TORBALI OVASI YÜZEYSEL AKİFERİNDEKİ YERALTI SUYU AKIMININ MATEMATİKSEL MODELLEME İLE TESPİTİ

V. ULUSAL HİDROLOJİ KONGRESİ Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Ankara 5 7 Eylül 2007 TORBALI OVASI YÜZEYSEL AKİFERİNDEKİ YERALTI SUYU AKIMININ MATEMATİKSEL MODELLEME İLE TESPİTİ Alper Elçi 1, Orhan Gündüz 2, Celalettin Şimşek 3 1 Dokuz Eylül Üniversitesi, Çevre Müh.Böl., Buca/İZMİR, alper.elci@deu.edu.tr 2 Dokuz Eylül Üniversitesi, Çevre Müh.Böl., Buca/İZMİR, orhan.gunduz@deu.edu.tr 3 Dokuz Eylül Üniversitesi, Torbalı Meslek Yüksek Okulu, Sondaj Böl., Torbalı/İZMİR, celalettin@deu.edu.tr Bu çalışma ile İzmir in Torbalı ilçesindeki alüvyon ovası yüzeysel akiferi için bir matematiksel akım modelinin geliştirilmesi hedeflenmiştir. MODFLOW-2000 platformu üzerinde geliştirilen model tek katmanlı ve iki boyutlu olup, kış mevsimi kararlı akım koşullarını temsil edecek şekilde kurulmuştur. Bu kapsamda yürütülen arazi çalışmaları ile ovadaki yeraltı su seviyeleri 28 noktada ölçülmüştür. Başlıca kalibrasyon parametreleri olarak hidrolik iletkenlik değerleri ve akifer beslenme oranları kullanılarak, PEST otomatik kalibrasyon programı ile modelin kalibrasyonu yapılmıştır. Çalışma sahasındaki hidrojeolojik özellikler dikkate alınarak, modelleme alanı 5 farklı hidrolik iletkenlik ve akifer beslenme oranı bölgesine ayrılmıştır. Kalibrasyonu tamamlanmış akım modeli ile Torbalı Ovası yüzeysel akiferi için bir yeraltı su seviyesi dağılımı hesaplanmıştır. Aynı çözümü kullanarak yeraltı suyu akım yönleri tespit edilmiş ve Torbalı Ovası için yaklaşık bir su bütçesi hesaplanmıştır. Ayrıca ovada yer alan Küçük Menderes nehri, Fetrek ve Arapkahve derelerinin ve İzmir in önemli içme suyu kaynaklarından Tahtalı baraj gölünün alüvyon akiferle etkileşimleri tespit edilmeye çalışılmıştır. Kalibrasyonu yapılmış modelin çalıştırılması sonucunda oluşan hataların standart sapması 5.19 m ve standart sapmanın ölçüm değerleri aralığına oranı da 0.09 m olarak saptanmıştır. Model ile hesaplanan seviye değerleri arazide ölçülen değerlerle kıyaslandığında oldukça makul bir uyum olduğu görülmektedir. Model sonuçlarına göre yeraltı suyu bakımından ova, yağışa bağlı yüzeyden sızmaya ek olarak güneydeki kireçtaşı birimlerinden ve Torbalı nın doğusunda yer alan ve yine kireçtaşlarından oluşan Gurgur dağından beslenmektedir. Aynı zamanda Tahtalı baraj gölünden alüvyon ovaya doğru belirgin bir yeraltı suyu akısı olduğu gözlenmiştir. Buna ilave olarak akım yönleri bölgeden bölgeye de büyük farklılıklar göstermektedir. Modelleme sonuçları yüzeysel yeraltı suyu etkileşimleri bakımından incelendiğinde, Küçük Menderes nehrinin modelleme alanı içinde kalan kısmının yeraltı suyu ile beslendiği görülmektedir. Arapkahve ve Fetrek derelerin bazı kısımları alüvyon akiferden su kazanmakta, bazı kısımları ise akifere su kaybetmektedir. Bu çalışma sonucunda elde edilen veriler, daha sonra yürütülecek Torbalı Ovası yeraltı suyu yönetimi ve kirletici taşınımı modelleme çalışmalarına da temel teşkil edebilecektir. Anahtar