|
SU
KAYNAKLARI VE JEOFİZİK
1. Yeraltı Suyu,
Önemi ve İstifade Şekilleri
Yeryüzüne düşen yağmur
ve eriyen kar sularının derelerden akarak göllere veya denizlere
ulaştığını
hepimiz biliriz. Yeryüzünde buharlaşarak atmosfere çıkan ve
bulutları oluşturan su daha sonra
yoğunlaşarak tekrar yeryüzüne dönmektedir. Buna yağış
diyoruz. İşte bu yağışların bir kısmı sel olarak
göl veya denizlere gitmekte, bir kısmı bitkiler tarafından
emilmekte, bir kısmı tekrar buharlaşmakta, bir
kısmı ise geçirimli yer katmanlarına sızmaktadır. Bizi
ilgilendiren yeraltı suyu işte böyle geçirimli yer
katmanlarına sızarak oluşmaktadır.
Bir sahada yeraltı suyu vardır
diyebilmek için üç ana koşulun bir arada olması gerekir:
1. Beslenme sahası, yani
yağmur sularının üzerine düşerek yeraltına bir kısmının sızacağı
saha.
2. Poröz yani boşluklu bir
ortam. Bu ortam kum, çakıl gibi taneli formasyonlar veya kaya
çatlakları
olabilir. Kayalar içerisinde yeraltı suyu taşımaya en uygun
olanı kireç taşlarıdır. Atmosferden bir miktar
CO2 alan yağmur suyu kireçtaşı üzerine düştüğünde yatay
tabaka ve düşey çatlakları olan kireçtaşına
sızmakta ve zaman içerisinde çok büyük boşluk sistemlerini
oluşturmaktadır.
Bu sistemlerde yeraltı nehirleri, gölleri bile meydana
gelebilmektedir. Bu sistemlere karstik sistem
denilir ve bunlar yeraltı sularının en bol bulunabileceği
ortamları teşkil ederler.
3. Üçüncü ana koşul ise
boşluklu veya çatlaklı ortama sızan suların yeraltında
depolanabileceği,
birikebileceği bir yapının var olmasıdır. Bütün bu şartları
en iyi anlatmanın yolu içine kum ve çakıl
doldurulmuş bir banyo küvetidir. Burada banyo küvetinin
yüzeyi geçirimsiz tabakayı, kum ve çakılın üst
yüzeyi beslenme sahasını, içindeki kum-çakıl boşluklu
ortamı (yani akiferi), banyo küvetinin yapısı ise
rezervi yani yeraltı suyu deposunu oluşturur (Şekil 2).
Bu örnek bazı ana kavramları
kolayca anlatmak için verilmiştir. Esasında olay tabiatta çok
daha
karmaşıktır. Yeraltı suları dinamik bir yapıya sahiptir,
beslenir, depolanır, boşalır. Su tablasının belli bir
eğimi vardır ve toplanan su belli bir istikamete hareket
ederek membaları beslemektedir.
Yeraltı suyu banyo küveti
örneğinde olduğu gibi her zaman serbest bir şekilde bulunmaz,
genellikle
hapsedilmiş ortamlarda bulunur. Bunlara mahpus
(hapsedilmiş) yeraltı suyu denir. Yani suyu tutan tabaka
(akifer) iki geçirimsiz zon arasında sıkışmıştır. Şekil
3'te görülüceği gibi böyle sahalarda açılan sondaj
kuyularında su seviyesi yükselecektir. Suyun kuyu ağızından
akması halinde artezyen, daha aşağılarda
kalması halinde ise semi-artezyen kuyular denir.
Kısaca bilgi verdiğimiz
yeraltı suyu kaynakları, dünya nüfusunun artması sebebi ile
sulama, içme suyu,
kullanım suyu ve sanayi suyu rezervleri olarak her geçen
gün önem kazanmaktadır. Özellikle yer üstü
sularının kifayetli olmadığı ortamlarda her geçen gün
yeraltı suları daha çok kullanılır hale gelmektedir.
Tabii yeraltı suyu rezervleri
bitmek tükenmek bilmeyen veya yoktan varolan zenginlikler
değildir. Her
havzanın yıllık beslenmesi ve çekilebilecek emniyetli su
miktarı çok yaklaşık olarak
hesaplanabilmektedir.
