ÖZET Yüksek Lisans Tezi NASRETTİN HOCA KAYNAĞI VE DOLAYININ (SİVRİHİSAR, ESKİSEHİR) HİDROJEOLOJİ İNCELEMESİ Pakize Elif TÜRKÖZ Ankara Üniversitesi Fen

Transkript

1 ANKARA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ YÜKSEK LİSANS TEZİ NASRETTİN HOCA KAYNAĞI VE DOLAYININ (SİVRİHİSAR, ESKİSEHİR) HİDROJEOLOJİ İNCELEMESİ Pakize Elif TÜRKÖZ JEOLOJİ MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI ANKARA 2011 Her hakkı saklıdır

2 ÖZET Yüksek Lisans Tezi NASRETTİN HOCA KAYNAĞI VE DOLAYININ (SİVRİHİSAR, ESKİSEHİR) HİDROJEOLOJİ İNCELEMESİ Pakize Elif TÜRKÖZ Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Jeoloji Mühendisliği Anabilim Dalı Danışman: Prof. Dr. Mehmet ÇELİK Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Jeoloji Mühendisliği Anabilimdalı bünyesinde yüksek lisans tezi olarak hazırlanan bu çalışmanın amacı Nasrettin Hoca kaynaklarının su kalitesi, kirliliği, kayaçlarla ilişkisi, depolama gücü, yağışla ilişkisi ve koruma tedbirlerinin araştırılmasıdır. Çalışma kapsamında Nasrettin Hoca kaynaklarının yağış alanı ve çevresindeki su noktaları incelenmiştir. İncelenen su kaynakları Bağbaşı kaynakları, Hatip Pınarı, Ali Pınarı, Saracık Çeşmesi, Gâvur Pınarı, Babadat Kaynağı ve Hamamkarahisar Kaynağı dır. Kaynaklar temel hidrokimyasal özellikleri bakımından Ca-Mg-HCO 3 lı olup, mermer-kireçtaşı ve metaofiyolitik türü kayaçlardan beslenmektedir. Kaynakların iz element içeriklerinin özellikle Sr, Ni, bakımından karbonatlı kayaçlarla, Al ve Mn bakımından ise şist türü litolojilerle ilişkili olması, kaynakların rezervuarını oluşturan karbonatlı kayaçlarla, geçirimsiz temeli oluşturan şistlerin kaynaklar üzerindeki rolünü göstermektedir. Nasrettin Hoca kaynaklarının kirliliğe karşı koruma alanları bölgenin hidrojeolojik, topoğrafik özellikleri ve Türk Standartları ndaki şartlara göre 3 farklı kuşak olarak belirlenmiştir. Nasrettin Hoca kaynaklarının beslenme yüksekliği, izotopik içeriğine göre 1000 m ve 1380 m arasında değişmekte olup, bu yükseklikler yağış alanının güney bölümündeki, özellikle mermerlerin yer aldığı yüksek alanlar ve daha düşük kotlardaki Pliyosen ve Miyosen yaşlı çakıltaşlarının ve kumtaşlarının bulunduğu alanlara karşılık gelmektedir. Bağbaşı kaynaklarının en düşük debisi 143 l/s ile Ekim 2010 iken, en yüksek debisi ise 203 l/s ile Mayıs 2011 ayıdır. Bağbaşı kaynaklarının yağışsız dönemde, gerçek rejimde boşalım katsayısı 0,0011 gün -1 ve depolama kapasitesi ise 13,9 * 10 6 m 3 olarak hesaplanmıştır. Temmuz 2011, 136 sayfa Anahtar Kelimeler: Nasrettin Hoca kaynakları, hidrojeokimya, izotop, depolama gücü, koruma kuşağı, iz element, Sivrihisar-Eskişehir. i

3 ABSTRACT Master Thesis HYDROGEOLOGICAL INVESTIGATION OF THE NASRETTİN HOCA SPRING AND ITS SURROUNDING AREA (SİVRİHİSAR, ESKİŞEHİR) Pakize Elif TÜRKÖZ Ankara University Graduate School of Natural and Applied Sciences Department of Geological Engineering Supervisor: Prof. Dr. Mehmet ÇELİK The aims of this study, which prepared as MSc thesis at Ankara University Graduate School of Applied Sciences Department of Geological Engineering are to investigate the water quality, contamination, water-rock interaction, the relationship with precipitation and the storage capacity of Nasrettin Hoca springs with an ultimate aim of establishing protection measures. Within the scope of this study, the springs in and around the catchment area, which are Bağbaşı springs, Hatip spring, Ali spring, Saracık Fountain and Babadat spring, were investigated. The springs are of Ca-Mg-HCO 3 type when basic hydrogeochemical features are considered, are under the influence of marble-limestone and metaophiolitic units located in the recharge area and are of shallow circulation. The trace element contents of the springs show the influence of the carbonate rocks comprising the reservoir (Sr, Ni) and also the schists comprising the impermeable basement (Al, Mn). The protection area of the Nasrettin Hoca springs against contamination are determined as three different zones by considering the hydrogeologic and topographical features of the region and the Turkish Standards. According to the isotopic content of the springs, the recharge elevations of the Nasrettin Hoca springs are between 1000 m and 1380 m, corresponding to the topographically high areas where marbles outcrop and relatively low areas where Pliocene and Miocene aged conglomerate and sandstones are located. The discharge of the Bağbaşı springs changes between 143 l/s measured in October 2010 and 203 l/s measured in May The discharge coefficient of the Bağbaşı springs based on the recession period is calculated as day -1 and the storage capacity is calculated as 13,9 * 10 6 m 3. July 2011, 136 pages Key Words: Nasrettin Hoca springs, hydrogeochemistry, isotope, storage capacity, protection area, trace element, Sivrihisar-Eskişehir. ii

4 TEŞEKKÜR Yüksek lisans eğitimimde benden desteklerini ve katkılarını esirgemeyen değerli hocam Prof. Dr. Mehmet ÇELİK (Ankara Üniversitesi Jeoloji Mühendisliği Anabilim Dalı) başta olmak üzere tez çalışmasının yürütülmesi ve tez yazımında emeği geçen proje bursiyerleri Araş. Gör. Uğur Erdem DOKUZ ve Araş. Gör. Özlem GÜLLÜ ye; arazi çalışmalarının farklı dönemlerinde çalışmalara eşlik etmiş olan Araş. Gör. Bahattin GÜLLÜ, Jeoloji Yüksek Mühendisi Berihu BERHE, Jeoloji Mühendisi Hilal ENGİN, Uzman Dr. Şebnem ARSLAN ve Doç. Dr. Meltem ÇELİK e teşekkür ederim. Arazi çalışmalarında yardımlarını esirgemeyen, Nasrettin Hoca Belediye Başkanı Sayın Hüseyin İLHAN a ve ekibine (Hüseyin Avni EMRE ve Sefer KORKMAZ); inceleme alanında daha önce yapılmış çalışmalar hakkında bilgi alıp desteklerini gördüğüm Sayın Uğur AKDENİZ (DSİ) ve diğer Devlet Su İşleri Genel Müdürlüğü çalışanlarına; Dr. Oktay ÇELMEN e (MTA); projeyi destekleyen ve yürütülmesinde kolaylık sağlayan TÜBİTAK ve Ankara Üniversitesi BAP Müdürlüğü çalışanlarına sonsuz teşekkürlerimi sunarım. Uzman Dr. Şebnem ARSLAN a izotop verilerinin değerlendirilmesindeki katkılarından dolayı tekrar teşekkür ederim. Hayatımın tüm dönemlerinde olduğu gibi yüksek lisans çalışmalarım sırasında da benden hiçbir konuda desteklerini esirgemeyen anneme, babama ve sevgili arkadaşım Jeoloji Mühendisi Saniye DEMİR e ayrıca teşekkür ederim. Pakize Elif TÜRKÖZ Ankara, Temmuz 2011 iii

5 İÇİNDEKİLER ÖZET... i ABSTRACT... ii TEŞEKKÜR... iii SİMGELER VE KISALTMALAR DİZİNİ... ix ŞEKİLLER DİZİNİ... xi ÇİZELGELER DİZİNİ... xiv 1. GİRİŞ Amaç ve Kapsam Yöntem İNCELEME ALANININ TANITILMASI İnceleme Alanının Konumu İklim ve Bitki Örtüsü Sosyo-ekonomik Yapı Önceki Çalışmalar JEOLOJİ Stratigrafi Sivrihisar Metamorfitleri (Psm) Göktepe birimi (Psmg) Kertek birimi (Psmk) Eryiğit birimi (Psme) Sivrihisar Granodiyoriti (Tesg) Miyosen serisi Hisar Formasyonu (Tmh) Çakmak Formasyonu (Tmç) iv

6 Mercan Formasyonu (Tmm) Kuvaterner çökelleri Kepen Formasyonu (Plk) Alüvyon (Qal) Yapısal Jeoloji HİDROLOJİ Akarsular Kaynaklar Nasrettin Hoca kaynakları Bağbaşı Kaynakları Hatip Pınarı (BK-4) Ali Pınarı (AP) Gâvur Pınarı Saracık Çeşmesi Babadat Kaynağı HİDROJEOLOJİ Sivrihisar Metamorfitleri Göktepe birimi Kertek birimi Eryiğit birimi Sivrihisar Granodiyoriti Miyosen Birimleri Hisar Formasyonu Çakmak Formasyonu Mercan Formasyonu Kepen Formasyonu v

7 5.5 Alüvyon SU KİMYASI Suların Kimyasal ve Fizikokimyasal Analiz Sonuçları Suların Yerinde Ölçülen Parametreleri Sıcaklık (ºC) Suların hidrojen iyonu aktivitesi (ph) Elektriksel iletkenlik (Eİ) Toplam çözünmüş katı madde (TÇM) Çözünmüş oksijen (ÇO) Redoks potansiyeli (Eh) Suların Anyon ve Katyon Değerleri Sodyum (Na + ) Potasyum (K + ) Kalsiyum (Ca +2 ) Magnezyum (Mg +2 ) Klorür (Cl - ) Sülfat (SO -2 4 ) Alkalinite (HCO - 3 ve CO -2 3 ) Suların İz Element İçerikleri Suların Schoeller Diyagramına Göre Değerlendirilmesi Bağbaşı Kaynakları Hatip Pınarı Ali Pınarı Gâvur Pınarı Saracık Çeşmesi Saffet Sondaj Kuyusu vi

8 6.5.7 Babadat Kaynağı Hamamkarahisar Kaynağı Su Kaynaklarının Piper Diyagramı ile Değerlendirilmesi SULARIN İZOTOPİK ÖZELLİKLERİ Oksijen-18 ( 18 O) ve Döteryum ( 2 H) İlişkisi Yağışlar İçin Oksijen-18 ve Yükseklik İlişkisi Trityum Verilerinin Değerlendirilmesi KİRLİLİK ÇALIŞMALARI Kirlilik Parametrelerinin Değerlendirilmesi Sıcaklık Hidrojen İyonu Konsantrasyonu (ph) Elektriksel İletkenlik (Eİ) Toplam çözünmüş katı madde (TÇM) Çözünmüş oksijen (ÇO) Sodyum (Na + ) Klorür (Cl - ) Sülfat (SO - 4 ) Kalsiyum ve magnezyum (Ca +2 ve Mg +2 ) Nitrat (NO - 3 ) Nitrit (NO 2 ) Amonyum (NH - 4 ) Fosfat (PO 4 ) Sertlik ve zirai amaçlı kullanım Koruma Alanlarının Belirlenmesi Koruma alanlarının önemi Çalışma alanı su kaynaklarının koruma alanları vii

9 8.2.3 Koruma alanlarında alınması gereken koruma önlemleri BAĞBAŞI KAYNAKLARI NIN HİDRODİNAMİK ÖZELLİKLERİ Nasrettin Hoca Havzası nın Hidrolojik Özellikleri Yeraltı Suyu Bilançosu Bağbaşı Kaynaklarının Boşalımı SONUÇLAR KAYNAKLAR EKLER EK 1 İnceleme alanının jeoloji haritası EK 2 İnceleme alanının hidrojeoloji haritası EK 3 Kayaçların iz element içeriğini gösterir çizelge EK 4 Su Kirliliği ve Kontrol Yönetmeliği ÖZGEÇMİŞ viii

10 SİMGELER VE KISALTMALAR DİZİNİ km kilometre m metre δ binde izotopik değer T sıcaklık ºC santigrat derece ÇO çözünmüş oksijen ph hidrojen iyonu aktivitesi Eh redoks potansiyeli Eİ elektriksel iletkenlik TÇM toplam çözünmüş madde r litrede miliekivalen değeri mek/l miliekivalen / litre mg/l miligram / litre ppm milyonda bir D, 2 H döteryum T, 3 H trityum 18 O oksijen-18 izotopu Ca +2 Cl - - HCO 3 K + Mg +2 Na + SMOW WHO TSE MTA DSİ TÜBİTAK kalsiyum klorür bikarbonat potasyum magnezyum sodyum standart ortalama okyanus suyu Dünya Sağlık Örgütü Türk Standartları Enstitüsü Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü Devlet Su İşleri Genel Müdürlüğü Türkiye Bilimsel ve Teknik Araştırma Kurumu ix

11 x Al Alüminyum As Arsenik B Bor Ba Baryum Be Berilyum Bi Bizmut Cd Kadmiyum Ce Seryum Co Kobalt Cr Krom Cs Sezyum Cu Bakır Dy Disprosiyum Er Erbiyum Eu Evropyum Fe Demir Ga Galyum Gd Gadolinyum Ho Holmiyum In İndiyum La Lantan Li Lityum Lu Lutenyum Mn Mangan Nd Neodium Ni Nikel P Fosfor Pb Kurşun Pr Praseodim Rb Rubidyum Re Renyum Sc Skandiyum Se Selenyum Sm Samaryum Sr Stronsiyum Th Toryum Tl Talyum Tm Tulyum U Uranyum V Vanadyum Y İtriyum Yb İtterbiyum Zn Çinko

12 ŞEKİLLER DİZİNİ Şekil 2.1 Çalışma alanının yer belirleme haritaları (ölçeksiz)... 4 Şekil 2.2 Sivrihisar Devlet Meteoroloji İstasyonu aylık yağış (P) ve sıcaklık (T) dağılımı... 5 Şekil 2.3 Polatlı Devlet Meteoroloji İstasyonu aylık yağış (P) ve sıcaklık (T) dağılımı.. 6 Şekil 2.4 Beypazarı Devlet Meteoroloji istasyonu aylık yağış (P) ve sıcaklık (T) dağılımı... 6 Şekil 2.5 Çevredeki Devlet Meteoroloji istasyonlarının konumu... 6 Şekil 3.1 Çalışma alanına ait stratigrafik kolon kesit (ölçeksiz) Şekil 3.2 Göktepe birimi Şekil 3.3 Göktepe birimi heterojen yapısı Şekil 3.4 Göktepe birimi ile Kertek birimi mermerlerinin dokanağı (bakış yönü kuzeyedir) Şekil 3.5 Kertek birimi genel görünümü (bakış yönü güneyedir) Şekil 3.6 Kertek birimi mermerleri Şekil 3.7 Hisar Formasyonu Şekil 3.8 Hisar Formasyonu Şekil 3.9 Çakmak Formasyonu (kumtaşı-marn ardalanması) Şekil 3.10 Çakmak Formasyonu (siltli, kumlu birimler) Şekil 3.11 Mercan Formasyonu Şekil 3.12 Mercan Formasyonu kireçtaşı-marn ardalanması Şekil 3.13 Mercan Formasyonu üst bölümlerinde gelişen karstik yapılar Şekil 3.14 Kepen Formasyonu Şekil 4.1 Bağbaşı kaynağı (BK-1) Şekil 4.2 Bağbaşı kaynağı (BK-1) Şekil 4.3 Bağbaşı kaynağı (BK 2) xi

13 Şekil 4.4 Bağbaşı kaynağı (BK 2) Şekil 4.5 Bağbaşı kaynağı (BK 3) Şekil 4.6 Yanlardan daraltılmış dikdörtgen savak Şekil 4.7 a.b.bağbaşı kaynakları (BK-1, 2, 3), c. Babadat kaynağından (BDK) geçen hidrojeoloji kesitleri Şekil 4.8 Hatip Pınarı (BK 4) Şekil 4.9 Hatip Pınarı (BK-4) Şekil 4.10 Ali Pınarı çeşmesi Şekil 4.11 Gavur Pınarı çeşmesi boşalım noktası Şekil 4.12 Gavur Pınarı nın boşalım yaptığı alanda Kertek Formasyonu nun görünüşü Şekil 4.13 Saracık Çeşmesi: a. yakından, b. uzaktan görünüşleri Şekil 4.14 Babadat kaynağı: a. çıkış yeri, b. debi ölçüm noktası Şekil 5.1 Kertek birimi mermerleri Şekil 5.2 Babadat Kaynağı Şekil 5.3 Mercan Formasyonu ndan tabaka düzlemi boyunca boşalan Bağbaşı kaynağının (BK-2): a. uzaktan, b. yakından görünüşü Şekil 5.4 BK-2 kaynağının oluşumunda tabaka düzlemi ve süreksizlik düzleminden boşalımı Şekil 6.1 Kaynak sıcaklıklarının zamana bağlı değişimi Şekil 6.2 Kaynak sıcaklıklarının karşılaştırılması (2010 Nisan) Şekil 6.3 Kaynak ph değerlerinin zamana bağlı değişimi Şekil 6.4 Kaynak ph değerlerinin karşılaştırılması (2010 Nisan) Şekil 6.5 Kaynak Eİ değerlerinin zamana bağlı değişimi Şekil 6.6 Kaynak Eİ değerlerinin karşılaştırılması (2010 Nisan) Şekil 6.7 Kaynak TÇM değerlerinin zamana bağlı değişimi Şekil 6.8 Kaynak TÇM değerlerinin karşılaştırılması (2010 Nisan) Şekil 6.9 Kaynak ÇO değerlerinin karşılaştırılması (2010 Nisan) xii

14 Şekil 6.10 Kaynak Eh değerlerinin zamana bağlı değişimi Şekil 6.11 Kaynak Eh değerlerinin karşılaştırılması (2010 Nisan) Şekil 6.12 İnceleme alanındaki suların zamana bağlı iz element dağılımı Şekil 6.13 İz element içeriğinin kayaç/su oranı grafiği Şekil 6.14 BK-1 ve BK-3 kaynaklarının Schoeller diyagramları Şekil 6.15 Hatip Pınarı Schoeller diyagramı Şekil 6.16 Ali Pınarı Schoeller diyagramı Şekil 6.17 Gavur Pınarı Schoeller diyagramı Şekil 6.18 Saracık Çeşmesi nin Schoeller diyagramı Şekil 6.19 Saffet sondaj kuyusu Schoeller diyagramı Şekil 6.20 Babadat kaynağının Schoeller diyagramı Şekil 6.21 Hamamkarahisar kaynağının Schoeller diyagramı Şekil 6.22 Tüm su kaynaklarının Schoeller diyagramı Şekil 6.23 Su kaynaklarının Piper diyagramı Şekil 7.1 İnceleme alanında yer alan kaynakların δ 18 O- δ 2 H grafiği Şekil 7.2 İnceleme alanındaki su noktalarının δ 18 O değerlerinin zamana bağlı değişimi Şekil 7.3 İnceleme alanındaki su noktalarının δ D değerlerinin zamana bağlı değişimi 85 Şekil 7.4 İnceleme alanındaki su noktalarının TU değerlerinin zamana bağlı değişimi. 89 Şekil 7.5 İnceleme alanındaki su noktalarının TU-δ 18 O değişim grafiği Şekil 7.6 İnceleme alanındaki su noktalarının TU-EC değişim grafiği Şekil 8.1 İnceleme alanındaki suların CaCO 3 sertliğinin zamana bağlı değişimi Şekil 9.1 Nasrettin Hoca kaynak alanı Şekil 9.2 Bağbaşı kaynak grubunun (BK-1,2,3) veriminin (l/s) yağış (aylık toplam, mm) ve elektriksel iletkenlikle (Eİ, µs/cm) ilişkisi Şekil 9.3 Bağbaşı kaynak grubunun zamana bağlı boşalımı xiii

15 ÇİZELGELER DİZİNİ Çizelge 4.1 İnceleme alanında belirlenen su noktalarının isimleri, koordinatları ve boşalım yükseltileri Çizelge 4.2 Bağbaşı kaynak alanından boşalan suların debisi (ölçümler yanlardan daraltılmış dikdörtgen savak ile yapılmıştır) Çizelge 6.1 İnceleme alanındaki su noktalarına ait fizikokimyasal değerler Çizelge 6.2 Oksijenin sudaki çözünürlüğü (deniz seviyesinde) Çizelge 6.3 İnceleme alanındaki suların ana iyon derişimleri (mg/l) Çizelge 6.4 Su kaynaklarının iz element içerikleri Çizelge 7.1 Çalışma alanında kaynaklar için ölçülmüş oksijen-18 (δ 18 O) ve döteryum (δ 2 H) analiz sonuçları Çizelge 7.2 Su kaynaklarının boşalım ve beslenme yükseklikleri Çizelge 7.3 Kararlı izotop laboratuarı deney sonuçları Çizelge 8.1 Su kalite standartlarına göre olması gereken ph değerleri Çizelge 8.2 EC parametresinin su kalite standartlarındaki olması gereken değerler Çizelge 8.3 TÇM miktarına göre suların sınıflaması Çizelge 8.4 TÇM madde sınır değerleri Çizelge 8.5 Çözünmüş Oksijen sınır değerleri Çizelge 8.6 Na parametresi sınır değerleri Çizelge 8.7 Klorür sınır değerleri Çizelge 8.8 Sülfat sınır değerleri Çizelge 8.9 Nitrat sınır değerleri Çizelge 8.10 Nitrit sınır değerleri xiv

16 Çizelge 8.11 Amonyum sınır değerleri Çizelge 8.12 Fosfat sınır değerleri Çizelge 8.13 Su örneklerinin çeşitli tarihlerde hesaplanan Fransız ve CaCO 3 Sertlikleri Çizelge 8.14 Su sertliği sınıflaması Çizelge 9.1 Kaynakların yıllık toplam verimleri xv

17 1. GİRİŞ 1.1 Amaç ve Kapsam Bu tez çalışmasının amacı, Eskişehir ilinin 96 km güneydoğusunda bulunan Sivrihisar ilçesine bağlı Nasrettin Hoca Beldesi (Hortu) ve civarında bulunan su kaynaklarının kalitesi ve debisinin zamana bağlı (su yılı çerçevesinde) değişimini, birbirleriyle ilişkisini ortaya koymak, alanın hidrojeoloji haritasını oluşturmak, Bağbaşı kaynaklarının beslenme-boşalım ilişkisini kurmak ve muhtemel kirleticilere karşı koruma kuşaklarını oluşturmaktır. İnceleme alanında daha önce yapılmış hidrojeolojik amaçlı çalışmalar genel olarak bölgenin tümünü kapsamakta olup, bugüne kadar Nasrettin Hoca kaynak alanının hidrojeolojisine ve su kimyasına yönelik, Süral ve Eser in (1998) çalışması dışında ayrıntılı bir çalışma yapılmamıştır. Bu amaçla çalışma alanındaki ilgili su noktalarından bir yıllık süre içinde 4 farklı zamanda ana hidrokimyasal parametre analizi için örnekleme yapılmış, örnekleme sırasında suların fizikokimyasal özellikleri (ph, Eh, T, Eİ, TÇM) yerinde, ana hidrokimyasal özellikleri (Ca +2, Mg +2, Na +, K +, Cl -, HCO - 3, SO -2 4, CO -2 3 ) Ankara Üniversitesi Jeoloji Mühendisliği Bölümü laboratuarlarında ölçülmüş, ayrıca DSİ TAKK dairesi başkanlığı izotop laboratuarlarına dönemsel olarak oksijen-18 (δ 18 Ο), döteryum (δd) ve trityum (δt=δ 3 Η) izotop analizleri yaptırılmıştır. Yerinde yapılan fizikokimyasal ölçümler özellikle Nasrettin Hoca kaynaklarından Bağbaşı kaynak grubunun (BK-1, BK-2, BK-3) debisinin azalma dönemi boyunca yaklaşık her ay yapılmıştır. Kaynakların beslenme alanında yer alan kayaçlarla kaynaklar arasındaki ilişkiyi aydınlatabilmek için jeokimyasal analizler de yapılmıştır. Jeokimyasal analiz kapsamında iz element (Al, As, B, Ba, Be, Bi, Cd, Ce, Co, Cr, Cs, Cu, Dy, Er, Eu, Fe, Ga, Gd, Ho, In, La, Li, Lu, Mn, Nd, Ni, P, Pb, Pr, Rb, Re, Sc, Se, Sm, Sr, Th, Tl, Tm, U, V, Y, Yb, Zn) konsantrasyonları araştırılmıştır. 1

18 Su kaynaklarının hidrokimyasal analiz sonuçları Aquachem 5.1 bilgisayar programında değerlendirilmiş, suların zirai ve içme suyu amaçlı kullanılabilirlikleri diyagramlar ve ilgili standartlarla yorumlanmıştır. Kaynakların izotopik içerikleri farklı diyagramlarla ele alınmıştır. Bölgenin hidrojeolojik kavramsal modelinin kurulmasına katkıda bulunması amacıyla sayısal yükseklik haritası hazırlanmış, bu haritalara bölgenin jeolojik ve yapısal özellikleri aktarılarak çalışma alanının üç boyutlu topografyası ve jeolojik yapısı oluşturulmuştur. Bölgeye ait kayaçların jeolojik özellikleri arazide yapılan incelemeler ve önceki çalışmalardan yararlanılarak belirlenmiştir. Alandaki formasyonların hidrojeolojik özelliklerine yönelik münferit çalışmalar (Süral ve Eser 1998, Demiroğlu 2007, Çelmen 2008) bulunmaktadır. 1.2 Yöntem Çalışma kapsamında Nasrettin Hoca Beldesi su kaynakları ve Babadat Kaynağı na ait lokasyonlar hakkında ön inceleme yapılmış, bölgede daha önce yapılan çalışmalar değerlendirilmiştir. Nasrettin Hoca (Hortu) kaynaklarından Bağbaşı kaynak grubu (BK-1, BK-2 ve BK-3) için yanlardan daraltılmış savak yaptırılarak, aylık olarak (yaklaşık) toplam debileri ölçülmüştür. Nasrettin Hoca (Hortu) kaynaklarından düşük debili olanlar belirli hacim yöntemi ile, Babadat Kaynağı nın ise muline yardımıyla debileri ölçülmüştür. Su kaynaklarından örnek almak ve yerinde fizikokimyasal ölçüm yapmak amacıyla bir yıl boyunca ayda bir kez olmak üzere arazi çalışması gerçekleştirilmiştir. Bu çalışmalar sırasında bölgenin jeolojik yapısı incelenerek, jeolojik haritanın güncellenmesi yapılmış ve jeokimyasal amaçlı kayaç örneklemesi yapılmıştır. Kimyasal analiz amaçlı alınan su örnekleri kaynak başlarında, çift kapaklı, 500 ml lik polietilen kaplarda, hava kabarcığı kalmayacak şekilde, anyon ve katyon analizlerinde kullanılmak üzere ikişer adet alınmıştır. Katyon analizleri için alınan örneklere kimyasal 2