Sözcükler: Torbalı Ovası, Küçük Menderes nehri, modelleme, MODFLOW, PEST DETERMINATION OF UNCONFINED GROUND WATER FLOW AT THE TORBALI PLAIN USING MATHEMATICAL MODELING The goal of this study is to develop a mathematical flow model for the alluvial water table aquifer located in the county of Torbali-İzmir. The model is set up using MODFLOW-2000 as one-layered, two-dimensional and steady-state, so that it represents groundwater flow conditions for the winter season. In this extent, groundwater levels are measured on the field at 28 monitoring points. By using the main calibration parameters hydraulic conductivity and aquifer recharge rate, the model is calibrated with the automatic calibration code PEST. The hydrogeological properties of the study 509

area are considered to divide up the model domain into five different hydraulic conductivity and recharge rate zones. The groundwater level distribution for the Torbalı plain unconfined aquifer is calculated with the calibrated flow model. Using the same solution, groundwater flow directions are determined, and an estimated water budget for the Torbali plain is calculated. Furthermore, an attempt is made to estimate the interactions of the aquifer with the Kucuk Menderes river, Fetrek and Arapkahve streams and the Tahtali reservoir, which is an important drinking water resource of Izmir. After running the calibrated model, the residual standard deviation (RSD) and the ratio of RSD to the range of measured values are determined as 5.19 m and 0.09 m, respectively. The fit between field measured groundwater levels and the values calculated by the model is reasonable and acceptable. According to the modeling results, the plain receives groundwater influx from the limestone units in the south and the Gurgur Mountain in the east of Torbali in addition to surficial recharge originating from precipitation. At the same time, it is observed that there is also significant groundwater influx from the Tahtali reservoir. Furthermore, flow directions vary regionally in the study area. With respect to surface-groundwater interactions, the portion of the K.Menderes River that lies within the model domain gains groundwater. The Arapkahve and Fetrek streams on the other hand gain water from the aquifer in some portions, and lose water in other. The results obtained from this study can be utilized to support groundwater management studies for the Torbali plain. Also, this model forms a basis for future contaminant transport modeling studies. Keywords: Torbalı plain, Kucuk Menderes river, modeling, MODFLOW, PEST GİRİŞ Torbalı Ovası Küçük Menderes Nehri havzasının kuzeybatı kısmını oluşturan ve İzmir ili sınırları içerisinde yer alan bir alüvyon ovasıdır. İl merkezine 50 km mesafede bulunan ova, İzmir metropoliten alanına yakınlığı, çeşitli sanayi tesislerini barındırması ve verimli toprakları nedeniyle ilin ve bölgenin ekonomisi için büyük önem taşımaktadır. Ovaya adını veren Torbalı ilçesi, son yıllarda yapılan sanayi yatırımları ve önemli tarımsal