Devlet 10 metreden daha derin
kuyuları tıpkı maden yataklarında olduğu gibi kamu malı kabul
etmiş ve
yeraltı suyundan istifadeyi izine bağlamıştır. Bu izin DSİ
tarafından verilmektedir. İzinsiz açılan kuyular,
yukarıda bahsi geçen kullanılabilir emniyetli su rezervi
hesaplarını alt üst ettiği gibi bir çok sahada,
kullanılmaması gereken kötü kaliteli suların bilinçsizce
araziye verilerek nebatların kuruması, verimin
düşmesi ve arazinin çoraklaşmasına neden olmaktadır. Bugün
kuyu açılabilecek sahalar jeolojik etüdlerle
belirlenmekte, ayrıca çeşitli yeraltı problemleri jeofizik
etüdlerle çözülmekte ve bilinçli yaklaşımlarla
kuyu açılmaktadır.
Bu etüdler sonucunda;
1. Sahada yeraltı suyunun bulunup bulunmadığı,
2. Suyun çıkabiliceği derinlik,
3. Yeraltında suyu tutan tabaka,
4. Suyun tuzluluk (NaCl), acılık (CaSO4) veya diğer
kirlenmelere maruz kalıp kalmadığı, dolayısıyla işe
yarayıp yaramayacağı anlaşılabilmektedir.
Böylece boş yere yatırım
yapılması önlenmiş olur. Buda milli ekonomiye katkı demektir.
Özellikle sahil
kesiminde deniz suyu girişimi tehlike teşkil ettiğinden
rasgele sondaj kuyuları açılmamalıdır.
2. Kuyu Sondajı
Yeraltındaki su, maden,
petrol gibi zenginliklerden istifade amacıyla açılan dar ve
derin kuyulara sondaj
kuyusu diyoruz. Yeraltı suyundan istifade amacıyla açılan
sondaj kuyuları üçe ayrılır;
1. Çakma Kuyular,
2. Darbeli sistemle açılan kuyular,
3. Rotary sistemle açılan kuyular;
Çakma kuyular yumuşak alüvyon
arazilerde yeraltı suyunun satıha yakın olduğu ve tek filtre ile
netice
alınabilen akiferin kum çakıl gibi temiz seviyelerden
teşekkül ettiği durumlarda iyi neticeler
verebilmektedir. Ucuz ve basit bir yöntem olup çakılan
borunun içinden klapeli beyler kovası ile
tabandaki malzeme boşaltılarak boruyu sağa sola oynatarak
istenilen seviyeye indirmek suretiyle
açılmaktadır. Büyük molozlar balta denilen özel aletlerle
kırılmaktadır.
Darbeli sistem sondaj kuyuları
kireçtaşı gibi sağlam zeminlerde açılmaktadır. Sistem çakma
kuyulardakine benzer ve ucuzdur. Ancak uzun sürede açılması
sistemin terk edilmesine neden olmuştur.
Çamur sirkülasyonlu rotary
sondaj en yaygın sistemdir. Matkap, drill-collar denilen ağırlık
ve tijlerden
ibaret sistem döndürülmekte ve çamur sirkalasyonu ile
matkabın soğutulması, kesilen parçaların dışarıya
atılması ve kuyunun göçmemesi temin edilmektedir. Rotary
sondaj makinasının kuyu sondajına
başlamadan yapılması gereken en önemli işlem teraziye
alınmasıdır. Makina mekanik veya hidrolik
krikolarla kaldırılır, önden ve arkadan takozlanır ve her
iki istikamette teraziye alınır (Şekil 4). Bazı
sağlam olmayan zeminlerde zaman içinde meydana gelebilecek
oturmalara mani olmak için beton
platformlar hazırlanmaktadır.
Eğri delinmiş kuyular üzerinde
önemle durmak gerekir, ideal olan düşeyden sapmamış kuyu olmakla
beraber, pratikte her kuyuda bir miktar sapma vardır.
