Pasinler (Erzurum) Jeotermal Sisteminin Akım Modelinin Oluşturulması Flow Modelling of Pasinler (Erzurum) Geothermal System

Benzer belgeler
... NO'LU RUHSATA İLİŞKİN (... DÖNEM) ARAMA FAALİYET RAPORU

JEOTERMAL KAYNAKLAR İÇİN İŞLETME/REVİZE İŞLETME PROJESİ FORMATI İLÇE (İL). NUMARALI ARAMA RUHSATINA İLİŞKİN İŞLETME PROJESİ

Temel Kayaçları ESKİŞEHİR-ALPU KÖMÜR HAVZASININ JEOLOJİSİ VE STRATİGRAFİSİ GİRİŞ ÇALIŞMA ALANININ JEOLOJİSİ VE STRATİGRAFİSİ

KONYA ĐLĐ JEOTERMAL ENERJĐ POTANSĐYELĐ

MENDERES GRABENİNDE JEOFİZİK REZİSTİVİTE YÖNTEMİYLE JEOTERMAL ENERJİ ARAMALARI

Ilıca (Erzurum) Sıcak Su Kaynaklarının Hidrojeokimyasal Özellikleri Hydrogeochemical Properties of Ilıca (Erzurum) Hot Water Springs

DOĞAL MİNERALLİ SULAR İÇİN ARAMA FAALİYET RAPOR FORMATI İLÇE (İL)... NUMARALI RUHSATA İLİŞKİN... DÖNEM (*) ARAMA FAALİYET RAPORU

SİVAS İLİNİN JEOTERMAL. Fikret KAÇAROĞLU, Tülay EKEMEN Cumhuriyet Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Jeoloji Mühendisliği Bölümü, SİVAS

Eşref Atabey Türkiye de illere göre su kaynakları-potansiyeli ve su kalitesi eserinden alınmıştır.

Afyon mer-gecek jeotermal sisteminde reenjeksiyon uygulamalarýnýn rezervuar sýcaklýûý Ÿzerine etkilerinin modellenmesi

JEOTERMAL KAYNAKLAR İÇİN ARAMA FAALİYET RAPOR FORMATI İLÇE (İL)... NUMARALI RUHSATA İLİŞKİN... DÖNEM(*) ARAMA FAALİYET RAPORU

Yoğun Kirletilmiş Sığ Akifer Sistemlerde Hidrojeolojik Çalışmalar

K A R A D E N Ý Z. Bafra. Boyabat. Çarþamba. Vezirköprü. Kavak. Osmancýk Merzifon Gümüþhacýköy. Ladik. Suluova. Çalýþma alaný

INS13204 GENEL JEOFİZİK VE JEOLOJİ

Eşref Atabey Türkiye de illere göre su kaynakları-potansiyeli ve su kalitesi eserinden alınmıştır.

Kaynak Yeri Tespiti ve İyileştirme Çalışmaları. Örnek Proje: Yeraltı Suyunda Kaynak Tespiti ve İyileştirme Çalışmaları

İMAR PLANINA ESAS JEOLOJİK-JEOTEKNİK ETÜT RAPORU

Yeraltısuları. nedenleri ile tercih edilmektedir.

JEOTERMAL KAYNAKLAR İÇİN ARAMA/REVİZE ARAMA PROJE FORMATI İLÇE (İL) ARAMA/REVİZE ARAMA PROJESİ

Eşref Atabey Türkiye de illere göre su kaynakları-potansiyeli ve su kalitesi eserinden alınmıştır.

HASAN PARLAR A AİT İZMİR İLİ KEMALPAŞA İLÇESİ YİĞİTLER KÖYÜ 14 PAFTA 24 ADA 13 PARSELDE AÇILACAK SONDAJ KUYUSUNUN HİDROJEOLOJİK ETÜD RAPORU

SAHA BİLGİLİ-II DERS NOTLARI Hafta ( ) -

Eşref Atabey Türkiye de illere göre su kaynakları-potansiyeli ve su kalitesi eserinden alınmıştır.

DOĞAL MİNERALLİ SULAR İÇİN İŞLETME / REVİZE İŞLETME PROJESİ FORMATI İLÇE (İL). NUMARALI ARAMA RUHSATINA İLİŞKİN İŞLETME PROJESİ

Akdeniz in Pleyistosen Deniz Düzeyi Değişimlerini Karakterize Eden, Çok Dönemli-Çok Kökenli Bir Mağara: Gilindire Mağarası (Aydıncık-İçel)

Su seviyesi = ha Qin Kum dolu sütun Su seviyesi = h Qout

Potansiyel. Alan Verileri İle. Hammadde Arama. Endüstriyel. Makale

ERGENE (TRAKYA) HAVZASININ JEOLOJİSİ ve KÖMÜR POTANSİYELİ. bulunmaktadır. Trakya Alt Bölgesi, Marmara Bölgesi nden Avrupa ya geçiş alanında, doğuda

Akifer Özellikleri

V. KORELASYON. Tarif ve genel bilgiler

HİDROJEOLOJİ. Akifer Özellikleri Kuyulara Yeraltısuyu Akışı. 7.Hafta. Prof.Dr.N.Nur ÖZYURT