19 kompozisyonun korunumunu sağlamak, ph yı 2 nin altına düşürülebilmek için her 500 ml örnek için 6 damla nitrik asit ilave edilmiştir. Kaynak başındaki ölçümler GIS ve WT marka Multi Analyser cihazlarıyla yapılmıştır. Suların hidrokimyasal özellikleri Ankara Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Jeoloji Mühendisliği Petrojenez ve Mikroanaliz Laboratuvarı nda incelenmiştir. Suların ana anyon analizleri PALINTEST 2000 model fotometre ile, ana katyon ve iz element analizleri ise SPECTRO Vision Model ICP cihazı ile İz Element-su metoduyla gerçekleştirilmiştir. Kayaç örnekleri petrografik ve jeokimyasal olarak incelenmiştir. Kayaçların jeokimyasal kompozisyonları yine Ankara Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Jeoloji Mühendisliği Petrojenez ve Mikroanaliz Laboratuarı nda SPEKTRO X-Lab 2000 model XRF cihazı ile GEO pressed tablet metodu kullanılarak belirlenmiştir. Suların hidrokimyasal özellikleri Aquachem 5.1 bilgisayar programında diyagramlarla değerlendirilmiştir. Bölgeye ait topoğrafik haritalar Surfer-8, jeolojik ve hidrojeolojik haritalar ise AutoCAD bilgisayar programıyla sayısal hale getirilmiştir. 3

20 2. İNCELEME ALANININ TANITILMASI 2.1 İnceleme Alanının Konumu Çalışma alanı İç Anadolu Bölgesi, Sakarya Havzası içinde, Eskişehir ili, Sivrihisar ilçesi kuzeydoğusunda yer almaktadır (Şekil 2.1). Saha, 1/25000 ölçekli Ankara İ27-d3, İ27-d4, J27-a1 ve J27-a2 paftaları arasında kalan yaklaşık 70 km 2 lik alanı kapsamaktadır. Çalışma alanının kuzeydoğusunda Ankara ili, kuzeybatısında Eskişehir ili yer almaktadır. Çalışma alanının kuzeyinden Ankara-Eskişehir karayolu geçer. Nasrettin Hoca Beldesi ne (Hortu) Ankara-Eskişehir karayolunun 118. km sindeki yol ayrımından itibaren 4 km güneye doğru gidilerek ulaşılabilmektedir. Tez sahası Şekil 2.1 Çalışma alanı yer belirleme haritaları (ölçeksiz) 4

21 2.2 İklim ve Bitki Örtüsü İnceleme alanı İç Anadolu iklim kuşağında yer almakta olup, yarı kurak karasal iklim özelliklerini taşır. Yazları sıcak ve kurak, kışları soğuk ve yağışlıdır. Nasrettin Hoca Beldesi dolayında aktif olan Sivrihisar, Beypazarı ve Polatlı Devlet Meteoroloji istasyonlarında 10 yıllık ( ) yağış ortalaması 361,99; 355,98 ve 316,86 mm dir. Aynı istasyonların 2010 yılı yağış verileri 462,6; 564,8 ve 618,7 mm dir. Görüldüğü gibi yılı yağış verileri 10 yıllık ortalamadan oldukça fazla olup, bölge 2010 yılında daha fazla yağış almıştır yılında Sivrihisar istasyonunda Haziran ve Temmuz ayları yağışın en az olduğu, Ağustos ayı ise sıcaklığın en fazla olduğu aydır. Polatlı istasyonunda Ağustos ayında yağış olmamış, sıcaklık ise yılın en yüksek değerine ulaşmıştır. Beypazarı istasyonunda da Ağustos ayındaa en az yağış olmuş, sıcaklık da en fazla bu ayda hissedilmiştir (Şekil ). Bu istasyonlardan Sivrihisar Devlet Meteoroloji istasyonu inceleme alanına en yakın olanıdır (Şekil 2.5). Bölgede bitki örtüsü, genellikle yüksek alanlarda doğal çalılıklar, topografik eğimin az olduğu yumuşak birimlerin yer aldığı kesimlerde ise tarım alanlarında yetiştirilen hububat, pancar vb. bitkilerden oluşur. Su kaynaklarının boşaldığı dere yataklarında kavak ağaçları yaygın olarak yer almaktadır. Şekil 2.2 Sivrihisar Devlet Meteoroloji istasyonu aylık yağış (P) ve sıcaklık (T) dağılımı 5

22 Polatlı-T Polatlı-P Oca.10 Şub.10 Mar.10 Nis.10 May.10 Haz.10 Tem.10 Ağu.10 Eyl.10 Eki.10 Kas.10 Ara.10 Oca.11 Şub.11 Mar.11 Şekil 2.3 Polatlı Devlet Meteoroloji istasyonu aylık yağış (P) ve sıcaklık (T) dağılımı Beypazarı-T Beypazarı-P Oca.10 Şub.10 Mar.10 Nis.10 May.10 Haz.10 Tem.10 Ağu.10 Eyl.10 Eki.10 Kas.10 Ara.10 Oca.11 Şub.11 Mar.11 Şekil 2.4 Beypazarı Devlet Meteoroloji istasyonu aylık yağış (P) ve sıcaklık (T) dağılımı Tez sahası Şekil 2.5 Çevredeki Devlet Meteoroloji istasyonlarının konumu 6

23 2.3 Sosyo-ekonomik Yapı Nasrettin Hoca Beldesi ekonomisi tarıma dayalıdır. Başlıca tarım ürünleri şekerpancarı, arpa, buğday, baklagiller, patates ve yulaf olup; soğan, elma, armut da yetiştirilir. Tarım ve hayvancılıktan istenilen gelirin elde edilememesi nedeniyle halkın bir bölümü geçimini ilçe dışında aramakta, bu nedenle beldeden göç olmaktadır. Bölge ekonomisinin tarıma dayalı olması, bu yöre halkının suya bağımlılığının içme-kullanma suyu ihtiyacı ile sınırlı olmadığını göstermektedir. Gerek günümüz, gerekse gelecek için su kaynaklarına bağımlılığın yüksek olması ve giderek artması en küçük su kaynağının dahi dikkatle değerlendirilmesi gerekliliğini ortaya koymaktadır. 2.4 Önceki Çalışmalar Sivrihisar ve civarında değişik zamanlarda değişik amaçlarda çok sayıda araştırma yapılmıştır. Ancak özellikle Nasrettin Hoca Beldesi ve çevresindeki su kaynaklarını detaylı olarak ele alan çalışmalar sınırlıdır. Bu çalışmalar bölgede geniş çaplı alanları incelemekte ve Nasrettin Hoca Beldesi ve çevresi bu çalışmalara konu olan Sakarya Havzası nın küçük bir parçasını oluşturmaktadır. Söz konusu çalışmalardan, mevcut çalışmayı ilgilendirenler aşağıda özetle verilmiştir: Romieux (1942), inceleme alanını da içine alan Sivrihisar, Paşadağları ve Emirdağları bölgelerinin 1/ ölçekli jeoloji haritasını çıkarmış ve çalışmasında özellikle tektonik durum üzerinde ayrıntılı olarak durmuştur. Sivrihisar doğusunda KB-GD gidişli masiflerin bir granit antiklinal çekirdeği etrafında kurulu olduğunu, antiklinalin güneye doğru devrilmesi sonucu geriye dönmüş kıvrımların oluştuğunu, bu olayın da Karakaya-Sivrihisar plütonundan ileri geldiğini belirtmiştir. Weingart (1954), Eskişehir in batısında geniş bir alanı kaplayan araştırmasında, çalışma alanı içinde kalan şistlerin Paleozoyik yaşlı olduğunu, bunların üzerinde yer alan mermerlerin, Permo-Karbonifer kireçtaşlarının kontak metamorfizmasıyla oluştuğunu ve Triyas tan daha yaşlı olduğunu belirtmiştir. Bölgedeki granitik sokulumun da Paleozoyik sonlarında olduğunu tahmin etmiştir. 7

24 Erdinç (1978), Eskişehir iline bağlı Sivrihisar ilçesinin yakın çevresinde yapmış olduğu çalışmasında, yaklaşık 300 km 2 lik alanın 1/ ölçekli jeoloji haritasını hazırlamış, bölgenin stratigrafisini çıkarmış ve Sivrihisar magmatik kompleksindeki bileşim ve yapı özelliklerinde farklılık gösteren birimleri ayırt etmiştir. Ayrıca yapmış olduğu jeokimyasal analizler sonucu magmatik kayaçların granodiyoritik bileşimde ve kalkalkalen karakterde olduğunu belirlemiştir. Bölgedeki Paleozoyik yaşlı bölgesel metamorfik kayaçları ise 3 farklı zona ayırmış ve metamorfizma derecesinin kuzeyden güneye doğru arttığını belirtmiştir. Umut vd. (1991), çalışma sahasının bir bölümünün de içinde kaldığı Çifteler- Holanta (Eskişehir), Çeltik (Konya) ve dolayının jeolojisi başlıklı çalışmalarında bölgenin 1/ ölçekli jeoloji haritasını yapmışlardır. Ayrıca bölgedeki Neojen birimlerini ayrıntılı olarak incelemiş ve adlandırmışlardır. İçten (2001), Sivrihisar-Günyüzü granitik sokulumuna bağlı damar kayaçlarının mineralojik ve petrografik incelemesini yaparak, sokuluma ait çatlak sistemlerinin ve masif içinde yer alan damarlara ait gül diyagramları hazırlamıştır. Gözler vd. (1996), bölgenin jeolojisini incelemiş, Orta Sakarya ve güneyini kapsayan çalışmalarında, sahadaki mermerleri Sivrihisar mermerleri olarak adlandırmışlardır. Kalınlığı m olarak düşünülen mermerlerin Permo-Triyas yaşlı olacağı ifade edilmiştir. Süral ve Eser (1998), Nasrettin Hoca Beldesi ve çevresini kapsayan çalışmalarında bölgenin karst hidrojeolojisini incelemiş, kaynakları besleyen mermerlerin boşalım katsayısını hesaplamış, kaynak tipini belirleyerek akifer özelliklerini ortaya koymaya çalışmışlardır. Bu çalışmada Babadat kaynakları kendi havzası içinde değerlendirilmemiş ve Nasrettin Hoca kaynakları için kurulan limnigraf ölçümleri, kaynaktan beldenin içme suyu için basılan sularla sulama için ayrılan suları dikkate almadan yapılmıştır. 8

25 Demiroğlu (2007), Günyüzü Havzası hidrojeoloji ve hidrojeokimyasını ele alan doktora çalışmasında kurak ve yağışlı dönemde yapılan ölçümlerde suların sıcaklık değerlerinin genellikle değişmediğini, kimyasal yapılarındaki değişimin çok düşük olduğunu göstermiştir. Çalışmadan elde edilen sonuçlar, Günyüzü havzasında yer altı sularının henüz kirlenmediğini ve ağır metallerin bölge içme sularında herhangi bir sakınca oluşturmadığını ortaya koymuştur. Çelmen (1998), Beypazarı ve Sivrihisar dolayındaki jeotermal kaynakların oluşum mekanizması, beslenme yükseklikleri ve kökenleri üzerinde durmuştur. Bu çalışmada Nasrettin Hoca kaynaklarının da hidrokimyasal ve izotopik özellikleri belirlenmiştir. Bugüne kadar yapılan çalışmalarda Nasrettin Hoca (Hortu) kaynaklarının beslenme ve boşalım özellikleri kendi havzası (yağış alanı) içinde ele alınmamış, Bağbaşı kaynak grubunun boşalım özellikleri sağlıklı olarak elde edilememiş, kaynakların korunmasına yönelik bir çalışma yapılmamıştır. Nasrettin Hoca kaynaklarında en detaylı çalışma Süral ve Eser (1998) tarafından yapılmış olup, kaynakların veriminin belirlenmesinde kurulan limnigraf verileri ile değerlendirme yapılamamaktadır. Çünkü, özellikle kaynakların azalım döneminde sulama, içme ve kullanma amaçlı olarak kaynakların bir kısım suları çevre arazilere ve Nasrettin Hoca Beldesi ne ayrılmıştır. Bu nedenlerle, bölgedeki problemler üzerine çalışma yapma gereği doğmuştur. Bağbaşı kaynaklarının veriminin hesaplanması için yanlardan daraltılmış dikdörtgen savak yapılarak, ölçüm zamanlarında kaynaktan sulama, içme ve kullanma gibi herhangi bir yararlanma söz konusu olmamasına özen gösterilmiştir. Bu çalışmanın en önemli noktalarından birini oluşturmaktadır. 9

26 3. JEOLOJİ 3.1 Stratigrafi İnceleme alanında yer alan birimler, dört ayrı zaman dilimine aittir (Şekil 3.1). Bunların içinde temeli oluşturan birim Sivrihisar metamorfik kayaçlarıdır. Bu birim, Sivrihisar Granodiyoriti tarafından kesilmektedir. Bu iki birimin üzerinde açısal uyumsuzlukla yer alan Miyosen serisi, üç ayrı formasyondan oluşmaktadır. Bunlar; en altta karasal kırıntılı kayaçlardan meydana gelen Hisar Formasyonu, üzerinde yanal ve düşey geçişli olarak silt, kil, marn ve çamurtaşından oluşan açık renkli Çakmak Formasyonu, bunun da üzerinde kireçtaşı, marn, silttaşı ardalanmalı, yanal ve düşey geçişli olarak yer alan Mercan Formasyonu dur. Söz konusu üç formasyon birbirlerini yanal ve düşey geçişli olarak izler ve yan yana ortamların ürünü olarak yer yer birbirlerini üzerlerler. Sivrihisar Metamorfitleri, Sivrihisar Granodiyoriti ve Miyosen serisi üzerinde uyumsuz olarak yer alan değişken kalınlıklı, diğer bir birim ise Pleyistosen yaşlı, kötü boylanmalı kırıntılılardan oluşmuş Kepen Formasyonu dur. Çalışma sahasında en genç birim vadilere, dere yataklarına yerleşmiş Kuvaterner yaşlı akarsu çökelleridir (EK 1) Sivrihisar Metamorfitleri (Psm) Paleozoyik yaşlı Sivrihisar Metamorfitleri çalışma alanının temelini oluşturmaktadır (Şekil 3.1). Weingart (1954) Eskişehir batısına kadar yaygın bir alanda gözlemlediği bu masifi oluşturan şist ve mermerlere Permo-Karbonifer yaşını vermiştir. Umut vd. (1991) Sivrihisar ilçesi batısında yer alan Kertek Köyü ve çevresindeki metakırıntılıları Kertek Formasyonu, metakarbonatları ise Eryiğit Formasyonu olarak adlandırmıştır. Sivrihisar Metamorfitleri kendi içinde metaofiyolitik temel, onun üzerinde yer alan amfibolit-mermer ardalanması ve şist, fillat, mermer egemenliğinde olan ayrı birimler olarak haritalanmıştır. Çalışma alanında bunlar birbiriyle geçişli, yapısal olarak alttan üste doğru üç temel üniteden oluşmaktadır. 10

27 YAŞ BİRİM LİTOLOJİ AÇIKLAMALAR PLEYİSTOSEN HOLOSEN EOSEN MİYOSEN Alüvyon (Qal) Traverten (Qt) KEPEN Plk MERCAN Tmm ÇAKMAK Tmç HİSAR Tmh SİVRİHİSAR GRANODİYORİTİ (Tesg) Kum, çakıl ve tarım toprağı, Traverten UYUMSUZ Karmaşık, kötü boylanmalı blok ve çakıl yamaç molozu alüvyal yelpaze ortamında çökelmiş UYUMSUZ Gölsel beyaz sarı renkli kireçtaşı, marn, silttaşı ardalanması jips mercekli yer yer sileks yumrulu Gölsel, açık yeşil-sarı renkli kum-silt-kil ardalanması seyrek çakıl tabakası arakatkılı Temelden türemiş akarsu ortamında çökelmiş koyu kırmızı renkli polijenik konglomera yer yer kumtaşı ve kalişli çamurtaşı arakatkılı UYUMSUZ Gri renkli granodiyorit orta-iri kristalli yer yer aplit ve diyabaz dayklı UYUMSUZ Krem renkli yer yer siyah bantlı seviyeler içeren masif mermer Granit dokanaklarında aşırı altere rekristalize PERMO-KARBONİFER SİVRİHİSAR METAMORFİTLERİ (Psm) ERYİĞİT BİRİMİ KERTEK BİRİMİ GÖKTEPE BİRİMİ Gri bantlı kalın tabakalı ince şist arakatkılı mermer Gnays-feldispatik mika şist ardalanması seyrek beyaz renkli mermer mercekli Metabazit yeşil renkli gnays ardalanması çeşitli kalınlıklarda kalkşist ve mermer ardalanması mermer seviyeleri birkaçmetre ile m arası kalınlıklarda Gri renkli siyah bantlı çört mercekli orta kalın tabakalı şist arakatkılı mermer Siyahi yeşil şist fillat serisi yer yer metabazit arakatkılı Koyu yeşil renkli metabazit, metaofiyolit-ince çört bantlı mermer dilimli Şekil 3.1 Çalışma alanına ait stratigrafik kolon kesit (ölçeksiz) (Demiroğlu 2007 den değiştirilerek) 11

28 Bölgede çalışan araştırmacılardan Sherlock vd. (1999) Ar/Ar yöntemine göre masifin metamorfizma yaşının Kretase olduğunu belirtmişlerdir. Ancak metamorfik masifi oluşturan kayaçların birincil yaşları hakkında bir veri bulunmamaktadır. Genel kanı, aynı kuşakta yer alan metamorfiklerin Paleozoyik, olasılıkla Permo-Karbonifer yaşlı olduğu yönündedir (Weingart 1954, Erdinç 1978, Monod vd. 1991, Göncüoğlu 1996, Gözler vd. 1996, Demiroğlu 2007) (EK 1) Göktepe birimi (Psmg) Göktepe birimi inceleme alanında Sivrihisar Metamorfitleri nin en alt kesimini oluşturmaktadır (Şekil 3.1). Bunlar, Sivrihisar-Polatlı yolu üzerinde, Günyüzü yol ayrımının ilk birkaç kilometresinde gözlenen oldukça ezik, yer yer ileri derecede altere olmuş metaofiyolitik kayaçlardır (Şekil ). Demiroğlu (2007) çalışmasında Göktepe birimi olarak tanımlanan metaofiyolitlerin, yol yarmalarında açıklıkla gözlenebilen yüzleklerinde yaptığı arazi gözlem ve incelemeleri sonucunda, bir antklinalin çekirdeğinde yüzlek vermiş olduğu sonucuna varmıştır. Mermerlerin hemen altında yer alan ve hâkim yeşil rengi ile dikkat çeken Göktepe birimi, serpantinit, metabazit, amfibolit ve ince çört ara katkılı ince mermer bantlarından oluşmuştur. Göktepe biriminin mermerlerle olan dokanağında yer alan ince meta-sedimanter kesim, mermer ile metaofiyolitlerin dokanağının birincil olduğunu düşündürmektedir (Demiroğlu 2007). Geçiş dokanağında, metaofiyolitik temelin hemen üzerinde ince-orta tabakalı metaçörtlü koyu renkli bir mermer, üzerinde ise tabakalı bir metabazit bulunmaktadır. Yer yer yastık lav görünümü sunan metabazitleri koyu renkli şistler izler ve dereceli olarak mermerlere geçiş yaparlar (Şekil 3.4). Demiroğlu (2007) na göre bu özellikler, okyanus tabanında gelişmiş birim izlenimi vermektedir. Söz konusu birimler ya bir okyanus tabanı üzerinde gelişmiş ya da ofiyolitlerin üzerinde ondan malzeme alarak gelişmiş uyumsuz bir istifi temsil etmektedir. Bu haliyle metaofiyolitik kayaçlar çalışma sahasının en yaşlı birimidir, denilmektedir (Demiroğlu 2007). 12

29 Şekil 3.2 Göktepe birimi Şekil 3.3 Göktepe birimi heterojen yapısı 13

30 Kertek birimi mermerleri Göktepe birimi Şekil 3.4 Göktepe birimi ile Kertek birimi mermerlerinin dokanağı (bakış yönü kuzeyedir) Kertek birimi (Psmk) Göktepe birimi üzerinde yer alan, gri, yeşil, yeşilimsi kahverengi, gnays, amfibolit şist, kalkşist, mikaşist, kuvars şist, metabazit ve ince mermer ara katkıları, bu çalışmada Kertek birimi olarak adlandırılmıştır (Şekil 3.1). Birim, Sivrihisar-Günyüzü yolunun güneydoğu kesimlerinde yüzeylenmektedir (Şekil 3.5). En belirgin olarak yüzlek verdiği kesimler Gavur Pınarı nın bulunduğu Karakaya Tepe, mermer seviyelerinin en iyi izlendiği kesim ise Sivrihisar-Polatlı yolu üzerinde, Günyüzü yol ayrımının ilk birkaç kilometresinde Göktepe birimi ile kontağındadır. Mermerler orta kalınlıkta, tabakalı ve siyah gri bantlıdır (Şekil 3.6). Mermerlerin içinde kalınlıkları değişken ince çört bantları ve yumrularının miktarının Göktepe birimine yakın kesimlerde arttığı gözlenmiştir. Mikaşistler ince, kalkşist ve kuvarsşistler ise orta kalınlıkta yapraklanma sunarlar. Kıvrımlanma ve yapraklanmanın yoğun görüldüğü şistlerde yapıya paralel yönde aplit ve kuvarsit damarları gelişmiştir. Sahanın batı kesimlerinde gözlenen diyabaz daykları tüm bu seriyi kesmektedir (Demiroğlu 2007). 14

31 Şekil 3.5 Kertek birimi genel görünümü (bakış yönü güneyedir) Şekil 3.6 Kertek birimi mermerleri 15

32 Eryiğit birimi (Psme) İnceleme alanında, Sivrihisar Metamorfitleri nin en üst seviyesini ince taneli kuvarslı feldispatik şistler, fillatlar ve kalın tabakalı yer yer masif görünümlü mermerlerden meydana gelen Eryiğit birimi oluşturmaktadır (Şekil 3.1). Hâkim kayacı mermerler olan Eryiğit biriminin bu çalışmanın sınırları içinde şist ve fillatlardan oluşan kesimleri yüzlek vermemekte olup, mermerler ise inceleme alanının güneybatı kesiminde, Çürükçal Tepe nin batısında görülmektedir. Mermerler dik, dike yakın tabakalı bir görünüm ve folyasyon sunarlar. Saha genelinde mermerler ya dike yakın tabakalı mercekler ya da geniş kıvrımlı bir yapıdadır. Bu kesimlerin hâkim birimi olan krem renkli mermerler, tabanlarında yer alan şist-fillat ardalanması ile geçişlidir. Bu beyaz krem renkli mermerler, tabanda tabakalanması daha belirgin, üste doğru masif görünüşlüdür. Demiroğlu (2007) na göre mermerlerin granitik plütona yakın olan kesimleri kontak metamorfizmaya uğradığı için daha masif ve silis içeriği daha zengindir Sivrihisar Granodiyoriti (Tesg) Çalışma sahasında Sivrihisar Metamorfitleri ni kesen ve çalışma sahasının güneydoğu kısımlarında, Koçaş civarında küçük bir alanda yüzeyleyen plütonik kayaçlar, bu çalışmada Sivrihisar Granodiyoriti başlığı altında değerlendirilmiştir (Şekil 3.1, EK 1). 1/ ölçekli Türkiye jeoloji haritasında da yekpare bir kütle olarak gösterilen kütle, Erdinç (1978) tarafından Sivrihisar Plütoniti, Kibici vd. (1993) ve İçten (2001) tarafından ise Kadıncık Granodiyoriti, Tekören Granodiyoriti ve Karacaören Granodiyoriti şeklinde isimlendirilmiş ve farklı mostralar olarak haritalanmıştır. Sivrihisar Granodiyoriti kendi içerisinde yapısal ve dokusal farklılıklar sunarken genelde gri-koyu gri renk tonlarındadır. Makroskobik olarak kuvars, feldispat, hornblend ve biyotitler rahatlıkla tanınmaktadır. Sokulumda, Örgün vd. (2004 ve 2005) yaptıkları çalışmada, sokulumun mineralojik bileşiminin kuvars (%10 15), ortoklas ve mikroklin (%30 35), andezin (%20 25), hornblend (%20 25), biyotit (%1 2), aksesuar ve opak minerallerden (%1 2 sfen, zirkon, apatit, manyetit, pirit ve kalkopirit) meydana 16

33 geldiğini belirtmişlerdir. Aynı araştırmacılar orta düzey silis (%57-60 SiO 2 ), yüksek kalsiyum (%5,83-6,50 CaO) ve sodyum (%4,10-4,32 Na 2 O) içeriğiyle metaluminous ve alkali bileşim sergileyen kütlenin, kalk-alkalin bir magmadan türediğini, ağırlıkla monzodiyorit ve daha az oranda kuvarsdiyorit bileşimli I tipi bir sokulum olduğunu ifade etmişlerdir. Sivrihisar Plütonu için değişik araştırmacılar tarafından farklı yaşlar verilmiştir. Zirkon mineraline göre Gautier (1984) 90,8±2,14 My yaşını verirken, Sherlock vd. (1999), 40Ar-39Ar izotoplarında yaptıkları yaşlandırma ile sokulumun 53±3 My (Eosen) yaşında olduğunu belirtmişlerdir Miyosen serisi Miyosen yaşlı seriler, çalışma sahasında geniş alanları kaplamaktadır. Seri, hafif kıvrımlı yanal ve düşey geçişli göl ve göl kıyısı ortamları temsil etmektedir. Alanda güneyden kuzeye doğru gölsel birimler kalınlaşmaktadır. Miyosen gölünde meydana gelen seviye değişimleri nedeniyle en altta yer alan birimler, havza kenarlarında diğer birimler ile ardalanmalıdır. Bu çalışmada temelin hemen üzerinde yer alan kırmızı renkli çakıltaşları ve çamurtaşları Hisar Formasyonu, üzerindeki yanal ve düşey geçişli kil, silt, marn istifi Çakmak Formasyonu ve en üstte bulunan jips mercekli marn-kireçtaşı istifi ise Mercan Formasyonu olarak haritalanmıştır (Şekil 3.1, EK 1) Hisar Formasyonu (Tmh) Hisar Formasyonu karbonat çimentolu, kalın katmanlı, kötü boylanmalı kırmızı renkli çakıltaşları, kumtaşları ve çamurtaşlarından oluşmaktadır (Şekil ). Birimin adı Sivrihisar güneybatısındaki Hisar Köyü nden alınmıştır (Umut vd. 1991). Aynı birim, Kibici vd. (1993) tarafından Miyosen yaşlı birimlerin tümünü kapsayan Günyüzü Formasyonu içindeki çakıltaşı seviyeleri olarak açıklanmıştır. İnceleme alanının kuzeyinde Yumrukaya Tepe ve Babadat Köyü, güneybatı kesimlerinde ise Sivrihisar-Günyüzü yolunun güneyinde kalan kesimlerde gözlenen 17

