Aşağı Sakarya Havzası Alüvyon Akifer Sisteminin hidrojeolojisi ve yeraltısuyu akım modellemesi
Hydrogeology and groundwater flow modeling of the Alluvial Aquifer System in the Lower Sakarya Basin
- Tez No: 1016585
- Danışmanlar: PROF. DR. İRFAN YOLCUBAL
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Jeoloji Mühendisliği, Geological Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Kocaeli Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Jeoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu doktora çalışmasında, Su Yönetimi Genel Müdürlüğü tarafından öncelikli havzalar arasında yer alan Aşağı Sakarya Havzası Alüvyon Akifer Sistemi'nin yeraltısuyu miktar ve kalite durumu bütüncül bir yaklaşımla değerlendirilmiştir. Çalışma kapsamında sığ (<60 m) ve derin (>60 m) alüvyon akiferlerin beslenim-boşalım ilişkileri, hidrojeolojik sınır koşulları, su kimyası ve izotopik özellikleri incelenmiş; bu verilerle kavramsal ve nümerik yeraltısuyu akım modeli oluşturulmuştur. Kararlı akım modeli ile doğal sistem koşulları tanımlanmış, kararsız akım modeliyle 1998–2024 döneminde tarım, şehirleşme ve sanayileşmenin etkileri nicel olarak değerlendirilmiştir. Bu dönemde ortalama yeraltısuyu beslenimi 156 mm olarak hesaplanmış; özellikle derin akiferde çekimlere bağlı olarak 2–10 m arasında seviye düşümleri belirlenmiştir. İklim projeksiyonları, 2024 yılına kıyasla yıllık ortalama beslenmede yaklaşık 65 mm azalma eğilimine işaret etmektedir. Model sonuçlarını desteklemek amacıyla 34 kuyuda hidrojeokimyasal ve çevresel izotop (δ¹⁸O, δ²H, ³H) analizleri yapılmıştır. Sonuçlar, sığ ve derin akiferlerin kimyasal ve redoks koşulları bakımından belirgin farklılıklar gösterdiğini ortaya koymuştur. İzotop verileri, sığ akiferin güncel yağışlarla beslenen kısa dolaşımlı bir sistem, derin akiferin ise daha yüksek kotlardan beslenen ve modern beslenmeden büyük ölçüde izole uzun dolaşımlı bir sistem olduğunu göstermektedir. Derin akiferde gözlenen As ve Mn zenginleşmesinin jeojenik kökenli olduğu; indirgen koşullarda mangan ve demir oksit/hidroksit fazlarının çözünmesiyle arseniğin yeraltısuyuna geçtiği belirlenmiştir. Derin akiferde arsenik 373 µg/L'ye, mangan 1229 µg/L'ye kadar ulaşmaktadır.Bu çalışma, havzada akım modeli, hidrojeokimya ve izotop verilerini birlikte değerlendiren kapsamlı bir araştırma olup, sürdürülebilir yeraltısuyu yönetimi için kontrollü çekim ve güçlendirilmiş izleme gerekliliğini ortaya koymaktadır.
Özet (Çeviri)
In this doctoral study, the groundwater quantity and quality status of the Lower Sakarya Basin Alluvial Aquifer System, designated as a priority basin by the General Directorate of Water Management, were evaluated using an integrated approach. The recharge–discharge relationships, hydrogeological boundary conditions, hydrochemistry, and isotopic characteristics of the shallow (<60 m) and deep (>60 m) alluvial aquifers were investigated, and a conceptual and numerical groundwater flow model was developed based on these data. The steady-state model defined natural system conditions, while the transient model quantified the impacts of agriculture, urbanization, and industrialization during the 1998–2024 period. The average groundwater recharge was calculated as 156 mm for this period, and groundwater level declines of 2–10 m were identified in the deep aquifer due to abstraction. Climate-based model projections indicate a decreasing trend of approximately 65 mm in annual average recharge compared to 2024 conditions. To support the modeling results, hydrogeochemical and environmental isotope (δ¹⁸O, δ²H, ³H) analyses were conducted in 34 wells representing both aquifers. The results reveal significant differences between the shallow and deep aquifers in terms of chemical characteristics and redox conditions. Isotope data indicate that the shallow aquifer represents a short circulation system recharged by modern precipitation, whereas the deep aquifer is recharged from higher elevations, has longer residence times, and is largely isolated from modern recharge. The enrichment of As and Mn observed in the deep aquifer was determined to be of geogenic origin. Under reducing conditions, dissolution of manganese and iron oxide/hydroxide phases leads to the release of adsorbed arsenic into groundwater. Arsenic concentrations in the deep aquifer reach up to 373 µg/L, and manganese concentrations up to 1229 µg/L.This study constitutes a comprehensive assessment integrating groundwater flow modeling, hydrogeochemistry, and isotope data in the basin, and clearly demonstrates the necessity of controlled abstraction and strengthened monitoring for sustainable groundwater management.
Benzer Tezler
- İzmit havzasının hidrojeoloji incelemesi ve yeraltısuyu akım modellemesi
An examination of the hydrogeology of the İzmit basin, and modelling of the groundwater flow
MERAL ERDOĞAN TOPÇUOĞLU
Doktora
Türkçe
2022
Jeoloji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiJeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. REMZİ KARAGÜZEL
- Aşağı Sakarya havzası jeotermal alanının hidrojeoloji ve hidrojeokimyasal incelenmesi
Hydrogeological and hydrogeochemical examination of the geothermal area of the lower Sakarya basin
ERTAN GÖLLÜ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Jeoloji MühendisliğiKonya Teknik ÜniversitesiJeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ALİ FERAT BAYRAM
- Sürdürülebilir kalkınma hedefleri perspektifinde yenilenebilir enerji kaynakları yer seçimi modelinin oluşturulması: Aşağı Sakarya Havzası örneği
The creation of a renewable energy source location selection model from the perspective of sustainable development goals: The Lower Sakarya Basin as a case study
ESRA ÖZDORUK
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
CoğrafyaSakarya ÜniversitesiCoğrafya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET FATİH DÖKER
DOÇ. DR. CEM KIRLANGIÇOĞLU
- Aşağı Sakarya havzasındaki küçük akarsuların yapay sinir ağları yöntemiyle akım süreklilik eğrilerinin elde edilerek enerji potansiyellerinin tespiti
Estimation of hydropower potential of small streams in low Sakarya basin using flow curves and artificial neural networks
MERİÇ ÖNCÜL
Yüksek Lisans
Türkçe
2008
İnşaat MühendisliğiSakarya ÜniversitesiTeknik Eğitim Bölümü
DOÇ. DR. İBRAHİM YÜKSEL
- Sakarya nehri aşağı çığırı yakın çevresinin doğal bitki örtüsü ve son yıllarda ortaya çıkan değişimler
Natural vegetation of lower part of Sakarya river and the recent changes
GÜLBİN YILMAZ