HARİTA, TOPOGRAFİK HARİTA, JEOLOJİK HARİTA. Prof.Dr. Atike NAZİK Ç.Ü. Jeoloji Mühendisliği Bölümü

2015 YILI İÇME VE KULLANMA SUYU SONDAJ İŞLERİ, JEOTERMAL SONDAJ İŞLERİ, JEOTERMAL KUYU TEST VE ÖLÇÜM İŞLERİ BİRİM FİYAT CETVELLERİ

DOĞAL MİNERALLİ SULAR İÇİN ARAMA/REVİZE ARAMA PROJE FORMATI İLÇE (İL) ARAMA/REVİZE ARAMA PROJESİ

10-11 Şubat 2014 DSİ ETLİK EĞİTİM TESİSLERİ ANKARA

MADEN TETKİK VE ARAMA GENEL MÜDÜRLÜĞÜ. KONYA İLİ JEOTERMAL ENERJİ POTANSİYELİNİN TURİZM AMAÇLI DEĞERLENDİRİLMESİ ve YATIRIM OLANAKLARI

İZMİR KÖRFEZİ DOĞUSUNDA 2B LU ZEMİN-ANAKAYA MODELLERİNİN YÜZEY DALGASI VE MİKROGRAVİTE YÖNTEMLERİ KULLANILARAK OLUŞTURULMASI

Eşref Atabey Türkiye de illere göre su kaynakları-potansiyeli ve su kalitesi eserinden alınmıştır.

MÜHJEO 2015: Ulusal Mühendislik Jeolojisi Sempozyumu, 3-5 Eylül 2015, KTÜ, Trabzon

Eşref Atabey Türkiye de illere göre su kaynakları-potansiyeli ve su kalitesi eserinden alınmıştır.

İNM 106 İnşaat Mühendisleri için Jeoloji

Ergene Havzası, Çorlu Çerkezköy arasındaki kesiminin hidrojeokimyası

Stuyfzand Hidrojeokimyasal Modelleme Sistemi: Gümüşhaciköy (Amasya) Akiferi Örneği

TOPOGRAFİK, JEOLOJİK HARİTALAR JEOLOJİK KESİTLER

SEFERİHİSAR VE BALÇOVA JEOTERMAL ALANLARINDA VE ÇEVRE AKİFERLERİNDE AKIŞKAN AKIMININ MODELLENMESİ

Eşref Atabey Türkiye de illere göre su kaynakları-potansiyeli ve su kalitesi eserinden alınmıştır.

Eşref Atabey Türkiye de illere göre su kaynakları-potansiyeli ve su kalitesi eserinden alınmıştır.

JEOTERMAL ENERJİ SÜRDÜRÜLEBİLİR BİR ENERJİ KAYNAĞIDIR

MADEN SAHALARI TANITIM BÜLTENİ

YENİŞEHİR/BURSA İLÇESİ YERLEŞİM ALANI DEPREM ÇEKİNCESİ

Yeraltı Suyu Akışı. Yeraltı Suyu Boşalımı ve Darcy Kanunu

MALATYA-YONCALI BARAJI SULAMA TÜNELİ JEOTEKNİK PLANLAMA ÇALIŞMALARI. Şafak EYÜBOĞLU Jeoteknik Hiz. ve YAS Şb. Md. DSİ IX.Bölge Müdürlüğü, ELAZIĞ

508 HİDROLOJİ ÖDEV #1

Eşref Atabey Türkiye de illere göre su kaynakları-potansiyeli ve su kalitesi eserinden alınmıştır.

JEOLOJİK ETÜT İŞLERİ JEOFİZİK ETÜT İŞLERİ İŞİN ADI ESKİ POZ NO YENİ POZ NO

TOKAT İLİ MADEN VE ENERJİ KAYNAKLARI

MADEN TETKİK VE ARAMA GENEL MÜDÜRLÜĞÜ

JEOTERMAL AKIŞKANLARIN KÖKEN İLİŞKİSİ: TUZLA VE BABADERE (ÇANAKKALE) SAHALARI ÖRNEĞİ. JEOLOJİ GİRİŞ

TORBALI OVASI YÜZEYSEL AKİFERİNDEKİ YERALTI SUYU AKIMININ MATEMATİKSEL MODELLEME İLE TESPİTİ

TÜRKİYE DE SINIRAŞAN YERALTISUYU REZERVLERİ VE KULLANIMI

İZMİR VE ÇEVRESİNİN ÜST-KABUK HIZ YAPISININ BELİRLENMESİ. Araştırma Görevlisi, Jeofizik Müh. Bölümü, Dokuz Eylül Üniversitesi, İzmir 2

TOPOĞRAFİK HARİTALAR VE KESİTLER

KAYA GAZI NEDİR? (SHALE GAS) DÜNYA KAYA GAZI REZERVLERİ HARİTASI KAYA GAZI ÜRETİMİ HİDROLİK ÇATLATMA

DEÜ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ FEN ve MÜHENDİSLİK DERGİSİ Cilt: 7 Sayı: 2 s Mayıs 2005

YALOVA TERMAL KAYNAKLARININ HİDROJEOKİMYASAL DEĞERLENDİRİLMESİ * Hydrogeochemical Assesments of Yalova Termal Hotwater Springs