Düşeyden sapmış kuyularda teçhiz borusu hiç
inmeyebilir veya bir tarafa sürterek iner. Bu durumda çakıl
zarfı tek taraflı ve yetersiz olmakta (Şekil 5)
ve kuyu cidarına yaslanan filtre borusundaki delikler
tıkanmakta, bu kısımdaki kil keki atılamadığından
su girişi azalmakta ve randıman düşmektedir. Eğri kuyularda
daha teçhiz borusu indirilirken kopmalar
meydana gelebilir. Boru indirilse bile kuyunun silt çekmesi
önlenemez. Bu yüzden kuyuda zaman içinde
dolgular meydana gelir, pompa aşınır, verim düşer ve
randıman alınamaz. Kuyunun sapmaması için DC
(drill-collar, yani ağırlık) ve stabilizerler kullanılmakta
dar çaplı pilot delikler açılarak daha sonra
hole-opener denilen tarama matkapları ile
genişletilmektedir. Yukarıdan pull-down denilen hidrolik
baskılı makinalarda sapma çok daha fazla olmakdadır. Sert
ve yumuşak formasyonların münavebeli yer
aldığı sahalarda, molozlu formasyonlarda ve jeolojik
tabakaların yatay olmadığı durumlarda sapmalar daha
kolay olur.
3. Sondaj
Kuyularında Teçhiz
Delme işlemi
bitirildiğinde kuyunun teçhizine sıra gelmektedir. Her bir metre
derinlikte alınan kırıntı
numuneler değerlendirilerek filtre boruların konulacağı
yerler kararlaştırılır. Pratik bir ifade ile teçhiz
borusunun rahatça indirilebilmesi ve kuyu cidarı ile boru
arasındaki boşluğa yeterli çakıl zarfı
yerleştirilebilmesi için kuyu çapı teçhiz çapının en az iki
misli olmalıdır. Örneğin kuyuya 8 5/8" teçhiz
borusu indirilecek ise kuyu çapı en az 15" olmalıdır.
Sondaj boruları kuyu
teçhizinde kullanılan PVC veya metal kökenli borulardır. PVC
borular ile genellikle
sacdan imal edilen metal borular arasında tercih yapılırken
sahanın özelliği ve yeraltı suyunun kimyasal
analizi dikkate alınmalıdır. Kalite bozukluğunun söz konusu
olduğu sahalarda, tuzlu, acı ve PH dengesi
bozuk olan asit karakterli sularda sac borular problem
yaratmakta ve genellikle kısa sürelerde çürüyüp
paslanıp kullanılmaz hale gelmektedir. Ayrıca bu borular
özellikle içmesuyu kuyularında kirlenmelere de
sebep olmaktadır. Bunun yanısıra PVC boruların en sakıncalı
özelliği kolayca kırılması ve bükülmesidir.
Bu borularla teçhiz edilmiş kuyularda eğrilikler meydana
gelebilmektedir.
Teçhiz sırasında önemli bir
konu da borunun kuyuya ortalanmasıdır. Özellikle PVC teçhiz
borularında
ortalayıcı yayların kullanılması zorunludur. Sac teçhiz
boruları daha rijit olmakla beraber bu tip borularda
da ortalayıcı (merkezleyici) yaylar kullanmakta büyük fayda
vardır.
PVC borularla teçhiz edilecek
kuyularda özellikle şu hususlara dikkat edilmelidir:
1. PVC boru kullanımı kalitesi
bozuk, asit karakterli sahalarla sınırlı kalmalıdır.
2. Akma ve göçme olaylarının sıkça meydana geldiği
konsolide olmamış, bağlantısız formasyonlarda yan
basınçlar çok fazla olabileceğinden bu nevi sahalarda
kullanılması sakıncalı görülmektedir.
3. Bu boruların teçhizi sırasında mutlaka ortalayıcı yaylar
(Centrelizer) kullanılmalıdır.
4. Yıkama ve çakıllama esnasında boru askıda tutulmalıdır.
5. Pompa montajında ve demontajında dikkatli davranılmalı
hareketler yumuşak ve yavaş olmalıdır.
6. Özellikle pompa monte edilmiş kuyularda dışarıdan
düşebilecek ufak bir somun bile pompanın
çekilmesi sırasında kuyu teçhiz borusunun yırtılmasına
neden olabileceğinden kuyu ağızı sağlam bir
şekilde kapatılmalıdır.
