Bursa Orhaneli Bölgesi, Sadağ Ve Civarının Hidrojeolojisi

Abstract

Bursa Orhaneli Sadağ ve Civarının Hidrojeolojisi adlı tez: çalışma bölgesinde bulunan termal, mineralli ve soğuk suların hidrojeolojik ve hidrojeokimyasal özelliklerinin belirlenmesine yönelik çalışmalar yapılması amacıyla İstanbul Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Uygulamalı Jeoloji Anabilim Dalı’nda Yüksek Lisans Tezi olarak hazırlanmıştır. Çalışma alanı Kütahya İ21 b1- b3 ve İ22 a2-a4 paftalarının 1/25000 ölçekli topografik haritalarında bulunmaktadır. Ayrıca bölgenin 1/100000 ölçekli, kabartmalı, sayısallaştırılmış jeoloji haritası incelenmiştir. Çalışma alanının genel özellikleri anlatılmış ve bölge hakkında fikir edinilmesi amaçlanmıştır. İnceleme alanında Paleozoik – Mesozoik yaşlı mermerler, Kretase yaşlı metamorfik kireçtaşları ve granitler bulunmaktadır. Bunlardan hariç birimler Kuvarterner yaşlı alüvyonlar ve yamaç molozlarıdır. İnceleme alanının jeolojik yapısı hakkında bilgi verilmiştir. Bilgilerin anlaşılır olması için inceleme alanının jeolojik haritası ve stratigrafik tabloları oluşturulmuş ve termal suları içine alacak güzergâhlarda jeolojik enine kesitler hazırlanmıştır. Ayrıca inceleme alanının jeolojik evrimi hakkında bilgi verilmiş ve bölgenin depremsellik durumları açıklanmıştır. İnceleme alanında yer alan jeolojik birimler hidrojeolojik özelliklerine göre sınıflandırılmıştır. Pekişmemiş formasyonlar yaygın ve zengin akiferler, ilişkisiz akiferler olarak ayrılmışken pekişmiş formasyonlar bölgesel yeraltı suyu bulunduran ve çatlaklı akiferlerler olarak sınıflandırılmıştır ve bölgenin hidrojeoloji haritası yapılmıştır. İnceleme alanının hidrolojisini algılamak için Meteoroloji Genel Müdürlüğü’ne başvurulmuştur. Orhaneli istasyonu uzun süredir çalışmadığından civardaki diğer istasyonlar araştırılmış ve ver paketleri talep edilmiştir. 3 istasyon verisi Meteoroloji Genel Müdürlüğü’nden alınmıştır ancak Keles istasyonu haricindeki istasyonlarda ortalamaları etkileyecek oranda veri eksikleri olduğundan sadece Keles istasyonunun verileri kullanılmıştır. Veri paketleri Penman yöntemi ile hesaplanıp meteorolojik bütçe oluşturulmuştur. İnceleme alanında bulunan suların sınıflandırılması için bölgedeki yeraltı sularını tems il eden kaynaklardan alınan numunelerin analizlerinden kimyasal veriler elde edilmiştir. Elde edilen kimyasal verilere göre Piper, Scholler ve Scholler İçilebilirlik, Wilcox ve ABD Tuzluluk diyagramlarına göre sınıflandırılmıştır. Yapılan sınıflandırmalar ışığında suların kullanılabilme, köken, tarımsal faaliyete uygunluk, içile- bilirlik özellikleri incelenmiş ve açıklanmıştır.Aynı zamanda farklı jeotermometreler ile rezervuar sıcaklıkları tahmin edilmiştir. Cl/Entalpi diyagramıyla soğuk su karışım yüzdeleri belirlenmiş, SiO2 /Entalpi diyagramıyla ise karışım öncesi rezervuar sıcaklıkları hesaplanmaya çalışılmıştır. Bölgede iki sıcak su kaynağı bulunmaktadır. Bu kaynakların su tipleri belirlenmiştir. İki kaynak için ayrı ayrı beslenme, dolaşım ve ısınma, boşalım koşulları belirlenmiş ve bu koşullar üzerinden ayrı ayrı iki model oluşturulmuştur. Model oluşumundan sonra suların ayrı ayrı enerji potansiyelleri hesaplanmıştır.