DENiZLi JEOTERMAL ALANLARINDA JEOFİZİK ÇALIŞMALAR

MÜHJEO 2015: Ulusal Mühendislik Jeolojisi Sempozyumu, 3-5 Eylül 2015, KTÜ, Trabzon

AKSARAY YÖRESĠNĠN JEOLOJĠK ĠNCELEMESĠ

HİDROJEOLOJİ. Yeraltında suyun bulunuşu Akifer özellikleri_gözenekli ortam. 4.Hafta. Prof.Dr.N.Nur ÖZYURT

10/3/2017. Yapısal Jeoloji, Güz Ev Ödevi 1. ( ) Profile, Eğim, Yükseklik

JEOTERMAL MODELLER ve MODELLEME

1) Hüseyin KURT ) Hüseyin ARKAN ) U. Hüseyin ARSLAN ) Şerif AÇAK ) Mustafa ORUÇ

JEOTERMAL SONDAJ TEKNİĞİNİN ESASLARI

Erzin Ovası (Hatay) Yeraltısuyu Havzası Sonlu Eleman modeli

Anahtar Kelimeler: Yeraltısu kirliliği, çöp alanı, katı atık, yeraltısuyu modellemesi, difüzyon denklemi

ILICAPINAR (POLATLI) SICAK VE MİNERALLİ SU KAYNAĞININ HİDROJEOLOJİ İNCELEMESİ

Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi

AR-.. NOLU RUHSAT SAHASININ JEOTERMAL KAYNAK VE MİNERALLİ SU ARAMA RAPORU

ULUOVA NIN (ELAZIĞ) HİDROJEOLOJİSİNİN COĞRAFİ BİLGİ SİSTEMLERİ İLE İNCELENMESİ *

Esin Ö. ÇEVİK Prof. Dr.

BALÇOVA JEOTERMAL SAHASINDA BOR VE ARSENİK KİRLİLİĞİ

MADEN ARAMALARINDA DES VE IP YÖNTEMLERİ TANITIM DES UYGULAMA EĞİTİM VERİ İŞLEM VE SERTİFİKA PROGRAMI

JEOTERMAL KAYNAK VE DOĞAL MİNERALLİ SU KAYNAK KORUMA ALANI ETÜT RAPORU FORMATI İLÇE (İL). NUMARALI İŞLETME RUHSATI/RUHSATLARINA İLİŞKİN

BİLGİ DAĞARCIĞI 15 JEOTERMAL ÇALIŞMALARDA UYGU- LANAN DOĞRU AKIM YÖNTEMLERİ

Karasu Nehri Vadisinin Morfotektonik Gelişiminde Tiltlenme Etkisi

Zaman Ortamı Yapay Uçlaşma (Time Domain Induced Polarization) Yöntemi

JEOLOJİK HARİTALAR Jeolojik Haritalar Ör:

JEOTERMAL ARAŞTIRMALARDA ELEKTRİK/EM YÖNTEMLER. Prof. Dr.O.Metin İlkışık Anadolu Yerbilimleri Ltd.Şti

KÖSBUCAĞI (MERSİN-ERDEMLİ) GÖLETİ SU KAÇAKLARININ İNCELENMESİ * The Investıgatıon Of Seepage In Kösbucağı (Mersin-Erdemli) Dam

TÜRKİYE NİN YER ALTI SULARI ve KAYNAKLARI

İNM Ders 1.2 Türkiye nin Depremselliği

Yapılma Yöntemleri: » Arazi ölçmeleri (Takeometri)» Hava fotoğrafları (Fotoğrametri) TOPOĞRAFİK KONTURLAR

Kuyu yeri seçimine yönelik bîr hidrojeolojik etüt sistematiğinde jeohidrolojik ve hidrojeolojik ortam kavı anılarının önemi

İÇİNDEKİLER 1 AMAÇ KAPSAM ÖNCEKİ ÇALIŞMALARIN TOPLANMASI HİDROJEOLOJİK HARİTALAR

AFYONKARAHİSAR DİNAR DOMBAYOVA LİNYİT SAHASI


DEÜ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ FEN VE MÜHENDİSLİK DERGİSİ Cilt: 11 Sayı: 31 Yıl: 2009 KEMALPAŞA OVASININ ÜÇ BOYUTLU İNTERAKTİF HİDROJEOLOJİK MODELİ

INS13204 GENEL JEOFİZİK VE JEOLOJİ

Elde edilen jeolojik bilgilerin sahada gözlenmesi ve doğrulanması, yeni bulgularla zenginleştirilmesi çalışmalarını kapsamaktadır.

