Finite element analysis of saltwater intrusion in coastal aquifers

Abstract

ÖEET KIYI AKÎFERLERİNDEKİ TATLI Sü TUZLU Sü GİRİŞİMİNİN SONLU ELEMANLAR ÎLE İNCELENMESİ SADEG, Salah Ali Yüksek Lisans Tezi; Jeoloji Mühendisliği Tez Yöneticisi':` Y. Doç. Dr, Nurkan Karahanoğlu Eylül 1987; 149 sahife Bu araştırmada, basxnclx ve serbest akif erlerdeki tuzlu su girişimini modelleyen iki boyutlu, tam girişimli bir sonlu eleman modeli (FEMDISP) gerçekleştirilmiştir. Akııa ve sxvx tasxnxm denklemlerinin girişissli olarak kul- lanxldxgx bu modele eszamanix bir çözüm yöntemi uygulanmxs ve su yükleri ile konsantrasyon dagxlxmlarx yerel ve zaman koordinatiarxna göre bulunmuştur. Model Küçükçekmece bölgesine uygulanarak göl sevi yesindeki değişikliklere karsxlxk ak if erdeki su yükleri ile tuzlu su konsantrasyonunun dagxlxmx bulunmuştur. Diğer ta raftan kuramsal bir basxnclx akif er seçilmiş ve bu koşul- s. larda çekilen su miktarxnxn girişime olan etkisi araştxrxlmxştxr. Elde edilen sonuçlar önerilen model in, her türlü kxyx akif er ine, basxnclx veya serbest, tatlx su~tuziu su giri şiminin zaman ve yerel koordinatlara göre değişimini sapta yabilmek amacx ile uygulanabileceğini göstermiştir. Anahtar kelimeler: Tuzlusu girişimi * yayxlxntj, sonlu eleman yöntemi, basxnclx ve serbest akif er. -iv-

ABSTRACT FINITE ELEMENT ANALYSIS OF SALTWATER INTRUSION IN COASTAL AQUIFERS SADEGf Salah Ali M. S, in Geological Engineering Supervisors. Asst.Prof `Dr. Nurkan Karahanoğlu İ September 1987,149 Pages In the present research, a fully coupled two- dimensional finite element model CFEMDISP) is developed to simulate the saltwater intrusion in both the confined and the unconfined aquifers» This model couples the flow and the solute transport equations and a simultaneous solution algorithm is applied to the modelling equations yielding transient and spatial distribution of the head and the concentration values. The model is applied to the Küçükçekmece Peninsula to simulate the head and the concentration distributions upon fluctuations in the lake. level- On the other hand a hypothetical aquifer' is selected to observe the effect of pumping on the position -of the interface. Computational results have shown that the proposed model can be applied to any kind of coastal aquifers f confined or unconfined, to determine the spatial and the transient position of the saltwater-freshwater interface» Keywords? Saltwater intrusion, dispersion, finite element method, confined and unconfined aquifers. -iii-