Metal borular genellikle çelik
sacdan imal edilmektedir. Bunun yanı sıra paslanmaz çelik
borular da
kullanılmakta ancak çok pahalı olduğu için tercih
edilmemektedir. Sac borular manşonlu veya kaynak
ağızlı olabilir. Daha sağlam, daha rijit borular olup kolay
kolay kopmaz, eğrilmez ve bükülmezler. Bu
boruların teçhizde kullanılması durumunda dikkat edilecek
hususlar;
1. Her şeyden önce boru imal
edilecek sac TSE standartlarına uygun olmalıdır.
2. Et kalınlığı boru çapına uygun olarak 4-6-8 mm
olmalıdır.
3. Kaynak ağızı açılmış olmalıdır.
4. Boruda ovallik olmamalı, kaynaklar muntazam olmalıdır.
5. Borunun uç kısımları düzgün olmalıdır.
4. Yıkama
ve Çakıllama
Kuyularda yıkama işlemi
temiz su ile ve tabandan itibaren yapılır. İdeal yıkama Şekil
6'da gösterilen
çalkalama pistonu ile yapılır. Piston en alttaki filtre
borusunun hemen üzerine kadar indirilir ve pompa ile
su basıldığında tabandan itibaren kuyu cidarına su
gittiğine böylece emin olunabilir. Şekil 7'de bu durum
gösterilmiştir. Yıkama işleminin sonuna doğru kuyu
çakıllanır. Pratikte, kullanılan çakıl, 5-15 mm
çapında yuvarlak sert taşlardan oluşmuş, yıkanmış ve
elenmiş olmalıdır, ayrıca suda erimemelidir.
Çakıllamanın faydaları aşağıda
sıralanmıştır:
1. Kuyu cidarının yıkılmasını
önler.
2. Silt, kum, kil gibi malzemelerin filtre yarıklarını
tıkamasına mani olur.
3. İnce malzemelerin kuyu cidarı boyunca inerek tabandaki
filtreyi tıkamasına mani olur.
4. Yine ince malzemelerin, filtre etrafına yığılıp su
girişine mani olmasını önler.
5. Akifer tabakalardaki ince malzemelerin inkişaf sırasında
dışarıya atılması nedeniyle meydana gelen
boşlukları önler ve yıkıntılara mani olur.
5. İnkişaf
Sondajı tamamlanmış
kuyuda yapılan temizlik ve geliştirme işlemlerine inkişaf denir.
Yaygın olarak kuyu
inkişafı için basınçlı hava kullanılır. Ancak daha önce
bahsi geçen çalkalama pistonu en faydalı aletlerden
birisidir. Çalkalama pistonu, kuyu çapından 1" küçük çapta
3 adet kolay kırılmayan ve kopmayan ağaç
disk arasına, kuyu çapında kesilmiş 2 adet köselenin
konulması ile yapılır. Yapılması ve kullanılması
kolaydır. Takımın ucuna bağlanan piston en alttaki filtre
borusunun hemen üzerindeki kapalı boru
içerisinde aşağı yukarı hareket ettirilerek filtre
karşısındaki formasyona tıpkı bir emme basma tulumba
gibi tesir ederek gözlerin açılmasını sağlar. Bu işlem
bütün filtrelere yukarıya doğru uygulanır. Neticede
kuyuda dolgular meydana geleceğinden basınçlı hava ile
temizlik ve inkişafa devam edilir.
Hava ile inkişaf Şekil 8'de
görüldüğü gibi uygun inkişaf takımı ile yapılır. Teçhiz
borusunun kolon borusu
gibi kullanılarak kuyuya sadece hava borusu indirilmesine
açık inkişaf, kolon borusu ve hava borusunun
beraber indirilmesine kapalı inkişaf diyoruz. Her iki
durumda da inkişaf takımının su içerisinde kalan
kısmının toplam takım uzunluğuna oranı %60 olmalıdır. Bu
durumda randıman alınabilir. İnkişaf işlemi
uygun kompresör ile ve kuyudan temiz su alınıncaya kadar
devam eder.
İnkişaf işlemi derinkuyu
pompaları ile aşırı pompaj yapılarak da olabilir. Bu yöntem
ancak statik su
seviyesinin kuyu tabanına yakın olduğu ve havalı inkişafın
netice vermediği durumlarda uygulanmalıdır.
Anlatılanların dışında,
özellikle kireçtaşı gibi formasyonlarda asit, patlayıcı madde ve
kimyasal
yöntemlerle de inkişaf işlemi yapılabilmektedir.