İSTANBUL BOĞAZI SU SEVİYESİ DEĞİŞİMLERİNİN MODELLENMESİ. Berna AYAT. İstanbul, Türkiye

Transkript:

MÜHJEO 215: Ulusal Mühendislik Jeolojisi Sempozyumu, 3-5 Eylül 215, KTÜ, Trabzon Pasinler (Erzurum) Jeotermal Sisteminin Akım Modelinin Oluşturulması Flow Modelling of Pasinler (Erzurum) Geothermal System E. Hatipoğlu Temizel 1,*, F. Gültekin 1, A. Fırat Ersoy 1 1 Karadeniz Teknik Üniversitesi Jeoloji Mühendisliği Bölümü Trabzon (*hatipogluesra@gmail.com) ÖZ: Pasinler (Erzurum) jeotermal alanında jeotermal kaynakların sıcaklıkları 22.5-51 C, ph ı5.1-7.6, EC değerleri 97-6233 µs/cm, TDS değerleri 2538-4392 mg/l arasındadır. Sahada akışkan akımının modellenmesini amaçlayan çalışmada jeolojik, hidrojeolojik ve hidrojeokimyasal veriler kullanılarak yeraltısuyu akımı ve ısı taşınımını birlikte çözebilen SHEMAT yazılımı kullanılmıştır. Model yaklaşık doğu-batı yönlü kararlı akım koşullarında iki boyutlu kesit model olarak hazırlanmıştır. Akım ve ısı taşınım modeli birlikte değerlendirildiğinde havza ortasında kesitin doğu ve batı tarafına olmak üzere su bölümü gerçekleşmiştir. Havzanın doğu kısmında ısı taşınımından yoksun akım modeline benzer akım yolları oluşmuştur. Havzanın batısında ise akım yolları değişerek örtü kayadan hazne kayaya doğru gerçekleşmiştir. Model alanında hesaplanan sıcaklık yatay yönde homojen, düşey yönde ise jeotermal gradyana bağlı olarak derinlikle artış göstermiştir. Sıcaklık, temel kayada ve örtü kayada fay zonları boyunca yükselmiştir. Hazne kaya boyunca sıcaklığın değişken olması soğuk su akiferinden su karışımının fazla olduğunu gösterir. Jeotermal kuyularının boşalım sıcaklıkları ve kuyularda ölçülen sıcaklık-derinlik logları ile model kalibre edilmiştir. Anahtar Kelimeler: Pasinler Jeotermal Sahası, Sayısal Modelleme, SHEMAT ABSTRACT:. The geothermal waters have a temperature of 22.5-51 o C, ph values of 5.17-7.6, EC values of 97-6233 µs/cm, and TDS values of 2538-4392 mg/lin the Pasinler Geothermal field. In order to model the fluid flow of the SHEMAT software, which simulates both ground water flow and heat transport using geological, hydro-geological and hydro-chemical data, was used in this study. The model was constructed as a 2D section from east to west under steady flow conditions. When both flow and heat transport conditions are considered, it is seen that the water splits to east and west at the center of the basin. To the east of the basin, some flow paths are formed similar to the transportfree flow model, while to the west they are orientated from the cap rock to the reservoir rock. In the model area, the calculated temperatures are homogeneous horizontally and increase with depth vertically related to the geothermal gradient. The temperaturehas increased along the fault zones in the bedrockandcap rock.the variable temperature in the reservoir rocks indicates a significant mixing with the cold water. The model was calibrated with discharge temperatures and the temperature-depth logs of the wells. Keywords: Pasinler Geothermal Area, Numerical Modeling, SHEMAT 1. GİRİŞ Ülkemiz fayların, volkanik alanların, aktif deprem kuşaklarının bulunduğu bir hat üzerindedir ve termal sular bakımından oldukça zengindir. Termal kaynakların sayısı 1 den fazladır, ancak 2 kadarı kaplıca olarak işletilmektedir. Erzurum-Pasinler jeotermal alanı Doğu Anadolu da Erzurum İli nin 4 km doğusunda Pasinler İlçesinde yer almaktadır (Şekil 1).Bu çalışmanın amacı, ülkemizin önemli jeotermal alanlarından biri olan Erzurum-Pasinler jeotermal sahasında sıcak su dolaşım sistemini açıklamak ve ısı taşınım modelini ortaya koymaktır. 497

MÜHJEO 215: Ulusal Mühendislik Jeolojisi Sempozyumu, 3-5 Eylül 215, KTÜ, Trabzon 2. JEOLOJİ ve HİDROJEOLOJİ Şekil 1. Çalışma alanının konumu İnceleme alanında yaşlıdan gence doğru Geç Kretase yaşlı Şahvelet Ofiyolitleri ve Derviş Halit Formasyonu, Eosen yaşlı Yaylasırtı Gabrosu ve AlibabaVolkanitleri, Erken Miyosen yaşlı Haneşdüzü Formasyonu, Geç Miyosen yaşlı Erzurum-Kars Plato Volkanitleri, Geç Pliyosen- Erken Pleyistosen yaşlı Horosan Formasyonu ve Kuvaterner yaşlı alüvyon yüzeylenmektedir (Şekil 2).Pasinler Havzası'nın güneyinde serpantinit, peridotit gibi ultramafik kayaçlar ile andezit türü volkanik kayaçlar, orta kesimlerinde marn ardalanmalı çakıltaşı ve kumtaşları ile alüvyonlar, kuzeyinde ise bazalt, andezit, dasit, riyodasit ve riyolit gibi volkanik kayaçlar yüzeylenmektedir. Bu kayaçların hidrojeoloji özellikleri dikkate alınarak birimler geçirimli, yarı geçirimli ve geçirimsiz olarak sınıflandırılmıştır (Şekil 3). 498