This study has been prepared as Master of Science thesis including hydrogeologıcal investigations of the Bursa Orhaneli Sadağ thermal water and Ağaçhisar region Hamamlar thermal water. Thesis written in Applied Geology Engineering Department of Institute of Science and Technology of Istanbul Technical University. The study area is located in Bursa where is in the South of Marmara. Location is at South East of Bursa which is border to Kütahya. 1:25000 scaled Kütahya i21 b1- b3 ve i22 a2-a4 sheet area used for studies. In this study, a hydrogeological and hydrogeochemical investigations are performed for Bursa Orhaneli region Sadağ thermal water and Ağaçhisar region Hamamlar thermal water and surrounding regions. Processed results were given on related tables and charts. At study, geological, hydrogeological and hydrological features investi-gated and identified for Orhaneli Sadağ thermal water and Ağaçhisar Hamamlar thermal water. Kütahya i21 b1- b3 and i22 a2-a4 sheets are used for preparing geological map and Bursa city environment layout plan map which is made for Bursa municipality scaled 1/100000 and made by ITU. Also geologist hammer, GPS and compass used to pre-pare geological map. After this information obtained in the field formation bounda-ries were determined and photographs are taken. Also photographs are taken from water resources and strange topographical areas. All this information transformed to 1/25000 scaled geological map. After preparation and field works all data processed at computer with Office 2013 and geological map and other figures prepaid at Corel Draw X8 program. Systematic geological cross – sections of the region were prepared by using field measurements and observations for both of Sadağ thermal water and Hamamlar thermal water. Thesis area has 5 different lithologies. The order from older to younger firstly Triassic marble comes at the bottom of the area. After that the younger one is Createceous metamorphic limestone .This formation is most abundant in the area. After metamor-phic limestone there is granite in the field which is Eocene . This granite comes after all of them but it cuts all formations with unconformities. At the top Quarterner allu-viums and slope rubbles overlie over all of these units. According to parameter sets taken from Meteoroloji Genel Müdürlüğü who have several measurement stations at the field gave hydrological clues for thesis area. Orhaneli station not working for several years so other stations as Keles, Tavşanlı, Dursunbey station measurements sent by MGM but they had a lot of missing parame-ters so for calculations for hydrogeology such as Penman method only done with Keles station measurements. At field average air temperature is 9,6oC. The study area has an annual precipitation of 734,9 mm. Potential evaporation is 508.4 mm and real evaporation 381 mm. These values calculated with PENMAN method. At May to August evaporation is more than rain fall. This means water less comes in to the sys-tem and field gives its own water to fulfill the lack. At September to April there is more rainfall then evaporation. Field saturated to water. At Turkey lands average percalatio rate is 35 which is 123.8 mm. Whole area is 273.67 km2 and the total estimated recharge of the basin from precipitation is 33.880 x 106 m3 for a year. Waters have physical and chemical specialties. Physicals are Flow Rate PH EC and Temperature. Sadağ thermal waters physical specialties are 3.5 L/s PH is 8.4 EC µS/cm is 2400 and temperature is 55.2 0C. Sadağ waters physical specialties are 5 L/s PH is 8.7 ECµS/cm is 360 and temperature is 15.2 C. Hamamlar thermal waters phys-ical specialties are 1.5 L/s PH is 7.1 EC µS/cmis 1560 and temperature is 38 0C. Hamamlar waters physical specialties are 8 l/sn PH is 8.7 EC µS/cm is 870 and tem-perature is 18.2 0C. Değirmençarki mineral waters physical specialties are 10 l/sn PH is 7.1 EC µS/cm is 630 and temperature is 19.2 0C. Sineklikaya mineral waters physi-cal specialties are 4 L/s PH is 7.2 EC µS/cm is 606 and temperature is 20.2 0C. Units are divided into different lithological and structural characteristics in study area as they divided into different hydrogeological areas according to the characteris-tics such as pores, pore size, voids. Geological units in the study area based on their physical characteristics are grouped as unconsolidated formations, USA consolidated formations to be evaluated. Unconsolidated formations means rich aquifers common, unrelated to local aquifers and consolidated formations means local granular aquifers, aquifers are weak and very weak aquifers. This informations shown at hydrogeologi-cal map for better understanding. Field analyses on water which are temperature, acidity and electrical conductivity have been performed at both of thermal water and mineral water. These analyses have been done because waters needed to be separated for characteristics. Thermal and cold water shown acidic values having regard to EC values, hot and mineral wa-ters are ranked as ‘good waters’. According to TDS values waters are ranked as ‘very salty water’. Other values for drinkability, usage for agriculture or for health services. Other subject of chemical analysis is describing the groundwater quality in different aquifers for thermal, mineral and cold waters. Waters have a chemical characteristics. Anions are Ca, K, Mg, Na and cations are SO4, Cl and HCO3. Sadağ thermal waters anion parameters are Ca116.68 mg/l, K 6.4mg/l, Mg 0.59mg/l, Na 222.67mg/l and SO4 450mg/l, Cl 22.38mg/l,HCO3 8.22mg/l are cation parameters. Sadağ waters ani-on parameters are Ca 49.02mg/l, K 3.2mg/l, Mg 11.14mg/l, Na 20.65mg/l and SO4 55mg/l, Cl 17.61mg/l,HCO3 2.72mg/l are cation parameters. Hamamlar thermal wa-ters anion parameters are Ca 264.10mg/l, K 3.02mg/l, Mg 45.84mg/l, Na 21.16mg/l and SO4 520mg/l, Cl 8.09mg/l,HCO3 6.96mg/l are cation parameters. Hamamlar wa-ters anion parameters are Ca 102.66mg/l, K 3.39mg/l, Mg 64.74mg/l, Na 16.13mg/l and SO4 210mg/l, Cl 19.49mg/l, HCO3 6.39mg/l are cation parameters. Sineklikaya mineral waters anion parameters are Ca 94.96mg/l, K 0.71mg/l, Mg 12.97mg/l, Na 4.15mg/l and SO4 10mg/l, Cl 17.61mg/l, HCO3 5.32mg/l are cation parameters. Degirmencarki mineral waters anion parameters are Ca 93.90mg/l, K 10mg/l, Mg 16.75mg/l, Na 5.58mg/l and SO4 10mg/l, Cl 16.19mg/l, HCO3 5.38mg/l are cation parameters. Other methods to determine the quality of the groundwater is chemical analysis re-sults Wilcox, USA Salinity Laboratory, Piper and Schoeller Diagram. Hydro chemi-cal analysis results of water evaluated using diagrams and water are determined. Within these results of the geothermal system can be modelled. Hydro geochemical varies says that water is going down with faults and discontinuities at reservoir rocks and increase its temperature. After temperature increased water emerges to ground within the faults and discontinuities. The chemical results show that the reservoir rock is granite because SO4 is very high in thermal waters. It can take SO4 from sulfides, such as pyrite. Also Ca is high in water chemicals.This means when water flowing down reservoir rock it interacts with limestones and marbles. Hamamlar thermal watersHCO3 has a high percentage in cations and it can only be in meteoric waters.This result means that Hamamlar water mixes with meteoric waters.