Afyon Ovası hidrolik özelliklerinin indikatör jeoistatistiği ve evrik modelleme teknikleri ile belirlenmesi

Abstract

AFYON OVASI'NDA HİDROLİK ÖZELLİKLERİN INDIKATÖR JEOISTATISTIGI VE EVRİK MODELLEME TEKNİKLERİ İLE BELİRLENMESİ Nilgün Doğdu ÖZ Hidrojeolojik model çalışmalarında temel amaç, yeraltısuyu sisteminin en iyi şekilde temsil edilmesidir. Yeraltısuyu akım ve dolaşım sistemini kontrol eden hidrolik parametreler, akiferi oluşturan kayaçların sedimantolojik ve yapısal özelliklerine bağlı olarak heterojen bir özelliğe sahiptirler. Bu parametrelerin konumsal değişimleri yeraltısuyu akım ve taşınım modellerinin sonuçları üzerinde önemli derecede etkide bulunmaktadır. Hidrojeolojik modellerde, akım ortamı kendi içerisinde homojen alt model elemanları ile temsil edilmekte ve her bir eleman için bütün hidrolik parametrelerin tanımlanması gerekmektedir. Her model elemanı için yeterli ve temsil edici ölçümlerin olmaması nedeniyle bu değerlerin tahmin edilmesi gerekmektedir. Bu çalışmada, Afyon Ovası'nda hidrolik parametrelerin tüm akifer ortamını yansıtacak bir dağılımın elde edilmesi amacıyla, indikatör jeoistatistiği ve evrik modelleme yaklaşımı birlikte kullanılmıştır. Akifer ortamını oluşturan litolojik birimler, hidrolik özelliklerine bağlı olarak gruplara ayrılmış, kuyu loğlarından itibaren indikatörler belirlenmiş, geçiş olasılıkları yaklaşımı kullanılarak her kuyu için düşey ve yatay yönde bir gruptan diğerine geçiş olasılığı belirlenmiştir. Daha sonra her bir indikatör simulasyonu, yeraltısuyu akım modeline (MODFLOW-2000) aktarılmış, bu modelde HUF paketi kullanılarak akifer hidrolik olarak homojen olan bölgelere bölünmüş ve evrik modelleme ile belirlenecek parametre sayısı azaltılmıştır. Evrik modelleme yaklaşımı ile her gruba ait hidrolik parametreler (yatay ve düşey hidrolik iletkenlik katsayısı ile özgül depolama katsayısı) tüm model elemanları için hesaplanmıştır. Yukarıda açıklanan yaklaşımlar doğrultusunda Afyon Ovası akiferinin hidrolik özelliklerinin 3 boyutlu konumsal dağılımları ortaya konmuştur. Anahtar Kelimeler: Afyon, heterojenite, indikatör, HUF, jeoistatistik, evrik modelleme, hidrolik iletkenlik katsayısı, parametre tahmini Danışman: Yrd. Doç. Dr. Levent TEZCAN, Hacettepe Üniversitesi, Jeoloji Mühendisliği Bölümü, Hidrojeoloji Mühendisliği Anabilim Dalı

DETERMINATION OF THE HYDRAULIC PROPERTIES IN AFYON PLAIN WITH INDICATOR GEOSTATISTICS AND INVERSE MODELING TECHNIQUES Nilgün Doğdu ABSTRACT The aim of the hydrogeological modeling is the best realistic representation of the groundwater system. The hydraulic parameters controlling the groundwater flow system are heterogeneous due to structural and sedimentalogic properties of the aquifer formation. The spatial distribution of these hydraulic parameters has considerable effects on the results of the groundwater flow and transport models. In hydrogeological models, the flow domain is discretized into homogeneous sub model elements and all the hydraulic parameters for each element need to be attributed. Due to the lack of representative and sufficient measured data for each model element, it is necessary to estimate these values. In this study, indicator geostatistics and inverse modeling approaches are used together to obtain the distribution of the hydraulic parameters which will represent the entire aquifer domain in the Afyon Plain. Lithologic units comprising the aquifer material are grouped according to their hydraulic properties, indicators determined by using the well logs, the transition probability of each wells determined by using transition probability approach in horizontal and vertical direction for one group to another. After that, each indicator simulation transferred to groundwater flow model (MODFLOW-2000), with the use of the HUF package of this model program, the aquifer is divided into hydraulically homogeneous zones and so the number of the parameters to be estimated by the inverse modeling is decreased. Then, the hydraulic parameters (horizontal and vertical hydraulic conductivity and specific storage coefficient) of each zone are estimated for entire model elements with inverse modeling technique. The above mentioned approach has been applied to establish the three-dimensional spatial distributions of aquifer hydraulic properties in the Afyon Plain. Keywords: Afyon, heterogeneity, indicator, HUF, geostatistics, inverse modeling, hydraulic conductivity, parameter estimation Advisor: Assist. Prof. Levent TEZCAN, Hacettepe University, Department of Geological Engineering, Hydrogeological Engineering Section IV