[ders sunusu] jeolojik ortamlar.pdf
TRANSCRIPT
Yrd. Doç. Dr. Ferhat BAYRAM
Jeolojik ortamın yeraltısuyu depolaması ve iletimi için
elverişli boşluk geometrisi ve sınır şartlarının olması
gerekmektedir. Bu parametrelere göre jeolojik ortamı
1. akifüj
2. akiklüt
3. akitard
4. akifer
olarak 4 grupta toplamak mümkündür.
Jeolojik Ortamlar
Yrd. Doç. Dr. Ferhat BAYRAM
Akifüj, Boşluksuz ya da içerdiği boşlukların birbirleriyle
bağlantısının olmadığı geçirimsiz kayaçlardır.
• İçinde yeraltısuyu akımı olmadığından akım bileşeni
yoktur ve geçirimlilikleri pratik olarak sıfırdır.
• Başlangıçta kısmen bağlantılı boşlukları bulunan
fakat sonradan erimez nitelikli malzemeler ile bu
boşlukları dolan birimler de bu gruba girer.
Akifüj
Yrd. Doç. Dr. Ferhat BAYRAM
Akiklüt: Boşluklarına çok uzun süreler boyunca düşük
hızda su alabilen fakat suyun yüzey geriliminden ve
absorbsiyon özelliğinden dolayı suyunu iletmeyen ya da
uzun sürelerde sınırlı iletebilen pratik olarak geçirimsiz
ortamlardır.
• Ayrıca çok zayıf düzenli akış rejiminden (Laminer)
vedüşey doğrultuda (qy) çok çok küçük bir akım
bileşeninden söz edilebilir. Örneğin kil vb.
Akiklüt
Yrd. Doç. Dr. Ferhat BAYRAM
Akitard: Boşluklarına aldığı suyu uzun bir sürede de
olsa düşük hızda iletebilen genellikle iki akifer arasında
bulunan jeolojik ortamlardır.
• Düzenli bir akış rejimi ve biri düşey doğrultuda (qy),
diğeri küçük de olsa yatay doğrultuda (qx)
iki akım bileşeni vardır.
• Örneğin iki kumtaşı akiferi arasında yer alan
siltli ve ince kumlu kil vb.
Akitard
Yrd. Doç. Dr. Ferhat BAYRAM
Akifer
Akifer: Su dolaşımına elverişli bir geometrisi bulunan
ve bağlantılı boşluklar içeren tabanında geçirimsiz sınır
şartı olan jeolojik ortamlardır.
• Akifer tabakalarda alış rejimi düzenli (Laminer)
olabileceği gibi düzensiz (Türbülanslı) de olabilir.
Dolayısıyla akımın düşey (qy) ve yatay (qx)
bileşeni mevcuttur.
• Örneğin kum-çakıl, kumtaşı, kireçtaşı vb.
Yrd. Doç. Dr. Ferhat BAYRAM
Akiferlerin Sınıflandırılması AKİFERLERİN SINIFLANDIRILMASI
JEOHİDROLOJİ HİDROJEOLOJİ
Hidrolik basınç ve
atmosfer basıncı
dengesine göre
Akifer ortam ile sınır
ortamın geçirimlilik
ilişkisine göre
Tanesel ortam Çatlaklı
ortam
Bas
ınçl
ı ak
ifer
Tünek
akif
er
Ser
bes
t ak
ifer
Tam
ser
bes
t ak
ifer
Yar
ı se
rbes
t ak
ifer
Yar
ı bas
ınçl
ı ak
ifer
Tam
bas
ınçl
ı ak
ifer
Su i
şlev
li
Rüzg
ar i
şlev
li
Buzu
l iş
levli
Ayrı
şma
– a
şınm
a
işle
vli
Eri
mes
iz
Yer
el e
rim
eli
Eri
mel
i
Yrd. Doç. Dr. Ferhat BAYRAM
Su Tablası
Basınçlı akifer
(Ph>Pa)
Akifer tipleri (Ph-Pa ilişkisine göre)
Serbest Akifer (Ph=Pa)
Yüksek permeabiliteli
seviyeler
Yüzeye kadar ulaşır
Basınçlı seviyeler
ardalanmalı
Yrd. Doç. Dr. Ferhat BAYRAM
Tünek akifer
Doymamış zonda düşük permealiliteli materyaller
Mercek şeklinde bulunur
Merceksel “Tünek” Serbest sistemlerdir
Yrd. Doç. Dr. Ferhat BAYRAM
Serbest ve basınçlı akiferler birlikte bulunabilir
Sistemler genellikle geçişlidir
Yrd. Doç. Dr. Ferhat BAYRAM
Piyozometrik Yüzey
Basıçlı bir akiferde açılan kuyuda suyun yükseleceği
temsili seviyedir.
