Sakaryabaşı kaynaklarının çevresel izotop hidrolojisi incelemesi

Abstract

IV ÖZET Sakaryabaşı Kaynaklan'nm İzotop Hidrolojisi İncelemesi başlıklı bu Yüksek Mühendislik tez çalışmasında; Eskişehir ve Afyon illeri sınırlan içerisinde yer alan 4222 km2'lik bir alanın jeolojisi, hidrolojisi, hidrojeolojisi, izotop hidrolojisi ve su kimyası konuları üzerinde çalışılmıştır. İnceleme alanının 1/100.000 ölçekli jeoloji ve hidrojeoloji haritaları hazırlanmıştır. Bölgesel jeolojik yapı alttan üste doğru; mikaşistlerden oluşan Paleozoyik yaşlı Ihsaniye metamorfik karmaşığı, Alt Triyas yaşlı akarsu ve sığ deniz karakterli Kıyır formasyonu, Alt Triyas-Üst Kretase yaşlı karbonatlardan oluşan Gökçeyayla formasyonu, Üst Kretase-Alt Paleosen yaşlı ofiyolitli bir olistostrom olan Çöğürler Ttâfişlğr ile Kınık öfiyölitinden oluşmaktadır. ` `Ust Paleöseh-Eösen yaşlı Hanköy formasyonu çalışma alanındaki daha yaşlı birimlerin tümünü açısal uyumsuzlukla örtmektedir. Çalışma alanının büyük bir bölümü konglomera-marn-jips, tüf-kumlu kireçtaşları, bazaltlardan oluşan Neojen serileri ile Pliyosen yaşlı pekişmemiş çakıl-kil, kumlar ve Kuvaterner yaşlı alüvyonlardan oluşmaktadır. inceleme alanında Ihsaniye metamorfik karmaşığı içinde yer alan Paleozoyik yaşlı mermerler, güneybatıdan güneye doğru yaygın olarak yüzeylenen Triyas yaşlı Gökçeyayla formasyonuna ait kireçtaşları ile Neojen kireçtaşları ve Kuvaterner yaşlı alüvyon geçirimli birimlerdir. Ihsaniye metamorfik karmaşığı şistleri, Kıyır formasyonu, Çöğürler karışığı, Kınık ofiyoliti ve Hanköy formasyonu geçirimsiz birimleri oluşturmaktadır. Neojen yaşlı formasyonun konglomera-marn, kireçtaşı-kil- jips ardalanmalı kısmı, tüf-aglomera-tüfit- andezit, Miyosen-Pliyosen yaşlı bazalt ve Pliyosen çökelleri yan geçirimli birim olarak ayırtlanmıştır. Alansal yağış, eş yağış eğrileri yöntemiyle 382 mm/yıl olarak bulunmuştur. Havza genelinde yağış oranı Mayıs ayında, akım oranı ise Mart ayında en yüksek değerini almaktadır. Bu durum havza dışından bir beslenme olduğunu göstermektedir. Gerçek buharlaşma-terleme değeri Turc yöntemi kullanılarak 338 mm olarak bulunmuştur. Sakaryabaşı kaynaklarının toplam verdisi Aralık 1995'te boya seyreltme yöntemi ile 5.6 m3/s olarak belirlenmiştir. İnceleme alanında Sakaryabaşı kaynakları ve diğer kaynaklardan yağışlı ve kurak dönemlerde toplanan izotop ve su kimyası örneklerinin analizleri yapılmıştır. İnceleme alanı genelinde Oksijen- 18 içeriği, her 100 m'lik yükseltide -0.33 %o (80li!) 'lik bir azalma göstermektedir, izotop içeriklerinden diğer kaynaklara göre Sakaryabaşı kaynaklarının daha yüksek kotlardan beslendiği, daha uzun geçiş süresine sahip olduğu anlaşılmıştır. Sakaryabaşı kaynaklarının beslenme alanı, inceleme alanının güneybatısından güneydoğusuna doğru geniş bir şekilde yayılım gösteren Gökçeyayla formasyonuna ait dolomitik kireçtaşlarıdır. Su kimyası analiz ve değerlendirme sonuçlarına göre, tüm örnekleme noktalarındaki sular kalsiyum-karbonatlı sular olup, Ca > Mg > Na+K, C03+HC03 > S04 > Cl dizilimi belirlenmiştir. Yapılan doygunluk analizi çalışmaları sonucunda incelenen sular genel olarak kalsit, dolomit ve aragonit minerallerine doygun; halit, jips, anhidrit ve manyezit minerallerine doygun değildir.

ABSTRACT Within the scope of this study geological, hydrological, hydrogeological, isotope hydrological and hydrochemical features of the Sakaryabaşı Springs' Basin located in the Eskişehir and Afyon provinces have been studied. 1/ 100.000 scale geological and hydrogeological maps of basin that covers a surface drainage area of 4222 km2 have have been prepared. Regional geological structure, starting from bottom to top, comprises of Ihsaniye metamorphic complex of Paleozoic, Kıyır formation of Lower Triassic with fluvial and shallow sea characteristic, Gökçeyayla formation of Lower Triassic-Upper Cretaceous wW Tnnestoner^ ophiolitic olistostromes, Kmik ophiolite. Hankoy formation of Upper Paleocene- Eocene overlays all the older formations with unconformity. The study area is mostly covered by the Neogene with conglomerate, marl, limestone, clay, gypsum, limestones, tuff, aglomerate, andesite and basalt, Pliocene with loose gravel, clay and sand, Quaternary with clay, sand and gravel deposits located along Sakarya River and its tributaries. The water bearing units are marbles of Paleozoic within the îhsaniye metamorphic complex, limestones of Gökçeyayla formation of Triassic, limestones of Neogene and Quaternary alluvium. Schists within the îhsaniye metamorphics and Çöğürler complex, Kınık ophiolite and Hanköy formation are impermeable units. Parts of Neogene comprising of conglomerate, marl, clay and gypsum, tuff, aglomerate, andesite, and Miocene-Pliocene with basalts and Pliocene deposits are considered to be semi-permeable units. The mean areal precipitation is calculated as 382 mm/year by means of isohyetal method. In the long run peak streamflow rate is observed in March, whereas the maximum precipitation occurs in May. Negative time lag between streamflow and precipitation peaks indicates that strong groundwater contribution which is fed from outside the basin to the stream exists. Turc Method has revealed a real evapotranspiration rate of 338 mm/year. Based on a dye-dilution test carried out in December of 1995 total discharge of Sakaryabaşı springs was calculated as 5.6 m3/s. Sakaryabaşı springs and those scattered throughout the basin have been sampled in dry and wet periods for isotopic and major ion composition. Oxygen- 18 content decrease by altitude was found to be -0.33 %o (8018) per 100 m. On the basis of isotopic data the Sakaryabaşı springs are fed from higher elevations and have longer residence times compared to the other springs in the basin. It was concluded that the main aquifer of Sakaryabaşı springs is the dolomitic limestones of Gökçeyayla formation which mainly crops out and fed outside the surface drainage basin to the south. Evaluation of hydrochemical data reveals that all spring water are of calcium-bicarbonate type and have an evolution order of Ca > Mg > Na+K, C03 + HC03 > S04 > CI. Spring waters are mostly found to be saturated with respect to mineral species such as, calcite, dolomite and aragonite and unsaturated with respect to halite, gypsum, anhydrite and magnesite.