Kozluk kaynağı'nın (Malatya) hidrojeolojik incelemesi
The hydrogeological investigation of Kozluk spring (Malatya)
Yazar: SAFA ÇELİK
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ ÖZLEM ÖZTEKİN OKAN
Fırat Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Uygulamalı Jeoloji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Jeoloji Mühendisliği = Geological Engineering
Dizin: Debi katsayısı = Discharge coefficient ; Koruma alanları = Conservation areas ; Maillet formülü = Maillet formula ; Yer altı suları = Ground waters

Özet:
Kozluk Kaynağı'nın (Malatya) hidrojeolojik incelenmesini konu alan bu çalışmanın amacı, kaynak oluşumlarının açıklanması, düzenli debi ölçümleri ile gerçek rejim dönemlerinin belirlenmesi, kimyasal analizler ve izotop analizler ile suların kimyasal bileşimlerinin litoloji ile ilişkisinin açıklanması, suların kökenlerinin belirlenmesidir. Ayrıca bu çalışma kapsamında suların kimyasal bileşimleri çeşitli standartlarla karşılaştırılmış ve içme suyu amaçlı kullanımları değerlendirilmiştir.
Yağışlı ve kurak dönemi temsil etmek için Mayıs (2020) ve Eylül (2019) aylarında yeraltı sularından numuneler alınmıştır. Her iki dönemde de yeraltı sularının kimyasal ve izotop analizleri yapılmıştır. Yeraltı sularından numuneler alınırken pH, sıcaklık (T) ve elektriksel iletkenliği (EC) arazide yerinde ölçülmüştür. Kaynak debileri dikdörtgen savaklar yardımıyla, çeşmelerin debileri ise belirli hacim yöntemiyle ölçülmüştür.
Çalışma sahasında, Devoniyen-Jura yaşlı Malatya Metamorfitleri'ne ait rekristalize kireçtaşları ve şistler geniş alanlarda yüzeylemektedir. Kaynakların akifer birimleri Malatya Metamorfitleri'ne ait rekristalize kireçtaşları olup, şistler geçirimsiz temel birimleri oluşturmaktadır. İncelenen suların pH değerleri 7,30-8,04 arasında, elektriksel iletkenlik değerleri ise 233,60-535,00 µS/cm arasında değişmektedir. Schoeller diyagramı incelendiğinde yeraltı sularındaki baskın katyonun Ca+2 ve baskın anyonun HCO3- olduğu belirlenmiştir. Sular δ18O ve δ2H içeriklerine göre meteorik kökenlidir. Trityum içeriklerine göre suların bir kısmı derin dolaşımlı, bir kısmı ise sığ dolaşımlıdır. Kozluk Kaynağı ve diğer kaynakların gerçek rejimde boşalım kotu üzerindeki su depolama gücünün toplam (VT) 172x103 m3 olduğu, boşalım katsayılarının 0,0058 ile 0,057 gün-1 aralığında değiştiği hesaplanmıştır. 
Kaynakta debinin düşük olduğu dönemlerde laminer akım baskınken, debinin yüksek olduğu dönemlerde ise türbülan akımın baskın olduğu belirlenmiştir. Suların majör anyon, katyon, metal analizleri, NO2-, NO3-, NH4+, PO4-3 içerikleri TSE, 266 ve WHO içme suyu standartları ile karşılaştırıldığında genel olarak suların içmeye uygun olduğu belirlenmiştir. Bazı sularda içme suyu standartlarına yakın veya üzerinde tespit edilen NH4+, NO3- ve e-koli içerikleri tarımda özellikle yaz aylarından kullanılan suni ve doğal gübrelerin doğrudan açıkta depolanması ve fosseptiklerden kaynaklanmaktadır. Yüzeysel karstlaşmanın da yoğun olarak geliştiği rekristalize kireçtaşı akiferlerinde yeraltı suyu kalitesini koruyabilmek için bu litolojik birimler üzerinde tarımsal faaliyetlerde daha az kimyasal ve hayvansal gübre kullanılmalı, hayvansal gübreler geçirimsiz seviyeler (geçirimsiz beton yüzeyler ya da geçirimsiz kalın muşambalar üzerinde) oluşturularak depolanmalıdır.

Abstract:
The aim of this study, which is about the hydrogeological investigation of Kozluk Spring (Malatya), is to explain the formation of the springs, to determine the real regime periods with regular flow measurements, to explain the relationship between the chemical compositions of the waters with lithology, to determine the origins of the waters with chemical analyzes and isotope analyses. In addition, within the scope of this study, the chemical compositions of the waters were compared with various standards and their use for drinking purposes was evaluated. 
Groundwater samples were taken in May (2020) and September (2019) to represent the rainy and dry period. In both periods, chemical and isotope analyzes of groundwater were carried out. The pH, temperature (T) and electrical conductivity (EC) were measured in situ in the field while samples were taken from groundwater. The flow rates of the springs were measured with the help of rectangular weirs and the flow rates of the fountains were measured with the specific volume method.
In the study area, recrystallized limestones and schists of Devonian-Jurassic Malatya Metamorphics crop out in large areas. The aquifer unit of the springs are recrystallized limestones and the impermeable basement unit of the aquifer is schists belonging to Malatya Metamorphics. The pH values of the examined waters vary between 7.30-8.04, the electrical conductivity values vary between 233.60-535.00 µS/cm. When the Schoeller diagram was examined, it was observed that the dominant cation in the groundwaters was Ca+2 and the dominant anion was HCO3-. In the Piper diagram, groundwater is in the CaCO3- and MgCO3- groups. The waters are of meteoric origin according to their δ18O and δ2H contents. According to their tritium contents, some of the waters are deep circulated and some are shallow circulated. It has been calculated that the total water storage capacity (VT) of Kozluk Spring and other springs above the discharge level in the real regime is 172x103 m3 and the discharge coefficients vary between 0.0058 and 0.057 day-1.
It has been determined that laminar flow is dominant in the periods when the flow is low in the source, while turbulent flow is dominant in the periods when the flow is high. When the major anion, cation, metal analysis, NO2-, NO3-, NH4+, PO4-3 contents of the waters were compared with the TSE, 266 and WHO drinking water standards, it was determined that the waters were suitable for drinking in general. NH4+, NO3- and e-coli contents detected in some waters close to or above drinking water standards are caused by the direct outdoor storage of artificial and natural fertilizers used in agriculture, especially in summer months and from septic tanks. In order to maintain the groundwater quality in recrystallized limestone aquifers where surface karstification is also intense, less chemical and animal fertilizers should be used in agricultural activities on these lithological units and animal manures should be stored by creating impermeable levels (on impermeable concrete surfaces or thick impermeable linoleum).