34 Hisar Formasyonu diğer birimlerle yanal geçişlidir. Kaba taneli matriks destekli çakıltaşları, temel kayalardan uzaklaştıkça yani dış çeperlere doğru gidildikçe küçülen tane boyu, birimin yelpaze çökelleri olarak yorumlanmasına neden olmuştur. Çakıltaşının çakılları, güneybatıda şist-mermer-granit, güneydoğuda ise şist-mermer kökenlidir. Kuzeyde ise mermer ve metabazitler yaygın olarak görülür. Sivrihisar yükseliminin, kuzeyinde ve güneyinde yer alan transgresif (ilerleyen) özellik gösteren göl çökelleri ile yanal geçişli olduğu göz önüne alındığında, havzanın gelişimi boyunca, Sivrihisar yükseliminden havzaya uzanan akarsuların malzeme taşıdığı, gölün maksimum kıyı sınırı üzerinde kalan alanda sürekli olduğu düşünülebilir. Birimde herhangi bir fosile rastlanılmamış, ancak Üst Miyosen yaşında olduğu belirlenen Kadınhanı civarındaki Kızılbayır Formasyonu ile benzer özellikler gösterdiğinden aynı yaşta olduğu kabul edilmiştir (Demiroğlu 2007). Şekil 3.7 Hisar Formasyonu 18

35 Şekil 3.8 Hisar Formasyonu Çakmak Formasyonu (Tmç) Açık yeşil, sarı renkli kum, silt, kil ardalanmalı, orta-kalın tabakalı, sileksli kireçtaşı ile beyaz, yeşil, kahverengi marn, çakıltaşı, jips ve turba arakatkılı birim Çakmak Formasyonu olarak adlandırılmıştır (Umut vd. 1991), (Şekil 3.1). İnceleme alanında jips ve turba bulgularına rastlanmamıştır. Birim, Miyosen istifinin yükselmiş kesimlerinde, derin kazılmış vadilerin yamaçlarında kil, kum, marn ve çakıldan oluşan yumuşak topografyası ve açık yeşil-sarı boz rengi ile arazide kolaylıkla ayırt edilmektedir. İnceleme alanında Sivrihisar-Günyüzü yolunun kuzey kesimlerinde izlenen birim genellikle Hisar ve Mercan Formasyonları arasında bir geçiş fasiyesi olarak izlenmiştir. En belirgin olarak izlendiği yer Ankara-Eskişehir Devlet yolu ile Nasrettin Hoca Beldesi bağlantı yolu üzerinde Değirmen Tepe dir. Ali Pınarı ve Saracık Çeşmesi mevkileri de birimin belirgin olarak izlendiği diğer lokasyonlardır. Çakmak Formasyonu içinde yer yer kırmızı renkli alacalı bir görünüm veren bantlar halinde çamurtaşı seviyeleri bulunur. Birim içinde yer yer mercekler halinde çakıltaşı 19

36 arakatkıları da görülmektedir. Birim, temeli oluşturan metamorfik şistlerin üzerindeki Hisar Formasyonu ndan sonra gelmektedir (Şekil ). Göl kıyısı ve göl çökeli niteliğindeki Çakmak Formasyonu, Hisar Formasyonu tarafından yer yer üzerlenir. Formasyonun, yanal ve düşey geçişli olduğu Hisar Formasyonu ile eş yaşlı olduğu belirtilmiştir (Demiroğlu 2007). Şekil 3.9 Çakmak Formasyonu (kumtaşı-marn ardalanması) 20

37 Şekil 3.10 Çakmak Formasyonu (siltli, kumlu birimler) Mercan Formasyonu (Tmm) Beyaz, gri renkli, ince-orta-kalın tabakalı kireçtaşı, çörtlü kireçtaşı, marn, kiltaşı, jips ardalanması ve yer yer turba arakatkılarından oluşan birim Mercan Formasyonu olarak ayırtlanmıştır (Umut vd. 1991), (Şekil ). Mercan Formasyonu çalışma sahasında Bağbaşı kaynak alanı civarında tepelerin genellikle en üst kesimini oluşturur. Birimin izlendiği diğer kesimler ise inceleme alanının kuzeybatı kesimlerinde bulunan Ortaseki Tepe, Kuşkonağı Tepe mevkileridir. Formasyon üzerinde gölün en son evresine ait kırmızı renkli ince bir seviye bulunmaktadır. Formasyonu oluşturan kireçtaşı, çörtlü kireçtaşı, marn ve kiltaşı ile ardalanmalıdır (Şekil 3.12). Kireçtaşları beyaz, gri renkli, ince-orta kalın tabakalı ve yer yer karstlaşma görülmektedir (Şekil 3.13) Çörtler, kireçtaşları arasında yer yer bantlar, yer yer de yumrular halinde bulunur. Kiltaşları, yeşil, beyaz renkli, masif görünümlüdür. 21

38 Mercan Formasyonu içinde üst seviyelerde kalınlığı 3 m yi bulan jipsler yer yer kalın mercekler olarak izlenmiştir. Mercan Formasyonu nun temsil ettiği göl seviyeleri olasılıkla Messiniyen de Akdeniz de yaşanan kuraklaşma krizi ile eş zamanlıdır. Kireçtaşları ile ardalanmalı olarak bulunan jipsler, zaman zaman gölün bir tuz gölüne dönüştüğünü göstermektedir. En üstte yer alan ince kırmızı seviyelerin gölün kuruma evresine karşılık geldiği ifade edilmiştir (Demiroğlu 2007). Şekil 3.11 Mercan Formasyonu 22

39 Şekil 3.12 Mercan Formasyonu kireçtaşı-marn ardalanması Şekil 3.13 Mercan Formasyonu üst bölümlerinde gelişen karstik yapılar 23

40 3.1.4 Kuvaterner çökelleri Kepen Formasyonu (Plk) Kepen Formasyonu ilk defa Umut vd. (1991) tarafından adlandırılmıştır. Formasyon bölgede hâkim olarak Miyosen serileri üzerine gelmesine rağmen, inceleme alanında Sivrihisar yükseliminin eteklerinde Sivrihisar Metamorfitleri üzerinde uyumsuz olarak bulunmaktadır (Şekil 3.1, EK 1). Kepen Formasyonu nun en belirgin olarak izlendiği mevki, Hisar Formasyonu ile Kertek birimi arasında yüzeylendiği, Karakaya Tepe kuzeydoğusundadır. Genellikle kaba boylanmış farklı kökenlerden gelen blok ve çakıllardan oluşmaktadır (Şekil 3.14). Şekil 3.14 Kepen Formasyonu Formasyon temel kayaların üzerinde geniş alanda ince örtü şeklinde mostralar vermekte olup, oldukça heterojendir. Mermer mostraları çevresinde mermer çakılları, şist ve fillat gibi metamorfik birimlerin egemen olduğu kesimlerde karışık, yer yer karstik breş görünümlü zayıf kahverengi karbonat çimentolu, yer yer yuvarlak ve hafif 24

41 tutturulmuştur. Çakıllar, blok boyutundan 2 cm ye kadar değişen büyüklükte ve genellikle metamorfik kayaç kökenlidir. Matriks destekli kaba çakıltaşları ile ara tabakalı olarak görülen tane destekli kaba çakıltaşları, alüvyon yelpazesi ortamında depolanmış çökellerdir. Temel birimlerin oluşturduğu topografyaya uygun olarak gelişmiştir. Tabaka eğimleri ve çakıl içeriği birimin bulunduğu bölgedeki yerel temelden kaynaklandığını göstermektedir. Temel döküntüsü, alüvyal yelpaze, akarsu çökeli, yamaç molozu fasiyeslerinde çökelmiştir. Bu fasiyesler bulunduğu yerdeki temelin ve eğimin niteliğine bağlı olarak değişmektedir (Demiroğlu 2007) Alüvyon (Qal) Çalışma alanında geniş vadilerde, özellikle Miyosen yaşlı birimlerin üzerinde gelişen alüvyonlar, sahanın en genç oluşuklardır (Sekil 3.1, EK 1). İnceleme alanının kuzeyinde batıdan doğuya doğru uzanan Pürtek Dere, Babadat Kaynağı dolayından, güneybatıkuzeydoğu doğrultusunda uzanan Boğaziçi Dere, Bağbaşı kaynaklarından itibaren Nasrettin Hoca (Hortu) dan geçerek, kuzeye doğru uzanarak Pürtek Dere ye birleşen Dedebağ Dere yataklarında alüvyon yer almaktadır. Alüvyonlar çakıl, kum, silt ve kil boyutu tanelerden oluşmaktadır. Alüvyonların tamamı Nasrettin Hoca kaynakları havzasının dışında, kuzeyinde yer almaktadır. Alüvyon ortamlar verimli tarım arazilerini oluşturmaktadır. 3.2 Yapısal Jeoloji İnceleme alanı Şengör (1980) e göre Türkiye nin üç neotektonik bölgesinden biri olan Orta Anadolu Ovalar Bölgesi nde yer almaktadır. Bu bölge kuzeyde Kuzey Anadolu Fay Zonu (KAFZ), güneydoğuda ise Doğu Anadolu Fay Zonu (DAFZ) ile sınırlı ve Karlıova ekleminin doğusunda kalan bölgedir. Oblik faylarla, sınırlı gerilme kökenli havzalardan oluşan bölge, Ege graben sisteminin doğuya doğru gittikçe zayıflayan bir devamını oluşturmaktadır (Şengör 1980). Çalışma sahası dört ayrı deformasyon ile temsil edilen bir tektonik evrime sahiptir. Bunlardan ilki Sivrihisar Metamorfitleri nin (Permo-Karbonifer) yapısal özelliklerini 25

42 oluşturur ve en yaşlı yapılar bu döneme aittir. İkinci dönem (Paleosen-Eosen) Sivrihisar Granodiyoriti nin sokulması ile eş yaşlı olan deformasyondur ve bu deformasyon Sivrihisar Metamorfitleri nin yapısal özelliklerinin değişmesine neden olmuştur. Üçüncü dönem (Oligosen-Miyosen) ise Sivrihisar Metamorfitleri nin ve Sivrihisar Granodiyoriti nin yükselmesi ve faylanarak yüzeylenmesi ile temsil edilir. Son dönem ise bölgede eski fayların yeniden harekete geçmesi ile meydana gelen güncel sismik aktivite ile temsil edilmektedir (Şengör 1980). 26

43 4. HİDROLOJİ 4.1 Akarsular İnceleme alanı Sakarya Havzası içinde olup, en önemli akarsuyu inceleme alanının kuzey kısmında bulunan Pürtek Dere dir. Pürtek Dere D-B doğrultusunda uzanır ve yine aynı doğrultuda irili ufaklı kollara ayrılır. Bunlar, Pınarayağı Dere, Dedebağ Dere, ve Boğaziçi Dere gibi Pürtek Dere ye bağlanan, ikincil öneme sahip akarsulardır. Saracık Çeşmesi ne adını veren Saracık Dere ve Koçaş civarında bulunan Çağşak Dere inceleme alanının diğer akarsularıdır. İnceleme alanında ayrıca mevsimsel akış gösteren çok sayıda kuru dere mevcuttur. Karanlık Dere, Büyükkaranlık Dere, Pekmezlik Dere bunlardan bazılarıdır (EK 2). 4.2 Kaynaklar İnceleme alanında saptanan su noktaları, kaynak, kaynak noktasında yapılmış çeşme veya kaynaktan belirli mesafelerde taşınarak yapılan çeşmelerden oluşmaktadır. Nasrettin Hoca kaynaklarının yağış alanı içerisinde dağılımında, en yüksek kotta (1180 m) Gavur Pınarı yer almaktadır. Diğerleri; Ali Pınarı (987 m), Saracık Çeşmesi (986 m), Bağbaşı kaynak alanındaki kaynaklar (BK-1, 929 m; BK-2, 930 m, BK-3, 936 m), Hatip Pınarı (BK-4) (930 m) ve Çingen Pınarı (986 m) şeklindedir. Havza dışında Babadat Kaynağı (914 m) ve Hamamkarahisar Kaynağı (918 m) yer almaktadır. Bu kaynaklardan Çingen Pınarı dışındakiler incelenmiştir. Hamamkarahisar Kaynağı havza ve harita alanı dışında olmasına rağmen havzadaki kaynakların özelliklerinin karşılaştırılabilmesi bakımından bazı özelliklerinden yararlanılmıştır. İnceleme yapılan su noktalarında yerinde T, ph, Eİ, TÇM ölçümleri, özellikle Bağbaşı kaynak alanından (BK-1, BK-2, BK-3) boşalan suların azalım dönemi boyunca düzenli aralıklarla yapılmış, ayrıca hidrokimyasal analizler için örnekler alınmıştır. İncelenen tüm su kaynaklarının isimleri, koordinatları ve boşalım yükseltileri çizelge 4.1 de verilmiştir. 27

44 Su noktalarında yerinde yapılan ölçümler sonucu en yüksek sıcaklık değeri 23,8 C olarak Mayıs 2010 da BK-1 ve BK-2 de, en düşük sıcaklık değeri 12,5 C ile Nisan 2010 da Gavur Pınarı nda ölçülmüştür. ph değeri en yüksek 8,25 olarak Haziran 2010 da BK-2 de, en düşük ise 7,3 olarak Nisan 2010 da BK-1 de ölçülmüştür. Eİ değerleri 869 µs/cm ile Eylül 2010 da BK-4 te en yüksek, 338,6 µs/cm ile Mayıs 2010 da BK-3 te en düşük değerleri vermektedir. TÇM değerleri 677 mg/l ile Nisan 2010 da BK-4 te en yüksek, 296,1 mg/l ile Mayıs 2010 da BK-2 de en düşük değerleri vermektedir. TÇM nin BK-4 deki yüksekliği suyun kirliliği ile açıklanabilecektir. Çizelge 4.1 İnceleme alanında belirlenen su noktalarının isimleri, koordinatları ve boşalım yükseltileri Su noktası numarası BK-1 Kaynak adı Bağbaşı kaynak X Koordinat Y Boşalım yüksekliği BK-2 grubu (BK-1, 2,3) Hatip Pınarı BK-4 (BK-4) (m) BK BDK Babadat Kaynağı AP Ali Pınarı GP Gavur Pınarı SÇK Saracık Çeşmesi SSK HK Saffet Sondaj Kuyusu Hamamkarahisar Kaynağı Nasrettin Hoca kaynakları Nasrettin Hoca Beldesi nin güneyinde ve güneydoğusunda, aynı yağış alanı içinde Bağbaşı kaynak alanındaki kaynaklar (BK-1, 2, 3), Hatip Pınarı (BK-4), Ali Pınarı 28

45 (AP), Saracık Çeşmesi (SÇK) ve Gavur Pınarı (GP) incelemeye konu olmuştur. Bunların dışında, havza içinde muhtelif kaynak noktaları da yer almaktadır (EK 2) Bağbaşı kaynakları Bağbaşı kaynak alanında boşalım yapan, debisi yüksek 3 noktanın (BK-1, 2, 3) ayrıntılı incelemesi yapılmıştır (EK 2). Bu alanda onlarca farklı noktadan muhtelif su çıkışları gözlenmiştir. Kaynak alanının toplam debisi ise kaynakların mansabına yapılan yanlardan daraltılmış dikdörtgen savakla ölçülmüştür (Şekil ). Savak, Pınarayağı Dere ve Karanlık Dere nin birleşme noktasının hemen mansabında Dedebağ Dere içine kurulmuştur (Şekil 4.6). Savak D K koordinatlarındadır. Savak açıklığından geçen suyun kalınlığından yararlanılarak, Francis formülü (Canik 1998) ile debi hesaplanmıştır. Q = 1,83*(L - 0,2*h)*h 3/2 L: Savak açıklığı (1,00 m) h: Savaktan su akış yüksekliği, m Q: Debi, m 3 /s 29

46 Şekil 4.1 Bağbaşı kaynağı (BK 1, depodan beldeye içme-kullanma suyu sağlanmakta, fazla su ise tahliye edilmektedir) Şekil 4.2 Bağbaşı kaynağı (BK 1) (kaptaja alınamayan sular depo kenarından savağa ulaşmaktadır) 30

47 BK-2 Kaynak noktası Şekil 4.3 Bağbaşı kaynağı (BK 2) Şekil 4.4 Bağbaşı kaynağı (BK 2) ve mansabında oluşturulan havuz 31

48 Şekil 4.5 Bağbaşı kaynağı (BK 3) Şekil 4.6 Yanlardan daraltılmış dikdörtgen savak 32

49 Bağbaşı kaynaklarının boşalımı: Bağbaşı kaynaklarından BK-1 noktasında, Nasrettin Hoca Beldesi ne içme ve kullanma suyu sağlamak üzere bir adet su deposu inşa edilmiş olup, bu depodan beldenin su deposuna su basılmaktadır. Ayrıca BK-3 kaynağı dolayından savağa gelen suların bir bölümü iki farklı kanalla, yaz aylarında sulamaya ayrılmaktadır. Savakta ölçüm yapmadan önce su deposu ve sulama kanallarının faaliyeti durdurularak, savak üzerinden geçen suyun sabitlendiği anda seviye ölçümleri yapılmıştır (Çizelge 4.2). Bağbaşı kaynak alanından boşalan suların ölçümü Nisan 2010 tarihinde başlayıp, Nisan 2011 tarihine kadar sürmüştür. Bu süre içerisinde Nisan 2010 dan itibaren kaynağın azalım dönemi başlamıştır. Azalım dönemi Ekim 2010 da sonuçlanmış ve bu tarihten itibaren yükselim dönemi başlamıştır. Kaynak debisinin en düşük değeri, 2010 Ekim ayında yaklaşık 143 l/s olarak ölçülmüştür (Çizelge 4.2). Bağbaşı kaynakları Miyosen yaşlı Mercan Formasyonu ndan boşalmaktadır. Boşalımlar tabaka düzlemlerinden, kısmen farklılık gösteren litolojik seviyelerin dokanağından gerçekleşmektedir. Bu nedenle tabaka kaynakları olarak tanımlanmıştır (Şekil 4.7). 33

50 Şekil 4.7 a.b.bağbaşı kaynakları (BK-1, 2, 3), c. Babadat kaynağından (BDK) geçen hidrojeoloji kesitleri 34

51 Çizelge 4.2 Bağbaşı kaynak alanından boşalan suların debisi (ölçümler yanlardan daraltılmış dikdörtgen savak ile yapılmıştır) Ölçüm zamanı Seviye (h, cm) Debi (Q, l/s) ,8 178, ,1 169, ,1 158, ,2 147, ,7 153, ,8 143, ,0 145, ,8 154, ,7 188, ,9 203, Hatip Pınarı (BK-4) Hatip Pınarı kaynak noktasına yapılan bir çeşmeden ibarettir (Şekil , EK 2). Kaynağın debisi 7 Eylül 2010 da 0,02 l/s ölçülmüştür. Bağbaşı kaynak grubunun dışında yer alan bu kaynakta da zamana bağlı hidrokimyasal ve izotopik ölçümler alınmıştır. Kaynağın boşalımı Miyosen yaşlı Mercan Formasyonu içindendir. Şekil 4.8 Hatip Pınarı (BK 4) 35

52 Şekil 4.9 Hatip Pınarı (BK 4) Ali Pınarı (AP) Miyosen yaşlı Çakmak Formasyonu ndan boşalan Ali Pınarı, Nasrettin Hoca Beldesi - Hamamkarahisar yolu üzerindedir ve kaynak noktasına yapılan bir çeşmeden boşalmaktadır (Şekil 4.10, EK 2). Bu su noktasından çalışma döneminde düzenli aralıklarla yerinde ölçümler yapılmış ve hidrokimyasal analizler için örnekler alınmıştır. Kaynağın boşalımı 7 Eylül 2010 da 0,06 l/s olarak ölçülmüştür. 36

53 Şekil 4.10 Ali Pınarı çeşmesi Gavur Pınarı Permo-Karbonifer yaşlı Sivrihisar Metamorfitleri ne ait Kertek biriminden yüzeye ulaşan Gavur Pınarı inceleme alanının en yüksek kotundan boşalan kaynaktır (Şekil , EK 2). Bu kaynak noktasından da düzenli aralıklarla yerinde ölçümler yapılmış ve hidrokimyasal analizler için örnekler alınmıştır. İnceleme alanının en düşük debili kaynağı olup, 1 l/dak. dan düşük debiye sahiptir. 37

54 Şekil 4.11 Gavur Pınarı çeşmesi boşalım noktası Şekil 4.12 Gavur Pınarının boşalım yaptığı alanda Kertek Formasyonu nun görünüşü 38

55 Saracık Çeşmesi Miyosen yaşlı Çakmak Formasyonu ndan boşalan Saracık Çeşmesi, kaynak noktasına yapılan bir çeşme şeklindedir (Şekil a.b, EK 2). Çeşmenin alt tarafında hayvan sulama amaçlı kullanılan doğal bir gölet bulunmaktadır. Bu su noktasından çalışma döneminde düzenli aralıklarla yerinde ölçümler yapılmış ve hidrokimyasal analizler için örnekler alınmıştır. Kaynağın debisi 7 Eylül 2010 da 0,50 l/s olarak ölçülmüştür. Şekil 4.13 Saracık Çeşmesi: a. yakından, b. uzaktan görünüşleri Babadat Kaynağı Koordinatları ve boşalım kotu çizelge 4.1 de verilen Babadat Kaynağı, Nasrettin Hoca kaynakları havza sınırı dışında, Boğaziçi Dere nin küçük bir kolunun Kertek birimi mermerlerine sokulum yaptığı yerden, mermer-alüvyon dokanağından boşalmaktadır (EK 2). Babadat Kaynağı boşalım noktasının güneyinde bir havuz oluşturulmuş olup, bu havuz belde sakinleri tarafından hayvanların su ihtiyacını karşılamak amacıyla kullanılmaktadır. Kaynak noktasından düzenli aralıklarla yerinde ölçümler yapılmış ve hidrokimyasal analizler için örnekler alınmıştır. Kaynağın debisi ise havuz çıkışındaki düzenli beton kesitten (savak) ölçülmüştür (Şekil 4.14.a.b). Muline ile yapılan debi ölçümünde, 6 Mayıs 2010 da, kaynağın 38,254 ( 38,3) l/s verimi olduğu tespit edilmiştir. 39

56 Şekil 4.14 Babadat kaynağı: a. çıkış yeri, b. debi ölçüm noktası 40

57 5. HİDROJEOLOJİ Hidrojeoloji bölümü altında kayaçların birincil ve/veya ikincil gözenekliliği ve geçirimliliği, su taşıma özellikleri, geçirimsiz veya akifer olma özellikleri, kaynak oluşturma özellikleri, arazide yapılan gözlem, ölçüm ve literatür bilgilerinden yararlanılmıştır. Hidrojeoloji bölümü altında suların hidrokimyasal, izotopik ve kirlilik özellikleri, Bağbaşı kaynaklarının hidrodinamik özellikleri incelenmiştir. 5.1 Sivrihisar Metamorfitleri Permo-Karbonifer yaşlı Sivrihisar Metamorfitleri Göktepe, Kertek ve Eryiğit birimlerinden oluşmaktadır (EK 2) Göktepe birimi Göktepe birimi serpantinit, metabazit, amfibolit ve ince çört ara katkılı ince mermer bantlarından oluşmaktadır. Metaofiyolitik temelin hemen üzerinde ince-orta tabakalı metaçörtlü koyu renkli bir mermer, üzerinde ise tabakalı bir metabazit bulunmaktadır. Birimin genel olarak ezik, killeşmiş bir yapıya sahip olması, birim içindeki mermerlerin sınırlı ve sürekliliğinin bulunmaması nedeniyle bu birimler geçirimsizdir. Bu birimden beslenen herhangi bir kaynak ve/veya kuyu da yer almamaktadır. Göktepe birimi, Kertek biriminin tabanında geçirimsiz taban özelliğindedir Kertek birimi Kertek birimi mermerleri orta kalınlıkta, tabakalı ve siyah gri bantlıdır. Mermerlerin içinde kalınlıkları değişken ince çört bantları ve yumrularının miktarının Göktepe birimine yakın kesimlerde arttığı gözlenmiştir. Mikaşistler ince, kalkşist ve kuvarsşistler ise orta kalınlıkta yapraklanma sunmaktadır. Kıvrımlanma ve yapraklanmanın yoğun görüldüğü şistlerde yapıya paralel yönde aplit ve kuvarsit damarları gelişmiştir. Sahanın batı kesimlerinde gözlenen diyabaz daykları tüm bu seriyi kesmektedir. Kertek birimi içindeki şistler, aplit ve kuvarsit damarları az geçirimli/geçirimsiz, üstte yer alan 41

58 mermerler ise geçirimlidir (Şekil 5.1). Bölgedeki mermerlerden Babadat Kaynağı beslenmekte olup, kaynak alüvyon dokanağından boşalmaktadır (Şekil 5.2). Ayrıca mermerlerin Nasrettin Hoca kaynaklarının beslenmesinde katkısının olduğu tahmin edilmektedir. Mermerlerin içindeki su akımının sürekliliği diyabaz daykları tarafından engellenmektedir. Şekil 5.1 Kertek birimi mermerleri 42

59 Şekil 5.2 Babadat Kaynağı Eryiğit birimi Eryiğit birimi, Sivrihisar Metamorfitleri nin en üst seviyesinde, ince taneli kuvarslı feldispatik şistler, fillatlar ve kalın tabakalı yer yer masif görünümlü mermerlerden meydana gelmektedir. Birim içindeki şistler ve fillatlar geçirimsiz, mermerler ise geçirimlidir. Eryiğit birimi inceleme alanının güneybatısında dar bir alanda yüzlek vermiş olup, havzanın su potansiyeli üzerinde önemi bulunmamaktadır. 5.2 Sivrihisar Granodiyoriti İnceleme alanında granodiyoritler sadece Koçaş güneyinde ve batısında yüzeylenmiştir (EK 2). Granodiyoritlerin birincil gözenekliliği oldukça düşüktür. Granodiyoritlerde bozunma ve süreksizlik düzemlerinin yarattığı ikincil gözeneklilik ve geçirimlilik gelişmektedir. Çalışma alanında da granodiyoritler üzerindeki küçük debili kaynaklar (çeşme) bozunmaya bağlı olarak gelişmiştir. Bunlar yüzeye yakın bozunma kuşağı içinden beslenen kaynaklardır. Süreksizliğe bağlı oluşan kaynak inceleme alanı içinde 43

