3.Ulusal Hidrolojide İzotop Teknikleri Sempozyumu - DSİ Genel ...

süresine bağlıdır. Benzer şekilde, yeraltısuyunun sıcaklığı ve içerdiği çözünmüş madde miktarı
suyun yeraltında kalış süresi ile orantılı olarak artmaktadır. Pratik olarak yeraltısuyunun beslenim
ve boşalım alanları arasındaki uzaklık arttıkca, dolaşım derinliği de artmakta ve su daha yüksek
jeotermal ısı akısı etkisi altında daha çok ısınmaktadır. Uzun süre akiferle temas eden (yeraltında
kalan) su daha çok mineral çözme fırsatını bulmakta, buna bağlı olarak çözünmüş madde içeriğide
zamanla artmakta ve iyon bolluk oranları ise bu süre ile bağlantılı olarak değişmektedir. Örneğin
sığ (kısa süreli) dolaşım sistemlerinde Ca>Na, HCO3>Cl şeklindeki iyon bolluk dağılımının derin
(uzun süreli) dolaşım sistemlerinde Na>Ca, Cl>HCO3 şeklini aldığı bilinmektedir. Özetle, bir
akifer sisteminde yüksek sıcaklık ve iyon içeriğine sahip suların, düşük sıcaklık ve iyon içeriğine
sahip sulardan daha uzun süre yeraltında kaldıkları söylenebilir. Bununla birlikte, bu değerlendirme
aynı ya da benzer koşullardaki akifer sistemleri için geçerlidir. Örneğin, 20 o C güney
sahillerimizdeki sığ ve genç yeraltısuyunun göstergesi iken bu değer Orta Anadolu’da bağıl olarak
daha derin dolaşıma sahip derin ve yaşlı yeraltısuyunun göstergesi olabilir.
Yeraltısuyunda nitel ve bağıl yaşın göstergesi olarak çevresel (environmental) ya da yerel (local)
izleyici derişimleri de kullanılabilir. Örneğin yeraltısuyunun trityum izotopu içermesi bu izotopun
çevreye salındığı 1950’li yıllar ve sonrasına ait beslenim içerdiğini gösterir. Benzer şekilde, suda
saptanan DDT bu kimyasalın kullanıldığı 1950’li yıllardan sonraki beslenim bileşeninin varlığının
göstergesidir.
2.5 Yeraltısuyu yaşının nicel tayini
Nicel yeraltısuyu yaşının nicel olarak belirlenmesi için genellikle ve ilgilenilen yaş aralığına bağlı
olarak trityum (3H), radyokarbon (14C) ve 3H/3He* (trityum ve tritiyojenik helyum-3) gibi
izotopik ya da CFC ve SF6 gazları gibi kimyasal kökenli çevresel izleyicilerden yararlanılmaktadır.
Söz konusu izleyici verilerinden itibaren nicel yaş değerlerinin üretilebilmesi için sayısal
yeraltısuyu akım-taşınım modellerinden ya da sistemi tek bir bütün olarak ele alan tümsel
modellerden yararlanılmaktadır. Diğer yandan, bir yeraltısuyu sisteminde örneklenen su
moleküllerine ait akım hızının ve bu moleküllerin izlediği yol uzunluğunun bilenmesi durumunda,
çevresel izleyici kullanımına gerek kalmaksızın yeraltısuyu yaşının belirlenmesi de mümkündür.
Konuyla ilgili ayrıntılar aşağıda sunulmultur.
2.6. Sayısal akım modelleri ve kinematik yaş:
Sayısal yeraltısuyu akım modeli yaklaşımı ile yeraltısuyu yaşının belirlenmesinde hız = yol / zaman
eşitliğinden yararlanılır. Burada zaman su molekülünün beslenim anından itibaren akifer içinde
geçirdiği süre olup, molekülün örneklendiği andaki yeraltısuyu akım hızının ve beslenim anından
itibaren izlediği akım çizgisi uzunluğunun bilinmesi durumunda zaman (yaş) da kolaylıkla
hesaplanabilmektedir. Bu yolla belirlenen yeraltısuyu yaşı kinematik yaş (kinematic age) olarak
adlandırılır (Goode, 1998). Sayısal akım modellerinde yeraltısuyu akım hızı basit doğrusal bir
fonksiyon olan Darcy eşitliği kullanılarak belirlenir. Hidrolik iletkenlik katsayısı K (L/T) ve
hidrolik gradyan i (L/L) ile gösterilmek üzere Darcy akım hızı q (L/T) aşağıdaki eşitlikle belirlenir.
Gerçek yeraltısuyu akım hızının belirlenmesi için sistemin etkin gözenekliliğinin de dikkate
alınması gerekecektir.
q K * i
(1)
Sayısal modeller ile akifer içinde hız dağılımının yüksek hassasiyet ile belirlenebilmesi ilgili eşitlik
parametrelerinin akifer içindeki dağılımı ve büyüklüklerinin gerçekci biçimde belirlenmesi ile
mümkündür. Bu değerler genellikle az sayıdaki gözlemden itibaren, çoğunlukla istatistik modellere
dayalı çeşitli teknikler ile akiferin diğer bölümleri için tahmin edilmektedirler. Sayısal modeller ile
kinematik yaşın belirlenmesinde gereksinilen diğer parametre olan akım çizgisi uzunluğu ise
tanecik izleme (Stamos et.al. 2001) tekniği ile belirlenir. Hidrojeoloji camiasında genel kabul gören
sayısal modellerden MODFLOW (McDonald and Harbaugh, 1996) ile hız dağılımı, MODPATH
(Pollock, 1989) ile de akım çizgisi uzunluğu belirlenerek bir akiferin her noktası için yeraltısuyu
yaşını hesaplamak mümkündür.
168