Yeraltı Sularının Akifer Türleri ve Özellikleri

Akiferler genel olarak sınırlı ve serbest akiferler olmak üzere iki ana sınıfa ayrılır. Ancak sızıntılı ve çatlaklı akiferler yanında bazen, başka akiferler türleri de sınıflandırma da yer almaktadır. Bu yazıda yeraltı sularının akifer türleri ve akifer türlerinin özellikleri hakkında bilgiler yer almaktadır.

Akifer Türleri

Sınırsız bir akifer, basıncın atmosfer basıncına eşdeğer hale geldiği yeraltı suyu tablası olarak adlandırılan, yeraltı suyunun tepesinde sınırlayıcı bir yatağı olmayan, su taşıyan oluşumlar veya kayalardan oluşan bir tabakadır. Yeraltı suyu seviyelerinin değişimi değişir ve kuyulardan pompalamaya, geçirgenliğe, doldurma ve boşaltma alanına bağlıdır ve aslında akiferlerden çıkarılan kuyulardaki artan veya azalan su oranlarını etkiler. Su tablası, genellikle serbest veya su yüzeyi olarak adlandırılan, yükselmek veya düşmek için serbesttir. Mevcut su miktarlarının yanı sıra su dağıtımını ve hareketini belirlemek için suyu kullanan kuyuların kontur grafikleri ve su tablası profilleri, kuyu kotlarından hazırlanabilir. Biriken su kaynakları, bir serbest akifer durumudur ve kirlenmeye karşı yüksek duyarlılıkları, sınırlandırılmamış akiferlerle ilgili büyük bir sorundur. Yüzeye bir şey dökülürse, dikey olarak nüfuz eder ve yeraltı suyu deposuna iner.

Kapalı Akifer

Kapalı akiferin tanımı yeraltı suyunun deşarj noktasında geçirimsiz jeolojik oluşumlar tarafından atmosferden izole edildiği oluşumdur ve sınırlı yeraltı suyu genellikle atmosferik basınçtan daha büyük bir basınca tabidir. Artezyen veya basınçlı akiferler olarak da bilinir ve çoğunlukla, onu yüzey kirliliğinden koruyabilen, çoğunlukla kilden oluşan sınırlı kaya kütlelerinin veya katmanlarının tabanının hemen üzerinde oluşur. Artezyen akiferlerinden delinmiş kuyular, depolanan su miktarından ziyade basınçtaki değişiklikler nedeniyle su derinlikleriyle dalgalanmaya daha yatkındır. Böyle bir akifer iyi nüfuz edildiğinde, akan ve artezyen kuyularında olduğu gibi, su seviyesi kapalı tabakanın tabanı üzerinde artmalıdır. Su, sınırlayıcı tabakanın yüzeye ulaştığı bir bölgede sınırlı bir akifere ulaşır.
Akiferlere yeraltı suyu akış sistemi, dikey veya yatay olarak bu tür alanlarda yerçekimi ve jeolojik oluşumlardan sıklıkla etkilenir. Kısıtlı bir alana su sağlayan bir bölge, bir besleme alanı olarak kabul edilir ve su sınırlı bir yatağa bile sızabilir. Kuyulara nüfuz eden kapalı akiferlerdeki su iniş ve çıkışları, esas olarak depolama hacmi değişikliklerinden ziyade basınç değişikliklerinden kaynaklanır. Bu nedenle sınırlı akiferler, depolamada yalnızca sınırlı farklılıklar gösterir ve ağırlıklı olarak, suyu besleme alanlarından doğal veya yapay deşarjlara taşımak için kanallar olarak kullanılır.

Sızdıran Akifer

Tamamen serbest veya sınırlı akiferler, sızıntılı veya yarı sınırlı akiferlerden daha az görülür. Bu, ovaların, alüvyon vadilerinin, yarı geçirgen bir akitardın, yarı sınırlayıcı bir yatağın altında veya geçirgen bir tabaka ile kaplandığı eski göl havzalarında yaygın bir durumdur. Bir kuyudan sızdıran bir akifere su pompalamak, akitarddan akifere dikey akış ve akiferdeki yatay akış gibi iki yönde suyu ortadan kaldırır.

Kırık Akifer

Kırık kaya akiferleri, jeolojik formasyonda depolanan yeraltı su sistemlerinden farklılık gösterir. Sedimanter akiferler, belirli tortul granüller arasında gözenek boşlukları boyunca önemli miktarda suyu tutmasına ve hareket ettirmesini sağlar. Bu hareketlere rağmen, kırık kaya akiferleri, aksi takdirde geçirimsiz bir kaya kütlesindeki suyu çatlaklar, eklemler ve kırıklar olarak tutar ve hareket ettirir.
Bu nedenle kırık kaya akiferleri, erişilebilir suya sahip tortul akiferlerde bulunanlardan farklılık gösteren (sondaj verimi olarak tanımlanacak terimlerle ortak) hidrolik özelliklere sahiptir. Ve tipik olarak doğa (açılış, boyut ve kapsam) ve süreksizlikler arasındaki kaya kütlesinde bağlantı derecesi ile tanımlanır. Kırık kaya akiferlerinde kuyudan uzun vadeli verim, çıkarma aşamasına yakın jeolojik maddelerin geçirgenliği yerine süreksizlik derecesinin konumuna ve süreksizliklerin toplam kaya kütlesindeki ilişkisine bağlıdır. Dahası kırık kayadaki akiferler, tipik olarak, düz bölgelerdekinden önemli ölçüde daha fazla olan yüzey suyu akışına neden olan yağış miktarına bağlıdır.

