Uğur BOYRAZ, Hekmatullah MOHAMMADİ, Cevza Melek KAZEZYILMAZ-ALHAN

Nehir-Akifer Etkileşimlerinin Visual Modflow ile Modellenmesi

Yeraltı suyu, su kaynaklarının önemli bir bölümünü oluşturmaktadır. Yeraltı suyu kaynaklarının korunmasının ve geliştirilmesinin önemi gün geçtikçe artmakta ve bu bağlamda yapılan çalışmalar önem taşımaktadır. Özellikle yüzey suyu ile yeraltı suyu etkileşimleri, yeraltı suyu hidrolojisinde önemli rol oynadığından; yüzey suları ile yeraltı suları arasında oluşan akış miktarı ve fiziksel mekanizmalar araştırılmalıdır. Bu çalışmada, nehir akifer-sistemindeki etkileşimleri incelemek ve etkileşimlerin yeraltı suyu dağılımına olan etkilerini belirlemek amacıyla sayısal modeller kurulmuştur. Bu modellerin kurulması için Visual Modular Finite Difference Groundwater Flow Model (MODFLOW) programı kullanılmıştır. Eğimli su yüzeyine ve düz planforma sahip bir nehir, akifere sınır koşulu olarak tanımlanmıştır. Bu koşul, nehirlerin, akifer sistemi içerisindeki doğal konumlanması dikkate alınarak belirlenmiştir. Homojen ve izotropik olarak kabul edilen bir akiferde, kararlı ve kararsız akım koşullarında analizler yapılarak, nehir ile akifer arasındaki toplam debi alışverişi hesaplanmıştır. Ayrıca nehir için belirlenen eğimli su yüzeyi koşulunun nehir-akifer etkileşimleri üzerindeki rolünü belirlemek amacıyla farklı su yüzeyine sahip nehirler için hassasiyet analizleri yapılarak, nehir ile akifer arasında etkileşime giren ve akiferde depolanan su hacimleri karşılaştırılmıştır. Bahsedilen koşullarda, nehir-akifer etkileşimlerinin yeraltı suyu dağılımı ve yeraltı suyu akımına olan etkileri ortaya konmuştur.

Anahtar Kelimeler:

Nehir-akifer etkileşimleri, Eğimli su yüzeyi, Visual MODFLOW, Yeraltı suyu sayısal modeli

PDF

___

Boyraz, U. (2010) Yüzey suyu-yeraltı suyu etkileşimlerini içeren kavramsal bir nehir akifer modeli [A conceptual stream-aquifer system incorporating surface water-ground water interactions]. Master Thesis, Istanbul University, Turkey.
Boyraz, U., Kazezyilmaz Alhan, C. M. (2011), Hidrolojik Modellemede Yüzey Suyu-Yeraltı Suyu Etkileşimlerinin Önemi, 5. Ulusal Su Mühendisliği Sempozyumu, 12-16 Eylül 2011, İstanbul, Türkiye, ss.649-660.
Boyraz, U., Kazezyılmaz Alhan, C.M. (2014), An Investigation On The Effect Of Geometric Shape Of Streams On Stream/Ground Water Interactions And Ground Water Flow, Hydrology Research, 45, ss.575-588.
Boyraz U., Kazezyılmaz Alhan C.M. (2017), Solutions for groundwater flow with sloping stream boundary: analytical, numerical and experimental models, Hydrology Research, vol.in press, ss.1-12.
Cho, J., Barone, V. A., Mostaghımı, S. (2009), Simulation of land use impacts on groundwater levels and streamflow in a Virginia watershed, Agricultural Water Management, 96(1), ss.1-11.
De Vries, J.J., Simmers, I. (2002), Groundwater recharge, an overview of processes and challenges, Hydrogeol. J., 10 (1), 5–17. http://dx.doi.org/10.1007/s10040-001-0171-7.
Fuzhong, Z., Yani, W., Hui, Q., Xuedi, Z. (2011), Numerical Simulation of the Groundwater in Bulang River-Red Stone Bridge Water Source, ss.141.
Healy, R.W., Scanlon, B.R. (2010), Estimating Groundwater Recharge. Cambridge University Press http://dx.doi.org/10.1017/cbo9780511780745. 245 pp.
Kania, J., Haladus, A., Witczak, S. (2006), On modelling of ground and surface water interactions, Groundwater and Ecosystems, 70, ss.183-194.
Mehl, S., Hıll, M.C., Leake, S.A. (2006), Comparison of local grid refinement methods for Modflow, Groundwater, 44(6), ss.792-796
McDonald, M. G. Modular, A. W.(1988), Three-dimensional Finite-difference Groundwater Flow Model , Techniques of water resources investigation of U. S. Geological Survey, book6 CH. AL.
Pang, L., Robson, B., Farkas, K., McGill, ., Varsani, A., Gillot, L., Li, J., Abraham, P. (2017), Tracking effluent discharges in undisturbed stony soil and alluvial gravel aquifer using synthetic DNA tracers, ss.144-145
Prudic, D.E. (1989) Documentation of A Computer Program To Simulate Stream-Aquifer Relations Using A Modular, Finite-Difference, Ground-Water Flow Model. U.S. Geological Survey, Open file report 88–729.
Safavı, H.. R., Bahreını G. R. (2009), Conjunctive simulation of surface water and ground water resources under uncertainty, Iranian Journal Of Science And Technology Transaction B-Engineering, 33(B1), ss.79-94.
Saha, D., Alam, F. (2014), Groundwater vulnerability assessment using DRASTIC and pesti-cide DRASTIC models in intense agriculture area of the Gangetic Plains, India. Environ. Monit. Assess. 186 (12),8741–8763. http://dx.doi.org/10.1007/s10661-014-4041-x.)
Saravanan, R., Balamurugan, R., Karthikeyan, M.S., Rajkumar, R., Anuthaman, N.G., Gopalakrishnan A.N. (2011), Groundwater modeling and demarcation of groundwater protection zones for Tirupur Basin e A case study, ss.197-198.
Theis, C.V. (1941), The effect of a well on the flow of a nearby stream, Transactions-American Geophysical Union:,22, ss.734-738.
Secunda, S., Collin, M.L., Melloul, A.J. (1998), Groundwater vulnerability assessment using a composite model combining DRASTIC with extensive agricultural land use in Israel's Sharon region. J. Environ. Manag, 54 (1), ss.39–57. http://dx.doi.org/10.1006/jema.1998. 0221.
Xue, Y. Q. (1986), the Principle of Groundwater Dynamics ,in Chinese, the Geological Publishing House, Beijing.