MÜHJEO 215: Ulusal Mühendislik Jeolojisi Sempozyumu, 3-5 Eylül 215, KTÜ, Trabzon Şekil 2. Pasinler (Erzurum) Havzasının Jeoloji Haritası (Yılmaz vd., 1989 dan değiştirilerek) Şekil 3. Pasinler (Erzurum) ve yakın çevresindeki formasyonların hidrojeolojik özellikleri 499

MÜHJEO 215: Ulusal Mühendislik Jeolojisi Sempozyumu, 3-5 Eylül 215, KTÜ, Trabzon 3. HİDROJEOKİMYA Pasinler jeotermal alanındaki jeotermal kaynakların sıcaklıkları 22.5-51 C, ph ı 5.17-7.6, EC değerleri 97-6233 µs/cm, TDS değerleri 2538-4392 mg/l arasındadır. IAH (1979) sınıflamasına göre Pasinler jeotermal alanındaki termal suların su tipi incelendiğinde;genel olarakjeotermal kuyularna- Cl-HCO 3, jeotermal kaynak ise Na-Ca-Mg-HCO 3 -Cl sınıfındadır. Alandaki soğuk su kaynağı, yüzey suları ve yeraltı suları ise Mg-Ca-HCO 3 su sınıfındadır. 4. PASİNLER JEOTERMAL ALANINDA YERALTI SUYU AKIMI VE ISI TAŞINIM MODELİ Erzurum (Pasinler) jeotermal sahasında jeotermal sistemin rezervuar sıcaklık dağılımı, yeraltı suyu akımı gibi mevcut durumunun belirlenmesi ve sistemi etkileyen tüm parametreleri, bu parametrelerin sistem üzerinde oluşturduğu tüm etkileri ve sistemin vereceği tepkileri belirlemek amacıyla Pasinler jeotermal alanı SHEMAT (Clauser, 23) programı ile modellenmiştir.modelleme işleminde kullanılmak üzere alana ait kavramsal model, jeotermal akifere ait hidrolik ve termal parametreler belirlenmiştir. Hazırlanan kavramsal modele göre temel kayayı GeçKretase yaşlı kumtaşı, kiltaşı, silttaşı ve şeyl ardalanmasından oluşan Derviş Halit Formasyonu oluşturur. Hazne kayanın yapılan sondajlardan altta bazalt-andezit şeklinde, üste ise çoğunlukla tüfler daha az miktarda da riyolitlerden oluştuğu belirlenmiştir. Örtü kayayı ise çakıltaşı, kumtaşı, silttaşı ve marnlardan oluşan Horosan Formasyonu oluşturmaktadır. Jeoloji haritası kullanılarak jeotermal sistemi temsil edecek şekilde yaklaşık D-B doğrultusunda bir kesit hattı belirlenmiş (Şekil 2) ve iki boyutlu kesit bir model hazırlanmıştır (Şekil 4). Şekil 4. SHEMAT programında kullanılan enine jeolojik kesit Kesit hattının derinliği ve yeraltı litolojisi belirlenirken bölgede daha önce MTA tarafından açılmış PS-3 (2 m), PS-4 ( m) ve EHD-1 (7 m) lik jeotermal kuyulardan ve Pasinler-1 (128 m), Pasinler 2 (21 m) ve Pasinler-3 (34 m) adlı petrol kuyularından yararlanılmıştır.jeotermalsisteme ait hidrolik ve termal parametrelerin bir kısmı önceki çalışmalardan yaralanılarak hesaplanmış bir kısmı ise literatürden alınmıştır (Çizelge 1).