60 yer almamaktadır. Ancak, bölgede Hamamkarahisar kaplıcaları yer almakta olup, bu kaynak süreksizlik düzlemi (fay) boyunca yüzeye çıkmıştır. Bu kaynağın beslenmesi bölgedeki granodiyoritlerin süreksizlik düzlemleri boyunca olmuş, derinlerdeki mermerler içinde depolanan sıcak sular fay kuşağı boyunca yüzeye ulaşmışlardır (Çelmen 2008). Granodiyoritleri genel anlamda (birincil gözeneklilik bakımından) geçirimsiz olarak tanımlayabiliriz. 5.3 Miyosen Birimleri Hisar Formasyonu Hisar Formasyonu birimleri göl kıyısında oluşan kaba taneli matriks destekli çakıltaşları, temel kayalardan uzaklaştıkça küçülen tane boyu, birimin yelpaze çökelleri olarak yorumlanmasına neden olmuştur. Miyosen döneminde oluşan diğer gölsel birimlerle yanal ve düşey geçişlidir. Nasrettin Hoca kaynaklarının beslenme bölgesi içinde yer almaktadır. Hisar Formasyonu ndan herhangi bir kaynak boşalımı söz konusu değildir, ancak kaynakların beslenmesinde önemli bir rol oynamaktadır. Bu birimler geçirimli olarak tanımlanmıştır (EK 2) Çakmak Formasyonu Hisar Formasyonu ile geçişli olan Çakmak Formasyonu kum, silt, kil ardalanmalı, ortakalın tabakalı, sileksli kireçtaşı ile beyaz, yeşil, kahverenkli marn, çakıltaşı, jips ve turba arakatkılı birim olarak tanımlanmaktadır (Demiroğlu 2007). Formasyon içinde geçirimli ve geçirimsiz birimler yer almaktadır. Birimin bu özelliğinden dolayı, geçirimsiz dokanaklar üzerinde düşük debili kaynaklar (Ali Pınarı, Saracık Çeşmesi, Çingen Pınarı ve Hatip Pınarı) oluşmuştur. Kaynakların oluşumunda kil ve marnlı seviyeler geçirimsiz bariyer oluşturmaktadır. Verimi zayıf olan bu formasyon yarı geçirimli olarak tanımlanmıştır (EK 2). 44

61 5.3.3 Mercan Formasyonu Mercan Formasyonu, Çakmak Formasyonu ile yanal ve düşey geçişlidir. Gölün sığlaştığı ortamlarda üzerine Hisar Formasyonu birimlerinin geldiği de görülmüştür. Mercan Formasyonu ince-orta-kalın tabakalı kireçtaşı, çörtlü kireçtaşı, marn, kiltaşı, jips ardalanması ve yer yer turba arakatkılarından oluşmaktadır. Kireçtaşlarının çatlaklı olduğu, kil oranının azaldığı sınırlı alanlarda yüzeysel karstlaşma izleri gözlenmiştir (Şekil 3.13). Mercan Formasyonu ndan Bağbaşı kaynakları boşalmaktadır. Boşalımlar genellikle tabaka düzlemleri boyunca ve süreksizlik düzlemlerinin tabakaları kestiği noktalarda olmaktadır (Şekil 5.3). Kireçtaşlarında düşey çatlakların geliştiği, kaynak boşalımlarının artışında bunların rolünün fazla olduğu görülmüştür (Şekil 5.4). Mercan Formasyonu kendi içinde geçirimsiz marnlar içermekte olmasına rağmen verimi iyi olan kaynakları (Bağbaşı kaynakları) boşaltmaktadır. Bu nedenle formasyon bazında geçirimli olarak tanımlanmıştır (EK 2). Şekil 5.3 Mercan Formasyonu ndan tabaka düzlemi boyunca boşalan Bağbaşı kaynağının (BK-2): a. uzaktan, b. yakından görünüşü 45

62 Şekil 5.4 BK-2 kaynağının oluşumunda tabaka düzlemi ve süreksizlik düzleminin etkinliğini gösterir şekil 5.4 Kepen Formasyonu Kepen Formasyonu Karyatağı ve Karakaya Tepe nin eteklerinde, Nasrettin Hoca kaynaklarının yağış alanı içinde yer alan bir birimdir (EK 2). Gevşek dokulu, bloktan iri çakıl boyutuna kadar genellikle köşeli taneler içeren formasyon geçirimli özellikte olup, herhangi bir su çıkışı gözlenmemiştir. Kepen Formasyonu nun kaynakların beslenmesinde süzülme kuşağı (vadoz kuşak) konumunda olduğu tahmin edilmektedir. 5.5 Alüvyon Çalışma alanında alüvyonlar genellikle çakıl, kum, silt ve kil boyutu malzemelerden oluşmaktadır. Pürtek Dere ve Dedebağ Dere adı verilen akarsuların çevresinde gözlenen alüvyonlarda önemli bir su noktası bulunmamaktadır, ancak BK-4 ve BDK olarak numaralandırılmış kaynaklar alüvyon ile bu birimlerin beslendiği kayaçların dokanaklarından boşalmaktadır. Pürtek Dere yatağı çevresinde muhtelif sondaj kuyuları ile yeraltı suyundan yararlanıldığı tespit edilmiştir. Önceki çalışmalarda verimi iyi bir akifer olarak değerlendirilen bölgedeki alüvyonlar, aynı zamanda inceleme alanının verimli tarım alanlarını oluştururlar. Genel olarak alüvyonlar geçirimlidir (EK 2). 46

63 6. SU KİMYASI Yeraltı suları büyük oranda yağışlardan beslenmektedir. Bu suların kimyası, beslenme alanından boşalım alanına doğru birçok jeokimyasal sürecin etkisiyle değişmektedir. Karbonat, silikat, sülfit ve/veya evaporit grubu minerallerin çözünmesi ve ayrışması bu minerallerin yapısındaki elementlerin sulara geçmesini sağlamaktadır. Suların kimyasal bileşimi üzerinde en etkili olan kayaç grubu suda hızlı çözünen karbonatlar ve evaporitlerdir. Örneğin karbonatlı kayaçlar kalsit ve dolomitçe zengin olduğu için bu tür kayaçlarla temas halinde olan sularda Ca ++, Mg ++ - ve HCO 3 iyonları hâkimdir. En önemli ve en yaygın kayaç yapıcı mineral grubundan olan silikatlar ise çok güç çözündükleri için suyun kimyasal yapısı üzerinde daha az etkiye sahiptir. Bu nedenle suların kimyasal bileşimi, geldikleri veya temas halinde oldukları kayaçların litolojik özelliklerini yansıtmaktadır. Karstik alanlarda, yeraltı sularının akışı ve konaklama süresi karstik boşlukların gelişme derecesine bağlıdır. Karst gelişimi sınırlıysa su akışı yavaştır ve akiferde suyun konaklama süresi uzundur. Bu durumda, yeraltı suyunun mineralizasyonu genellikle artmakta, kimyasal bileşimi de zamanla değişmektedir (Drever 1982, Appelo ve Postma 1993). Bu nedenle yeraltı sularının kimyasal bileşimi suların içinden geçip geldikleri akiferlerin mineralojik ve kimyasal özelliklerinin, akiferlerde suyun akış hızının, akış koşullarının ve akiferdeki konaklama süresinin bir fonksiyonudur (Freeze ve Cherry 1979, Appelo ve Postma 1993, Örgün vd. 1995, Örgün ve Uğur 1996, Andreo ve Carrasco 1999, Örgün vd. 2004). Dolayısıyla suların ana ve iz element içeriklerinin tanımlanması ve elde edilen sonuçların yorumu, suların yeryüzünde ve yeraltında temas ettikleri kayaçlar, kayaçlarla etkileşme mekanizmaları, kayaç-su etkileşme hızları gibi pek çok sorunun cevaplandırılmasına yardımcı olmaktadır. 6.1 Suların Kimyasal ve Fizikokimyasal Analiz Sonuçları Proje çalışması kapsamında Nasrettin Hoca beldesi civarında bulunan ve yerleri EK 1 de gösterilmiş olan Bağbaşı kaynakları (BK-1, 2, 3), Babadat kaynağı, Ali Pınarı, Gavur Pınarı, Saracık Çeşmesi ve Hamamkarahisar kaynaklarında; su kaynaklarının 47

64 kimyasal özelliklerinin belirlenmesi, bunların bölgenin jeolojik özellikleri ile ilişkilerinin yorumlanması, elde edilen su kimyası verileri ile çalışma alanının hidrojeokimyasal özelliklerinin tanımlanmasının yanı sıra, havzadaki akifer sistemlerinin beslenim-dolaşım-depolama-boşalım ilişkilerindeki belirsizliklerin açıklanmasında kullanılan hidrojeolojik verilerin desteklenmesi de amaçlanmıştır. Ayrıca yeraltı sularının sınıflandırılması ve içilebilirlik özelliklerinin belirlenmesi de çalışma kapsamında hedeflenmiş ve gerçekleştirilmiştir. Bu çalışmalar kapsamında Bağbaşı kaynak grubunun debi azalma dönemi boyunca hidrokimyasal davranışını izlemek amacıyla ayda bir kez olmak üzere toplam 9 ay boyunca su noktaları arazide incelenmiş ve bu incelemeler sırasında suların ph, T, Eİ, TÇM, ÇO ve Eh gibi fizikokimyasal parametreleri GIS-F460 ve WTW-350İ marka Multi-Analyserler ile yerinde tespit edilmiştir (Çizelge 6.1). Suların ana iyon ve iz element konsantrasyonlarının belirlenmesi için ise belirtilen dönemlerde örnekleme yapılmıştır. Katyon ve anyon analizleri için ayrı ayrı çift kapaklı 500 ml lik polietilen kaplarda örnek alınmış, katyon analizlerinde kullanılacak örneğe ph yi 2 nin altına düşürerek kimyasal kompozisyonu korumak amacıyla 6 damla nitrik asit damlatılmıştır. Kimyasal analiz için alınan örnekler analiz tarihine kadar +4 o C de muhafaza edilmiştir. Hidrokimyasal analiz çalışmaları Ankara Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Jeoloji Mühendisliği Bölümü Petrojenez ve Mikroanaliz Laboratuvarları nda yapılmıştır. Suların ana iyon, Br 2, F -, NO - 3, B, SiO 2, PO - 4, HCO - 3, analizleri spektrofotometre yöntemiyle PALINTEST marka 200 model cihaz ile, ana katyon ve iz element analizleri ise SPECTRO marka ICP cihazında iz element-su metodu kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Ayrıca DSİ TAKK dairesi başkanlığı izotop laboratuarlarına dönemsel olarak 18 O, 2 H (D) ve T ( 3 H) izotop analizleri yaptırılmıştır. Elde edilen analiz sonuçları aşağıda belirtilen eşitlikte (6.1), elektronötralite değerlerinin hesaplanmasıyla iyon dengeleri kontrol edilmiştir. Bu formülde katyon ve anyonların mek/l değerleri kullanılmıştır. (toplam katyonlar) - (toplam anyonlar) Elektronötralite (E.N %) = x 100 (6.1) (toplam katyonlar) + (toplam anyonlar) 48

65 6.2 Suların Yerinde Ölçülen Parametreleri İnceleme alanında çalışma kapsamında belirlenen su noktalarından yerinde ölçümler yapılmış, sonuçlar çizelge 6.1 de verilmiştir. Çizelgelerde verilen parametreler bağımsız başlıklar altında dönemsel karşılaştırmaları yapılarak aşağıda açıklanmıştır. Çizelge 6.1 İnceleme alanındaki su noktalarına ait fizikokimyasal değerler Su Noktası Bağbaşı kaynakları (BK-1,2,3) Hatip Pınarı (BK-4) Babadat Kaynağı Ali Pınarı Gavur Pınarı Saracık Çeşmesi Örnekleme Numune T Eİ TÇM ÇO ph Eh Tarihi No ( C) (µs/cm) (mg/l) (mg/l) BK-1 22,5 7,30-43, ,5 0, BK-2 23,0 7,33-17, ,4 0 BK-3 17,3 7,56-25, ,1 18,40 BK-4 14,3 7,49-29, ,0 0 BK-1 23,8 7,61-35, ,2 22, BK-2 23,8 7,46-24, ,1 21,40 BK-3 17,4 7,63-31,3 338, , BK-2 25,6 8,25-66, ,5 0 BK-3 20,4 7,92-54, ,6 8 BK-1 23,3 7,54-31, ,35 3, BK-2 23,4 7,49-23, ,15 2,98 BK-3 17,4 7,53-30, ,15 4,11 BK-1 23,2 7,61-35, ,4 2, BK-2 23,7 7,47-27, ,1 2,19 BK-3 17,8 7,68-33, ,95 2,30 BK-1 22,5 7,71-41, , BK-2 22,7 7,70-42, ,05 1,79 BK-3 17,2 7,57-33, ,7 4,84 BK-4 16,5 7,59-33, ,95 4,65 BK-1 20,1 7, ,65 1, BK-2 22,7 7, ,75 1,86 BK-3 14,7 7, ,05 1,65 BK-1 16,9 7,78-36, ,95 2, BK-2 17,1 7,76-37, ,2 2,09 BK-3 16,8 7,55-31, ,3 4,03 BK-1 21,0 7, ,6 3, BK-2 21,2 8, ,2 1,64 BK-3 16,2 8, ,75 5,43 BK-4 12,4 8, ,65 6, ,9 7,50-29, ,0 7,68-64, ,8 6,44 BDK ,0 8,18-67, , ,0 9, ,15 6, ,4 7,78-32, ,3 7,54-34, ,15 4,05 AP ,0 7,64-36, ,75 5, ,0 8, ,65 6, ,5 7,63-38, ,2 51,80 GP ,4 8, ,6 1, ,4 7,51-28, ,85 0, SÇK 15,1 7,87-51, , ,8 7,8-45, ,6 2,92 49

66 6.2.1 Sıcaklık (ºC) Proje çalışması sırasında inceleme alanında belirlenen su noktalarında toplam 9 kez yerinde ölçüm yapılmıştır. Bu ölçümlere göre Bağbaşı kaynak alanındaki su noktalarında en yüksek değer 2010 Haziran ayında 25,6ºC olarak BK-2 kaynağında tespit edilmiştir. En düşük sıcaklık ise 2010 Nisan ayında BK-4 kaynağında 14,3ºC olarak ölçülmüştür. Çizelgeden de görüleceği gibi Bağbaşı kaynaklarının (BK-1, BK-2, BK-3) ve Hatip Pınarı kaynağının (BK-4), aynı ayda yapılan ölçümlerine bakılırsa BK- 2 en yüksek, BK-4 ise en düşük sıcaklık değerlerini vermektedir. İnceleme alanının bir diğer önemli su noktası olan Babadat Kaynağı nda yapılan 3 ayrı ölçüm sonucuna göre en yüksek sıcaklık değeri 22,0ºC olarak 2010 Eylül ayında, en düşük sıcaklık değeri ise 16,0ºC olarak 2010 Aralık ayında ölçülmüştür. Ali Pınarı nda yapılan 3 ölçüme göre sıcaklık en yüksek 2010 Eylül ayında 20,3ºC, en düşük 2010 Nisan ayında 13,4ºC olarak belirlenmiştir. Bir diğer su noktası olan Gavur Pınarı nda 2010 Nisan ve Ekim aylarında yerinde ölçüm yapılmış, Nisan ayında 12,5ºC, Ekim ayında ise 17,4ºC sıcaklık ölçülmüştür. Saracık çeşmesinde yapılan toplam 3 yerinde sıcaklık ölçümünün en yüksek değeri 2010 Eylül ayında 15,1ºC, en düşük değeri ise 2010 Aralık ayında 13,8ºC dir (Çizelge 6.1, Şekil ). 50

67 Sıcaklık (⁰C) BK-1 BK-2 BK-3 BK-4 BDK AP GP SÇK Tarih Şekil 6.1 Kaynak sıcaklıklarının zamana bağlı değişimi Şekil 6.2 Kaynak sıcaklıklarının karşılaştırılması (2010 Nisan) Suların hidrojen iyonu aktivitesi (ph) Sudaki hidrojen iyonlarının derişimlerinin bir ifadesi olan hidrojen iyonu aktivitesi sudaki asit ve bazlar arasındaki dengeyi anlamlandırmaktadır. Yeraltı sularının ph ı genel olarak 6,0 8,5 arasında değişmektedir (Hem 1970). Türk Satandartları Enstitüsü 51

68 (TS ) ve Dünya Sağlık Örgütü (WHO 1993) tarafından içme suları için 6,5 8,5 ph sınır değerleri verilmektedir. Çalışma alanında yapılan yerinde ölçümlerde su noktalarında en yüksek ph değeri 2010 Ekim ayında 8,34 olarak Gavur Pınarı kaynağında belirlenmiştir. En düşük ph değeri ise 2010 Nisan ayında BK-1 kaynağında 7,30 olarak ölçülmüştür (Çizelge 6.1, Şekil ). Bağbaşı kaynaklarının ph değerleri kendi aralarında ya da aylara göre düzenli bir değişim izlememektedir. Buna rağmen Gavur Pınarı ve Babadat Kaynağı ph seviyeleri Nisan-Aralık dönemi boyunca artma eğilimindedir Nisan ayı ölçümlerinde tüm kaynaklara baktığımızda BK-1 en düşük, AP ise en yüksek ph verilerini sunmaktadır. 9,5 ph 9 8,5 8 7,5 7 BK-1 BK-2 BK-3 BK-4 BDK AP GP SÇK Tarih Şekil 6.3 Kaynak ph değerlerinin zamana bağlı değişimi 52

69 Şekil 6.4 Kaynak ph değerlerinin karşılaştırılması (2010 Nisan) Elektriksel iletkenlik (Eİ) Suyun elektrik akımını iletebilme lme özelliği olarak tanımlanan elektriksel iletkenlik, suda iyonların varlığına, toplam derişime, iyonların hareketliliğine, değerliklerine, nispi oranlarına ve suyun sıcaklığına bağlı olarak değerler almaktadır. Suyun sıcaklığı ve sudaki iyon derişimi elektriksel iletkenlikle doğru orantılıdır. Bu bakımdan suyun elektriksel iletkenlik k değeri iyon derişimi hakkında yaklaşımda bulunma fırsatı da vermektedir (Hem 1970). Türk Standartları Enstitüsü tarafından içme suları için izin verilebilir en yüksek Eİ değeri 2500 µs/cm dir (TS ). İnceleme alanında yapılan yerinde ölçümlerde belirlenen su noktalarında Eİ değeri en düşük 2010 Mayıs ayında 338,6 µs/cm olarak BK-3 kaynak noktasında, en yüksek 2010 Nisan ayında 965 µs/ /cm olarak BK-4 kaynak noktasında ölçülmüştür. Tüm kaynakların Nisan ayındaki Eİ değerlerini karşılaştırdığımız zaman ise BK-2 (Çizelge 6.1, Şekil en düşük, BK-4 en yüksek değerleri vermektedir ). 53

70 Nisan-Aralık dönemine baktığımızda grafikten de görüleceği gibi tüm su noktalarında Eİ değerleri kaynak k debisinin azalmasına bağlı olarak kısmen azalma eğilimi göstermekte ve genel olarak çok fazla dalgalanma sunmamaktadır Eİ (µs/cm) BK-1 BK-2 BK-3 BK-4 BDK AP GP SÇK Tarih Şekil 6.5 Kaynak Eİ değerlerinin zamana bağlı değişimi Şekil 6.6 Kaynak Eİ değerlerinin karşılaştırılması (2010 Nisan) 54

71 6.2.4 Toplam çözünmüş katı madde (TÇM) Doğal sularda toplam katı madde kavramı katı ve yarı katı maddelerin toplamı olarak değerlendirilmektedir ve çözünmüş katılar, askıdaki katılar olmak üzere iki kısma ayrılmaktadır. Çözünmüş katılar ve asılı katılar arasındaki ayrım ise belirli bir gözenekliliğe sahip filtreler yardımıyla yapılmaktadır. Filtreden geçemeyen katılar askıdaki katılar olarak değerlendirilirken filtreden geçen katılar o suyun toplam çözünmüş katı madde içeriğini oluşturmaktadır (Tchobanoglous ve Schoroeder 1985). Sudaki tüm anyon ve katyonların toplamı olarak da ifade edilebilen TÇM nin kaynağı litolojik olabildiği gibi evsel, endüstriyel ve tarımsal da olabilmektedir. Bu nedenle TÇM su kalitesi açısından önem taşımaktadır. İçme suları için Dünya Sağlık Örgütü tarafından önerilen TÇM 1000 mg/l iken, Türk Standartları Enstitüsü tarafından önerilen miktar 500 mg/l, izin verilen en yüksek değer ise 1500 mg/l dir (Anonymous 1993, Anonim 1997). Çalışma alanında yapılan yerinde ölçümlere göre en düşük TÇM değeri 296,1 mg/l olarak 2010 Mayıs ayında BK-2 kaynağında, en yüksek ise 868 mg/l olarak 2010 Eylül ayında BK-4 kaynağında ölçülmüştür. TÇM değerleri Nisan-Aralık dönemi boyunca artma eğilimindedir. BK-1, BK-2 ve BK-3 kaynak noktaları bu artış döneminde dalgalanma gösterse de diğer kaynaklar düzenli artış göstermektedir. Tüm kaynakların Nisan ayında karşılaştırmasına baktığımız zaman ise en düşük değeri BK-2, en yüksek değeri ise BK-4 vermektedir (Çizelge 6.1, Şekil ). 55

72 TÇM (mg/l) BK-1 BK-2 BK-3 BK-4 BDK AP GP SÇK Tarih Şekil 6.7 Kaynak TÇM değerlerinin zamana bağlı değişimi Şekil 6.8 Kaynak TÇM değerlerinin karşılaştırılması (2010 Nisan) Çözünmüş oksijen (ÇO) Doğal sularda, az miktarda da olsa çözünmüş oksijen bulunur. Sudaki çözünmüş oksijen miktarını, suyun sıcaklığı, basıncı, toplam tuz miktarı ve atmosferdeki oksijenin kısmi 56

73 basıncı belirler. Yağmur ve yüzey suları, hava ile denge durumuna ulaştığı zaman çözünmüş oksijene doygun hale gelir. Bu denge reaksiyonu, suya doygun bölgeye ulaşıncaya, yani atmosferle bağlantısı kesilene kadar devam eder. Beslenimdeki suların çözünmüş oksijen miktarının deniz seviyesinde sıcaklığa bağlı olarak değişen miktarı çizelge 6.2 de verilmiştir (Şahinci 1991). Normal şartlarda yüzey suları oksijene doygun halde bulunur ve süzülme bölgesinde hava ile su tablası arasında maksimum değere erişir. Ancak hesaplanan O 2 ile doğada ölçülen arasında her zaman eksiklik vardır. Çünkü pirit gibi oksijen tüketen minerallerin varlığı ve biyolojik aktivite O 2 nin hızla tükenmesine sebep olmaktadır. Yaşlı sularda çözünmüş oksijen hemen hemen yok gibidir. Serbest akiferlerde belirli bir miktar O 2 ölçülürken basınçlı akiferlerde ya çok az miktarda bulunur ya da yoktur. Dolaysıyla çözünmüş oksijen miktarının ölçülmesi yeraltı suları hakkında aşağıda sıralanan konular hakkında fikir vermektedir. Çizelge 6.2 Oksijenin sudaki çözünürlüğü (deniz seviyesinde) T ( C) ÇO (mg/l) T ( C) ÇO (mg/l) T ( C) ÇO (mg/l) 0,00 14,66 10,00 11,33 20,00 9,17 1,00 14,23 11,00 11,08 21,00 8,99 2,00 13,84 12,00 10,83 22,00 8,83 3,00 13,48 13,00 10,60 23,00 8,68 4,00 13,13 14,00 10,37 24,00 8,93 5,00 12,80 15,00 10,15 25,00 8,22 6,00 12,48 16,00 9,95 26,00 8, ,17 17,00 9,74 27,00 7,92 8,00 11,87 18,00 9,54 28,00 7,77 9,00 11,99 19,00 9,35 29,00 7,63 O 2 tüketimi suyun yaşı hakkında fikir verir Var olan bir akifer sisteminde O 2 azalması kirliliği işaret eder Beslenmeden boşalıma belirli bir miktarın korunması, çok uzun mesafelerde olursa gelişmiş kanalları ve hızlı akış şartlarını gösterir. 57

74 Çalışma alanında yerinde yapılan ölçümlerde BK-1, BK-2 ve BK-3 kaynaklarının çözünmüş oksijen miktarlarının gösterdiği paralellik özellikle dikkat çekmektedir. Bu kaynaklar önce düşük seviyede iken birdenbire yükselmiş, daha sonra tekrar düşüş göstermiştir. Belirlenen su noktalarının hemen hepsi artış trendi gösterirken bu kuralı bozan tek su noktası Gâvur Pınarı dır Nisan ayında su noktalarının içerdiği çözünmüş oksijen miktarlarının karşılaştırmasına baktığımızda BK-2, BK-4, BDK ve AP kaynakları 0 mg/l değerini verirken, Gavur Pınarı 51,80 mg/l değerini vermektedir (Çizelge 6.1, Şekil 6.9). Şekil 6.9 Kaynak ÇO değerlerinin karşılaştırılması (2010 Nisan) Redoks potansiyeli (Eh) Yağış suları başlangıçta fazla miktarda oksijen içerdiklerinden Eh değerleri yüksektir. Bu miktar, yüzeyden derine inildikçe, zemindeki organik madde miktarı ve bulunduğu derinliğe, zeminin geçirgenliğine, yağışların sıklığına ve sıcaklığa bağlı olarak azalır. Sahada ölçülen Eh değerleri de yukarıda açıklanan nedenlerin sonucu olarak yorumlanabilir. 58

75 İncelenen su noktalarındaki Eh değerlerine bakıldığında BK-2 ve BK-3 kaynaklarının Eh değerleri arasındaki paralellik dikkat çeker. Bu iki kaynak noktası dışında, SÇK ve BDK kaynaklarının Eh değerleri yağışlı dönemde azalmaya başlamış, kurak dönemde en düşük seviyeye ulaşmış ve daha sonra tekrar artmaya başlamıştır. Tüm su noktalarının 2010 Nisan ayındaki karşılaştırmasında ise BK-2 nin en yüksek, BK-1 in en düşük Eh değerlerini verdiği görülmektedir (Çizelge 6.1, Şekil ). Eh (mv) BK-1 BK-2 BK-3 BK-4 BDK AP GP SÇK -80 Tarih Şekil 6.10 Kaynak Eh değerlerinin zamana bağlı değişimi 59

