Kıyı akiferlerindeki tatlı su-tuzlu su girişiminin sonlu elemanlar benzetim yöntemi ile modellenmesi

1994-09-30
Karahanoğlu, Nurkan
Yazıcıgil, Hasan
Doyuran, Vedat
Emekli, Nusret
Hallaji, Khosrow
Bu araştırma, deniz kıyısında bulunan akiferlerdeki tatlı su-tuzlu su ilişkilerini ve bu akiferlerin optimum işletilmelerini modellemeye yönelik tüm çalışmaları içermektedir. Bu konuya yönelik olarak bir Sonlu Elemanlar Modeli geliştirilmiş ve bu tür akiferlerdeki tatlı su ve tuzlu su yayılım mekanizmasının zaman ve uzay boyutuna göre değişiminin benzeşimi gerçekleştirilmiştir. Akifer içerisinde tatlı su ve tuzlu su akımını ve tuz konsantrasyonunun yayılımını kontrol eden sistem denklemleri gerçek arazi koşullarına uygulanmış ve böylece gerçek bir problem çözülmüştür. Uygulama alam olarak Erzin yeraltısuyu akiferi seçilmş ve bu bölgenin fiziksel parametreleri model girdileri olarak kullanılmıştır. Model kalibrasyon çalışmalarında arazi verileri olarak yeraltısuyu yük dağılımları, hidrolik iletkenlik ve transmisivite değerleri, doğal beslenme ve boşalım koşullan ve kimyasal parametrelerin tarihsel gelişimi kullanılmıştır. Bu işlem gerçekleştirilirken, uygulama arazisi ile ilgili tüm veriler derlenmiş ve böylece Erzin akiferi değişkenleri ve parametreleri için baz değerler oluşturulmuştur. Sayısal benzeşim çalışmaları iki aşamada gerçekleştirilmiştir. Birinci aşamada kararlı alansal akım modeli kullanılarak, sınır koşullan ve gözlenen yeraltısuyu yükleri için model kalibrasyonu yapılmıştır, ikinci aşamada çalışmalar kesit modeline aktanlmış ve akım modeli üzerine dayandınlarak yapılan benzeşim çalışmalan ile akiferdeki tuz konsantrasyonunun yayılımı modellenmiştir. Alansal model çalışmaları sonucunda, hesaplanan ve gözlenen yeraltısu yükleri arasında çok iyi korelasyon elde edildiği, değişik boşalım koşullan için kesitte yapılan tuzlu su girişimi modeli sonucunda ise, boşalım sezonu boyunca içerlere ilerleyen tuzlu suyun beslenim dönemlerinde geri itilemediği buna karşılık ilerlemeye devam ettiği saptanmıştır. Aynca 25 yıllık bir modelleme süreci kullanılarak akiferin bugünkü mevcut tuz konsantrasyonu yayılımı elde edilmiştir. Proje kapsamında yapılan optimizasyon model çalışmaları Erzin akiferini optimum şekilde işletmek amacına yönelik olarak planlanmıştır. Sistem geliştirilmesi ve işletimi üzerine kurulan amaç ve kısıtlamalara uygun olarak optimum pompaj programının belirlenmesi için yedi adet yeraltısuyu işletim modeli kurulmuştur. Bu şekilde bir programın belirlenebilmesi için, akifer sisteminin hidrolik tepkisini gösteren kararlı ve kararsız sonlu elemanlar benzeşim modelleri düşüm tepki fonksiyon yaklaşımı kullanılarak doğrusal ve ikinci dereceden optimizasyon modellerine başlanmıştır. 94 kuyu için sistemin tepki denklemlerini, talep gereksinimini, tuzlu su girişimi kontrol lokasyonlarmdaki ve pompaj sınırlan ile ilgili kısıtlamaları dikkate alarak tarımsal su ^çekimini arttıran, düşümler ve pompaj maliyetlerini azaltan üç değişik işletim amacı altında optimum pompaj programı belirlenmiştir. Sonuçlar optimum pompaj miktarının ve pompaj maliyetlerinin alan boyunca olan düşüm ve tuzlu suyun hapsedilmesi ile ilişkilerini gösteren değiş-tokuş eğrileri şeklinde gösterilmiştir. Optimum pompaj programlan, kullanılan amaç fonksiyonuna göre farklılık gösterir. En iyi geliştirme ve işletim modelinin az verimli kuyulardaki lokal talebin, en verimli kuyulardan çekilen fazla suyun yüzeyden taşınması ile karşılanmasını öneren model olduğu görülmektedir. Ancak, bu durumun suyun taşınma maliyetine karşıt değiş-tokuşu yapılmalıdır.