Eğer Piyozometrik yüzey > yeryüzü
Kuyu kendiliğinden
akar
Yrd. Doç. Dr. Ferhat BAYRAM
Akifer tabaka geçirimliliği (Ka) ile tavan kayacı geçirimliliği (Kt)
arasındaki farklılığa göre akifer türleri:
1. Tam serbest akifer (Ka=Kt) : Yeraltısuyu akım
vektörü bileşenleri qx0, qy0 ve qy><qx ‘dir.
2. Yarı serbest akifer (Ka>Kt) : Akitard tabakadan
aşağıya doğru bir su akışı ile süzülme olayı
gerçekleşecektir. Bu akiferlerde akım bileşenleri qx0,
qy0 ve qy>qx ‘dir.
3. Yarı basınçlı akifer (Ka>>Kt) : Akitard yada akiklüt
tabakalardan aşağıya doğru çok yavaş bir akış
gerçekleşir ki bu olaya sızma denir. Bu akiferin akım
bileşenleri ise qx0, qy0 ve qy>>qx ‘dir.
4. Tam basınçlı akifer (Kt=0) : Bu durumda örtü
tabakadan akifere hiç su kaçışı olmayacaktır.
Yrd. Doç. Dr. Ferhat BAYRAM
0.01
0.1
1
10
100
0.1 1 10 100 1000 10000 100000 1000000
Düşü
m (
s)
Zaman (t)
0.01
0.1
1
10
100
0.1 1 10 100 1000 10000 100000 1000000
Düşü
m (
s)
Zaman (t)
0.01
0.1
1
10
100
0.1 1 10 100 1000 10000 100000 1000000
Dü
şüm
(s)
Zaman (t)
0.01
0.1
1
10
100
0.1 1 10 100 1000 10000 100000 1000000
Dü
şüm
(s)
Zaman (t)
Basınçlı akifer Yarı basınçlı akifer
Yarı serbest akifer Serbest akifer
Akiferlere göre düşüm – zaman ilişkisi
Yrd. Doç. Dr. Ferhat BAYRAM
Hidrojeoloji Esaslarına Göre Akifer Türleri
1- Taneli kayaç akiferleri:
Su işlevli taneli kayaç akiferleri: Alüvyon, delta, birikinti
konisi vb. taneli ortam içinde oluşan akiferlerdir.
Rüzgar işlevli taneli kayaç akiferleri: Kumul, lös vb. taneli
ortam içinde oluşan akiferlerdir.
Buzul işlevli taneli kayaç akiferleri: Buzulların başlangıç ve
bitiş yerlerine bağlı olan süprüntü malzemeler vb. gibi taneli
kayaçlar içinde oluşan akiferlerdir.
Ayrışma-aşınma işlevli kayaç akiferleri: Yamaç molozu,
arena, skapolit vb. kayaçlar içinde oluşmuş akiferlerdir.
Yrd. Doç. Dr. Ferhat BAYRAM
Hidrojeoloji Esaslarına Göre Akifer Türleri
2- Çatlaklı kayaç akiferleri: • Erimesiz çatlaklı kayaç akiferleri: Tüm kayaçların,
(mermerler dışında) fiziko-mekanik etkenlerle çatlaklık
kazanmasıyla oluşturduğu akiferlerdir. Örneğin çatlaklı granit,
kuvarsit, silis çimentolu kumtaşı vb.
• Yerel erimeli çatlaklı kayaç akiferleri: Yerel olarak mermer
ve kristalize kireçtaşı bantları içeren metamorfik kayaçlar ile
bileşiminde veya taneler arasında yer yer karbonat – sülfat gibi
eriyebilir maddeler bulunduran sıkı çimentolanmış sedimanter
kayaçların oluşturduğu akiferlerdir. Örneğin mermer ara katkılı
şistler, az karbonat çimentolu kumtaşları vb.
• Erimeli çatlaklı kayaç akiferleri: Mermer türünden metamorfik
kayaçlar veya bileşiminde ya da taneler arasında eriyebilir
bileşenlerin bulunduğu sıkı çimentolanmış tortul kayaçların
oluşturduğu akiferlerdir. Örneğin çatlaklı mermer, kireçtaşı,
dolomit, jips-anhidrit vb.