76 BK-1 BK-2 BK-3 BK-4 BDK AP GP Eh (mv) Şekil 6.11 Kaynak Eh değerlerinin karşılaştırılması (2010 Nisan) 6.3 Suların Anyon ve Katyon Değerleri Doğal suların iyon içeriğinin %90 dan fazlasını oluşturan iyonlar ana iyonlar olarak adlandırılmaktadır. Ana iyonlar Na +, K +, Ca +2, Mg +2, Cl -, HCO - 3 ve SO -2 4 dır. Alandaki su noktalarından alınan örneklerin analiz sonuçları çizelge 6.3 de verilmiştir Sodyum (Na + ) Doğada en yaygın bulunan alkali metal olan sodyumun meydanaa getirdiği bileşiklerin suda kolaylıkla çözünmesinden dolayı doğal suların tümünün belirli miktarda sodyum içermesi beklenmektedir. Yeraltı sularında sodyum içeriği mg/l arasında değişmekte iken yüzey sularında çok geniş bir aralıkta sodyum içeriğine rastlamak mümkündür (Anonymous 1993). Mağmatik kayaçlar, sodyumlu killer, feldispatlar ve evaporitler sudaki sodyum içerikleri için litolojik kaynakları oluştururlarken (Goldschmidt 1958), endüstriyel, evsel atıklar ve kıyı akiferlerine deniz suyu girişimi de doğal sularda sodyum derişiminin artmasınaa neden olabilmektedir. 60

77 Dünya Sağlık Örgütü tarafından içme sularının izin verilen en yüksek sodyum derişimi 200 mg/l (Anonymous 1993) iken, Türk Standartları Enstitüsü (Anonim 1997) tarafından sodyum için özel bir sınır derişimi belirtilmemiştir. Bağbaşı kaynaklarının sodyum değerleri 2010 Nisan Mart dönemi boyunca 5,94 ile 14,99 mg/l arasında değişmektedir. BK-4 (Hatip Pınarı) kaynağı çok yüksek değerler vermesiyle dikkat çeker. Diğer su noktalarının sodyum değerleri yağışlı dönemden kurak döneme geçişte artsa da, önemli bir değişiklik göstermemektedir. İnceleme alanında WHO tarafından sodyum için önerilen standartları aşan bir değer tespit edilmemiştir. 61

78 Çizelge 6.3 İnceleme alanındaki suların ana iyon derişimleri (mg/l) Örnekleme Tarihi Su Noktası Bağbaşı Kaynakları (BK-1,3) Hatip Pınarı (BK-4) Babadat Kaynağı Numune Na + K + Ca +2 Mg +2 Cl - -2 SO 4 No HCO 3 - ve CO 3-2 BK-1 8,41 1,57 119,44 22,32 10,40 0,00 158,60 BK-3 14,99 2,77 120,25 24,34 6,90 13,80 159,94 BK-4 27,60 4,17 185,95 32,61 46,08 29,52 202,03 BDK 8,76 1,29 88,79 19,37 6,60 0,00 215,57 Ali Pınarı AP 17,99 1,04 125,08 27,35 13,30 0,00 179,34 Gavur Pınarı GP 29,33 2,18 154,30 21,96 7,04 46,72 179, Hamamkarahisar Kaynağı HK 51,34 7,77 109,73 38,95 23,52 4,48 204,96 Bağbaşı BK-1 6,42 1,30 91,36 18,56 3,70 0,00 193,25 Kaynakları BK-3 14,55 2,57 176,06 23,02 9,20 18,40 213,26 Saracık Çeşmesi SÇK 18,92 4,24 112,41 22,50 3,59 0,00 173,85 Saffet Sondaj Kuyusu SSK 9,97 1,32 84,97 21,32 4,28 13,44 112,73 Bağbaşı BK-1 6,23 1,13 253,94 15,78 5,06 0,00 241,56 Kaynakları BK-3 11,56 2,27 253,80 19,63 6,55 8,32 241,07 Bağbaşı BK-1 6,36 1,19 202,95 16,43 6,50 0,00 195,20 Kaynakları BK-3 14,94 3,36 142,57 24,03 3,58 13,87 187, Bağbaşı Kaynakları Hatip Pınarı Babadat Kaynağı BK-1 5,94 1,11 258,74 16,81 5,25 1,01 246,44 BK-3 12,27 2,24 192,13 19,48 4,60 18,00 195,20 BK-4 23,35 3,80 192,79 33,04 66,96 44,64 170,19 BDK 10,22 1,47 103,16 22,79 5,02 0,00 148,35 Ali Pınarı AP 17,58 1,01 131,39 26,69 8,28 2,88 184,46 Saracık Çeşmesi SÇK 16,60 3,64 103,35 19,99 5,48 7,40 144, Bağbaşı Kaynakları BK-1 7,34 1,40 130,41 19,85 4,50 3,16 168,67 BK-3 13,24 2,42 172,61 21,58 18,69 4,09 211,73 Gavur Pınarı GP 15,90 1,41 150,46 11,78 10,21 7,38 142, Bağbaşı Kaynakları Hatip Pınarı Babadat Kaynağı BK-1 8,26 1,43 100,41 19,38 0,00 1,24 143,72 BK-3 14,70 2,46 122,94 21,25 12,16 1,02 167,87 BK-4 25,63 3,82 216,48 28,19 45,60 13,28 248,88 BDK 12,89 1,55 119,72 21,38 0,00 3,54 170,07 Ali Pınarı AP 17,07 0,94 115,29 22,81 0,00 5,32 168,36 Saracık Çeşmesi SÇK 16,42 3,37 97,41 17,23 5,52 3,73 138, Bağbaşı Kaynakları Hatip Pınarı BK-1 7,68 1,33 143,50 16,86 1,60 0,00 185,44 BK-3 13,32 2,26 122,10 19,23 0,99 11,78 162,63 BK-4 29,51 3,77 133,94 29,70 10,29 14,88 192,88 Ali Pınarı AP 10,98 1,47 104,08 21,37 3,12 0,00 150,06 Saracık Çeşmesi SÇK 17,60 0,92 122,32 21,94 5,40 0,00 173,24 62

79 6.3.2 Potasyum (K + ) Yerkabuğunun %2,5 ini oluşturan potasyumun litolojik kaynakları feldispatlar, kil mineralleri, mikalar ve feldispatoidlerdir (Rankama ve Schama 1964). Litolojik kaynakların yanı sıra biyolojik, endüstriyel ve potasyumca zengin ziraat alanları da sudaki potasyum derişiminin artmasına neden olabilmektedir (Hem 1970). Doğadaki bulunuşu bu kadar yaygın olmasına rağmen potasyumun doğal sulardaki derişimleri genellikle 10 mg/l den az ve daha çok birkaç mg/l seviyesindedir. Bunun nedeni potasyumun kararlı yapısı dolayısıyla feldispat ve kil minerallerine bağlanmasıdır. Ancak bazı sıcak su kaynaklarında 100 mg/l potasyum derişimi elde edildiği Mcneely vd. (1979) tarafından belirtilmiştir. Gerek Dünya Sağlık Örgütü (WHO 1993) gerekse Türk Standartları Enstitüsü (TS ) tarafından içme sularındaki potasyum için herhangi bir sınır değeri önerilmemiştir. Bağbaşı Kaynakları nın potasyum değerleri inceleme dönemi boyunca 1,11 ile 3,36 mg/l arasında değişmektedir. Hatip Pınarı (BK-4) çok yüksek değerler vermesiyle dikkat çeker. SÇK su noktasının potasyum değeri ise 0,92 ile 4,24 mg/l arasında değerler sunar. Diğer su noktalarının potasyum değerleri yağışlı dönemden kurak döneme geçişte artsa da önemli bir değişiklik göstermemektedir Kalsiyum (Ca +2 ) Magmatik kayaçlarda bulunan birçok mineralin, özellikle piroksen, amfibol ve feldispatların sedimanter kayaçlardan karbonatların bünyesinde esas bileşen olarak bulunan kalsiyuma, ayrıca tarımsal arazilerde de rastlanmaktadır. Litolojik kaynağın yanı sıra yeraltı sularındaki kalsiyum bileşeni evsel ve endüstriyel atıklardan da kaynaklanabilmektedir (Mcneely vd. 1979). Kalsiyum suların sertliğini oluşturan ana iyonlardan biri olduğundan içilebilirlik üzerinde doğrudan etkilidir. Türk Standartları Enstitüsü nce içme suları için önerilen miktar 75 mg/l iken, izin verilen en yüksek miktar 200 mg/l dir. 63

80 Bağbaşı Kaynakları nın kalsiyum değerleri inceleme dönemi boyunca 91,36 ile 258,74 mg/l arasında değişmektedir. Hatip Pınarı (BK-4) kaynağı çok yüksek değerler vermesiyle dikkat çeker. Diğer su noktalarının kalsiyum değerleri yağışlı dönemden kurak döneme geçişte artsa da önemli bir değişiklik göstermemektedir. İnceleme alanındaki örneklerin kalsiyum değerlerinin hemen hepsi Türk Standartları Enstitüsü nce önerilen miktardan fazladır ve bu miktarlar kurak mevsimde izin verilen en yüksek miktarın üzerine çıkmaktadır Magnezyum (Mg +2 ) Suların sertliğini belirleyen bir başka iyon olan magnezyum olivin, piroksen, amfibol gibi mafik minerallerin ve dolomitin bünyesinde bulunmaktadır. Sudaki çözünürlüğü çok yüksek olan magnezyumun suyun içme, kullanma veya sulama suyu olarak kullanımını sınırlandırmaktadır (Mcneely vd. 1979). Türk Standartları Enstitüsü tarafından içme suları için önerilen magnezyum miktarı 50 mg/l iken üst sınır 150 mg/l dir. Bağbaşı kaynaklarının magnezyum değerleri inceleme dönemi boyunca 15,78 ile 24,34 mg/l arasında değişmektedir. Hatip Pınarı (BK-4) magnezyum bakımından da çok yüksek değerler vermektedir. Diğer su noktalarının magnezyum değerleri yağışlı dönemden kurak döneme geçişte kısmen artmaktadır. Çalışma alanında incelenen su örnekleri magnezyum açısından TSE tarafından önerilen sınır değerleri aşmamaktadır Klorür (Cl - ) Doğada geniş bir yayılıma sahip olan klorür, genellikle sodyum klorür, potasyum klorür ve kalsiyum klorür şeklinde bulunmaktadır. Deniz suyunda büyük miktarda bulunan klorürün litolojik kaynakları başta evaporitler olmak üzere sodalit, biyotit, hornblend, klorit gibi mineraller ve şeyl, şist gibi metamorfik kayaçlar olabilmektedir. Litolojik kaynakların yanı sıra klorür, endüstriyel ve evsel atıklar sebebiyle de suda bollaşmaktadır. Bunun yanında volkanizmanın etkin olduğu bölgelerde volkanlardan 64

81 çıkan gazlar ve sıcak su kaynakları klorür kaynakları olarak göze çarpmaktadır (Feth 1981; Hem 1970). Klorür su içerisinde korunumlu karakter sergilediğinden su kalitesinin zamana bağlı değişimi ve su üzerindeki kirletici etkiler hakkında bilgi edinilmesinde kullanılmaktadır (Eisen ve Anderson 1979). Dünya Sağlık Örgütü (WHO) tarafından içme sularında tat için suyun içerdiği diğer iyonlara da bağlı olarak mg/l arası derişimler önerilmiştir. Dünya Sağlık Örgütü nün kabul ettiği sınır derişim ise 250 mg/l dir (Anonymous 1993). Türk Standartları Enstitüsü nce belirlenen sınır derişim 600 mg/l iken, önerilen derişim ise 200 mg/l dir (Anonim 1997). Bağbaşı Kaynakları nın klorür değerleri inceleme dönemi boyunca 0 ile 18,69 mg/l arasında değişmektedir. Hatip Pınarı (BK-4) Bağbaşı kaynaklarından daha yüksek değerler vermektedir. Diğer su noktalarının klorür değerleri yağışlı dönemden kurak döneme geçişte kısmen artmaktadır. Çalışma alanında incelenen su örnekleri klorür açısından TSE tarafından önerilen sınır değerleri aşmamaktadır Sülfat (SO 4-2 ) Mağmatik ve sedimanter kayaçlardaki sülfür mineralerinin suyla teması sonucu oksitlenme ile suya geçen sülfat iyonu, litoloji etkisinin yanı sıra endüstriyel, evsel atık suları ve asit yağmurlarıyla da doğal sularda bollaşabilmektedir (Hem 1970, Eisen ve Anderson 1979). İçme sularındaki sülfat miktarının 500 mg/l yi aşması mide ve bağırsak problemlerine neden olabilmektedir (Mcneely vd. 1979). Dünya Sağlık Örgütü tarafından içme sularındaki sülfat derişimi için belirlenen sınır değer 400 mg/l dir (Anonymous 1993). Türk Standartları Enstitüsü nce içme suları için önerilen sülfat miktarı ise 40 mg/l iken sınır değer 200 mg/l olarak belirlenmiştir (Anonim 1997). Ayrıca sülfat derişimi 250 mg/l den yüksek olan suların bazı endüstri kollarında kullanılması da sakıncalıdır (Mcneely vd. 1979). 65

82 Bağbaşı kaynaklarının sülfat değerleri inceleme dönemi boyunca 0 ile 18,4 mg/l arasında değişmektedir. Bunların içinde BK-3 ve BK-4 kaynakları çok yüksek değerler vermektedir. Bu iki kaynak dışında yüksek değerler vermesiyle dikkat çeken bir diğer kaynak ise Gavur Pınarı dır. En düşük sülfat değerleri ise Babadat Kaynağı ve Ali Pınarı na aittir. İnceleme alanındaki su noktaları kurak dönemde zaman zaman TSE tarafından önerilen sülfat değerlerini aşsa da sınır değerler aşılmamaktadır Alkalinite (HCO 3 - ve CO 3-2 ) Suların alkalinitesi, içerdikleri çözünmüş maddelerin asitlerle reaksiyona girme ve nötralize etme kapasiteleri olarak tanımlanmaktadır ve karbonat (CO -2 3 ), bikarbonat (HCO - 3 ), hidroksit (OH) iyonlarından dolayı ortaya çıkmaktadır. Doğal suların alkalinitesi genel olarak 500 mg/l nin altındadır (Hem 1970). Alkalinitenin yükselmesi suyun sertliğini de arttıracağından içme suyu amaçlı kullanılacak sularda alkalinite değerlerinin yüksek olması tercih edilmemektedir. Ancak Dünya Sağlık Örgütü ve Türk Standartları Enstitüsü tarafından alkalinite için herhangi bir öneride bulunulmamıştır. İnceleme alanında tespit edilen su noktalarının alkanite değerleri kendi aralarında önemli bir fark sunmamaktadır ve bu değerler inceleme dönemi boyunca yağışlı mevsimden kurak mevsime geçerken 112,73 ile 248,88 mg/l arasında değişmektedir. 6.4 Suların İz Element İçerikleri Çalışma kapsamında belirlenen su noktalarında çeşitli dönemlerde tüm iz elementler için analizler yapılmıştır. Kaynaklarda tespit edilebilen iz elementler çizelge 6.4 te verilmiş olup, diğerleri ise ilgili çizelgede verilmemiştir. Çalışma alanından derlenen su ve kayaç örneklerinde elde edilen iz element içerikleri bir arada değerlendirildiğinde suların iz element içeriklerinin başlıca akifer formasyonu oluşturan genellikle kireçtaşımermer ve bunun yanı sıra geçirimsiz tabanı oluşturan metamorfik kayaçların etkisi altında oldukları ortaya çıkmaktadır. Sularda en belirgin olarak ortaya çıkan iz element 66

83 olan Sr un kayaçlardaki dağılımı dikkate alındığında Bağbaşı kaynak alanında yüzeylenen ve bu kaynaklara akifer oluşturan karbonatlı kayaçlarda bollaştığı görülmektedir. Yine sularda nispeten yüksek miktarlarda saptanan Ni elementi de metamorfik temeli oluşturan kayaçlara nazaran karbonatlı kayaçlarda daha bol miktarda bulunmaktadır. Örneklenen suların tümünde ortaya çıkan P ise her iki kayaç grubunda da benzer oranlarda bulunmaktadır. Sularda nispeten düşük miktarlarda ortaya çıkan Al ve Mn elementleri ise metamorfik kayaçlarda karbonat kayaçlara nazaran zengin görünmektedir (EK 3). Bu özellikleri ile çalışma kapsamında örneklenen suların iz element içeriklerinin özellikle Sr ve Ni bakımından karbonatlı kayaçlarla, Al ve Mn bakımından ise metamorfik temeli oluşturan şist türü litolojilerle ilişkili oldukları saptanmıştır. Literatürde karbonatlı kayaçlarla ilişkili olduğu bilinen bir diğer element olan Li un da kimi numunelerde 0,05 ppm e kadar çıktığı gözlenmektedir (Shalbu ve Steınnes 1995). Örneklenen su noktaları iz element içerikleri bakımından kendi aralarında değerlendirildiklerinde ise toplam çözünmüş madde miktarı bakımından da yüksek değerler sergileyen BK-4 ve SÇK örneklerinin iz elementler açısından da diğer örneklere nazaran daha zengin oldukları saptanmıştır (Şekil 6.12). Su kaynaklarında özellikle Ni ve Sr görülmekte olup, kayaç ve sudaki bileşimlerinin oranı (kayaç/su) 1 e yakın değerlerdedir (Şekil 6.13). Bu oranlar 1 e yaklaştıkça sudaki o elementin kaynağının kayaç olduğu söylenebilir. Ancak daha önemli bir husus elementlerin sudaki çözünebilirlikleridir (Çelmen 2008). 67

84 Çizelge 6.4 Su kaynaklarının iz element içerikleri [BK1-4; BK-1 kaynağının 4. Ayda (Nisan) ölçülen analiz sonucudur), sonuçlar ppb (µg/l) cinsindendir, N:deteksiyon limiti altındadır] Örneğin: numarası - alınma tarihi - adı Al Li Mn Ni P Sr BK1-4 Bağbaşı kaynağı N N N 0,067 0,065 0,409 BK3-4 - Bağbaşı kaynağı 0,009 N N 0,117 0,08 0,578 BK4-4 Hatip pınarı N 0,045 N 0,13 0,081 1,282 BDK-4 - Babadat 0,005 N N 0,083 0,071 0,337 AP1-4 Ali pınarı N 0,03 N 0,125 0,07 1,027 GP-4 Gavur pınarı N N N 0,118 0,06 0,489 HK-4 -Hamamkarahisar N 0,04 N 0,185 0,069 0,634 BK1-5 - Bağbaşı kaynağı 0,02 N N 0,059 0,066 0,318 BK3-5 - Bağbaşı kaynağı N N N 0,111 0,073 0,62 SÇK-5 Saracık çeşmesi 0,016 0,028 N 0,155 0,085 0,832 SSK-5 Saffet sondaj kuyusu N N N 0,139 0,067 1,138 BK1-6 - Bağbaşı kaynağı N 0,03 0,124 0,052 0,06 0,508 BK3-6 - Bağbaşı kaynağı N 0,036 N 0,103 0,07 0,88 BK1-8 - Bağbaşı kaynağı N N 0,037 0,065 0,075 0,421 BK3-8 - Bağbaşı kaynağı N 0,029 N 0,103 0,079 0,596 BK1-9 - Bağbaşı kaynağı N N N 0,058 0,088 0,372 BK3-9 - Bağbaşı kaynağı N 0,033 0,025 0,102 0,082 0,745 BK4-9 Hatip pınarı N 0,041 N 0,131 0,072 1,348 BDK-9 Babadat kaynağı 0,039 N N 0,056 0,082 0,344 AP1-9 Ali pınarı N N N 0,133 0,077 1,054 SÇK-9 Saracık çeşmesi 0,027 N N 0,152 0,089 0,824 BK Bağbaşı kaynağı N N N 0,062 0,085 0,36 BK Bağbaşı kaynağı N 0,029 N 0,109 0,078 0,618 GP-10 Gavur Pınarı N N N 0,122 0,062 0,496 BK Bağbaşı kaynağı 0,014 N N 0,109 0,074 0,375 BK Bağbaşı kaynağı 0,019 N N 0,163 0,078 0,629 BK Bağbaşı kaynağı N 0,051 N 0,195 0,070 1,583 BDK-12 Babadat kaynağı 0,055 N N 0,130 0,086 0,425 AP1-12 Ali pınarı 0,048 0,032 N 0,192 0,071 1,167 SÇK-12 Saracık çeşmesi 0,052 0,032 N 0,252 0,085 0,940 BK1-3 - Bağbaşı kaynağı N N N 0,100 0,080 0,469 BK3-3 - Bağbaşı kaynağı 0,012 N N 0,160 0,082 0,608 BK4-3 Hatip pınarı N 0,040 N 0,185 0,076 1,486 BDK-3 Babadat kaynağı 0,018 N N 0,115 0,097 0,373 AP1-3 Ali pınarı N 0,032 N 0,156 0,086 1,161 SÇK-3 Saracık çeşmesi 0,015 0,032 N 0,243 0,072 0,930 68

85 10 1 0,1 0,01 0,001 BK1-4 BK3-4 BK4-4 BDK-4 AP1-4 GP-4 HK-4 BK1-5 BK3-5 SÇK-5 SSK-5 BK1-6 BK3-6 BK1-8 BK3-8 BK1-9 BK3-9 BK4-9 BDK-9 AP1-9 SÇK-9 BK1-10 BK3-10 GP-10 BK1-12 BK3-12 BK4-12 BDK-12 AP1-12 SÇK-12 BK1-3 BK3-3 BK4-3 BDK-3 AP1-3 SÇK-3 Şekil 6.12 İnceleme alanındaki suların zamana bağlı iz element dağılımı (ppb (µg/l)) 69 Al Li Mn Ni P Sr 69

86 Al Mn Ni P Sr BK-2/4(k) BK-2/1 BK-2/2 BK-2/3 BK-2/5 BK-2/6 BK-4 GP-1 GP-2 GP-3 GP-4 GP-5 KC-1 KC-2 KC-3 KC-5 KC-6 Şekil 6.13 İz element içeriğinin kayaç/su oranı grafiği 70

87 6.5 Suların Schoeller Diyagramına Göre Değerlendirilmesi Bağbaşı Kaynakları Bağbaşı Kaynakları ndan BK-1 ve BK-3 yedi farklı dönemde temel kimyasal parametreler açısından incelenmiştir. Bağbaşı kaynakları bölgenin potansiyel açısından en önemli kaynakları olup, bu kaynakların debileri savak yardımıyla yıl boyunca ölçülmüştür. BK-1 kaynak noktasında yapılan bir kaptaj noktasından Nasrettin Hoca Beldesi ne içme ve kullanma suyu verilmektedir. Kaynakların genel özelliği; katyonlar bakımından Ca>Mg>Na+K, anyonlar bakımından HCO 3 >Cl>SO 4 şeklindedir (Şekil 6.15). Kaynakların beslenmesi karbonatlı kayaçlarla ilişkilidir ve sığ dolaşımlı kaynaklardır. Kaynağın boşaldığı birim Mercan Formasyonu karbonatlarıdır. Raporlarda değinildiği gibi sülfat yönünden sularda baskın özellik gözlenmemiştir. Bu da suların kalitesi açısından olumludur. Sularda sülfat iyonunun baskın olmaması nedeniyle, havzanın kaynakları besleyen bu bölümünde jipslerin etkinliğinin önemli olmadığı anlaşılmaktadır. Şekil 6.14 BK-1 ve BK-3 kaynaklarının Schoeller diyagramları Hatip Pınarı Bağbaşı kaynaklarının yakınında, aynı yağış alanına sahip olan Hatip Pınarı bir çeşmeden boşalmaktadır. Çeşmenin beslenme bölgesi içinde bazı konutlar yer almaktadır. Kaynağın azot bileşikleri açısından kirlenmesi düşünülebilir. Kaynağın 71

88 iletkenliğinin ve toplam çözünmüş katı madde miktarının diğer kaynaklara oranla yüksek olması da kirlenme işaretidir. Schoeller diyagramında kaynak, katyonlar bakımından Ca>Mg>Na+K, anyonlar bakımından HCO 3 >Cl>SO 4 şeklindedir (Şekil 6.16). Kaynakta klorür ve sülfat değerleri 0,1 mek/l nin üzerinde olup, Bağbaşı kaynaklarına göre çok fazladır. Hatip Pınarı, Bağbaşı kaynakları ile aynı havzadan, benzer litolojiden beslenirken kirliliğe maruz kalmıştır. Bu nedenle Hatip Pınarı nın iyon konsantrasyonu diğerlerine göre daha yüksektir (Şekil 6.16). Kaynağın boşaldığı birim Çakmak Formasyonu karbonatlarıdır. Şekil 6.15 Hatip Pınarı Schoeller diyagramı Ali Pınarı Ali Pınarı, Bağbaşı kaynakları ve Hatip Pınarı na göre daha üst kottan boşalmaktadır. Schoeller diyagramında, kaynak katyonlar bakımından Ca>Mg>Na+K, anyonlar bakımından HCO 3 >Cl>SO 4 şeklindedir (Şekil 6.17). Kaynağın boşaldığı birim Çakmak Formasyonu dur. 72

89 Şekil 6.16 Ali Pınarı Schoeller diyagramı Gavur Pınarı Gavur Pınarı Nasrettin Hoca kaynak alanında en yüksek kottan (1180 m) boşalmaktadır. Kaynağın debisi oldukça düşüktür (yaklaşık 0,5 l/dak). Çeşme şeklindeki kaynak şistlerden boşalım yapmaktadır. Schoeller diyagramında kaynak, katyonlar bakımından Ca>Mg>Na+K, anyonlar bakımından HCO 3 >SO 4 >Cl şeklindedir (Şekil 6.18). Suda Ca +2 - ve HCO 3 baskın, Mg +2 ve Na + değerleri ise birbirine yakındır. Sülfatın bir dönemde klorürden yüksek olması, Na + değerinin yüksekliği, kaynağın şistlerden beslendiğine işaret etmektedir. 73

90 Şekil 6.17 Gavur Pınarı Schoeller diyagramı Saracık Çeşmesi Saracık Çeşmesi, Bağbaşı kaynaklarının menbaında, Ali Pınarı ile yaklaşık aynı kotlardan, Çakmak Formasyonu ndan boşalmaktadır. Schoeller diyagramında kaynak, katyonlar bakımından Ca>Mg>Na+K, anyonlar bakımından HCO 3 >SO 4 = Cl şeklindedir. Suda Ca +2 ve HCO - 3 baskındır. Sülfat ve klorür içeriği yaklaşık birbirine eşittir (Şekil 6.19). 74