üretim potansiyeli sayesinde giderek gelişen bir eğilim göstermektedir. Ekonomisindeki canlılığa bağlı olarak ilçe nüfusu da hızla artmaktadır. Tüm bu faktörler sonucu ovada içme ve kullanma, tarımsal sulama ve endüstriyel üretim amaçlı su tüketimi de paralel bir artış göstermektedir. Yüzeysel su kaynaklarının miktar olarak kısıtlı ve kalite olarak da doğrudan kullanıma uygun nitelikte olmaması nedeniyle ovada su temini amacıyla genellikle yeraltı suyunun kullanıldığı görülmektedir. Ovada akifer niteliği taşıyan en önemli formasyonun ortalama 80 m kalınlığındaki çok geçirimli bir alüvyon tabakası olduğu görülür. Buna ek olarak alanın güneyinde yer alan kireçtaşı birimleri de alansal olarak sınırlı olmakla birlikte yüksek su verimleri ile dikkat çekmektedir. Bu nedenlerle ovada açılan kuyuların büyük çoğunluğu bu iki formasyondan su çekecek şekilde planlanmaktadır. Özellikle alüvyon akiferi 10-100 m/gün aralığındaki hidrolik geçirimlilik değerleri ile 20-25 L/sn kapasiteli kuyuların açılmasına imkân tanımaktadır. Ovadaki kuyulardan yıllık çekilen toplam su miktarı net olarak bilinemese de, serbest yüzeyli akiferdeki yeraltı suyu seviyelerinin uzun yıllar ortalamalarında gözlenen yaklaşık 1 m/yıl mertebesindeki düşüm (Şakıyan ve Yazıcıgil, 2004), sistemden ciddi bir aşırı çekim olduğunu göstermektedir. Çoğunluğu kontrolsüz ve kaçak olarak açılan bu kuyular nedeniyle ovadaki yeraltı su kaynakları ciddi bir risk altındadır. Bu noktalardan hareketle sunulan çalışmada Torbalı Ovası yüzeysel akiferdeki yeraltı suyu akımını hesaplayabilen bir matematiksel yeraltı suyu akım modelinin geliştirilmesi hedeflenmiştir. Torbalı Ovası için geliştirilmekte olan bu modelin bölgede su kaynakları yönetiminde etkin bir araç olarak kullanılması amaçlanmıştır. Ayrıca model çıktıları ileride yapılabilecek kirletici taşınım modelleme çalışmalarına da temel teşkil edebilecektir. Bu kapsamda yürütülen modelleme çalışmalarında Torbalı Ovası serbest yüzeyli akiferi iki boyutlu olarak ve kış sezonu kararlı akım koşullarına göre 510

modellenmiştir. Bu amaçla yeraltı suyu modellemesinde yaygın olarak kullanılmakta olan MODFLOW-2000 sonlu farklar akım modeli kullanılmış ve Nisan ayında arazide ölçülmüş yeraltı su seviye verilerine göre modelin otomatik kalibrasyonu yapılmıştır. Kalibre edilmiş model ile yeraltı suyu akım yönlerinin yanı sıra Torbalı Ovası için yaklaşık bir su bütçesi de hesaplanmıştır. Buna ilave olarak ovada yer alan Küçük Menderes nehri, Fetrek ve Arapkahve derelerinin alüvyon akiferle etkileşimleri tespit edilmiştir. ÇALIŞMA ALANI Küçük Menderes havzasının kuzeybatı kısmını oluşturan ve İzmir ili sınırları içerisinde yer alan Torbalı Ovası çalışma alanı olarak seçilmiştir (Şekil 1). İzmir ilinin en büyük tarım alanlarından biri olan bu ova kuzeyde Nif Dağı, kuzeydoğuda Mahmut Dağı, güneyde Kocadindağı ve batıda ise İzmir metropoliten alanına içme suyu sağlayan Tahtalı baraj gölü ile çevrilidir. Torbalı Ovası alanının yaklaşık %65 i tarım alanı, %25 i sanayi ve yerleşim alanı, %10 