6. Pompa
Tecrübeleri
İnkişaf işleminden
sonra sondaj kuyularının hidrolik özelliklerini tespit amacıyla
su verim deneyleri
yapılmalıdır. İnkişafta alınan ön bilgiler ışığında uygun
motopomp monte edilerek kuyudan su çekilmesi
ve izlenmesine pompa tecrübesi diyoruz. Tecrübe iki şekilde
yapılır:
1. Sabit debili pompa
tecrübesi,
2. Kademeli pompa tecrübesi,
İdeal olanı her iki şekilde de
tecrübenin yapılmasıdır. Elde edilen bilgiler neticesinde
istihsal kuyusunun
azami randımanla çalıştırılması ve uygun motopompun
seçilmesi sağlanır.
7. Kuyu
Logu
Kuyu logları sondaj
kuyularının açılması esnasında karşılaşılan tüm olayların ve
uygulanan tüm işlemlerin
ayrıntılı yer aldığı bir bilgi formudur. Bir kuyu logunda;
açılış tarihi, açan makina, kuyunun yeri, çapı,
teçhiz planı, geçilen formasyonlar, inkişaf ve pompa
tecrübesi değerleri ile kimyasal ve bakteriyolojik
analiz neticeleri yer alır. Kuyu logları, kuyunun işletme
safhasındaki olaylar ve karar açısından büyük
önem taşır. Kuyu logu, pompa seçiminde, zaman içinde
meydana gelebilecek dolguların, debi
azalmalarının nedenleri ve çözümleri hakkında doğru
kararlar alınmasına aynı zamanda her türlü tahlisiye
işleminin doğru yapılmasına yardımcı olur.
8. Pompa Montajı
Her hangi bir sondaj
kuyusuna pompa seçilmesinden önce kuyu logu dikkatli
incelenmelidir. Ancak
uygulamada kuyu sahibine log bile verilmediğine sıkça
rastlanmaktadır. Bu nedenle sağlıklı bilgiler elde
edilememekte ve uygun pompa sezorluklar ortaya çıkmaktadır.
Bu durumda şu hususlara dikkat
edilmelidir:
1. Kuyu çapı ve derinliği
tahkik edilmelidir. Bunun için iki ucu konik sağlam yapılmış bir
mastar kuyuya
sağlam bir iple sarkıtılabilir. Bunun çapı kuyu çapından 1"
küçük olmalıdır. Böylece kuyu çapı, kuyudaki
kaynak çapakları veya borudaki ezilmeler tahkik edilmiş
olur. Ayrıca kuyuda eğrilikler varsa fikir
verebilir.
2. Teçhiz borusunun yüzeyde etrafı incelenerek kuyu çapı
hakkında fikir edinilebilir. Ayrıca çakıllamaya
bakılır.
3. Kompresörle temizlik ve inkişaf yapılıp yapılmadığı
tetkik edilir.
4. Kimyasal analizler incelenir, yoksa fikir sahibi olmaya
çalışılır. Ayrıca kuyudan temiz su alınıp
alınamayacağı, silt sorunu bulunup bulunmadığı tetkik
edilmelidir. Yapılan bu incelemeler sonucunda yine
de sağlıklı bilgiler alınamıyorsa yeniden kompresörle
temizlik ve inkişaf yaptırılmalıdır. Pompa tecrübesi
yok ise inkişaf değerlerinden bir neticeye gidilebilir.
Kaynak: Abdurrahman TAŞLI (Jeofizik Mühendisi, Ankara -
Ocak 1996)
URL: http://www.laynebowler.com.tr/yeralti.htm
TÜRKİYE'nin
TOPRAK ve SU KAYNAKLARI
TOPRAK
KAYNAKLARI ( milyon ha )
Türkiye'nin Yüzölçümü (İzdüşüm
Alanı)..........................................................
.77,95
Tarım
Alanı........................................................................................................
28,05
Sulanabilir
Alan.................................................................................................25,75
Ekonomik Olarak Sulanabilir
Alan....................................................................8,50
Sulamaya Açılan Alan (1997 yılı başı brüt
alan)...............................................4,543
DSİ'ce işletmeye açılan alan( 1997 yılı başı net alan
).....................................2,072
SU KAYNAKLARI
Ortalama ( aritmetik ) Yıllık
Yağış..................................................................