91 Şekil 6.18 Saracık Çeşmesi nin Schoeller diyagramı Saffet Sondaj Kuyusu Saffet sondaj kuyusu yağış alanının yaklaşık 2 km güneydoğusunda ve dışında, Bozburun Tepe civarında yer almaktadır (EK 1). Çakmak Formasyonu üzerinde açılmış olan bu kuyudan sulama yapılmakta olup, kuyu ile ilgili hidrodinamik bilgilere ulaşılamamıştır. Kuyudaki çekimlerin havza içindeki kaynakların verimini etkileyeceği tahmin edilmektedir. Sadece bir dönem örnek alınabilen kuyunun Schoeller diyagramına göre, katyonlar bakımından Ca>Mg>Na+K, anyonlar bakımından HCO 3 >SO 4 >Cl şeklinde olduğu ve kuyuya yakın olan Saracık Çeşmesi nin kimyasal bileşimiyle eşdeğer olduğu görülmüştür (Şekil 6.20). 75

92 Şekil 6.19 Saffet sondaj kuyusu Schoeller diyagramı Babadat Kaynağı Babadat Kaynağı, Nasrettin Hoca kaynak alanının yaklaşık 2 km batısından, Boğaziçi Dere nin kolundan boşalım yapmaktadır (EK 1). Kaynak suları Pürtek Dere ye ulaşmaktadır. Babadat Kaynağı ndan 4 farklı dönemde yapılan analizlerde, Schoeller diyagramına göre, katyonlar bakımından Ca>Mg>Na+K, anyonlar bakımından HCO 3 >Cl>SO 4 şeklinde olduğu görülmektedir (Şekil 6.21). Sadece bir dönem için sülfatın klorürden daha baskın olduğu, bir başka dönemde de sodyumun magnezyumdan fazla olduğu tespit edilmiştir. Bu tür sapmaların analizlerle ilişkili olabileceği tahmin edilmiştir. 76

93 Şekil 6.20 Babadat kaynağının Schoeller diyagramı Hamamkarahisar Kaynağı Hamamkarahisar Kaynağı termal bir kaynak olup, havzanın oldukça uzağında yer almaktadır. Hamamkarahisar kaynağının inceleme alanında da yer alan şistler ve granodiyoritlerin yakınında yer alması, Nasrettin Hoca kaynaklarını da etkileyip etkilemeyeceği konusunun sorgulanması için bu kaynağın da kimyasal özelliklerine bakılmıştır. Temel katyon ve anyon bakımından Hamamkarahisar Kaynağı alandaki sularla benzerlik göstermektedir (Şekil 6.22). Kaynakta Ca +2 - ve HCO 3 baskın iyonlardır, çünkü kaynak granodiyoritlerden beslenmekte ve mermerler içinde depolanmaktadır (Çelmen 2008). 77

94 Şekil 6.21 Hamamkarahisar kaynağının Schoeller diyagramı Schoeller diyagramına göre yapılan değerlendirmede suların genellikle birbirine benzerlik gösterdiği, Ca +2 - ve HCO 3 iyonlarının baskın olarak yer aldığı ve baskın olarak karbonatlı kayaçlardan beslendiği anlaşılmaktadır (Şekil 6.23). Sularda Na + ve SO -2 4 iyonlarının artış göstermesi, şist, kiltaşı-marn ve jips formasyonlarının az da olsa kaynaklar üzerinde etkili olduğuna işaret etmektedir. BK-4 (Hatip Pınarı) kaynağındaki sülfat artışının ise genellikle insan kaynaklı kirlilikle ilgili olduğu tahmin edilmektedir. 78

95 Şekil 6.22 Tüm su kaynaklarının Schoeller diyagramı 6.6 Su Kaynaklarının Piper Diyagramı ile Değerlendirilmesi Piper diyagramına göre su kaynaklarının tamamı katyonlar bakımından kalsiyumlu bölgede, anyonlar bakımından ise bikarbonatlı bölgede yer almıştır. Eşkenar dörtgen üzerinde ise sular Ca-Mg-HCO 3 lı sular bölgesinde yer almaktadır (Şekil 6.24). Piper diyagramında BK-4 kaynağının diğer sulardan ayrıldığı (X, I, Z) görülmektedir. Bu dağılım kirliliğe işaret etmektedir. Kaynağın beslenme alanında, kaynağa m uzaklıkta yer alan konutlardan fosseptik yoluyla kirlenebileceği düşünülmektedir. Bu düşünce, nitrat ve fosfat testleriyle de doğrulanmıştır. 79

96 A AP-12 B AP C AP-4 D AP-9 E BDK F BDK-4 G BDK-9 H BK [ 40 I BK1-12 J BK1-3 Z K BK X 20 L BK1-5 ] M BK1-6 W O TP c K S\ N BK1-8 MN H U R V D CQ J G b Y O BK1-9 Mg IA ` E ^ SO4 P BK3-10 a_ Q BK3-12 R BK3-3 S BK L 80 T BK3-5 F U BK3-6 V BK W BK3-9 X BK4-12 Y BK Z BK4-4 [ BK4-9 ^ I D C 20 EA G c \ GP-10 K S Y ] HRV [ QZ b_ a 20 ] GP-4 JTP X`] L F [ O N W MU \ c Z ^ HK-4 R TS O V Y EA ` IJAL MF N HU b \ _ SÇK-12 X _ GD KC QW P^ a ` SÇK-3 a SÇK-5 Ca Na+K HCO3 Cl b SÇK-9 c SSK Cl + SO4=> <=Ca + Mg Legend Legend Şekil 6.23 Su kaynaklarının Piper diyagramı 80

97 7. SULARIN İZOTOPİK ÖZELLİKLERİ İzotop verileri, hidrolojik ve hidrojeolojik problemlerin çözümlenmesini kolaylaştırmakta ve kullanılan diğer yöntemlere destek sağlamaktadır. Hidrolojide çevresel izotopların kullanılması ile yeraltı suyu-yüzey suyu ilişkileri, suların kökeni, beslenme alanları ve mekanizmalarının belirlenmesi, karışım süreçlerinin ortaya konması ve yeraltı suyu yaş tayini gibi konularda çalışmalar yapılmaktadır. Hidrolojik çevrimin değişik aşamalarında kullanılan kimyasal ve yapay izleyicilerin hidrolojik sistem içerisindeki davranışları oldukça karmaşıktır. İzotopların hidrolojik sistem içerisindeki davranışları diğer birçok izleyiciye göre daha ayrıntılı bilinmektedir. Bu anlamda hidrolojik sisteme giren ve sularda doğal olarak bulunan çevresel izotoplardan yaygın olarak kullanılan oksijen ve hidrojen izotoplarıdır. Suyun moleküllerini oluşturan oksijen ve hidrojenin izotopları su ile birlikte hareket ettikleri için ideal birer izleyicidirler. 7.1 Oksijen-18 ( 18 O) ve Döteryum ( 2 H) İlişkisi Yağışlarda ve tatlı sularda ölçülmüş δd ve δ 18 O değerleri genellikle Global Meteorik Su Doğrusu (GMWL) üzerinde yer alırlar. Bu doğru Craig (1961) tarafından dünya üzerindeki tatlı yüzey suları için denklem 7.1 deki δ 18 O ve δ 2 H ilişkisini tanımlar. δ 2 H = 8 δ 18 O + 10 ( SMOW) (7.1) Yükseklik, yerel iklim değişiklikleri ve nem kaynağından uzaklığa bağlı olarak Global Meteorik Su Doğrusu ndan biraz daha farklı eğime ve kesişime sahip Yerel Meteorik Su Doğruları (LMWL) oluşabilir (Rozanski vd. 1992). Eğer bir alandan alınan yeraltı suyu örneklerinde ölçülmüş δ 18 O ve δ 2 H değerleri günümüzde tanımlanmış Global Meteorik Su Doğrusu na yakın çiziliyorsa suların meteorik kökenli (fazla değişikliğe uğramadan yağışlardan oluşmuş) olma olasılığı yüksektir. Eğer bu doğru üzerinde değillerse beslenim öncesinde farklı fiziksel ve kimyasal süreçlerden etkilenmişlerdir (Clark ve Fritz 1997). 81

98 Yerel araştırmalar için yüzey suyu ve yeraltı suyu verilerinin Yerel Meteorik Su Doğrusu ile karşılaştırılması çok önemlidir; fakat Clark ve Fritz (1997) tarafından belirtildiği üzere her çalışma alanında yağış sularının örnek teşkil edebilecek kadar uzun bir zaman kesintisiz gözlemlenmesi mümkün değildir. Bu nedenle meteorik su doğruları en yakın gözlem istasyonundan alınabilir (Clark ve Fritz 1997). Uluslararası Atom Enerji Kurumu (IAEA) ve Dünya Meteorolojik Organizasyonu (WMO) 1961 yılından bu yana yağışlardaki hidrojen ve oksijen izotoplarının içeriğini araştırmaktadır ve IAEA nın Ankara da yağış örneklerinin toplandığı ve çalışma alanına yakın bir istasyonu bulunmaktadır. Buradan toplanan örnekler oksijen-18 ve döteryum içeriklerine göre 1964 yılından başlayarak her ay analiz edilmiştir. Mart 1964 ile Kasım 2006 arasındaki ölçümler IAEA tarafından oluşturulmuş Global Network of Isotopes in Precipitation (GNIP) veri tabanından alınmış ve Ankara Yerel Meteorik Su Doğrusu denklem 3 te verilmiştir. δ 2 H = 8 δ 18 O + 11,42 ( SMOW) (7.2) Çalışma alanında bulunan kaynaklardan alınmış oksijen-18 ve döteryum örneklerinin analiz sonuçları çizelge 7.1 de verilmiştir. Bir bölgede yağışlardaki δ 18 O ve δ 2 H içeriğindeki mevsimsel değişiklikler ve yıllık ağırlıklı ortalama sıcaklık ve buhar kaynağı gibi iklimsel koşullar değişmediğinden yıldan yıla büyük değişiklikler göstermez (Clark ve Fritz 1997). Genellikle mevsimsel sıcaklık farklarına bağlı olarak yaz yağışları kış yağışlarına oranla izotopik olarak daha ağırdır, dolayısıyla daha pozitif değerler gözlemlenebilir. Bu nedenle direkt olarak yağışlardan beslenen kaynaklarda mevsimsel farklılıklar görmek mümkündür. Bu bilgiler ışığında çizelge 7.1 de verilen sonuçlara bakıldığında BK-1 kaynağında Mayıs ve Eylül aylarındaki δ 18 O analiz sonuçları arasında bu izotopun içeriğinde neredeyse 1 lik bir zenginleşme gözlenmektedir. Mayıs ayında alınan örneğin kış yağışlarını (δ 18 O= -10,66 ), Eylül ayında alınan örneğinse yaz yağışlarını (δ 18 O = -9,75 ) temsil ettiği düşünüldüğünde bu kaynağı besleyen yaz yağışlarının izotopik kompozisyonunun kış yağışlarına oranla daha fazla ağır izotop içerdiği sonucu çıkarılabilir. Aynı şekilde, diğer kaynakların ağır izotop içeriklerinde de (BK-3 için 82

99 0,5 lik, BK-4 için 0,64 lik, GP için 0,40 lik) mevsimsel zenginleşme gözlemlenebilir. Çizelge 7.1 Çalışma alanında kaynaklar için ölçülmüş oksijen-18 (δ 18 O) ve döteryum (δ 2 H) analiz sonuçları Su Noktası Örnekleme Tarihi Numune No δ 18 O Belirsizlik ±δ 18 O δd Belirsizlik ±δd Bağbaşı Kaynakları (BK-1,2,3) Hatip Pınarı (BK-4) Babadat Kaynağı Ali Pınarı Gavur Pınarı BK-1-10,39 0,23-73,42 0,38 BK-3-9,85 0,20-70,96 0,69 BK-4-9,69 0,16-68,57 0,55 BK-1-10,66 0,31-72,36 0,65 BK-3-9,98 0,16-70,50 0,88 BK-2-9,24 0,16-71,51 0,70 BK-3-9,99 0,26-70,87 0,61 BK-1-10,11 0,13-73,87 0,07 BK-3-9,63 0,16-71,34 0,11 BK-1-10,24 0,08-73,32 0,34 BK-3-9,70 0,27-72,15 0,22 BK-1-9,75 0,43-73,09 1,32 BK-3-9,58 0,33-71,27 1,27 BK-4-9,05 0,27-67,70 0, ,10 0,22-72,23 0,11 BDK ,12 0,19-72,28 0, ,43 0,24-68,28 0,40 AP ,29 0,03-68,16 0, ,87 0,27-76,06 0,62 GP ,48 0,22-75,66 1,35 Hamamkarahisar HK -10,27 0,21-74,49 0,26 Saracık Çeşmesi SÇK -8,31 0,14-63,55 1,06 Genelde kayaç-su etkileşiminin daha yoğun olarak beklendiği sularda daha yüksek δ 18 O değerlerin izlenmesi beklenirken, çalışma alanında bu durum belirgin olarak gözlenememiştir. Çalışma kapsamında elde edilen δ 18 O ve δ 2 H değerleri dünya meteorik su doğrusu (δ 2 H = 8.δ 18 O + 10) (Özaydın vd. 2001) ile karşılaştırılmış ve sonuç şekil 7.1 de gösterilmiştir. Kaynaklardan BDK, BK-3, BK-4 ve AP de buharlaşma etkisi 83

100 gözlenmiştir (Şekil 7.1). Şekil 7.2 de δ 18 O, şekil 7.3 de ise δ D değerlerinin zamana bağlı değişimi gözlenmektedir. δ 18 O ( SMOW) Dünya Meteorik Su Doğrusu (Craig, 1960b) AP BDK BK-1 BK-2 BK-3 BK-4 GP HK SÇK Ankara meteorik su doğrusu Buharlaşma Doğrusu δ 2 H ( SMOW -75 Şekil 7.1 İnceleme alanında yer alan kaynakların δ 18 O- δ 2 H grafiği ,5 BK-1 δ 18 O (%o SMOW) -9-9,5-10 BK-2 BK-3 BK-4 BDK AP GP -10,5 HK SÇK -11 Şekil 7.2 İnceleme alanındaki su noktalarının δ 18 O değerlerinin zamana bağlı değişimi 84

101 δ D (%o SMOW) BK-1 BK-2 BK-3 BK-4 BDK AP GP HK SÇK Şekil 7.3 İnceleme alanındaki su noktalarının δ D değerlerinin zamana bağlı değişimi 7.2 Yağışlar İçin Oksijen-18 ve Yükseklik İlişkisi Yağışlardaki oksijen-18 içeriği yükseklik, sıcaklık ve enlem ile değişir. Yükseklik artınca, sıcaklıklar düşer ve yağış ağır izotoplarca fakirleşir (Clark ve Fritz 1997). Bu fakirleşme δ 18 O için 100 metrelik bir yükseklik artışına karşılık -0,15 ile -0,5 ( ) arasında değişir. Çalışma alanı göz önüne alındığında yağışı temsil eden ve değişik yüksekliklerden alınmış herhangi bir veri bulunmamaktadır. Normalde farklı yüksekliklerden çıkan ve debilerinde mevsimsel değişiklikler (yazın kuru, kışın debi artışı) gösteren kaynaklar da oksijen-18 ve yükseklik ilişkisini belirlemede kullanılabilirler. Fakat çalışma alanı için çok farklı kotlardan beslenen fazla kaynak bulunmamaktadır. Bu nedenle sözü geçen ilişkinin belirlenmesi için Apaydın (2004) tarafından yapılan bir çalışmadan yararlanılmıştır. Bu çalışma, proje sahasının yaklaşık 80 km kuzeydoğusunda bulunan Beypazarı trona sahasında gerçekleştirilmiş ve bu çalışmaya göre δ 18 O de 100 metredeki azalmanın -0,44 ve 2000 yılının Mayıs ayı için oksijen-18 ile yükseklik ilişkisinin denklem 4 te verildiği gibi olduğu anlaşılmıştır. 85

102 δ 18 O = -0,0044* (Yükseklik) 4,811 (7.3) Apaydın (2004) ın çalışmasının proje sahasına yakınlığı ve her iki sahanın benzer iklim koşullarına sahip olması göz önüne alınarak Apaydın tarafından belirlenmiş ilişkinin bu çalışmada kaynakların beslenme yükseklikleriyle ilgili bilgi edinmek amacıyla kullanılması uygun görülmüştür. Denklem (4) kullanılarak tüm kaynakların beslenim yükseklikleri hesaplanmıştır (Çizelge 7.2). Bu hesaplamalarda buharlaşma etkisinin en fazla görüldüğü (Şekil 7.1) SÇK su noktasının beslenme yüksekliğini daha sağlıklı elde edebilmek için SÇK noktasından dünya meteorik su doğrusuna birleşen 4 eğime sahip bir buharlaşma doğrusu çizilmiş, iki doğrunun kesiştiği noktadaki δ 18 O değeri esas alınarak, düzeltilmiş değer üzerinden hesaplama yapılmıştır. Çalışma alanında günümüz topografyasına göre en yüksek topografik yükseklik Çürükçal Tepe de gözlenmekte ve 1690 m olarak verilmektedir (EK 1). Dolayısıyla, alandaki tüm kaynakların beslenmesi yağış alanının zirvesinde yer alan Çürükçal Tepe ile Gökbel Tepe etekleri (Sivrihisar-Hamamkarahisar yolu) arasındaki alandan gerçekleşmektedir. Çizelge 7.2 Su kaynaklarının boşalım ve beslenme yükseklikleri (hesaplamalar Apaydın 2004) a göre yapılmıştır) Su Kaynakları Boşalım yüksekliği (m) Beslenme yüksekliği (m) BK BK BK BK BDK AP GP SÇK HK

103 7.3 Trityum Verilerinin Değerlendirilmesi Nasrettin Hoca kaynakları ve Babadat Kaynağı ndan Nisan-Ekim 2010 tarihleri arasında farklı dönemlerde trityum izotopu için örnekleme yapılmıştır (Çizelge 7.3). Trityum izotopu verileri, BK-1 kaynağında 1,90-3,65 Trityum Birimi (TU) arasında, BK-2 kaynağında 1,95 TU, BK-3 kaynağında ise 1,80-2,75 TU arasında ölçülmüştür. Bağbaşı kaynaklarının trityum içeriklerinin 1,80-3,75 TU arasında değiştiği görülmektedir. Saracık Çeşmesi nin trityum içeriği 3,65 TU olarak ölçülmüştür. Ali Pınarı kaynağının trityum içeriği diğerlerine göre biraz daha düşük olup, 1,30-1,45 TU olarak ölçülmüştür. Gavur Pınarı ise en yüksek trityum içeriğine (2,95-4,25 TU) sahiptir. Hamamkarahisar jeotermal kaynağının trityum içeriği 1,30 TU olarak ölçülmüştür. BDK kaynağı havza dışında olup, trityum içeriği 3,0 ve 3,30 TU olarak ölçülmüştür. Nasrettin Hoca kaynakları içinde Gavur Pınarı nın beslenme alanı zirvesine en yakın kaynak olması, izotopik içeriğinin güncel yağışların izotopik içeriğine yakın olmasını gerektirmektedir. Yeraltında kalma süresi uzadıkça trityum değerleri azalmaktadır. Bağbaşı kaynakları ve Ali Pınarı nın trityum içeriğinin az olması beslenme alanından uzaklıkla açıklanabilmektedir. Trityum değerlerindeki değişim, atmosferdeki trityum salınımı ile ilişkilidir. Ali Pınarı nın izotopik içeriğinin düşük olması ince taneli formasyondan beslenmesi nedeniyle olmalıdır. Hatip Pınarı nın trityum içeriğinin 4,20 TU ya çıkması, kaynağın fosseptikten kirlenmesi ile açıklanabilmektedir. Hamamkarahisar Kaynağı nın sıcak su olması, derin dolaşımlı olduğunu göstermekte olup, bu nedenle trityum izotop değeri göreli olarak daha düşüktür (Çizelge 7.3). BDK kaynağının Nasrettin Hoca kaynaklarına göre, göreceli olarak daha yüksek trityum içermesi, mermerlerdeki yeraltı sularının daha hızlı sirkülasyon gösterdiğine işaret etmektedir. 87

104 Çizelge 7.3 Trityum deney sonuçları Su Noktası Örnekleme Trityum Belirsizlik Numune No Tarihi (TU) ±TU BK-1 2,85 0, BK-3 2,75 0,70 Bağbaşı BK-4 4,20 0,80 Kaynakları BK-1 1,90 0, (BK-1,2,3) BK-3 2,20 0,60 BK-2 1,95 0, Hatip Pınarı BK-3 1,80 0,55 (BK-4) BK-1 3,65 0, BK-3 2,75 0,80 BK-4 3,45 0,70 Babadat Kaynağı ,00 0,70 BDK ,35 0,70 Ali Pınarı ,30 0,60 AP ,45 0,65 Gavur Pınarı ,25 0,85 GP ,95 0,85 Hamamkarahisar HK 1,30 0,60 Saracık Çeşmesi SÇK 3,75 0,75 Zamana bağlı olarak yapılan ölçümlerde BK-1 ve BK-3 kaynaklarında azalma ve artmalar gözlenmiştir. BK-4 ve GP noktalarında ise azalma gözlenmiştir. Ali Pınarı izotop içeriğinin zamanla değişmediği görülmektedir (Şekil 7.4). 88

105 4,5 3 H, TU 4 3,5 3 2,5 2 1,5 1 BK-1 BK-2 BK-3 BK-4 BDK AP GP HK SÇK Şekil 7.4 İnceleme alanındaki su noktalarının δ 3 H değerlerinin zamana bağlı değişimi Trityum ve oksijen-18 izotopları birlikte değerlendirildiğinde, Gavur Pınarı nın beslenme yüksekliğinin fazla olması nedeniyle en üstte yer alması mümkündür. BK-4 ise düşük kotlarda olmasına rağmen, kirlenme nedeniyle trityum izotopu değerinin arttığı söylenebilir. Hamamkarahisar Kaynağı nın jeotermal bir kaynak olması nedeniyle trityum izotopu değerinin düşük olması normaldir. Ali Pınarı nın ise siltli birimlerde yeraltı suyunu uzun süre tutulması ile trityum içeriğinin zamanla düştüğü söylenebilir (Şekil 7.5). Su kaynaklarına trityum ve elektriksel iletkenlik açısından bakıldığında, BK-4 ün en iletken su olduğu, daha sonra ise GP ve AP nin geldiği görülmektedir. Bu durum, BK- 4 ün fosseptikten kirlenmesi, GP nin de şistlerden beslenmesi ile açıklanabilmektedir. AP nin ise yeraltında kalma süresinin fazlalığı (trityum değerinin düşük olması) ile Eİ değerinin kısmen arttığı söylenebilir. Grafikte, BK-1, BK-3 ve BDK nın benzer özellikte oldukları görülmektedir (Şekil 7.6). 89

106 4,5 4 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0, , ,5-9 3 H, TU δ 18 O BK-1 BK-3 BK-4 BDK AP GP HK Şekil 7.5 İnceleme alanındaki su noktalarının δ 3 H-δ 18 O değişim grafiği 4,5 4 3,5 3 H, TU 3 2,5 2 1,5 BK-1 BK-3 BK-4 BDK AP GP Eİ (µs/cm) Şekil 7.6 İnceleme alanındaki su noktalarının δ 3 H-Eİ değişim grafiği 90

107 8. KİRLİLİK ÇALIŞMALARI 8.1 Kirlilik Parametrelerinin Değerlendirilmesi Sıcaklık Çalışma alanında bulunan kaynakların sıcaklık değerleri ve mevsimlere göre gösterdikleri değişimler, bu kaynaklardan çıkan suların kökeni ve geliş yeri hakkında bilgi vermesi açısından önemlidir. Bağbaşı kaynaklarının inceleme dönemi boyunca ortalama sıcaklıkları 16,9 ile 23 C arasında değişmektedir. Örneklerin aylık olarak sıcaklık değerlerine bakıldığında ise en yüksek sıcaklık değeri (23,8 C) 2010 Mayıs ayında BK-1 ve BK-2 kaynaklarında gözlenmekte iken, en düşük sıcaklık değeri 2011 Mart ayında (12,4 C) BK-4 kaynağında ölçülmüştür. Su Kirliliği Kontrol Yönetmeliğinde (2004) 1., 2. ve 3. su kalite sınıfları için belirtilen sıcaklık değeri 25 C iken, 4. su kalite sınıfı için bu değer 30 dan büyük olarak belirtilmiştir Hidrojen İyonu Konsantrasyonu (ph) ph parametresi bir suyun asidik veya bazik olmasının bir ölçüsüdür. Doğal suların ph değerleri 4-9 arasındadır. Yeraltı suları için ph değerleri ise 6,5-8,5 arasındadır. Çalışma alanında bulunan kaynaklardan alınan örneklerden Bağbaşı kaynaklarının ortalama ph değerleri 7,66, Hatip Pınarı nın 8,0, Babadat Kaynağı nın 8,19, Ali Pınarı nın 7,81, Gavur Pınarı nın 7,98, Saracık Çeşmesi nin ise 7,72 arasında değişmektedir. Minimum ph değeri 7,3 olarak 2010 Nisan ayında BK-1 kaynağında ölçülürken en yüksek ph değeri 9,42 olarak 2011 Mart ayında BDK kaynağında ölçülmüştür. ph parametresinin su kalite standartlarındaki değerleri çizelge 8.1 de 91

108 verilmiştir. Buna göre inceleme alanındaki sular TSE tarafından tavsiye edilen değerleri aşmamaktadır. Çizelge 8.1 Su kalite standartlarına göre olması gereken ph değerleri (Sınıf 1: kaynak (memba) suları, Sınıf 2: kaynak suları dışındaki insani tüketim amaçlı sular; Tip 1: işlem görmüş kaynak (memba) suları, Tip 2: içme ve kullanma suları) (I: yüksek kaliteli su, II: az kirlenmiş su, III: kirli su, IV: çok kirlenmiş su) Parametre SKKY (2004) ph I II III IV 6,5-8,5 6,5-8, dışında Türk Standartları TS 266 (2005) Sınıf I-II Tip 1 Sınıf II Tip 2 Dünya Sağlık Örgütü WHO (1998) MAC ABD Çevre Koruma Ajansı EPA (1998) MAC 6,5 ph 9,5 6,5 ph 9,5 6,5-8,5 6,5 ph 9, Elektriksel İletkenlik (Eİ) Elektriksel iletkenlik, belirli bir sıcaklıkta, birim uzunluk ve birim kesit alanındaki sıvının cisim veya kütlesinin iletkenliğidir (Freeze ve Cherry 1979). Çalışma alanında bulunan kaynaklardan alınan örneklerin ortalama elektriksel iletkenlik değerleri Bağbaşı kaynakları için 431,1, Hatip Pınarı için 919, Babadat Kaynağı için 452,75, Ali Pınarı için 534, Gavur Pınarı için 635,5, Saracık Çeşmesi için 426,3 µs/cm olarak elde edilmiştir. Minimum Eİ değeri 338,6 µs/cm ile BK-3 kaynağında 2010 Mayıs ayında ölçülürken, en yüksek Eİ değeri 965 µs/cm ile 2010 Nisan ayında BK-4 kaynağında ölçülmüştür. Eİ parametresinin su kalite standartlarında olması gereken değerleri çizelge 8.2 de verilmiştir. Buna göre TS 266 (2005) e göre Bağbaşı kaynakları, Babadat Kaynağı, Ali Pınarı, Gavur Pınarı ve Saracık Çeşmesi Sınıf I-II Tip 1, Hatip Pınarı ise Sınıf II Tip 2 sınıfına dahil olmaktadır. 92