u yeşil alan ve %5 i ise atık sahası olarak kullanılmaktadır. Toplam ilçe nüfusu 2000 nüfus verilerine göre 93,000 olup, bölgede sürekli gelişmekte ve büyümekte olan sanayi ve tarımsal faaliyetlerden dolayı yükselen bir eğilim göstermektedir. İzmir-Torbalı bölgesinin hidrolojik ve hidrojeolojik özellikleri Çalışma alanı ve çevresi iklim olarak tipik Akdeniz iklimi etkisi altındadır. Yıllık ortalama sıcaklık 17 C dir. 26 yıllık yağış gözlem verilerine göre ovada yıllık ortalama yağış 659 mm dir (DMİ, 2005). Torbalı Ovası içerisinde mevsimsel dere niteliğinde kuzey-güney yönlü uzanan ve K.Menderes nehri ile birleşen Fetrek ve Arapkahve dereleri yer almaktadır. Örneğin Fetrek deresindeki su debisi kış aylarında çok yüksek (ortalama 5.85 x 10 6 m 3 /ay) ve yaz aylarında ise çok düşük (ortalama 0.33 x 10 6 m 3 /ay) olduğundan yıl içerisinde büyük değişkenlik göstermektedir ve bu nedenle sulama amaçlı kullanım için yetersiz kalmaktadırlar. Çalışma alanının temelini Mesozoyik yaşlı Menderes Metamorfikleri oluşturur. Menderes Metamorfikleri temelde şistler ile başlar ve üst kısımlarda mermerlerle devam eder. Temel kayası üzerine bindirme fayı ile Üst Kretase-Paleosen yaşlı Bornova Filişi gelir. Çalışma alanının kuzeyinde mostra veren birim, filiş ve allokton kireçtaşlarından oluşur. Her iki birim üzerine açısal uyumsuzlukla alanda yaygın gözlenen Neojen yaşlı Vişneli formasyonu gelir. Vişneli formasyonu tabanda çakıltaşı ile başlar ve kumtaşı, kiltaşı ve üst kesimlerde killi kireçtaşı ile davam eder (Şimşek, 2002). Torbalı Ovasını oluşturan Kuvaterner yaşlı alüvyonlar tüm birimleri uyumsuzlukla örter. Torbalı ve çevresinde yer alan Mesozoyik yaşlı mermerler, Neojen yaşlı killi kireçtaşları ve Kuvaterner yaşlı alüvyonlar akifer kayalarını oluşturur. Özellikle çalışma alanının yüksek kesimlerinde gözlenen karstik akifer özelliğindeki kayalar, bulundukları kesimlerde önemli oranda yeraltı suyu sağlarlar. Ayrıca, bu akifer sistemleri ovadaki alüvyonla bağlantılı olup, alüvyon akiferi beslerler. Alüvyonun kalınlığı 30-80 m arasında değişir ve topoğrafyanın yüksek olduğu kesimlerde alüvyon katmanı incedir, malzemesi ise iri tanelidir (Şimşek ve Filiz, 2005). Buna karşılık ovanın iç kesimlerinde alüvyon kalınlığı 80 m lere kadar ulaşmakta ve malzeme ise ağırlık olarak ince tanelidir. Alüvyon akiferi serbest akifer özelliğinde olup büyük oranda yüzeysel beslenmeli olarak bilinmektedir. Yüzeysel beslenmeye çalışma alanında yer alan Fetrek ve Arapkahve dereleri ve civardaki karstik akiferler önemli katkı sağlamaktadır. Alüvyon katmanının altında yer alan Vişneli formasyonunun kiltaşları geçirimsiz kaya özelliği taşımakta ve alüvyon içerisindeki yeraltı sularının oluşmasında büyük rol oynamaktadır. Torbalı Ovasının sulama ve içme suyunun çok büyük bir kısmı bu alüvyon akiferden karşılanır. Bu akiferden su çeken kuyuların derinlikleri 50 ~ 150 m olup, 5 ~ 25 L/s arasında değişen debilerle su çekilmektedir. 511

