Melen baraj gölü (Sakarya) sol sahilde yüzeylenen karbonatlı kayaç alanında hidrojeolojik yapının olası su kayaçları açısından incelenmesi
Hydrogeologic investigation of possible water leakage through the carbonate rock area on the left bank of the Melen (Sakarya) dam reservoir
Yazar: NECATİ ERDEM KALAYCIOĞLU
Danışman: DR. LEVENT TEZCAN
Hacettepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeoloji (Hidrejeoloji) Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Jeoloji Mühendisliği = Geological Engineering

Özet:
Sakarya ili Kocaali ilçesinde Büyük Melen Çayı üzerinde bulunan ve inşası devam eden Melen Barajı'nın göl alanının sol sahil tarafında karstik kireçtaşları bulunmaktadır. Yaklaşık olarak 25 hektarlık kısmı baraj göl seviyesinin altında kalacak olan kireçtaşının boşalımı kütlenin güneyinde geçirimsiz filişlerle dokanağında gözlenen Cumayeri kaynağı ve kuzeyde Değirmendere ve Hızardere kaynaklarıyla gerçekleşmektedir. Cumayeri kaynağı göl seviyesi altında kalmaktadır. Baraj gölü maksimum su seviyesi olan 113 m'den daha düşük kotlarda boşalan kuzeydeki kaynaklarla göl alanı arasında hidrolojik bağlantı olma olasılığı, baraj gölünün bu kesiminden önemli oranda su kaçağı olabileceğini ortaya koymaktadır. Bu nedenle, kireçtaşı kütlesinin göl seviyesi altında kalacak olan kesiminin beton ile kaplanması planlanmıştır. Yapılan çalışma, bir kısmı göl su seviyesinin altında kalacak olan kireçtaşı kütlesinde hidrojeolojik yapının beslenme, dolaşım, boşalım ilişkileri ortaya konacak şekilde incelenmesi ve planlanan beton kaplamanın sızdırmazlık açısından etkinliğinin değerlendirilmesini amaçlamaktadır. Bu doğrultuda, sahadaki önceki çalışmalar kapsamında çalışma alanının jeolojisine değinilmiştir. Hidrojeolojik karakterizasyon, önceki çalışmalarda gerçekleştirilen basınçlı su testleri ve kaynak akım ölçümleriyle gerçekleştirilmiştir. İnceleme alanında daha önceki çalışmalarda açılan gözlem kuyularında yapılan yeraltısuyu seviye ölçümleri, yeraltısuyu akım modelin oluşturulması aşamasında yararlanılmıştır. Hidrojeolojik karakterizasyonun sonucunda, beton kaplama sahasının da içinde olduğu yerel dolaşım sistemi ortaya konulmuş, sistemin iki ve üç boyutlu yeraltısuyu akım modeli sonlu farklar yöntemiyle analiz edilmiştir. Daha sonrasında ise, kaplama esnasında oluşacak kaldırma basıncının büyüklüğünün analizi gerçekleştirilmiş ve önceki çalışmalarda yapılan modelleme çalışmalarıyla kıyaslanmıştır. Buna bağlı olarak, kaplama sahasındaki piyezometrik basıncın düşürülmesi için gerekli önlemler modellenmiş ve önceki çalışmalardaki modellerle kıyaslanmıştır.

Abstract:
On the left bank side of the reservoir area of the Melen Dam, which is located on the Buyuk Melen River in Kocaali province and is under construction, karstic limestones were outcropped. The limestones, whose approximately 20 hectares will remain below the dam reservoir level, discharge on the south of the mass, where the Cumayeri spring observed with impervious flysch, and on the north with Değirmenderesi and Hızardere springs. Cumayeri spring is below the dam reservoir level. The possibility of a hydrological connection between the northern springs and the reservoir area, which discharge from elevations below 113 m, the maximum reservoir level of the dam, reveals that water from this area of the dam reservoir may be a major source of water leakage. For this reason, it is planned to cover the section of the limestone mass that will remain below the reservoir level with concrete. The aim of this study is to examine the hydrogeological structure of the limestone mass which will be below the reservoir water level in order to reveal the relationships between recharge, discharge and groundwater flow dynamics to evaluate the effectiveness of the planned concrete coating in terms of sealing. For this, the geology of the study area has been mentioned on the previous works on the field. Hydrogeological characterization was evaluated with Lugeon tests and flow rates of the springs measured in previous studies. Groundwater level, which was measured on the observation wells drilled in previous studies in the study area, were utilized in the development of groundwater flow model. As a result of the hydrogeological characterization, the local groundwater system, which includes concrete lining area, was revealed and the two - and three - dimensional groundwater flow model of the system was analyzed by finite difference method. Subsequently, an analysis of the magnitude of the uplift pressure to be formed during the concrete lining was built and compared with the numeric models which were evaluated in the previous studies. Accordingly, the necessary precautions for reducing the piezometric pressure on the coating area are modeled and compared with those of the previous studies.