Afyonkarahisar-Emirdağ (Karaağaç) yeraltı suyu potansiyelinin elektrik özdirenç tomografi yöntemi ile araştırılması
Investigation of Afyonkarahisar-Emirdağ (Karaağaç) underground water potential by electrical resistivity tomography method
Yazar: EMİNE YILDIRIM
Danışman: PROF. DR. SEDAT YILMAZ
Süleyman Demirel Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeofizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Jeofizik Mühendisliği = Geophysics Engineering

Özet:
Yeraltı suları, örtü katmanları sayesinde kirlenmeye karşı doğal korumaya sahiptirler ve bu sebeple yüzey sularına göre daha az kısmının arıtılmasına ihtiyaç duyulmaktadır. Yeraltı suyu ile ilgili bilgiler doğrudan gözlem ve su sağlama kuyularıyla elde edilebilir, ancak bu işlemler hem pahalıdır hem de çoğu zaman verimsizdir. Bu nedenle, yeraltı suyu araştırmalarında jeofizik yöntemlerin kullanılması, mevcut sondajların sayısını ve yerlerini azaltarak keşif maliyetini büyük ölçüde azaltacaktır.
Yeraltı sularının araştırılmasında jeofizik yöntemlerden yer elektrik araştırmaları kullanmak önemlidir. Kayaçların gözenekliliği ve geçirgenliği gibi hidrojeoloji için önemli olan jeolojik oluşum özelliklerinin çoğu, elektriksel iletkenlik ile ilişkilidir. Bu sebeple, jeofizik arama tekniklerinden elektrik özdirenç yöntemi yeraltı suyu araştırmaları için etkilidir. Yeraltı suyu içeren akiferlerin elektrik özdirenci büyük ölçüde değişmekte olup mutlak özdirenç değerleri nadiren belirli bir litolojiye karşılık geldiğinden, su arama genellikle dolaylı olarak yapılır. Özdirenç yöntemlerinden düşey elektrik sondajı yöntemi, su taşıyan oluşumun kalınlığını ve derinliğini belirlemek için kullanılmaktadır. Diğer bir özdirenç yöntem ise daha geniş alanlarda daha hızlı ve sağlıklı ölçüm almayı sağlayan çok-elektrotlu sistemleri kullanan elektrik özdirenç tomografidir.
Çalışmaya konu olan Emirdağ, Ege bölgesi ile İç Anadolu bölgesi arasında geçiş noktasında ve aynı zamanda Yukarı Sakarya kesiminde yer almaktadır. Bu bölgede çok sayıda doğal su kaynağı bulunmakta olup, bunlar, içme ve ev ihtiyaçları yanında tarımsal sulama ve balık üretimi vb amaçlar için kullanılmaktadır. Bölgenin içme suyu ihtiyacının bir bölümü, mevsimlik dereler üzerinde inşa edilmiş göletlerden karşılanmaktadır. Ayrıca, Emirdağ yerleşim alanı ve çevresinde içme suyu ve kullanma suyu maksadıyla önceden açılmış ve işletilen su kuyuları mevcuttur. Bölgedeki nüfus yoğunluğunun yaz aylarında artması ve tarımsal sulama için yüzey sularının yetersizliği sebebiyle yeraltı suyundan yararlanma yoluna gidilmektedir.
Bu tez çalışmasında, Emirdağ-Karaağaç bölgesindeki muhtemel yeraltı suyu bulunduran jeolojik yapıların araştırılmasında, düşey elektrik sondajı ve elektrik özdirenç tomografi yöntemleri kullanılmıştır. Düşey elektrik sondajı yöntemi 7 istasyonda ve elektrik özdirenç tomografi yöntemi ise 5 profilde gerçekleştirilmiştir. Bir-boyutlu saha özdirenç verileri IPI2Win yazılım ile iki-boyutlu saha özdirenç verileri ise Res2Dinv yazılımı ile değerlendirilmiştir. Elektrik özdirenç araştırma sonuçları bölgede açılmış 4 adet sondajdan sağlanan litolojik bilgiler kullanılarak yeraltı suyu açısından yorumlanmıştır. Böylece, inceleme alanının muhtemel yeraltı suyu bulunduran akifer yapıların dağılımı belirlenmiştir. Her iki yöntem sonuçlarına göre, farklı derinliklerde tespit edilen çakıl birimler ve daha derinlerdeki kireçtaşları, yeraltı suyu sağlamada iyi birer akifer özellik göstermektedir.

Abstract:
Groundwater has natural protection against pollution thanks to its cover layers and therefore less of it needs to be treated than surface waters. Information on groundwater can be obtained by direct observation and water supply wells, but these processes are both expensive and often inefficient. Therefore, using geophysical methods in groundwater exploration will greatly reduce the cost of exploration by reducing the number and location of existing boreholes.
It is important to use geo-electrical surveys, which are among the geophysical methods, in the exploration of groundwater. Many of the geological formation properties important to hydrogeology, such as the porosity and permeability of rocks, are related to electrical conductivity. Therefore, one of the geophysical exploration techniques, the electrical resistivity method is effective for groundwater exploration. The electrical resistivity of aquifers containing groundwater varies widely, and it's exploration is usually done indirectly, as absolute resistivity values rarely correspond to a particular lithology. Vertical electrical drilling method, one of the resistivity methods, is used to determine the thickness and depth of the water-bearing formation. Another resistivity method is electrical resistivity tomography, which uses multi-electrode systems that provide faster and more reliable measurements over larger areas.
Emirdağ, which is the subject of the study, is located at the transition point between the Aegean region and the Central Anatolia region and also in the Upper Sakarya region. There are many natural water resources in this region and they are used for agricultural irrigation and fish production, etc., besides drinking and household needs. Part of the drinking water requirement of the region is met from dams built on seasonal streams. In addition, there are water wells previously opened and operated for drinking water and utility water in and around Emirdağ settlement area. Due to the increase in the population density in the region during the summer months and the insufficiency of surface water for agricultural irrigation, groundwater is used.
In this thesis, vertical electrical sounding and electrical resistivity tomography methods were used to investigate the geological structures that contain possible underground water in the Emirdağ-Karaağaç region. The vertical electrical sounding method was carried out at 7 stations and the electrical resistivity tomography method was carried out on 5 profiles. One-dimensional field resistivity data were evaluated with IPI2Win software and two-dimensional field resistivity data were evaluated with Res2Dinv software. Electrical resistivity study results were interpreted in terms of groundwater using lithological information obtained from 4 boreholes drilled in the region. Thus, the distribution of aquifer structures containing probable groundwater in the study area was determined. According to the results of both methods, gravel units detected at different depths and limestones at deeper depths show good aquifer characteristics in providing groundwater.