MODELLEME YÖNTEMİ Şekil 1. Model sınırları, çalışma alanı ve topoğrafyası Torbalı Ovası yüzeysel akiferdeki yeraltı suyu akımı MODFLOW-2000 (Harbaugh, 2000) modeli kullanılarak hesaplanmıştır. MODFLOW-2000 yeraltı suyu akımını tanımlayan kısmi diferansiyel denklemleri sonlu farklar yaklaşımıyla çözmektedir. Torbalı Ovası serbest yüzeyli akifer iki boyutlu olarak ve kararlı akım koşullarına göre modellenmiştir. Modelin sınırlarını belirlerken hem çalışma alanının tamamını kapsayacak hem de mümkün olduğunca Fetrek deresi alt havza sınırları ile çakışacak şekilde çalışılmıştır. Yüzeysel akifer modelde tek katman olarak temsil edilmiştir. Bu katmanın üstü zemin yüzeyini temsil ederken, altı geçirimsiz bir sınır olarak kabul edilmiştir. Model çözünürlüğü uniform olarak 200 200 m olarak belirlenmiştir ve böylece toplam 17304 aktif sonlu farklar hücresi oluşturulmuştur. Daha sonra arazide ölçülen yeraltı su seviye değerlerine göre modelin otomatik kalibrasyonu yapılmıştır. Burada başlıca kalibrasyon parametreleri olarak hidrolik iletkenlik değerleri ve akifer besleme oranı kullanılmıştır. Son olarak kalibre edilmiş model ile yeraltı suyu akım yönlerinin yanı sıra Torbalı Ovası için yaklaşık bir su bütçesi hesaplanmıştır. 512

Şekil 2. Modelin sınır koşulları Sınır Koşulları Modelde kullanılan sınır koşulları Şekil 2 te gösterilmiştir. Sınır koşulları olarak sabit yük, genel yük (general head boundary-ghb), geçirimsiz, pınar ve nehir tipleri uygulanmıştır. Modelleme alanının batısında kalan Tahtalı baraj gölünün seviyesi sabit yük sınır koşulu olarak alınmıştır. 2005 Nisan ayı için seviye 55.87 m olarak ölçülmüştür (IZSU, 2006). Fetrek deresi alt havza sınırları ise geçirimsiz sınır olarak modellenmiştir. Ancak Tahtalı baraj gölü civarında ve çalışma alanının güneydoğusunda kalan bölge için havza sınır çizgisi geçirilemediğinden, bu kısımlara genel yük sınır koşulu konmuştur. Genel yük sınır koşulu, sabit yük sınır koşulunun bir türüdür; model sınırındaki yeraltı suyu akımı akiferdeki yük değeri ile modelcinin tanımlandığı bir değer arasındaki yük farkı ile orantılı olacak şekilde hesaplanmaktadır. Diğer taraftan Arapkahve ve Fetrek derelerinin içerisinde akış olan kısımlarında ve yeraltı suyu seviye ölçümlerine istinaden akifer ile etkileşimi olduğu bilinen kısımlara nehir sınır koşulları uygulanmıştır (Şekil 2). Benzer şekilde K.Menderes nehri de aynı tip sınır koşulu ile modelde hesaba katılmıştır. Çalışma alanındaki önemli kaynaklar da modele dahil edilmiştir; bunlar Torbalı Ovasının kuzeyindeki Nif dağının güney eteklerinde bulunan Başpınar ve Küçükpınar kaynakları ve ovanın kuzeybatısındaki Ayrancılar kaynaklarıdır. Bu kaynakların debileri kış dönemi için sırasıyla 256, 185 ve 877.5 L/s olarak ölçülmüştür (Şimşek vd., 2007). 513