Yükseklik [Z] (metre) Derviş Halit Fm. Temel Kaya Plato Voolk. Hazne Kaya Horosan Fm Örtü Kaya Alüvyon MÜHJEO 215: Ulusal Mühendislik Jeolojisi Sempozyumu, 3-5 Eylül 215, KTÜ, Trabzon Çizelge1. Sayısal modelde kullanılan hidrolik ve termal parametreler Litoloji Permeabilite (m/sn) Porozite Çakıl.25-.5 2* Kum 1.15*1-5.2-.35 2* Kil ila 1.78*1-5.33-.6 2* Silt arasında1*.35-.5 2* Isı iletkenliği (Wm -1 K -1 ) Isı kapasitesi (µj/m 3 K) Isı üretim oranı (µwm -3 ) 2.44±.8 3* 2.3 7* 1.3 9* Çakıltaşı 2.4±.85* Kumtaşı.5-.35 1* 3.7±1.26* 2.5 7*.84 8* Silttaşı 2.5*1-5 2.7 6* 2.44 7* 1.8 8* 1* Marn 2.1±.75* 2.58 7* Tüf 1-7 -1-5 1*.15-.4 1* 1.7 3* 3. 7* 1.75 9* Bazalt 1-13 -1-5 1* -.1 1* 1.7 3* 2.58 7* 1.1 9* Andezit 1.35-4.86 4* 2.17 7* 1.13 8* Riyolit 1.58-4.33 4* 2.6 9* Şeyl 1-13 -1-9 1* -.1 1* 1.5±.55* 2.16 7* 1.8 8* Kiltaşı 2.7±.95* 1.8 8* Marn 2.1±.75* 2.58 7* Kumtaşı 1-1 -1-5 1*.5-.35 1* 2.8 5* 2.5 7*.84 8* Kireçtaşı 1-7 -1-6 1*.1-.25 1* 2.9±.95* 2.43 7*.62 8* 1* Freeze ve Cherry (1979), Back vd. (1988); 2* Davis (1969); 3* Raznjevic (1976); 4*Clark (1966), Nathensonvd. (1982);5* Majorowicz ve Jessop(1981);6* Reiter ve Jessop (1985);7*Waples ve Waples, J. (24); 8* CermakveRyback (1982);9* bu çalışmada hesaplanan değerler; 1* Dilek (1973). 4.1. Pasinler (Erzurum) Jeotermal Sahasının Akım Modeli Pasinler (Erzurum) jeotermal sahasının sayısal akım modeli yaklaşık doğu-batı yönlü kararlı akım koşullarında iki boyutlu kesit bir model olarak hazırlanmıştır (Şekil 5). Kesit hattının yüzeyden itibaren derinliği 2.7 km, uzunluğu 45 km olarak seçilmiştir. Kesit hattı boyunca jeotermal alanının elemanları olan temel kaya, hazne kaya, örtü kaya ve fay hatları belirlenmiştir. Model alanının ölçüleri sonlu farklar yöntemine göre 7 x 225 olmak üzere toplamda 3375 düğüm noktasından (hücreden) oluşmaktadır. Hücrelerin boyutları tüm modelleme alanında jeolojik ve hidrojeolojik parametrelerin dar alanda değişim gösterdiği kabul edilerek 4 (2x2) m 2 olarak ayarlanmıştır. Modelleme alanı jeolojik birimler, jeotermal sistemin elemanları faylar ve hava da dikkate alınarak toplam yedi zona ayrılmıştır (Şekil 5).Tüm stratigrafik birimler kendi içlerinde hidrolik iletkenlik, porozite, ısı iletkenliği, ısı kapasitesi ve ısı üretim oranı gibi fiziksel özelliklerinden dolayı homojen olarak düşünülmüş ve fay zonlarıizotrop olarak atanmıştır. 2 1 örtü kaya örtü kaya hazne kaya-ii 1 hazne kaya-ii hazne kaya-ii hazne kaya-ii hazne kaya-i hazne kaya-i hazne kaya-i hazne kaya-i temel kaya temel kaya temel kaya - 1 1 2 3 3 4 4 Şekil 5. Seçilen kesit hattı boyunca Pasinler jeotermal alanının elemanları 4.2. Akım Sınır Koşullarının Oluşturulmasıve Akım Modelinin Değerlendirilmesi Pasinler jeotermal alanının yanal sınırları 1. tip sınır geçirimsiz sınır koşulu olarak kabul edilmiştir. Kesit modelin yüzey kısmında hidrolik yükler 3. tip sabit sınır koşulu olarak tanımlanmıştır. Hidrolik koşulları denetlemek amacıyla model alanınakım parametreleri ve Çizelge 1 deki veriler kullanılarak ısı taşınımından yoksun çalıştırılan model sonucu Şekil 6 daverilmiştir. Şekil 7. de ise kararlı akım koşullarında oluşturulmuş olan akım doğrultuları görülmektedir. 51

Yükseklik [Z] (metre) Yükseklik [Z] (metre) Yükseklik [Z] (metre) MÜHJEO 215: Ulusal Mühendislik Jeolojisi Sempozyumu, 3-5 Eylül 215, KTÜ, Trabzon 2 1 1-1 1 2 3 3 4 4 (metre) 192 188 184 18 176 172 168 164 16 Şekil 6. Model alanında hesaplanan hidrolik yük dağılımı 2 1 1-1 1 2 3 3 4 4 Şekil 7. Akım modeli sonucunda meydana gelen akım doğrultuları Model alanında yeraltı suyu akımının havza sınırlarından topografik eğime benzer şekilde merkeze doğru olduğu, havza tabanında ise akımın yeryüzüne doğru olduğu görülmektedir. Havza ortasında topografik yükseltinin altında kesitin doğu ve batı tarafına olmak üzere su bölümü gerçekleşmiştir. Hazne kayanın üst kısımlarında akım yatay iken alt kısımlarında kısmen örtü kayaya doğru yönelmektedir. Riyolit-riyolitik tüf gibi gözenekli ve geçirimli olan hazne kayadaki düşey fayların yeraltı suyu akımı üzerinde bir etkisi olmamıştır. Bu sonuç modele girilen hazne kaya ve fay zonlarına ait porozite ve hidrolik iletkenlik değerlerinin birbirine yakın olmasından kaynaklanmaktadır. 4.3. Sıcaklık Sınır Koşullarının Belirlenmesi ve Akım ve Isı Taşınım Modelinin Birlikte Değerlendirilmesi Daha önce hazırlanmış olan akım modeli üzerine, sınır koşulları ve termal parametreler tanımlanarak akım ve ısı taşınım modeli birlikte çalıştırılmıştır.isı taşınım modeli oluşturulurken kesit modelin yanal sınırları ısı taşınımı için geçirimsiz sınır kabul edilmiştir. Modelin tabanına 2. tip değişken sınır koşulu, yüzeyine 3. tip sabit sınır koşulu tanımlanmıştır. Modelin yüzey kısmına meteorolojik verilerden yararlanılarak Pasinler İlçesi nin yıllık ortalama hava sıcaklığı olan 5 C atanmıştır. Model için bölgedeki jeotermal gradyandan yararlanılarak ısı akısı değeri q=.13 W/m 2 olarak belirlenmiştir. Alandaki PS-1, PS-2 ve EHD-1 kuyularında ölçülmüş olan sıcaklık-derinlik grafiklerinden yararlanılarak model tabanı için 14 C sıcaklık hesaplanmıştır. Akım ve ısı taşınım modeli birlikte çalıştırıldığında, model kesit boyunca meydana gelen hidrolik yükler Şekil 8 de, akım yolları Şekil 9 da, oluşan sıcaklık dağılımı ise Şekil 1 da görülmektedir. (metre) 188 184 2 1 1-1 1 2 3 3 4 4 18 176 172 168 164 16 Şekil 8. Akım ve ısı taşınımının birlikte değerlendirilmesi ile oluşan hidrolik yükler 52

