: PROF. MEHMET ÇELİK
Ankara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Jeoloji Mühendisliği = Geological Engineering

Özet:
Tez kapsamında Pınarbaşı karst kaynağının beslenme ve boşalım ilişkisinin kurulabilmesi için kaynak hidrografları ve kemografları incelenmiştir. Hidrograflar yağış-kaynak boşalımı ilişkisi ve çekilme eğrisi analizleri olarak detaylandırılmıştır. Kaynak boşalımının yağışlara verdiği tepkinin akiferdeki doluluk oranı ile ilişkili olduğu,  çekilme eğrisi analizleri ile kaynağın laminar ve türbülanslı boşalım yaptığı belirlenmiştir. Pınarbaşı karst kaynağının en yüksek boşalımı Mart 2017'de 8.700 l/s ile gerçekleşmiş olup, söz konusu dönemde kaynağın iki farklı türbülanslı (ve) ve iki farklı laminar (1 ve 2) akım rejiminde boşalım yaptığı tespit edilmiştir. Fırtına akış dönemindeki boşalım analizleri baz alınarak akiferin toplam rezervi 5,48.106 m3 olarak hesaplanmıştır. Kemograf analizleri yağış-kaynak boşalımı-özgül elektriksel iletkenlik analizleri, su kimyası analizleri, izleme deneyi ile detaylandırılmıştır. Kaynağın beslenme bölgesinde yer alan kayaçlarda ve kaynak tarafından taşınmış kum boyu sedimanlarda petrografi ve XRD analizleri yapılmıştır. Kaynak boşalım noktasında biriken kumların Seydişehir, Polat, Çataloluk ve Çobanağacı formasyonları ile Dipsiz Göl ofiyolitlerine ait olduğu belirlenmiştir. Askı maddelerde yapılan SEM-EDS analizleri ile kalsit taneciklerinin yüzeylerinde karstlaşmaya bağlı çözünme izleri ve ipliksi kil mineralleri tespit edilmiştir. Kaynak sularında toplam askı katı miktarı (TSS) fırtına dönemleri ile doğrudan ilişkili olup, akifer rezervinin dolu ya da boş olmasına bağlı olarak kaynakta görülme zamanı değişmektedir. Kaynağın su tipi Ca-HCO3 olarak belirlenmiştir. Yeraltı suyu akiferde su-kayaç etkileşimi bakımından yeterli zamanı bulamadığından kalsit ve dolomit minerallerince doygunluğa ulaşamamış olup, akiferde çözünme devam etmektedir. İzleme deneyi sonucunda Muharrem düdeni ile Pınarbaşı, Fası Boğazı ve İçerikışla kaynakları arasında hidrolik bağlantı olduğu belirlenmiştir. Karst akifer sisteminde, Muharrem Düdeni ile Pınarbaşı Kaynağı arasında ortalama yeraltı suyu akım hızı 1.820 m/gün olup, bölgede yeraltı suyu akımı genellikle GB'dan K, KD ve D yönlerine doğrudur. Kaynak boşalım debisi Seydişehir Meteoroloji İstasyonu yağış verileri ile doğrudan ilişkilidir.

Abstract:
In this study, it is aimed to identify the recharge-discharge relationships of the Pınarbaşı karst spring with the help of hydrograph and chemograph analyses. The karst spring are analysed via spring-discharge hydrograph and spring hydrograph recession analysis. The Pınarbaşı karst spring discharge parameters are instantly measured during the study. Peak discharge in the hydrograph is observed on March 2017 with 8,700 l/s. The spring discharge has two subsystem of turbulent flow (β1 and β2) and two subsystem of laminar flow (α1 and α2). With the hydrograph recession analysis, two different (turbulent and laminar) spring discharge characteristics are obtained. The aquifer reservoir volume is also calculated as 5.48.106 m3 from the hydrograph recession curve on March 2017. The spring chemograph analyses are detailed with precipitation-discharge-electrical conductivity measurements, water chemistry analyses, Total Suspended Solid (TSS) analyses and tracer test. Additionally, all the lithological units and spring sediments are investigated with petrographic analysis. In accordance with petrographic analysis, the spring sediments sources from the Seydişehir, Polat, Çataloluk, Çobanağacı formations and Dipsiz Göl ophiolites in the recharge area. Furthermore, the dissolution marks on suspended solids and fibrous clay minerals are delineated by SEM-EDS analyses. It is reached that there is a strong relationship between spring discharge and the amount of TSS, and in the same way, the delivery time of the suspended sediments is highly dependent on the water level. The spring water is Ca-HCO3 facies and it is under saturated to calcite and dolomite minerals because of the short travel time in order to water-rock interaction. As a result of this, the karstification process is still persisting. A tracer test from Muharrem swallow hole in catchment is carried out in April 2017 when spring hydrograph is recessing and the spring was discharging as laminar flow. As a result of the test, the hydraulic relationship between the Pınarbaşı, Fası and İçerikışla springs is obtained. The mean groundwater velocity in karst aquifer is obtained 1,820 md-1. The mean groundwater flow is from SW through N-E-NE directions. The spring discharge values are in accordance with the precipitation measured by Seydişehir Meteorological Measurement Station. The discharge increase is changing depending on the water level in the aquifer.