Numerical modeling of seawater-fresh groundwater relationships in the Selçuk sub-basin, İzmir - Turkey

Abstract

oz SELÇUK ALT-HAVZASINDA DENİZ SUYU-YERALTISUYU İLİŞKİSİNİN SAYISAL MODELLEMESİ, İZMİR-TÜRKİYE Hassan, Abubakr Yüksek Lisans, Jeoloji Mühendisliği Bölümü Tez Yöneticisi: Doç. Dr. M. Zeki Çamur Ocak 2004, 67 sayfa Selçuk alt-havzası akiferlerindeki deniz suyu-yer altı suyu doğal denge koşullarının sulama ve günlük kullanım suyu temini amacıyla son 30 yıldır yapılan çekime bağlı olarak değişme olasılığı vardır. Selçuk alt-havzasında uygulanan yer altı suyu çekiminin deniz suyu girişimine neden olup olmadığını veya akiferlerin batı bölgelerinde belirlenen tuzlu suyun doğal denge koşullarını yansıtıp yansıtmadığını belirlemek için, iki boyutlu yoğunluk bağımlı doygun akım ve iyon taşınım sayısal simülasyonlan gerçekleştirildi. Sayısal simülasyon modeli saha ölçümleri ile kalibre edildi. Simülasyon sonuçlan bölgede yeraltısuyu çekiminin artmasından bu yana çalışma sahasında deniz suyu girişimi olduğunu göstermektedir. Gelecek 20 yıl içerindeki durumu belirlemek amacıyla beş senaryo simülasyonu gerçekleştirilmiştir: (1) Günümüzdeki beslenim ve boşalım koşullan devam edecek, (2) Günümüzdeki çekim miktarı nüfus artışına bağlı olarak artacak, (3) Günümüzdeki çekim miktarı %12 azaltılacak, (4) Günümüzdeki çekim miktarı %25 azaltılacak ve (5) Günümüzdeki çekim tamamen durdurulacak veya söz konusu çekim miktarı kadar alt-havzaya beslenim sağlanacak. Bu senaryo sonuçlan gerekli su yönetim planlaması yapılmadığı takdirde Selçuk alt- havzasındaki deniz suyu girişiminin devam edeceğini göstermektedir. ANAHTAR KELİMELER: deniz suyu girişimi, yoğunluk bağımlı yer altı suyu akımı, iyon taşınımı, kirlilik, Selçuk alt-havzası. IV

ABSTRACT NUMERICAL MODELING OF SEAWATER-FRESH GROUNDWATER RELATIONSHIPS IN THE SELÇUK SUB-BASIN, IZMIR-TURKEY Hassan, Abubakr M. Sc, Department of Geological Engineering Supervisee Assoc. Prof. Dr. M. Zeki Çamur January 2004, 67 pages Seawater-fresh groundwater natural equilibrium conditions in the aquifers of the Selçuk sub-basin may be disturbed by the discharge occurred during the past 30 years in order to supply water for irrigation and domestic purpose usage. Two dimensional density dependent cross sectional saturated flow and solute transport simulations were carried out to determine whether seawater intrusion has occurred in the Selçuk sub-basin due to the imposed discharge or the determined salt-water in the western section of the aquifers represents natural interface equilibrium conditions. The numerical simulation model was calibrated using field measurements. The results of the simulations suggest that the seawater intrusion has occurred in the study area since the pumping activity increased in the region. Five scenarios were simulated for future predictions: (1) Present recharge and discharge conditions are maintained, (2) Discharge increases at a rate of the municipality need as a result of increasing population, (3) Discharge decreases by 12% from the present value, (4) Discharge decreases by 25% from the present value, and (5) No discharge occurs or recharge amount equals to the present discharge amount condition supplied to the aquifer. These scenario results suggest that seawater intrusion in the Selçuk sub- basin would progress in the following years unless proper management measures are taken into consideration. KEYWORDS: seawater intrusion, density dependent groundwater flow, solute transport, contamination, Selçuk sub-basin.