642,6 mm
Türkiye'ye düşen ortalama yıllık yağış
miktarı...............................................501,0 km3
YERÜSTÜ SULARI
Yıllık yüzey akış
miktarı.................................................................................186,05
km3
Yıllık yüzey akış / Yağış
oranı........................................................................
...0,37
Yıllık tüketilebilir su
miktarı...........................................................................
.95,00 km3
Fiili yıllık
tüketim..........................................................................................
..29,55 km3
YERALTI SULARI
Yıllık çekilebilir yeraltı suyu
rezervi.................................................................12,3
km3
( Yıllık güvenilir verim)
DSİ'ce tahsis edilen yıllık
miktar....................................................................
8,8 km3
Fiili yıllık
tüketim...............................................................................................6,0
km3
-
1 km3 = 1 milyar m3
-
1997 yılında yaklaşık 100 000
ha alanın sulama şebekesi tamamlanmıştır.
-
1998 yılında yaklaşık 80 000 ha
alanın sulama şebekesi tamamlanacaktır.
TÜRKİYE'DEKİ 26
NEHİR HAVZASININ YILLIK ORTALAMA VERİMLERİ
|
Havza
Adı |
Havza
Numarası |
Ortalama
yıllık
akış
(km3) |
Potansiyel oranı
% |
(***)Ortalama yıllık verim
(1/s/km2) |
|
Fırat
Havzası (*) |
21 |
31.61 |
17.0 |
8.3 |
|
Dicle
Havzası (**) |
26 |
21.33 |
11.5 |
13.1 |
|
Doğu
Karadeniz Havzası |
22 |
14.90 |
8.0 |
19.5 |
|
Doğu
Akdeniz Havzası |
17 |
11.07 |
6.0 |
15.6 |
|
Antalya Havzası |
09 |
11.06 |
5.9 |
24.2 |
|
Batı
Karadeniz Havzası |
13 |
9.93 |
5.3 |
10.6 |
|
Batı
Akdeniz Havzası |
08 |
8.93 |
4.8 |
12.4 |
|
Marmara Havzası |
02 |
8.33 |
4.5 |
11.0 |
|
Seyhan
Havzası |
18 |
8.01 |
4.3 |
12.3 |
|
Ceyhan
Havzası |
20 |
7.18 |
3.9 |
10.7 |
|
Kızılırmak Havzası |
15 |
6.48 |
3.5 |
2.6 |
|
Sakarya Havzası |
12 |
6.40 |
3.4 |
3.6 |
|
Çoruh
Havzası |
23 |
6.30 |
3.4 |
10.1 |
|
Yeşilırmak Havzası |
14 |
5.80 |
3.1 |
5.1 |
|
Susurluk Havzası |
03 |
5.43 |
2.9 |
7.2 |
|
Aras
Havzası |
24 |
4.62 |
2.5 |
5.3 |
|
Konya
Kapalı Havzası |
16 |
4.52 |
2.4 |
2.1 |
|
Büyük
Menderes Havzası |
07 |
3.03 |
1.6 |
3.9 |
|
Van
Gölü Havzası |
25 |
2.59 |
1.3 |
5.0 |
|
Kuzey
Ege Havzası |
04 |
2.09 |
1.1 |
7.4 |
|
Gediz
Havzası |
05 |
1.95 |
1.1 |
3.6 |
|
Meriç
- Ergene Havzası |
01 |
1.33 |
0.7 |
2.9 |
|
Küçük
Menderes Havzası |
06 |
1.19 |
0.6 |
5.3 |
|
Asi
Havzası |
19 |
1.17 |
0.6 |
3.4 |
|
Burdur
Gölleri Havzası |
10 |
0.50 |
0.3 |
1.8 |
|
Akarçay Havzası |
11 |
0.49 |
0.3 |
1.9 |
|
TOPLAM |
|
186.05 |
100.0 |
|
-
(*) Fırat nehri anakol
yıllık akışı 30.25km3'dür.
(**) Dicle nehri
anakol yıllık akışı 16.24km3'dür.
(***) Bu değerler
havzaların en mansabındaki baz istasyon akışlarından elde
edilmiştir.
Kaynak: DSI Genel Müdürlüğü
|