Suggestions

Kıyı lagünlerinin hidrodinamiğinin, tuzluluk ve su sıcaklığı dağılamlarının ve kirlenmesinin üç boyutlu matematiksel modellenmesi
Özhan, Erdal; Balas, Lale Hapoğlu; Balas, Elmar Can; Öztürk, Cumhur(1998)
Lagün, haliç, göl yada körfez gibi, yüzey alanına oranla ortalama su derinliğinin az olduğu kıyısal su sistemlerinde, rüzgar, gel-git ve yoğunluk değişimleri nedeniyle oluşan akıntıları belirleyebilmek için üç boyutlu matematiksel modellerin kullanılması gereklidir. Orta Doğu Teknik Üniversitesi, İnşaat Mühendisliği Bölümü, Kıyı Mühendisliği Laboratuvarı'nda, rüzgar, gelgit ve yoğunluk değişimi etkisiyle oluşan kıyısal akıntıları, su düzeyi değişimlerini, su sıcaklığı ve tuzluluğunun dağılımlarını ve deniz ...
Kıyı bölgeleri su basma alanlarının coğrafi bilgi sistemleri ( CBS ) ve uzaktan algılama ( UA ) teknikleriyle belirlenmesi
Sorman, Ünal A.; Merzi, Nuri; Yalçıner, C. Ahmet; Doğanoğlu, Veysel; Ergin, Ayşen(1999)
Hem sel hem deniz kabarması etkilerine açık olan bir kıyı bölgesinin su basma alanları saptanmıştır. Bu yapılırken alışılagelmiş tekniklerin yanı sıra coğrafi bilgi sistemleri (CBS) kullanılmıştır. Seçilen çalışma bölgesi olan Fethiye Çayboğazı havzası için çeşitli tekerrür sürelerine ait taşkın su basma haritaları elde edilmiştir. Çalışma birbirini tamamlar şekilde iki ayrı etkinlik sürecinden oluşmaktadır. Bunlardan birincisi, söz konusu akarsuyun değişik tekerrür sürelerine sahip taşkınlar sırasında oluş...
Kıyı Boyu Akıntılarının Sayısal Modellenmesi
Baykal, Cüneyt; Ergin, Ayşen; Güler, Işıkhan (2011-11-23)
Bu bildiride farklı laboratuvar ve saha ölçümleri için yakın kıyı bölgesinde, rüzgar dalgaları etkisinde oluşan kıyı boyu akıntı hızlarının ve ortalama deniz seviyesinin lineer olmayan sığ su denklemlerinin yarı zaman adımlı Lax-Wendroff yöntemi kullanılarak elde edilen sayısal çözüm sonuçları ölçümlerle karşılaştırmalı olarak verilmiştir. Yapılan karşılaştırmalarda yakın kıyı akıntı hızlarının ve ortalama deniz seviyesinin ölçümlere yakın bir şekilde elde edilebilmesi için sığ su denklemlerinin çözümünde g...
Kıyı geometrisi ile taban topografyasının kıyı ve kıta sahanlığı akımlarının yapısı ve girdap oluşumlarına etkisi
Özsoy, Emin(2000)
Bu proje'nin amacı, kıyısal akimlar dinamiğinin incelenmesi ve bu akımların topografya, kiyisal geometri, rüzgar gerilimi gibi çevre koşullarından nasıl etkilendiğinin belirlenmesidir. Anılan türden etkileşimler, küresel okyanus'u çevreleyen kıyısal bölgelerin pek çoğunda geçerlidir. Bu bölgelerdeki kıyısal akımların dinamiği çoğu kez menderesler, girdaplar ve puüsküller gibi, açık denizle ısı, tuzluluk, besin tuzları vbg özelliklerin alışverişini etkileyen yapılarca belirlenir. Bu araştırma projesinde çeşi...
Nehir suyu kalite gözlem sonuçlarının hidrolik ve taşınım modelleri yardımıyla incelenmesi
Göktaş, Recep Kaya; Ayvaz, Mustafa Tamer; Kargı, Pınar Gökçe; Kentel Erdoğan, Elçin; Mesta, Buket; Tezyapar, İpek; Tezel, Ulaş (null; 2018-10-27)
Bu çalışmanın amacı, matematiksel modellerin nehir suyu kalitesi izleme çalışmaları kapsamında üretilen saha gözlemleri ile kirletici ölçüm sonuçlarının değerlendirilmesindeki kullanılabilirliğinin araştırılmasıdır. Çalışma TÜBİTAK tarafından desteklenen 115Y064 numaralı “Ergene Havzası Su Kalitesi Yönetimi İçin Kirletici Parmak İzine Bağlı Coğrafi Bilgi Sistemi Bazlı Karar Destek Sistemleri Geliştirilmesi” başlıklı projenin bir parçası olarak gerçekleştirilmiştir. Bu proje kapsamında Ergene Nehri’ne özgü h...
Citation Formats
N. Karahanoğlu, H. Yazıcıgil, V. Doyuran, N. Emekli, and K. Hallaji, “Kıyı akiferlerindeki tatlı su-tuzlu su girişiminin sonlu elemanlar benzetim yöntemi ile modellenmesi,” 1994. Accessed: 00, 2022. [Online]. Available: https://hdl.handle.net/11511/95704.