Akiferin Özellikleri

Akiferin tanımlanmasına ve karakterizasyonuna katkıda bulunan çeşitli özellikler vardır. Akiferin bu özellikleri aşağıdaki gibidir:
Gözeneklilik
Gözeneklilik (n) bir maddenin içsel özelliğidir ve her malzemedeki boşluk veya boş alan miktarını ifade eder. Gözeneklilik (boşluk), toprak veya kaya parçaları arasında oluşurken, boş alanın hacmi ile kayaların/toprakların hacmi arasındaki oran ile tanımlanır. Oran: n=VvV 100%n=VvV 100%E1’dir. VvVv birim hacimdeki toprak malzemesi içindeki boşluk hacmidir ve VV toprak malzemesinin (katılar ve boşluklar) birim hacmidir.
Hidrolik iletkenlik ve geçirgenlik
Geçirgenlik, doğrudan gözeneklilik ile ilgili olan ve kaya veya topraktaki birbirine bağlı gözenek boşlukları için geçerli olan, suyun kaya veya toprak boyunca hareket etme yeteneği olarak tanımlanır. Gözenekli ortama akış sırasında mikroskobik ölçekte itici ve direnen kuvvetler arasındaki ilişki göz önüne alındığında, dolayısıyla geçirgenlik K tanımlanmış, yalnızca hidrolik iletkenliğin gerçekleştiği alanın bir fonksiyonudur.
k=K; gk=K; gE2: kk geçirgenlik, KK hidrolik iletkenlik, GG yerçekimi ivmesi; sıvı yoğunluğu ve viskozitedir.
Hidrolik iletkenlik (K), kaya/zemin gözenek boşlukları ve çatlakları boyunca suyu aktarmak için uygulanan bir hidrolik gradyan bağlamında maddenin kapasitesini hesaplayan fiziksel bir özelliktir. Gözeneklilik, toprak matrisinin yapısı, tane boyutu dağılımı, toprak sıvısının türü, parçacık düzeni, su içeriği, boşluk oranı ve diğer faktörler dahil olmak üzere çeşitli fiziksel değişkenlere bağlıdır.
İletkenlik
İletim (T), suyun bir akiferin birim genişliği boyunca hidrolik bir eğim altında aktarıldığı deşarj oranıdır. Bu, bir formül ile hesaplanır ve m cinsinden ifade edilir Formül: 2 / s veya m 3 / gün / m veya L / gün / m.
T= Kb ( c o n f I , n , e d bir q u ı f e r )T=KB sınırlı E3
T= Kh ( u , n C o n f I , n , e d bir q u ı f e r )T=KH sınırlandırılmamış E 4 :KK hidrolik iletkenlik, BB akifer kalınlığı ve HH kapalı akiferlerin derinliğine eşittir.
Spesifik verim
Spesifik verim (SySy) Freeze ve Cheery tarafından tanımlandığı şekliyle serbest akifer için depolama terimidir.su tablasındaki birim düşüş başına akiferin birim yüzey alanı başına depolamadan serbest akifer salınan su miktarıdır ve bu sınırsız depolama olarak da bilinir.
Diğer bir bakış açısına göre, özgül verim, doymuş bir kaya veya toprağın yerçekimi ile üreteceği su hacminin, kaya veya toprağın toplam hacmine oranı olarak tanımlanabilir ve buda yüzde olarak ifade edilir.
Formül: Sy=VwV % 100Sy=VwV 100%E5 : VwVw birim hacimdeki toprak malzemelerindeki su hacmini belirtir ve VV hem boşluklar hem de katılar dahil olmak üzere toprak malzemesinin birim hacmini gösterir.
Özel depolama
Özel depolama (Ss ) mineral iskeletinin sıkıştırılabilirliği ve birim yükteki boşluk suyu değişimi nedeniyle depodan biriken doymuş bir formasyonun birim miktarı başına hacmidir. Spesifik depolama, Jacob (1940) tarafından verilmiştir ve tipik olarak cm- 1 veya m- 1 olarak temsil edilir.
Formül: Ss:G (+ n) Ss=G +n E6: su yoğunluğunu gösterir, GG yerçekimi ivmesidir, akifer iskeletinin sıkıştırılabilirliğini gösterir, nn gözenekliliği gösterir ve suyun sıkıştırılabilirliğidir.

Kaynakça:
waterencyclopedia.com/A-Bi/Aquifer-Characteristics.html
nationalgeographic.org/encyclopedia/aquifers/
researchgate.net/publication/326750565_Aquifer_Classification_and_Characterizatio
digitalatlas.cose.isu.edu/hydr/concepts/gwater/aquifer.htm

Yazar: Özlem Güvenç Ağaoğlu