Torbalı Ovası yüzeysel akiferi için önemli bir yeraltı suyu batığı olan ovadaki içme suyu, sulama suyu ve endüstriyel kullanma suyu kuyuları da modelde tanımlanmıştır. Ova genelinde hesaba katılamayan çok sayıda kayıtlı ve kayıtsız kuyu bulunmakla birlikte, önemli büyüklükte debi çeken kuyuların tamamı (ör., bölgedeki belediyelerin içme suyu kuyuları) modele dahil edilmiştir. Eğer birden fazla kuyu 200 200 m lik bir model hücresinin içine denk gelmişse, bu kuyuların debileri toplanarak tek bir kuyu olarak modellenmiştir. Böylece çekim debileri 2 ~ 75 L/s arası değişen toplam 41 adet kuyu hesaba katılmıştır. Kuyulardan çekilen toplam debi 40210 m 3 /gün olarak hesaplanmıştır. Bu debi Şimşek (2002) nin ova için yaptığı su bütçesi hesabı sonucu ovadan kuyularla yapılan toplam çekim için elde edilen 18 milyon m 3 /yıl değeri ile mertebe olarak tutarlıdır. Şekil 3. Modelde kullanılan hidrolik iletkenlik (K) bölgeleri ve yeraltı suyu seviye ölçüm noktalarını gösteren harita. K bölgeleri: 1- Kiltaşı, 2- Şist, 3- Filiş, 4- Kireçtaşı, 5- Alüvyon Modelin Kalibrasyonu Modelleme alanı akiferin jeolojisini dikkate alarak Şekil 3 te gösterildiği gibi 5 farklı hidrolik iletkenlik bölgesine ayrılmış ve modelde her bölge için ayrı bir hidrolik iletkenlik parametresi kullanılmıştır. Modelde kullanılan hidrolik iletkenlik değer aralıkları doğrudan literatürdeki değerlere dayanarak belirlenmiştir (Spitz ve Moreno, 1996). Benzer şekilde her bölge için bir de akifere beslenme oranı atanmıştır. Beslenme oranı net değer olarak kullanıldığından, modelde buharlaşma-terleme parametresi dahil edilmemiştir. Meteoroloji verilerine göre çalışma alanına ait yağış, yılın ıslak dönemi için 575 mm dir (Kasım 2004-Nisan 2005). Bu miktarın yaklaşık %70 inin yüzeysel akış ve buharlaşmaya geçeceğini varsayarak her bir bölge için olası akifer beslenme oranları belirlenmiştir. Yüksek kotlardaki beslenme oranı için, hem yeraltı suyu tablasının daha 514

derin olması, hem de dik arazi eğimlerinden dolayı, 2, 3 ve 4 nolu bölgelere nispeten daha düşük değerler atanmıştır. Modelde her bölge için kullanılan hidrolik iletkenlik parametreleri ve akifer beslenme oranları Tablo 1 de özetlenmiştir. Modelin kış sezonu kararlı akım koşullarına kalibre edilebilmesi amacıyla 2005 yılının Nisan ayında 28 kuyuda yeraltı su seviye ölçümleri yapılmıştır. Kalibrasyon sürecinde hedef, kalibrasyon parametrelerini verilen aralıklarda değiştirerek, ölçülen değerlerle modelin hesapladığı değerler arasındaki hataları en aza indirgemek ve optimum bir çözüm elde etmektir. Süreci daha etkin bir biçimde yürütebilmek için bu çalışmada PEST otomatik kalibrasyon programı kullanılmıştır. PEST, herhangi bir matematiksel modelin parametrelerini bir takım optimizasyon teknikleri ile tahmin etmeye yarayan bir araçtır (Doherty, 2004). Tablo 1 deki model parametreleri belirlenen aralıklarda sistematik olarak değiştirilerek, yine aynı tabloda verilen kalibre edilmiş değerlere ulaşılmıştır. Tablo 1: Modelde kullanılan kalibrasyon parametreleri ve aralıkları Parametre Kalibrasyon aralığı Kalibre edilen değer Hidrolik iletkenlik (m/gün) K xy -1 (Kiltaşı) 0.002 ~ 0.05 0.002 K xy -2 (Şist) 0.001 ~ 0.1 0.001 K xy -3 (Filiş) 0.001 ~ 1 0.01 K xy -4 (Kireçtaşı) 0.1 ~ 100 0.1 K xy -5 (Alüvyon) 1 ~ 500 170 Akifer beslenme oranı (mm/yıl) R-1 0.1 ~ 10 2.19 R-2 0.1 ~ 100 3.65 R-3 0.1 ~ 