water balance of lakes by using stable isotope mass balance method

Abstract

ÖZ GÖL SU BÜTÇESİNİN SABİT İZOTOP KÜTLE DENGE YÖNTEMLERİ İLE BELİRLENMESİ Özaydın, Vehbi Doktora, İnşaat Mühendisliği Bölümü Tez Yöneticisi: Prof. Dr. Uygur Şendil Ortak Tez Yöneticisi: Prof. Dr. Doğan Altınbilek Haziran 1997, 192 sayfa Buharlaşmadan dolayı göl bütçesi elemanları (yağış, buharlaşma, yerüstü ve yeraltı su girdi ve çıktısı) sürekli değişim halindedir. Bu küçük değişimler hidrolojik çalışmalarda yağış, buharlaşma, göller, dereler, yeraltı suyu ve yağış arasındaki ilişkilerin belirlenmesinde yararlı bilgiler verirler. Mogan ve Eymir Göllerinin aylık su bütçesi ile mutlak yeraltı su katkısı 1994 ve 1995 su yılları için klasik su bütçesi metodu ile bulunmuştur. Ama bu metod ile yeraltı suyu girdisi ve çıktısını ayrı ayrı bulmak mümkün değildir. Bunlann bulunabilmesi için ilave olarak en az bir eşitliğe daha ihtiyaç vardır. Bu gerekli eşitlikleri doğal olarak sularda mevcut olan sabit izotoplar (180, 160, 2H ve XH) sağlarlar. Böylece sabit izotop kütle metodu ileyeraltı suyu girdisi ve çıktısının göllerin hidrolojik bütçesine olan katkıları ayrı ayrı bulunabilir. Çalışma alanında seçilmiş yerlerden su bütçesi elemanlarının izotop konsantrasyonlarını bulmak için aylık su örnekleri toplanmış ve analiz edilmiştir. Bulunan konsantrasyon değerleri kütle eşitliğinin yazılmasında kullanılmıştır. Su bütçesi elemanlarının izotop konsantrasyonlarının bulunmasında en zor olanı buharlaşan suyun izotop konsantrasyonunun bulunmasıdır. Bu tezde bunu bulmak için basit bir yöntem uygulanmıştır. Anahtar Kelimeler: İzotop, Göl Su Bütçesi, Kütle Dengesi, İzotop Kütle Dengesi. vı

ABSTRACT WATER BALANCE OF LAKES BY USING STABLE ISOTOPE MASS BALANCE METHOD Özaydın, Vehbi Ph.D., Department of Civil Engineering Supervisor: Prof. Dr. Uygur Şendil Co-Supervisor: Prof. Dr. Doğan Altınbilek June 1997, 192 pages Because of evaporation, isotopic ratios of water balance elements (precipitation, evaporation, surface and groundwater inflow and outflow) of lakes are continuously modified. These small modifications give useful informations for hydrological studies in determining the interaction among lakes, creeks, groundwater and precipitation. Monthly water budgets hence the absolute contribution of groundwater to Mogan and Eymir Lakes are found by the conventional water balance method for the 1994 and 1995 water years. However, groundwater inflow and outflow elements can not be found separately by the conventional water balance method. At least one additional equation is needed to solve them separately. Stable isotopes (180, 160, 2H, and ]H) which exist in water innaturally, provide additional equations. These contributions of groundwater inflow and outflow to hydrological balance of lakes can be determined separately by using stable isotope mass balance method. Monthly water samples are collected from the study area at selected points and analyzed to determine the isotopic compositions of the water balance elements of lakes. These isotopic compositions are used to write the mass balance equations. The most difficult one among isotopic composition of water balance elements is the determination of isotopic composition of evaporating water body. In this thesis a simple method is applied to determine this value. Key words: Isotope, Water Balance of Lakes, Mass Balance, Isotope Mass Balance. IV