Yükseklik [Z] (metre) Yükseklik [Z] (metre) MÜHJEO 215: Ulusal Mühendislik Jeolojisi Sempozyumu, 3-5 Eylül 215, KTÜ, Trabzon 2 1 1-1 1 2 3 3 4 4 Şekil 9. Akım ve ısı taşınımının birlikte değerlendirilmesi ile oluşan yeraltı suyu akım yolları Isı taşınımından yoksun çalıştırılan modelde olduğu gibi, havza ortasında topografik yükseltinin altında kesitin doğu ve batı tarafına olmak üzere su bölümü gerçekleşmiştir. Havzanın doğu kısmında ısı taşınımından yoksun akım modeline benzer akım yolları oluşmuştur. Havzanın batı kısmında ise akım yolları değişerek örtü kayadan hazne kayaya doğru gerçekleşmiştir.model alanında hesaplanan sıcaklık yatay yönde homojen dağılmıştır. Düşey yönde ise jeotermal gradyana bağlı olarak derinlikle artış göstermektedir. Sıcaklık, temel kayada ve örtü kayada fay zonları boyunca yükselmiştir. Rezervuar kayada fay zonlarının ısı taşınımında etkisiz olması bu zonlarda modele girilen hidrolik iletkenlik değerlerinin birbirine son derece yakın olmasından kaynaklanmaktadır. Yüzeye yakın derinliklerde (~ m) 4-5 C, 7-12 m de ~ 55-79 C, 12-16 m de ~8-9 C lik sıcaklıklar hesaplanmıştır. Modelin doğu kısmında hazne kayadaki sıcaklıklar (~8-116 C) batı tarafındaki hazne sıcaklıklarına (~ 9-13 C) göre daha düşüktür. 2 1 örtü kaya örtü kaya hazne kaya-ii 1 hazne kaya-ii hazne kaya-ii hazne kaya-i hazne kaya-i hazne kaya-i hazne kaya-i temel kaya - 1 1 2 3 3 4 4 Şekil 1. Seçilen model kesite göre jeotermal elemanların sıcaklık değişimleri 4.4. Modelin Kalibrasyonu Pasinler jeotermal alanının ısı taşınım modelinin kalibrasyonu için; PS1-A, PS-2, PS-3 ve EHD-1 jeotermal kuyularının boşalım sıcaklıkları ve bu kuyularda MTA tarafından ölçülen sıcaklık-derinlik logları kullanılmıştır. Ancak bu sıcaklıklar sondaj esnasında çamur sıcaklığının ölçülmesiyle elde edilmiştir. İnceleme alanında gece-gündüz arasındaki sıcaklık farkının fazla olması ölçümlerin hassasiyetini önemli ölçüde etkilemiştir. Kuyularda ölçülen çamur sıcaklıkları 2-4 C, jeotermal kuyuların boşalım sıcaklıkları ise 4-51 C arasında değişmektedir. Kuyuların derinlikleri ise 2-75 m arasında değişmektedir.model sonucunda derinliğe göre hesaplanan sıcaklıklar Şekil 11 de verilmiştir. Şekil 11 incelendiğinde -7 m lerdeki hesaplanan sıcaklığın, mevcut kuyuların sıcaklığına uygun olduğu görülmektedir. ( o C) 155 141 128 114 1 87 73 6 46 32 19 5 Şekil 11. Modelin kalibrasyonu sonucunda derinliğe göre hesaplanan sıcaklık dağılımı 5. SONUÇLAR Pasinler (Erzurum) jeotermal sahasımodel alanında yeraltı suyu akımının genel olarak topografya denetimli olduğu belirlenmiştir. Hazne kayanın üst kısımlarında alüvyon akiferdeki soğuk su karışımından dolayı akım yatay, alt kısımlarda ise kısmen örtü kayaya doğrudur. Hazne kaya ve fay 53