60 3.65 R-4 30 ~ 350 90.0 R-5 30 ~ 220 46.4 SONUÇLAR VE DEĞERLENDİRME Kalibrasyonu yapılmış modelin çalıştırılması sonucunda modelde oluşan ortalama ve mutlak ortalama hata değerleri sırasıyla -1.57 ve 4.23 m olarak hesaplanmıştır (Hata = ölçülen yeraltı su seviyesi modelin hesapladığı seviye). Hataların standart sapması (RSD) 5.19 m ve standart sapmanın ölçüm değerleri aralığına oranı da 0.09 m olarak saptanmıştır. Şekil 4 te de görülebileceği gibi modellenen ve ölçülen değerler arasındaki fark birkaç ölçüm noktası dışında kabul edilebilir sınırlar içerisindedir. Ayrıca sistematik bir hatanın olmaması, başka bir deyimle hataların rastgele dağılmış olması, modelin doğruluğuna işaret etmektedir. Bazı ölçüm noktalarında hatanın göreceli olarak yüksek çıkmasının, arazide yapılan ölçüm hatasından veya ölçüm yapılan noktaya yakın kesimlerdeki çekimlerin modele dahil edilmemesinden kaynaklanabileceği düşünülmektedir. Ancak ölçüm hatasının kaynağı tam tespit edilemediğinden bu noktalardaki ölçümler yine de model sonuçların değerlendirilmesine dahil edilmiştir. Modelin hesapladığı yeraltı su seviyeleri ve akım yönleri Şekil 5 te gösterilmiştir. Genel olarak dağlardan ovaya doğru belirgin bir yeraltı suyu akısı olduğu gözlenmektedir. Yağışa bağlı yüzeyden sızmaya ek olarak, güneydeki kireçtaşı birimlerinden, Torbalı nın doğusunda yer alan ve yine kireçtaşlarından oluşan Gurgur dağından ve batıda Tahtalı gölünden ve civarından ovaya yatay bir yeraltı suyu girdisi olduğu da görülebilmektedir. Modelin su bütçesine göre, akifere beslenen toplam suyun %13 ü yağışa bağlı yüzeyden, %51 i model sınırlarına komşu akiferlerden ve geri kalan %36 lık kısım da yüzeysel sulardan gelmektedir. 515

Şekil 4. Model sonuçları - hesaplanan yeraltı su seviye değerlerinin ölçülen değerlerle kıyaslanması Modelleme sonuçları yüzeysel yeraltı suyu etkileşimleri bakımından değerlendirildiğinde, Küçük Menderes nehrinin modelleme alanı içinde kalan kısmının yeraltı suyu ile beslendiği görülmektedir. Arapkahve ve Fetrek derelerin bazı kısımlarında alüvyon akiferden su girdisi olmakta, bazı kısımlarında ise özellikle membaya yakın olan noktalarda dereden akifere su akmaktadır. Model sonuçlarına göre Tahtalı baraj gölünün akifere net olarak yaklaşık 51700 m 3 /gün yeraltı suyu sızmaktadır. Bu sonuç gölün sadece model sınırları içerisinde kalan ve Şekil 2 de de sabit yük sınırı ile gösterilen arakesit için dikkate alınmalı ve buradan gölün tamamının akifere sızıntı yoluyla su kaybettiği sonucu çıkarılmamalıdır. Ovadaki yeraltı suyu akım yönleri bölgeden bölgeye farklılıklar göstermektedir; örneğin Torbalı ilçe merkezi civarında hakim akım yönü güney-güneydoğu doğrultusunda iken, ovanın batısında Tahtalı baraj gölüne daha yakın yerlerde bu doğrultu kuzeydoğu-doğu olmaktadır. Yeraltı suyu akım hızlarının ise ovadaki alüvyon katmanı içerisinde Tahtalı gölünün doğusunda ve Kuşçuburnu köyü civarında en yüksek olduğu ve K.Menderes in aktığı bölgede en düşük olduğu gözlenmiştir. Yeraltı suyu akış hızının yüksek olduğu