109 Çizelge 8.2 Eİ parametresinin su kalite standartlarındaki olması gereken değerler Parametre Türk Standartları TS 266 (2005) Dünya Sağlık Örgütü WHO (1998) ABD Çevre Koruma Ajansı EPA (1998) Sınıf I-II Sınıf II MAC MAC Tip 1 Tip 2 Eİ Toplam çözünmüş katı madde (TÇM) Suyun içerdiği çözünmüş katı maddelerin bir ifadesidir. Su kalitesinin temel kriterlerinden biridir. Çalışma alanındaki kaynaklara ait analiz sonuçlarına göre ortalama TÇM değerleri Bağbaşı kaynaklarında 266,6, Hatip Pınarı nda 554,2, Babadat Kaynağı nda 266,48, Ali Pınarı nda 314,38, Gavur Pınarı nda 396,9, Saracık Çeşmesi nde ise 234,48 mg/l olarak elde edilmiştir. Yapılan analiz sonuçlarına göre en düşük TÇM değeri 2010 Aralık ayında SÇK kaynağında 215,6 mg/l olarak ölçülmüş olup, en yüksek TÇM değeri ise 2010 Nisan ayında 677 mg/l olarak BK-4 kaynağında ölçülmüştür. TÇM miktarına göre suların sınıflaması ise çizelge 8.3 de, TÇM miktarları için su kalite limitleri ise çizelge 8.4 de verilmiştir. Buna göre su noktalarının hepsi tatlı olarak sınıflandırılır ve önerilen değerleri aşmaz. Çizelge 8.3 TÇM miktarına göre suların sınıflaması Sınıf TÇM (mg/l) Tatlı Acı Tuzlu Aşırı tuzlu >

110 Çizelge 8.4 TÇM madde sınır değerleri Parametre SKKY (2004) Türk Standartları TS 266 (2005) Dünya Sağlık Örgütü WHO (1998) ABD Çevre Koruma Ajansı EPA (1998) TÇM > Çözünmüş oksijen (ÇO) Çalışma alanından alınan örneklerin ortalama çözünmüş oksijen değerleri Bağbaşı kaynakları için 5,44, Hatip pınarı için 3,65, Babadat Kaynağı için 3,62, Ali Pınarı için 3,97, Gavur Pınarı için 26,79, Saracık Çeşmesi için 2,85 mg/l olarak elde edilmiştir. Çalışma alanındaki kaynaklarda ölçülen en yüksek çözünmüş oksijen değeri 51,80 mg/l olarak 2010 Nisan ayında GP kaynağında ölçülmüştür. Çizelge 8.5 e göre Bağbaşı kaynakları, Hatip Pınarı, Babadat Kaynağı, Ali Pınarı III. tip, Saracık Çeşmesi ise IV. tip su olarak gruplanmıştır. Çizelge 8.5 Çözünmüş Oksijen sınır değerleri Parametre SKKY (2004) I II III IV ÇO < Sodyum (Na + ) Doğada bulunan en alkali metal olan sodyumun bütün bileşikleri doğada kolay çözünür formdadır. Doğal suların hepsi bir miktar sodyum içermektedir. Yeraltı sularındaki sodyumun başlıca kaynağı, mağmatik kayaçlar, kil mineralleri, feldispatlar, feldispatoidler, evaporitler gibi sodyum içeren başlıca kayaç ve minerallerdir (Mcneely vd. 1979). 94

111 Çalışma alanında bulunan kaynak sularının ortalama sodyum değerleri Bağbaşı kaynakları için 10,38, Hatip pınarı için 26,52, Ali Pınarı için 15,9, Gavur Pınarı için 22,61, Saracık Çeşmesi için 17,38 mg/l olarak ölçülmüştür. Analiz sonuçlarına göre en yüksek Na + değeri 51,34 mg/l olarak HK kaynağında 2010 Nisan ayında ölçülmüşken, en düşük değer 5,94 mg/l olarak 2010 Eylül ayında BK-1 kaynağında ölçülmüştür. Çizelge 8.6 ya göre inceleme alanındaki su örneklerinin tamamı Sınıf I-II Tip 1 grubuna dahildir. Çizelge 8.6 Na + parametresi sınır değerleri Parametre SKKY (2004) Türk Standartları TS 266 (2005) Dünya Sağlık Örgütü WHO (1998) ABD Çevre Koruma Ajansı EPA (1998) Sınıf I-II Sınıf II I II III IV MAC MAC Tip 1 Tip 2 Na > Klorür (Cl - ) Yeraltı sularındaki klorür genellikle yağışa bağlı olarak değişir. Yağışlı bölgelerde az, kurak bölgelerde bulunan yeraltı sularındaki klorür miktarı fazladır. Klorür, evaporitlerde yaygın olarak bulunmaktadır. Çalışma alanında bulunan kaynaklarda yapılan analiz sonuçlarına göre ortalama klorür değerleri Bağbaşı kaynaklarında 6,23, Hatip Pınarı nda 42,23, Ali Pınarı nda 6,17, Gavur Pınarı nda 8,62, Saracık Çeşmesi nde ise 4,99 mg/l olarak ölçülmüştür. Çalışma alanındaki kaynaklarda en yüksek klorür değeri 66,96 mg/l olarak 2010 Eylül ayında BK-4 kaynağında ölçülürken, en düşük klorür değeri 0 mg/l olarak 2010 Aralık ayında BK-1, BDK ve AP kaynaklarına aittir. Çizelge 8.7 de klorür için su kalitesi sınır değerleri verilmiştir. Buna göre çalışma alanındaki su kaynakları TS 266 ya göre sınır değerleri aşmamaktadır. 95

112 Çizelge 8.7 Klorür sınır değerleri Parametre SKKY (2004) Türk Standartları TS 266 (2005) Dünya Sağlık Örgütü WHO (1998) ABD Çevre Koruma Ajansı EPA (1998) Cl > Sülfat (SO 4 - ) Yeraltı sularındaki sülfatın kaynağının büyük bir kısmı jips ve anhidrit gibi sülfat içeren kayaçlardan gelmektedir. Özellikle Orta ve Güneydoğu Anadolu bölgelerindeki evaporitik seri içinde bol miktarda jips ve anhidrit bulunduğundan bu bölgelerin yeraltı sularında sülfat miktarı oldukça fazladır (Erguvanlı ve Yüzer 1987). Çalışma alanında bulunan kaynaklardan yapılan analizler sonucunda elde edilen sülfat değerleri Bağbaşı kaynakları için 5,91, Hatip Pınarı için 25,58, Babadat Kaynağı için 1,18, Ali Pınarı için 2,05, Gavur Pınarı için 27,05, Saracık Çeşmesi için 2,78 mg/l olarak ölçülmüştür. Çalışma alanında ölçülen en yüksek sülfat değeri 46,72 mg/l olarak 2010 Nisan ayında GP kaynağında ölçülürken, en düşük sülfat değeri ise 0 mg/l olarak değişik tarihlerde BK-1 ve BDK kaynaklarında ölçülmüştür. Sülfat için sınır değerler çizelge 8.8 de verilmiştir. Buna göre incelenen su örnekleri TS 266 da belirtilen sınır değerleri aşmamaktadır. Çizelge 8.8 Sülfat sınır değerleri Parametre SKKY (2004) SO 4-2 Türk Standartları TS 266 (2005) Dünya Sağlık Örgütü WHO (1998) ABD Çevre Koruma Ajansı EPA (1998) >

113 8.1.9 Kalsiyum ve magnezyum (Ca +2 ve Mg +2 ) Sularda kalsiyum ve magnezyum iyonlarının önemi suda oluşturdukları sertlikten ileri gelmektedir. Kalsiyum ve magnezyum iyonlarının toplamı suyun sertliğini ifade etmektedir. Çalışma alanında ölçülen kalsiyum-magnezyum değerleri ortalaması sırasıyla Bağbaşı kaynakları için 162,7-19,9, Hatip Pınarı için 182,29-30,88, Babadat Kaynağı için 103,89-21,18, Ali Pınarı için 118,96-24,55, Gavur Pınarı için 152,38-16,87, Saracık Çeşmesi için 108,87-20,41 mg/l olarak ölçülmüştür. Çalışma alanında ölçülen en yüksek Ca +2 değeri 258,74 mg/l olarak 2010 Eylül ayında BK-1 kaynağında iken, en düşük Ca +2 değeri 84,97 mg/l olarak 2010 Mayıs ayında SSK kaynağındadır. En yüksek Mg +2 değeri ise 38,95 mg/l olarak 2010 Nisan ayında HK kaynağında ölçülürken, en düşük Mg +2 değeri 11,78 mg/l olarak 2010 Ekim ayında GP kaynağında ölçülmüştür. TS 266 ya göre tavsiye edilen kalsiyum değeri 100 mg/l iken izin verilen en yüksek değer 200 mg/l dir. Buna göre ortalama değerler dikkate alındığında Ca +2 değerleri tavsiye edilen değerin üzerine çıksa da sınır değeri aşmamıştır. Magnezyum için TS 266 da tavsiye edilen magnezyum değeri 30 mg/l iken izin verilen en yüksek değer 50 mg/l dir. Buna göre Hatip Pınarı haricinde diğer su noktaları tavsiye edilen değerin altında kalmaktadır, Hatip Pınarı ise sınır değeri aşmamaktadır Nitrat (NO 3 - ) Yeraltı sularında en problemli, en yaygın ve büyük miktarda bulunan potansiyel kirleticilerden biri nitrattır (Keeney 1986). Yeraltı sularında nitratın kaynağı başlıca 4 kategoride; doğal kaynaklar, atıklar, gübreleme ve sulu tarım olarak sınıflandırılabilir (Canter 1997). Nitrat pek çok doğal su ortamında belli konsantrasyonlarda bulunur, ancak gerek atık suların deşarjı ve gerekse gübre kullanımına bağlı olarak nitrat konsantrasyonu yeraltı sularında yüksek değerlere ulaşarak bir kirletici halini alabilmektedir. 97

114 Ulusal ve uluslararası bilimsel ve teknik kuruluşların neredeyse tamamı sulardaki maksimum nitrat değerini 50 mg/l olarak belirlemişlerdir. Çalışma alanındaki Nasrettin Hoca kaynakları içerisinde Bağbaşı kaynaklarından BK- 1 in nitrat değerleri incelendiğinde, bu değerlerin 14,08 mg/l ile 26 mg/l arasında değiştiği görülmüştür. Bu sonuçlara göre BK-1 kaynağı, Su Kirliliği Kontrol Yönetmeliği sınır değerlerine bakıldığında II. su kalite sınıfına dahil olmaktadır. Çalışma alanındaki Nasrettin Hoca kaynakları içerisinde Bağbaşı kaynaklarına dahil olan BK-3 kaynağı nitrat değerleri incelendiğinde, bu değerlerin 13,02 mg/l ile 28 mg/l arasında değiştiği görülmüştür. Bu sonuçlara göre BK-3 kaynağı da, Su Kirliliği Kontrol Yönetmeliği ne göre II. kalite su sınıfındadır. Nasrettin Hoca kaynaklarından Hatip Pınarı nın (BK-4) nitrat değerlerine bakıldığında ise en düşük nitrat değeri 105,6 mg/l olarak 2010 Aralık ayında ölçülmüştür. Bu kaynağın maksimum nitrat değeri ise 172 mg/l olarak 2010 Eylül ayında ölçülmüştür. Bu analiz sonuçlarına göre Hatip Pınarı bütün sınır değerlerin çok üstünde bir nitrat değeri ile çok kirli bir su olarak nitelendirilebilir. Nasrettin Hoca kaynaklarından Saracık Çeşmesi nin (SÇK) nitrat değerlerinin ise 21,12 mg/l ile 37 mg/l arasında değiştiği gözlenmiştir. Bu sonuçlara göre Saracık Çeşmesi, Su Kirliliği Kontrol Yönetmeliği ne göre II. su kalite sınıfına dahil olmaktadır. Nasrettin Hoca kaynaklarından Ali Pınarı (AP) nın nitrat değerleri incelendiğinde 13,73 mg/l ile 33 mg/l arasında değiştiği gözlenmektedir. Analiz sonuçlarına göre Ali Pınarı, Su Kirliliği Kontrol Yönetmeliği sınır değerleri dahilinde II. su kalite sınıfına dahil olurken Türk Standartları Enstitüsü nün TS 266 (2005) sınıflamasına göre Sınıf II-Tip 2 grubuna dahil olmaktadır. Nasrettin Hoca kaynaklarından Gavur Pınarı (GP) nın nitrat değerleri 10,2 mg/l ile 12,1 mg/l arasında değişmektedir. Bu sonuçlara göre Gavur Pınarı Su Kirliliği Kontrol Yönetmeliği sınır değerleri dahilinde I. su kalite sınıfına dahil olmaktadır. 98

115 Çalışma alanı içerisindeki sondaj kuyusundan (SSK) alınan numune üzerinde yapılan ölçüm sonucunda nitrat değeri 30 mg/l olarak belirlenmiştir. Bu sonuca göre yine sondaj kuyusundaki sular da Su Kirliliği Kontrol Yönetmeliği sınır değerleri dahilinde II. su kalite sınıfına dahil olmaktadır. GP dışında Nasrettin Hoca kaynaklarının nitrat açısından II. kalite su sınıfında olması, bu kaynakların bölgedeki zirai faaliyetlerden olumsuz etkilenmeye başladığına ve kaynak sularının kalitesinin kısmen bozulduğuna işaret etmektedir. Bu nedenle 2. Derece koruma kuşağı içindeki zirai faaliyetlerin sınırlandırılması gerekebilecektir. Çalışma alanındaki bir diğer kaynak olan Babadat Kaynağı nitrat sonuçları incelendiğinde 14,08 mg/l ile 18,2 mg/l olarak ölçülmüştür. Bu değerlere göre ise yine Babadat Kaynağı da Su Kirliliği Kontrol Yönetmeliği sınır değerleri dahilinde I. su kalite sınıfına dahil olmaktadır. Çizelge 8.9 da nitrat için ulusal ve uluslararası bazı kuruluşların kabul ettiği sınır değerler verilmiştir. Çizelge 8.9 Nitrat sınır değerleri Parametre SKKY (2004) NO 3 - (mg/l) I II III IV >89 Türk Standartları TS 266 (2005) Sınıf I-II Sınıf II Tip 1 Tip Dünya Sağlık Örgütü WHO (1998) MAC ABD Çevre Koruma Ajansı EPA (1998) MAC Nitrit (NO 2 ) Yeraltı suyunda nitrit bulunması, suyun hayvansal veya evsel atıklarla kirlendiğinin bir göstergesidir. Nitrit, sularda nitrat ile amonyak arasında bir geçiş formu olarak 99

116 oluşmaktadır (Mcneely vd. 1979) (Çizelge 8.10). İnceleme alanındaki sularda yapılan nitrit analizlerinde nitrite rastlanmamıştır. Çizelge 8.10 Nitrit sınır değerleri Parametre SKKY (2004) Türk Standartları TS 266 (2005) ABD Çevre Koruma Ajansı EPA (1998) Sınıf I-II Sınıf II I II III IV MAC Tip 1 Tip 2 NO 2 (mg/l) 0,007 0,033 0,164 >0,164 0,1 0,5 0, Amonyum (NH 4 - ) Amonyum da nitrit gibi azot döngüsü dahilinde azotun nitrata dönüşüm sürecinde bir geçiş aşaması olarak yerini almaktadır. Çizelge 8.11 de amonyum için olması gereken maksimum değerler verilmektedir. İnceleme alanındaki sularda yapılan amonyum analizlerinde amonyuma rastlanmamıştır. Çizelge 8.11 Amonyum sınır değerleri Parametre SKKY (2004) NH 4 - (mg/l) I II III IV >2.6 Türk Standartları TS 266 (2005) Sınıf I-II Sınıf II Tip 1 Tip ABD Çevre Koruma Ajansı EPA (1998) MAC Fosfat (PO 4 ) Fosfat bitki gelişimi için önemli parametrelerden biri olduğu için çoğunlukla bitki, toprak ve kayaçlarda bulunmaktadır. Fosfat tarımsal üretimde de önemli bir gübre olarak kullanılmakta olup, inorganik olarak oluşur ve toprakta hareketsizdir. Çizelge 8.12 de fosfat için sınır değerler belirtilmiştir. İnceleme alanındaki sularda yapılan fosfat analizlerinde fosfata rastlanmamıştır. 100

117 Çizelge 8.12 Fosfat sınır değerleri Parametre SKKY (2004) I II III IV PO 4 (mg/l) 0,06 0,48 1,95 >1, Sertlik ve zirai amaçlı kullanım İnceleme alanında çeşitli tarihlerde ölçülen Ca +2 ve Mg +2 değerleri yardımıyla her tarih için örneklerin aşağıda numaralandırılmış eşitlikler yardımı ile Fransız sertliği (8.1) ve CaCO 3 sertliği (8.2) hesaplanmıştır. Sonuçlar çizelge 8.13 de görülmektedir. Buna göre inceleme alanındaki su kaynakları çok sert su olarak isimlendirilmiştir (Todd 1980) (Çizelge 8.14). Kaynakların boşalım yaptığı kayaçların kireçtaşı ve mermer gibi CaCO 3 açısından zengin kayaçlar olması su sertliğini arttıran neden olarak düşünülmektedir. dh (Fr)= (rca+rmg)x5 (8.1) H T = (2,5xCa)+(4,1 Mg) (8.2) Anonim 1997 tarihli Türk Standardına göre izin verilen maksimum CaCO 3 değeri litrede 150 mg iken, Anonim 2005 de su sertliği için herhangi bir değer belirtilmemiştir. Şekil 8.1 de inceleme alanındaki su örneklerinin CaCO 3 sertliğinin yağışa bağlı değişimi görülmektedir. Grafikte BK-1 ve BK-3 kaynaklarının kendi aralarında gösterdiği paralellik dikkat çekmektedir. Ayrıca BK-1, 3 ve 4 kaynaklarının sertliğinin toplam yağış miktarı ile gösterdiği ters orantı belirgindir. Aynı ilişki kısmen SÇK için de söylenebilir. 101

118 CaCO 3 sertliği BK-1 BK-3 BK-4 BDK AP GP SÇK Tarih aylık yağış toplamı (mm/ay) Şekil 8.1 İnceleme alanındaki suların CaCO 3 sertliğinin zamana bağlı değişimi 102

119 Çizelge 8.13 Su örneklerinin çeşitli tarihlerde hesaplanan toplam Fransız ve CaCO 3 sertlikleri Örnekleme Tarihi Su Noktası Bağbaşı Kaynakları (BK-1,3) Hatip Pınarı (BK-4) Babadat Kaynağı Numune No Ca +2 Mg +2 rca rmg Toplam Fransız Sertliği CaCO 3 sertliği BK-1 119,44 22,32 5,97 1,86 39,16 390,11 BK-3 120,25 24,34 6,01 2,03 40,20 400,42 BK-4 185,95 32,61 9,30 2,72 60,08 598,58 BDK 88,79 19,37 4,44 1,61 30,27 301,39 Ali Pınarı AP 125,08 27,35 6,25 2,28 42,67 424, Gavur Pınarı GP 154,30 21,96 7,72 1,83 47,73 475,79 Hamamkarahisar Kaynağı HK 109,73 38,95 5,49 3,25 43,66 434,02 Bağbaşı BK-1 91,36 18,56 4,57 1,55 30,57 304,50 Kaynakları BK-3 176,06 23,02 8,80 1,92 53,61 534,53 Saracık Çeşmesi SÇK 112,41 22,50 5,62 1,88 37,48 373,28 Saffet Sondaj Kuyusu SSK 84,97 21,32 4,25 1,78 30,13 299,84 Bağbaşı BK-1 253,94 15,78 12,70 1,32 70,06 699,55 Kaynakları BK-3 253,80 19,63 12,69 1,64 71,63 714,98 Bağbaşı BK-1 202,95 16,43 10,15 1,37 57,58 574,74 Kaynakları BK-3 142,57 24,03 7,13 2,00 45,66 454,95 Bağbaşı BK-1 258,74 16,81 12,94 1,40 71,69 715,77 Kaynakları BK-3 192,13 19,48 9,61 1,62 56,15 560,19 Hatip Pınarı BK-4 192,79 33,04 9,64 2,75 61,96 617,44 Babadat Kaynağı BDK 103,16 22,79 5,16 1,90 35,29 351,34 Ali Pınarı AP 131,39 26,69 6,57 2,22 43,97 437, Saracık Çeşmesi SÇK 103,35 19,99 5,17 1,67 34,17 340,33 Bağbaşı BK-1 130,41 19,85 6,52 1,65 40,87 407,41 Kaynakları BK-3 172,61 21,58 8,63 1,80 52,14 520,00 Gavur Pınarı GP 150,46 11,78 7,52 0,98 42,52 424,45 Bağbaşı BK-1 100,41 19,38 5,02 1,62 33,18 330,48 Kaynakları BK-3 122,94 21,25 6,15 1,77 39,59 394,48 Hatip Pınarı BK-4 216,48 28,19 10,82 2,35 65,87 656,78 Babadat Kaynağı BDK 119,72 21,38 5,99 1,78 38,84 386,96 Ali Pınarı AP 115,29 22,81 5,76 1,90 38,33 381, Saracık Çeşmesi SÇK 97,41 17,23 4,87 1,44 31,53 314,17 Bağbaşı BK-1 143,50 16,86 7,18 1,41 42,90 427,88 Kaynakları BK-3 122,10 19,23 6,11 1,60 38,54 384,09 Hatip Pınarı BK-4 133,94 29,70 6,70 2,48 45,86 456,62 Ali Pınarı AP 104,08 21,37 5,20 1,78 34,92 347,82 Saracık Çeşmesi SÇK 122,32 21,94 6,12 1,83 39,72 395,75 103

120 Çizelge 8.14 Su sertliği sınıflaması (Todd 1980) Su sertliği (CaCO 3 mg/l) Su sınıfı 0-75 Yumuşak Orta sert Sert >300 Çok sert Suların zirai amaçlı kullanımını sınıflamak içinse sodyum yüzdesi ve Eİ parametrelerinden faydalanılmıştır. Sodyum yüzdesi (8.3) ile belirtilen eşitlik yardımı ile hesaplanmıştır. % rna = ((r Na + r K) 100) / r Ca + r Mg + r Na + r K (8.3) Elde edilen değerler Wilcox diyagramında yerlerine konduğunda inceleme alanındaki sular zirai amaçlı kullanılması bakımından çok iyi-iyi sular sınıfına dahil olmaktadır. 8.2 Koruma Alanlarının Belirlenmesi Koruma alanlarının önemi Dünyadaki nüfus artışı ve çeşitli kullanım alanlarının giderek yaygınlaşması ile ilgili istatistikler incelendiğinde, yakın bir gelecekte yeryüzünün (açık denizler, buz ve kum çölleri hariç) hiçbir yerinin doğal halde kalmayacağı ortaya çıkmaktadır. Tüm kullanılabilir alan; tarım, otlak, yerleşim ve sanayi yeri olarak insan hizmetinde olacaktır. Dolayısıyla, yeryüzünde bazı doğal alanların korunabilmesi, şimdiden belirlenecek milli parklar ve diğer koruma alanlarının kurulmasına bağlıdır (Kışlalıoğlu ve Herkes 1994). Yeryüzünde değişik ülkelerde farklı isimlerle anılan ve değişik yaklaşımlarla yönetilen koruma alanları bulunmaktadır (Anonymous 1994). Her ülke uluslararası standartları dikkate alarak ulusal doğa koruma stratejileri doğrultusunda kendi koruma alan sistemlerini oluşturmaktadır. 104

121 Koruma Alanlarının İşlevleri: Koruma alanlarının çok sayıdaki işlevlerinden bazıları şöyle sıralanabilir (Robertson vd. 1992): 1- Ekolojik süreçlerin devamını ve bütünlüğünü korumak, 2- Biyolojik çeşitlilik ve ekolojik stabilitenin korunması, 3- Psikolojik ve estetik yararlanma, 4- Bilimsel araştırma ve rekreasyonel aktiviteler için imkan hazırlama, 5- Ani iklimsel değişikliklerin yumuşatılması, 6- Tarihi ve kültürel çeşitliliğin korunması. Yukarıda sayılan ve genel anlamda tüm koruma alanlarından beklenen işlevler, alanların yönetim kategorileri doğrultusunda farklılaşmaktadır. Bir başka anlatımla bir koruma alanı yönetiminde hedef sadece ekosistem bütünlüğünün korunması iken, bir diğerinde rekreasyonel kullanım daha ön plana çıkmaktadır. Koruma alanının kendisinden beklenen işlevi tam olarak yerine getirebilmesi her şeyden önce doğru bir yönetim stratejisine bağlıdır (Hepcan ve Güney 1996) Çalışma alanı su kaynaklarının koruma alanları Çalışma alanı içerisinde bulunan Nasrettin Hoca su kaynakları için 3 adet koruma alanı oluşturulmuştur. Bu alanlar oluşturulurken ilk olarak Su Kirliliği ve Kontrol Yönetmeliği, Su Kaynaklarının Korunması Yönetmeliği ve Havza Koruma Yönetmeliği nden yararlanılarak bu 3 alanın sınırları belirlenmiştir. 1) 1. (Mutlak) Koruma Alanı Çalışma alanında bulunan kaynakların çevresinde 300 m lik bir alan oluşturularak 1. Koruma Alanı olarak adlandırılmıştır. 2) 2. (Kısa Mesafeli) Koruma Alanı Bu koruma alanı, kaynakların kirlenmesine neden olabilecek kirleticileri taşıyabilecek konum ve litolojiler göz önünde bulundurularak belirlenmiştir. 105