MÜHJEO 215: Ulusal Mühendislik Jeolojisi Sempozyumu, 3-5 Eylül 215, KTÜ, Trabzon zonlarınınporozite ve hidrolik iletkenlik değerlerinin birbirine yakın olmasıgözenekli ve geçirimli olan hazne kayadaki düşey fayların yeraltı suyu akımı üzerindeki etkisini azaltmıştır. Akım ve ısı taşınım modeli birlikte çalıştırıldığında havzanın doğu kısmında ısı taşınımdan yoksun akım modeline benzer akım yolları oluşmuştur. Batı kısmında ise akım yolları değişerek örtü kayadan hazne kayaya doğru gerçekleşmiştir.isı taşınım modeline göre sıcaklık hazne kaya içerisinde doğu-batı yününde genel olarak homojen dağılırken, temel kayada ve örtü kayada fay zonları boyunca yükselmiştir. Isı taşınımı düşey yönde ise jeotermal gradyana bağlı olarak derinlikle artış göstermiştir. Yüzeye yakın derinliklerde 4-5 C, hazne kayada ise ~8-9 C lik sıcaklıklar hesaplanmıştır. Isı taşınım modelinin kalibrasyonu jeotermal kuyuların boşalım sıcaklıkları ve bu kuyularda ölçülen sıcaklıkderinlik logları kullanılarak yapılmıştır. Gözlenen ve hesaplanan sıcaklıklar incelendiğinde -7 m lerdeki hesaplanan sıcaklığın mevcut kuyuların sıcaklığına uygun olduğu görülmüştür. Ancak bu iki akifer arasındaki sınırın hidrojeolojik niteliğine ilişkin yeterli bilgi elde edilememiştir. Bu nedenle sayısal modelde, bu sınır geçirimsiz sınır koşulu olarak kabul edilmiştir. Benzer şekilde model alanının tabanını oluşturan sınır koşulu gerek akım gerekse ısı tasınımı açısından gözleme dayalı bir şekilde tanımlanabilecek veri bulunmadığından akım için geçirimsiz, ısı transferi için ise sabit sıcaklık sınır koşulu olarak tanımlanmıştır. Az sayıda sondaj noktasının jeotermal sistemin belirli kesimlerinde yoğunlaşması, temsil edici veri alımını güçleştirmiş bunun sonucunda modelin kalibrasyonunda belirsizliklerin artmasına neden olmuştur. Bu güçlüklerin aşılması ve modelin alandaki hidrojeotermal sistemi temsil edebilmesi için modelin akım ve ısı taşınımına ilişkin sınır koşullarını ortaya koyabilecek şekilde derin kuyuların açılması ve özellikle girişim testlerinin yapılmasında büyük yarar görülmektedir. Jeotermal sahalarda uygulanan bu tür matematiksel modeller bu alanlarda geleceğe yönelik planlamalarda bir alt yapı oluşturacaktır. KAYNAKLAR Back, W.,Rosenshein, J.,S. ve Seaber, P., R., 1988. Hydrogeology, Thegeology of North America, O- 2, TheGeologicalSociety of North AmericaBoulder, Colorado. Cermak, V. ve Ryback, L.,1982. ThermalConductivityandSpecificHeat of MineralsandRock, in Numerical Data andfunctionalrelationships in ScienceandTechnology, edsangenheister G, New Series, Group V, vol. 16, Springer-Verlag, Berlin. Clark, S., P., Jr., 1966. ThermalConductivity. In: S. P. Clark, Jr. (Ed.), Handbook of PhysicalConstants, Geol. Soc. Am. Mem, 97, 459 482. Clauser, C., 23. NumericalSimulation of ReactiveFlow in Hot Aquifers. SHEMAT andprocessing SHEMAT, Springer, Berlin, 1 333. Davis, S., N., 1969. PorosityandPermeability in Natural MeterialsInFlow Through Porus Media, ed. R.J. M. DeWiestAcademicPress, 53,89. New York. Dilek R., 1973. Akiferlerin Matematiksel Modellenmesi, Pasinler (Erzurum) ve Çamlıbel (Tokat) Ovalarına Uygulamalar, DoktoraTezi, İstanbul Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul. Freze, R., A. ve Cherry, J., A., 1979. Groundwater, Prentice- Hail, USA, 64. Majorowicz, J., A. andjessop, A., M., 1981. RegionalHeatFlowPatterns in the Western CanadianSedimentaryBasin. Tectonophysics, 74, 19 238. Nathenson, M.,Guffanti, M., Sass, J., H. andmunroe, R., J., 1982. RegionalHeatFlowandTemperatureGradients. In: M. J. Reed (Ed.), Assessment of Low- TemperatureGeothermalResources of the United States, U.S. Geol. Surv. Circ., 892, 9-16. Raznjevic, K., 1976. Handbook of ThermodynamicTablesandCharts, Washington DC, Hemisphere Publishing Corporation. Reiter, M., A. ve Jessop, A., M., 1985. Estimates of TerrestrialHeatFlow in OffshoreEasternCanada. CanadianJournal of Earth Sciences, 22, 153-17 Waples, D., W. ve Waples, J., S., 24. A Reviewand Evaluation of SpecificHeatCapacities of Rocks, Minerals, andsubsurfacefluids, Part 1: MineralsandNonporousRocks: Natural ResourcesResearch, 13, 2, 97-122. 54