bölgelerin bilinmesi akifere olası bir kirletici girdisinin çevresel etki değerlendirmesi bakımından önemlidir. Örneğin bir tehlike atık depolama sahasının yer seçiminde model sonuçlarından yararlanılabilir. Bu durumda Kuşçuburnu civarında oluşabilecek bir kirletici sızıntısı çalışma sahasındaki diğer bölgelere göre ovaya daha hızlı yayılmasına neden olabilecektir. Gelecek İçin Çalışma Önerileri Burada sunulan model çalışması sadece kış dönemini temsil ettiği için su kaynakları yönetiminde bu modelin kullanım alanı kısıtlıdır. Mayıs ayında sulama sezonunun başlamasıyla bölgedeki su kaynakları daha farklı bir gözle değerlendirilmesi gerektiğinden, aynı modeli yaz aylarında oluşan koşullara uygun olarak da çalıştırmak faydalı olacaktır. Bunun için Eylül veya Ekim ayında yeni bir dizi yeraltı su seviye ölçümü yapılması ve elde edilecek verilerle modelin bu defa sadece beslenme oranları değiştirilerek yeniden kalibre edilmesi gerekmektedir. Ayrıca yaz ve kış nüfusundaki olası farklılıkları dikkate alarak, yaz sezonu için çalışma alanındaki kuyuların çekim debileri ayarlanmalıdır. Son olarak bu modelin sonuçları temel alarak, parçacık izleme yöntemiyle veya kirletici taşınım denklemlerini çözmek suretiyle çöp deponi sahalarından, olası endüstriyel kirletici kaynaklarından veya tarımsal faaliyetler sonucu oluşan yayılı kirleticilerden alıcılara taşınım süreleri ve madde akıları modellenebilir. 516

Şekil 5. Model sonuçları yeraltı suyu eşseviye eğrileri ve akım yönleri 517

TEŞEKKÜR Bu çalışma 2005-KB-FEN-037 nolu bilimsel araştırma projesi kapsamında Dokuz Eylül Üniversitesi tarafından desteklenmiştir. KAYNAKLAR DMİ, (2005), Devlet Meteoroloji İşleri, İzmir Bölge Müdürlüğü Verileri. Doherty, J., (2004), PEST - Model-Independent Parameter Estimation User Manual 5th Edition, Watermark Numerical Computing. Harbaugh, A. W., (2000), MODFLOW-2000 the U.S. Geological Survey modular ground-water model user guide to modularization concepts and the ground-water flow process, U.S. Dept. of the Interior, U.S. Geological Survey. Open-File Report 00-92, Reston, VA. İZSU, (2006), İzmir Su ve Kanalizasyon İdaresi Tahtalı İçme Suyu Arıtma Tesisi ve Su Alma Yapısı Aylık Faaliyet Kayıtları. Şakıyan, J. ve Yazıcıgil, H., (2004), Sustainable development and management of an aquifer system in western Turkey, Hydrogeology Journal, 12(1), 66-80. Şimşek, C., Elçi, A., Gündüz, O. ve Erdoğan, B., (2007), Hydrogeological and hydrogeochemical characterization of a karstic mountain region. Environmental Geology'de yayınlanması için kabul edildi. Şimşek C. ve Filiz Ş., (2005), Torbalı ovası ve çevresindeki akiferlerin hidrojeolojisi ve kirlenebilirliği, DEÜ Fen ve Mühendislik Dergisi, 7:21-37. Şimşek, C., (2002), Torbalı ovasının katı atık depolama tesisleri yer seçimine yönelik hidrojeoloji incelemesi, Doktora tezi, Dokuz Eylül Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Izmir. Spitz, K. ve Moreno, J., (1996), A practical guide to groundwater and solute transport modeling, John Wiley, New York. 518