122 3) 3. Koruma Alanı Bu koruma alanı ise havza alanı ile sınırlandırılmıştır. Bu koruma alanlarının çalışma alanı üzerindeki konumları ise Ek-1 de gösterilmiştir Koruma alanlarında alınması gereken koruma önlemleri Su Kaynaklarını Koruma Yönetmeliği ve Havza Koruma Yönetmeliği nde kaynak ve yeraltı suları ile ilgili olarak aşağıda sıralanan genel tedbirler belirtilmiştir: İçme ve kullanma suyu amaçlı kaynak ve yer altı suyu kalitesinde meydana gelen bozulmalarda, kirletici kaynak belirlenir ve kirleticilere cezai müeyyide uygulanır. Yeraltı besleme havzası içerisinde kirlenmeye neden olabilecek türden faaliyetler yasaktır. Derin kuyu, pınar ve kaptaj galerilerinin 50 m çerçevesinde hiçbir yapıya, katı ve sıvı atık boşaltımı ve geçişe izin verilmez. Bu koruma önlemini uygulayabilmek için yer altı suyu kaynağının 50 m çevresi dikenli telle çevrilir. Koruma alanının büyüklüğü yerel koşullar dikkate alınarak idarece azaltılabilir ya da arttırılabilir. Atık sularla veya yağmur sularıyla yeraltı suyuna taşınabilecek nitelikteki maddeler, yeraltı suyu havzası içerisinde, doğrudan zemine depolanmaz. Kaynak ve yeraltı suyu besleme havzası içinde her türlü kimyasal madde proses ve arıtma çamurları ve çöp çürütme tankları özel atıklar vb. maddelerin depolama tankları sızdırmazlık nitelikte olmalıdır. Radyoaktif izleyiciler kullanılması gerektiğinde, su kirlenmesine neden olmayacak izleyiciler kullanılmalıdır. Yüzeysel suların, yeraltı suyuna sızdırılmasını önlemek amacıyla derin kuyu çevresi kir tamponu ve kuyu ağzı betonla uygun şekilde kaplanmalıdır. Yeraltı suyunu beslemek amacıyla araziye verilen ve tekrar kazanılan sularda yüzeysel suyu kimyasal, bakteriyolojik yönden temiz olmalıdır. 106

123 Çalışma alanında da yukarıda verilen tedbirlerin uygulanması gerekmektedir. Bunların uygulanması konusunda da 1. dereceden sorumlu kurum yerel yönetimdir. 107

124 9. BAĞBAŞI KAYNAKLARI NIN HİDRODİNAMİK ÖZELLİKLERİ Bağbaşı kaynakları onlarca farklı su çıkış noktası içeren bir kaynak alanından oluşmaktadır. Bu kaynak alanında yer alan üç farklı kaynak noktasında (BK-1, BK-2, BK-3) yerinde aylık ölçümler yapılmış, tüm kaynak alanından boşalan suların toplandığı dere yatağı içine yanlardan daraltılmış dikdörtgen savak yapılarak, kaynak alanının debisi ölçülmüştür (EK 2). Debi ölçüm zamanlarında, öncelikle Nasrettin Hoca Beldesi ne içme ve kullanma suyu sağlayan BK-1 noktasındaki pompa durdurulmuş, BK-3 noktasından sulamaya ayrılan sular savağa yönlendirildikten sonra savakta ölçümler yapılmıştır. Bağbaşı kaynakları, Hatip Pınarı, Ali Pınarı, Saracık Çeşmesi ve Gavur Pınarı Nasrettin Hoca kaynak alanı içinde yer almaktadır. Kaynak alanındaki yeraltı suyu rezervini, büyük ölçüde havzanın mansabında yer alan Bağbaşı kaynakları boşaltmaktadır. Hatip Pınarı nın debisi 0,02 l/s ( ) olup, toplamda ihmal edilebilecek düzeydedir. Ali Pınarı nın debisi 0,06 l/s ( ), Saracık Çeşmesi nin debisi ise 0,5 l/s ( ) ölçülmüştür. Yağış alanının dışında yer almasına rağmen kısmen havzadan beslendiği tahmin edilen Babadat Kaynağı nın debisi 38,25 l/s ( ) olarak ölçülmüştür. Babadat Kaynağı nın debisi oldukça yüksek olup, havzanın bilançosunda dikkate alınacaktır. 9.1 Nasrettin Hoca Havzası nın Hidrolojik Özellikleri Nasrettin Hoca kaynak alanı Nasrettin Hoca Beldesi nden başlayarak güney-güneybatı yönünde Nasrettin Hoca kaynaklarını içine alacak şekilde, Bağbaşı sırtı, Kuzukırma sırtı, Gökbel Tepe, Kasınçal Tepe, Gökyatak Tepe nin doğu yakası, Karyatağı Tepe nin batı yakasını içerecek şekilde uzanır ve 26,32 km 2 alana sahiptir (Şekil 9.1). Havzanınyağış alanının yüzey drenajı büyük ölçüde Büyükkaranlık Dere tarafından yapılmaktadır. Büyükkaranlık Dere 1500 m kotlarından başlayarak kuzeydoğu yönünde Karanlık Dere olarak savağa ulaşmaktadır. Ayrıca Saracık Dere ve Pınarayağı Dere de sınırlı alanlarda savağa kadar uzanmaktadır (EK 2). Bölgeye düşen yağış, Beypazarı, Sivrihisar ve Polatlı Devlet Meteoroloji istasyonlarına göre oldukça farklılık göstermektedir. Bu istasyonlarda son 10 yıllık ( ) yağış, 108

125 sırası ile 355,98; 361,99 ve 316,86 mm/yıl dır yılında ise bu istasyonlarda 564,8; 462,6 ve 618,7 mm/yıl yağış düşmüştür. Görüldüğü gibi son 10 yıllık ortalamaya göre 2010 yılı yağışları % arası artış göstermiştir. Bu istasyonlardan, proje sahasına en yakın olan Sivrihisar olup, diğer uzak olan istasyonlara göre yağış miktarında da farklılık göstermektedir. Bu nedenle Sivrihisar istasyonu verilerinin proje sahası üzerinde daha etkili olduğu kanaati uyanmıştır. Nasrettin Hoca (Hortu) Bağbaşı kaynak alanı K Şekil 9.1 Nasrettin Hoca kaynak alanı (26,32 km 2 ) Sivrihisar Devlet Meteoroloji İstasyonu verilerine göre 2010 yılında bölgeye 462,6 mm yağış düşmüştür. Nasrettin Hoca kaynakları yağış alanına düşen yağış miktarı, 109

126 P = 0,4626 m * 26,32*10 6 m 2 = m 3 = 12,18*10 6 m 3 (9.1) olarak hesaplanmıştır. Bağbaşı kaynaklarının boşalımı ile Sivrihisar yağışları kıyaslandığında yağışlardan 4 aylık bir gecikme ile kaynak debilerinin artış gösterdiği anlaşılmaktadır (Şekil 9.2). Bu nedenle 4 ay geriye giderek yapılan hesaplamada (Aralık 2009-Kasım 2010) yıllık toplam yağış 431,5 mm elde edilmiştir. Buna göre yapılan hesaplamada yağış alanına düşen toplam yağış miktarı, elde edilmiştir. P = 0,4315 m * 26,32*10 6 m 2 = 11,35 *10 6 m 3 (9.2) YAĞIŞ DEBİ Eİ Nisan 10 Mayıs 10 Haziran 10 Temmuz 10 Ağustos 10 Eylül 10 Ekim 10 Kasım 10 Aralık 10 Ocak 11 Şubat 11 Mart 11 Şekil 9.2 Bağbaşı kaynak grubunun (BK-1,2,3) veriminin (l/s) yağış (aylık toplam, mm) ve elektriksel iletkenlikle (Eİ, µs/cm) ilişkisi 9.2 Yeraltı Suyu Bilançosu Nasrettin Hoca kaynakları yağış alanına Sivrihisar Devlet Meteoroloji İşleri verilerine göre düşen yıllık toplam yağış (Aralık 2009-Kasım 2010) 431,5 mm dir. Yağış alanının toplam alanı 26,32 km 2 dir. Bağbaşı kaynaklarından yılda meydana gelen toplam boşalım 4,95*10 6 m 3 olarak hesaplanmıştır. Nasrettin Hoca kaynak alanından 110

127 beslenerek boşalım yapan Babadat Kaynağı nın yıllık toplam boşalımı yaklaşık 1,206*10 6 m 3 hesaplanmıştır. Ayrıca, kaynak alanı içinde boşalım yapan muhtelif kaynak/çeşmelerin boşalımları ile birlikte aşağıdaki çizelgede verilmiştir (Çizelge 9.1). Çizelge 9.1 Kaynakların yıllık toplam verimleri Kaynak ve yeri Yıllık Toplam Verimi (m 3 /yıl) Bağbaşı kaynakları (Yağış alanında) 4,95 * 10 6 Babadat Kaynağı (Yağış alanı dışında) 1,206 * 10 6 Ali Pınarı (Yağış alanında) Saracık Çeşmesi (Yağış alanında) Hatip Pınarı (Yağış alanında) 630 Çingene Pınarı (Yağış alanında) 500 TOPLAM 6,175 * 10 6 Havzaya Düşen Toplam Yağış: Havzaya düşen toplam yağış, kaynak boşalımından 4 ay geriye giderek hesaplanmış olup, 8. denklemde olduğu gibi 11,35*10 6 m 3 hesaplanmıştır. Toplam Boşalım: Kaynakların yıllık toplam verimi, savak, muline ve belirli hacim yöntemleriyle ölçülen debilerden yararlanılarak hesaplanmıştır. Bağbaşı kaynakları ile ilgili ayrıntılı debi ölçümleri elde edilirken, diğer kaynaklarda muhtelif zamanlarda yapılan ölçümlerden yararlanılmıştır. Buna göre toplam boşalım 6,175*10 6 m 3 tür. Toplam boşalımın toplam yağışa oranı 0,544 (% 54,4) elde edilmiştir. Buna göre toplam yağışın % 54,4 ü kaynaklardan boşalırken, % 45,6 sı buharlaşma ile atmosfere dönmekte ve yüzeysel akışa geçmektedir. Bölgede yer alan mermerler yağışın büyük oranda yer altına süzülmesine neden olmaktadır. Mermerlere süzülen yağışın bir bölümü Nasrettin Hoca kaynaklarını besleyen litolojilere geçerken, bir bölümü de havza dışında, mermerlerden boşalan Babadat kaynağını beslemektedir. Ancak, Babadat Kaynağı na havzadan geçen yeraltı suyu miktarı bilinmemektedir. 111

128 9.3 Bağbaşı Kaynaklarının Boşalımı Bağbaşı kaynak alanından boşalan suların debisi savak yardımıyla Nisan 2010 dan Mayıs 2011 tarihine kadar ölçülmüştür. Kaynağın yağışsız rejimdeki boşalımı yaklaşık olarak Nisan 2010 ile Ekim 2010 tarihleri arasındadır (Şekil 9.3) Debi (litre/saniye) Nisan-Mayıs-Haziran-Temmuz-Ağustos-Eylül-Ekim-Kasım-Aralık-Ocak-Şubat-Mart-Nisan-Mayıs Zaman, gün Şekil 9.3 Bağbaşı kaynak grubunun zamana bağlı boşalımı Kaynağın gerçek rejimde, yağışsız dönemde boşalımı Maillet formülü yardımıyla hesaplanmıştır. Q = Q o e -αt (9.3) α = (logq o -logq t )/[0,4343 (t-to)] (9.4) Kaynağın boşalım katsayısı (α) şekil 9.3 te çizilen doğru üzerinden 0,0011 gün -1 olarak hesaplanmıştır. Kaynağın boşalım doğrusu tektir. Kaynağın boşalım katsayısı 0,00035 < α < 0,00175 gün -1 arasında olan kaynakların boşaldığı akiferler, 2.tip akifer olarak tanımlanmaktadır (Korkmaz 1988, Syed vd. 1997). Bu tip akiferlerde dinamik rezerv, su seviyesi ve yeraltı suyu akımları ortalama yıllık yağıştan eklenik sapma eğrisinin kurak 112

129 ve yağışlı periyot değerleri ile ayrı ayrı ilişki vermekte ve bir yılın kurak mevsiminde 6 aylık süre için bu parametrelerin değişkenliği yaklaşık olarak % 6-27 arasında değerler almaktadır (Korkmaz 1988). Karstik kaynakların sertliğinin yağışlı ve kurak dönemi kapsayacak şekilde yapılan ölçümlerinin değişimi <% 3 ise kaynağın çatlaklı bir akiferden boşaldığını, değişimin % 20< olması ise kaynağın açık kanallar içeren bir akiferden boşaldığını göstermektedir (Delleur 1999). Bağbaşı kaynaklarından BK-1 in 18,25 ile 42,85 arasında değişen toplam Fransız sertliği değerlerine bakıldığında, Delleur (1999) a göre açık kanallar içeren bir akiferden boşaldığı söylenebilir. Ancak, inceleme alanında kısmen karstik olan mermerlerle birlikte çakıltaşı, kumtaşı ve killi kireçtaşları da yeraltı suyu taşıyan birimler olarak bulunduğundan, kaynağın sadece açık kanallar içeren bir akiferden boşaldığı söylenemez. Kaynağın inceleme döneminde gerçek rejimde boşalttığı su miktarı 2,72*10 6 m 3, kaynak kuruyuncaya kadar boşaltabileceği su miktarı (dinamik rezerv) ise 13,9 * 10 6 m 3 olarak hesaplanmıştır. 113

130 10. SONUÇLAR Tez kapsamında Nasrettin Hoca kaynakları (Bağbaşı kaynakları, Hatip Pınarı, Ali Pınarı, Saracık Çeşmesi, Gavur Pınarı) ve Babadat Kaynağı dolayında hidrojeolojik inceleme yapılmış olup, elde edilen sonuçlar aşağıda belirtilmiştir: Nasrettin Hoca kaynakları ve Babadat Kaynağı beslenme bölgesinde temelde yer alan şistler, metaofiyolit ve diğer karmaşıklar geçirimsiz birimleri oluştururken, çatlaklı mermerler geçirimli birimleri oluşturmaktadır. Temel üzerine gelen Miyosen yaşlı Hisar Formasyonu çakıltaşları ve kumtaşları geçirimli, Çakmak Formasyonu kum-silt ve kireçtaşları geçirimli, marnlar geçirimsizdir. Mercan Formasyonu kireçtaşları geçirimli, marn ve kiltaşları geçirimsizdir. Pliyosen yaşlı Kepen Formasyonu çakıltaşları da geçirimlidir. Nasrettin Hoca kaynaklarının oluşumunda, yeraltı suyu rezervini oluşturan birimler mermerler, çakıltaşı-kumtaşı ve Miyosen kireçtaşlarıdır. Geçirimsiz temeli ise şistler, metaofiyolit ve diğer metamorfik karmaşıklar, marnlar ve kiltaşları oluşturmaktadır. Nasrettin Hoca kaynaklarının genel hidrokimyasal özellikleri, katyonlar bakımından Ca>Mg>Na+K, anyonlar bakımından ise HCO 3 >Cl>SO 4 olup, Ca-Mg- HCO 3 lü sular olarak tanımlanmış olup, beslenme bölgesinde yer alan mermer-kireçtaşı ve metaofiyolit birimlerinin etkisinde kaldığını ve sığ dolaşım özellikte olduğunu göstermektedir. Kaynakların iz element içeriklerinin özellikle Sr, Ni bakımından karbonatlı kayaçlarla, Al ve Mn bakımından ise mermer ve şist türü litolojilerle ilişkili olması, kaynakların rezervuarını oluşturan karbonatlı kayaçlarla geçirimsiz temeli oluşturan şistlerin kaynaklar üzerindeki etkinliğini göstermektedir. 114

131 Nasrettin Hoca kaynaklarındaki kirlilik parametreleri genel olarak litolojik kökenlidir. Ancak, Hatip Pınarı (BK-4) nitrat ve fosfat bakımından fosseptik atıklarla kirletilmiştir ve diğer kaynaklara göre elektriksel iletkenliği daha yüksektir. Nasrettin Hoca kaynaklarının kirliliğe karşı koruma alanları bölgenin hidrojeolojik, topoğrafik özellikleri ve Türk Standartları ndaki şartlara göre, 3 farklı kuşak olarak belirlenmiştir. Birinci kuşak: kaynak noktalarından itibaren 300 m yarıçaplı bir daire şeklindedir. İkinci kuşak: Yağış alanının hidrojeolojik özellikleri ve zirai faaliyetlerin yoğunluğu da dikkate alınarak kaynaklar bölgesinden itibaren yaklaşık Sivrihisar-Hamamkarahisar yol kotunun güneyine ulaşan bir alanı kapsamaktadır. Üçüncü kuşak: Yağış alanı-havza sınırı 3. Kuşak olarak kabul edilmiştir. Nasrettin Hoca kaynaklarının beslenme yüksekliği, oksijen-18 izotop içeriğine göre 1000 m ve 1380 m arasında değişmekte olup, bu yükseklikler yağış alanının güney bölümündeki, özellikle mermerlerin yer aldığı yüksek alanlar ve daha düşük kotlardaki Pliyosen ve Miyosen yaşlı çakıltaşı ve kumtaşlarının bulunduğu alanlara karşılık gelmektedir. Bağbaşı kaynaklarının en düşük debisi 143 l/s ile Ekim 2010 iken, en yüksek debisi ise 203 l/s ile Mayıs 2011 dir. Bağbaşı kaynaklarının boşalım katsayısı 0,0011 gün -1 olup, depolama kapasitesi ise 13,9 * 10 6 m 3 olarak hesaplanmıştır. Nasrettin Hoca kaynaklarının toplam yıllık verimi yaklaşık 4,97*10 6 m 3, Babadat kaynağının yıllık toplam boşalımı 1,206*10 6 m 3 tür. Her iki kaynağın toplam verimi 6,175*10 6 m 3 tür. Babadat kaynağı Nasrettin Hoca kaynak alanı ve dışında yüzeylenen mermerlerden beslenmektedir. 115

132 KAYNAKLAR Andreo, B. and Carrasco, F Application of geochemistry and radioactivity in the hydrogeological investigation of carbonate aquifers (SierrasBlanca and Mijas, southern Spain). Applied Geochemistr, 14; Anonim Türk İçme Suyu Standartları. TS 266. TSE, Ankara. Anonim Su Kirliliği ve Kontrol Yönetmeliği Tarih ve Sayılı Resmi Gazete. Anonim Sular-İnsani Tüketim Amaçlı Sular. TS 266. TSE, Ankara. Anonymous Guidelines for Drinking Water Quality. Recommendations, Vol. 1, 2nd Edition. World Health Organization, Geneva. Anonymous IUCN. Guidelines for Protected Area Management Categories. IUCN/UICN. Gland. Anonymous IAEA/WMO. Global Network of Isotopes in Precipitation, The GNIP Database (Online), Apaydın, A Çakıloba- Karadoruk akifer sisteminin (Beypazarı batısı- Ankara) beslenme koşullarının araştırılması. Doktora tezi (yayınlanmamış). Hacettepe Üniversitesi, 147 s., Ankara. Appelo, C.A. J. and Postma, D Geochemistry, groundwater and pollution. A. A. Balkema, Rotterdam. Canik, B Hidrojeoloji. Ankara Üniversitesi Fen Fakültesi Jeoloji Mühendisliği Bölümü, Ankara. 116

133 Canter, L. W Nitrates in Groundwater. CRS Press LLC, 263 p. USA Catalog no. En 37-54, 89p. Clark, I. and Fritz, P Environmental Isotopes in Hydrogeology, Lewis Publishers, CRC Press, Florida, p 328. Craig, H Isotopic Variations in Meteoric Waters. Science, 133, Çelmen, O Beypazarı-Sivrihisar arasındaki jeotermal kaynakların hidrojeokimyasal ve izotopik yöntemlerle incelenmesi. Doktora tezi (yayınlanmamış). Ankara Üniversitesi, 239 s., Ankara. Delleur, J.W The Handbook of Groundwater Engineering. CRC Press, 940pp, USA. Demiroğlu, M Eskişehir-Sivrihisar-Günyüzü havzası hidrojeolojisi ve hidrojeokimyası. Doktora tezi (yayınlanmamış). İstanbul Teknik Üniversitesi, 130 s., İstanbul. Drever, J. I The Geochemistry of Natural Waters. Prentice Hall, New Jersey. Eisen, C. and Anderson, M. P The effects of Urbanization on groundwater quality: A case study. Ground Water, vol. 17, 5, pp Erdinç, H., 1978, Sivrihisar kristalin masifinin jeolojisi ve petrolojisi. Doktora Tezi (yayınlanmamış). İstanbul Üniversitesi, 65 s., İstanbul. Erguvanlı, K. ve Yüzer, E Yeraltı suları Jeolojisi. İTÜ Maden Fakültesi Ofset Matbaası. Feth, J. H Cloride in natural water a review: U. S. Geological Survey Water suppl. Paper 2176, U. S. Government Printing Office, 30p, Washington. 117

134 Freeze A.R. and Cherry A.J Groundwater by Prentice-Hall, Inc., Englewood Cliffs, N.J London UK. Gautier, Y Deformations et metamorphismes associes a la suture Tethysienne en Anatolie Centrale, (Region de Sivrihisar, Turquie). Doc. Thesis, Paris. Goldschmidt, V. M Geochemistry. Oxford Univ. Pres, 730p, London. Göncüoğlu, M. C., Turhan N., Şentürk, Ş., Uysal, Ş., Özcan, A. and Yalnız, M.K A geotraverse across Northwestern Turkey: tectonic units of the Central Sakarya region and their tectonic evolution. The Geological Society of London, Special Publications, 173; Gözler, M.Z., Cevher, F., Ergül, E. ve Asutay, H.J Orta Sakarya ve güneyinin jeolojisi. Jeoloji Etüdler Dairesi, MTA, Ankara (yayınlanmamış). Derleme No: Hem, J.D Study and interpretation of the chemical characteristics of natural waters. US Geological Survey Water Supply Paper 2254, 263 pp. Hepcan, Ş. ve Güney, A Koruma Alanlarında Yeni Yönetim Kategorileri ve Önemi. Ekoloji ve Çevre Dergisi, Sayı 20. İçten, Z Sivrihisar-Günyüzü Granitoyidleri ne bağlı damar kayaçlarının mineralojik ve petrografik incelenmesi. Yüksek Lisans Tezi (yayınlanmamış). Hacettepe Üniversitesi, Ankara. Keeney, D Sources of Nitrate to Groundwater. CRC Critical Reviews in Environmental control, 16/3, Kışlalıoğlu, M. ve Herkes, F Ekoloji ve Çevre Bilimleri. Remzi Kitabevi 2. Basım, İstanbul. 118

135 Kibici, Y., Dağ, N. ve Özgenç, İ Sivrihisar-Günyüzü (Eskişehir) granitoyid kuşağının mineralojik ve petrografik özellikleri, Yerbilimleri, 23; Korkmaz, N Yağış-yeraltı suyu seviyesi ilişkisi ve su kaynaklarının projelendirilmesine etkisi. DSİ yayınları, 983, 105, Sayfa 114, Ankara. McNeely, R. N., Neimanis, V. P. and Dwyer, L Water wuality sourcebook: A guide to water quality peremeters. Inland Waters Directorate, Water Qality Branch, 88p, Canada. Monod, O., Andrıeux J., Gautier Y. and Kienast, j.r Pontides-Torides relationships in the region of Eskişehir. Bull. Tech. Univ. İstanbul, 44; Örgün, Y., Ugur, Z. ve Gültekin, A.H Hydrogeoghemistry of waters in Sile region, Istanbul. Min.Chem 95, Proceedings Örgün, Y. ve Uğur, Z İstanbul sularının hidrojeokimyası. Türkiye Jeoloji Kurultayı Bülteni, 11; Örgün, Y., Gültekin, A. H., Altınsoy, N., Çelebi, N. and Karahan, G Hydrogeochemical characteristics and radioactivity levels of some of the groundwaters from western Anatolia, Proceedings of International Symposium on Earth System Sciences p , 8-10 September, Istanbul. Örgün, Y., Altınsoy, N., Gültekin, A.H., Karahan, G. and Çelebi, N Natural radioactivity levels in granitic plutons and groundwaters in southeast part of Eskisehir, Turkey. Applied Radiation and Isotopes, 63; Özaydın, V., Şendil, U. and Altınbilek, D Stable isotope mass balance method to find water budget of a lake. Turkish Journal of Engineering and Environmental Sciences, 25; Is. 4, p

136 Rankama, K. and Sahama, T. H. G Geochemistry. The Univ. Of Chicago Pres, 912p, Chicago and London. Robertson M., Vang, K. and Brown, A.J Wildemess in Australia.Issues and the Options. Australian Heritage Commission, Canberra. Rozanski, K., Araguas-Araguas, L. and Gonfiantini, R Isotopic patterns in modern global precipitation, climate change in continental isotopic records. P.K. Swart, K.C. Lohmann, J.McKenzie, and S. Savin, Editors, Geophysical Monograph 78, American Geophysical Union, Sherlock S., Kelley, S., Inger S., Haris, N. and Okay A Ar 39Ar and Rb-Sr geochronology of high-pressure metamorphism and exhumation history of the Tavsanlı Zone, NW Turkey. Contrib Mineral Petrol, 137; Süral, A.U. ve Eser, T Eskişehir-Sivrihisar-Hortu kaynağı ve çevresi karst hidrojeolojisi etüt raporu. Devlet Su İşleri Genel Müdürlüğü Jeoteknik Hizmetler ve Yeraltı Suları Dairesi Başkanlığı, Ankara (yayınlanmamış). Syed, M.A., Afşin, M. and Çelik, M Hydrogeological study and discharge features of the Niksar karst springs (Tokat, Turkey). the Arabian Journal for Science and Engineering. Şahinci, A Doğal Suların Jeokimyası. Reform Matbaası, , İzmir. Şengör, A.M.C Türkiye nin neotektoniğinin esasları. Türkiye Jeoloji Kurumu, Konferans serisi:2, 40 s. Tchobanoglous, G. and Schoeder, E. D Water Quality. Characteristics, modelling, modification. Addison-Wesley Pub. Comp., 768p. Todd, D. K Groundwater Hydrology. Second Edition, p535, California. 120

137 Umut M., Acarlar M., Gedik İ., Güner E., Saçlı L. ve Şen, A.M Çifteler-Holanta (Eskişehir İli) Çeltik (Konya İli) ve dolayının jeolojisi. Jeoloji Etüdleri Dairesi, MTA, Ankara (yayınlanmamış). Derleme No: Weingart, W /4 (Sivrihisar) ve 57/1, 57/3 (Ankara) paftalarının jeoloji haritası. Jeoloji Etüdler Dairesi, MTA, Ankara (yayınlanmamış). Derleme No:

138 EKLER EK 1 İnceleme alanının jeoloji haritası EK 2 İnceleme alanının hidrojeoloji haritası EK 3 Kayaçların iz element içeriğini gösterir çizelge EK 4 Su Kirliliği ve Kontrol Yönetmeliği (Yılı: Sayı:25687) 122

139 EK 1 İnceleme alanının jeoloji haritası 123

140 124

141 EK 2 İnceleme alanının hidrojeoloji haritası 125

142 126