Show simple item record

dc.contributor.advisorTEZCAN, Levent
dc.contributor.authorÖZDEMİR ÇALLI, KÜBRA
dc.date.accessioned2017-03-28T10:21:31Z
dc.date.available2017-03-28T10:21:31Z
dc.date.issued2017
dc.date.submitted2017-02-16
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11655/3307
dc.description.abstractThe high degree of heterogeneity in fractured aquifers is a major challenge to quantify flow and contaminant transport parameters. It is, however, extremely important to characterize contaminant transport processes and estimate the transport parameters in these aquifer systems, due to their vulnerability to pollution problem. Within this framework, in this study it is mainly aimed to estimate the contaminant transport parameters in fractured aquifers. Additionally, it is targeted to demonstrate how fractured aquifers differ from porous media aquifers in terms of parameter estimation on the basis of conceptual modelling approaches. To achieve this, four case study were conducted in different fractured aquifer systems to quantify the main transport parameters. The first case study consisted of the Single Well Injection-Withdrawal Test (SWIW)-tracer test, experimented in fractured basalt aquifer with using Uranine tracer dye. Bimodal breakthrough curve (BTC) was obtained from the tracer test. To estimate the transport parameters, bimodal BTC was fitted by Gaussian and Lorenzian (Cauchy) probability distribution function, being conceptualized by Dual Porosity Model (DPM) and Equivalent Porous Media (EPM) modelling approaches, respectively. Therefore, it was concluded that the appropriate modelling approach for fractured basalt aquifer to quantify transport parameters was DPM, because of permitting the evaluation of double porosity based transport mechanism. Furthermore, the origin of bimodal breakthrough curve (BTC) was evaluated in terms of its shape and size to understand transport mechanism in the fractured aquifer. With the help of BTC’s early time, transition time and late time, the transport mechanism of aquifer was defined upon BTC. In the second case study, two-well tracer test was applied in fractured dolomitic limestone aquifer to quantify the transport parameters. The BTC of Rhodamine WT exhibited multi-peaked shape. The regional transport parameters were fundamentally characterized by Gaussian distribution function, based on EPM modelling approach. It is also noted that three distinct local peaks in multi-peaked BTC were evaluated to be as secondary flow pathways mainly permitting contaminant transport, therefore the local advective velocity of each path was calculated. Within the third case study, in order to estimate aquifer hydraulic parameters, drawdown results of three wells drilled into fractured limestone aquifer were assessed with diagnostic plots. Moench, 1984 and Barker, 1988 model solutions were selected to characterize double porous aquifer. Thereby, the hydraulic conductivity and storativity parameters of fracture and matrix for each well were calculated. Moreover, the derivative graph of PK2 well was analyzed by unconfined, confined, and single fractured aquifer types based on the estimation of transmissivity parameter to demonstrate the importance of aquifer type selection in drawdown curve analysis. With derivative analysis, the possible flow regimes of dual porous aquifer were demonstrated in the vicinity of pumping well. Therefore, the early time, transition time, and late time behaviors were described with demonstration of possible transport process in these time periods. In the last case, the distribution coefficient (Kdm) of different matrix materials were determined by laboratory static batch tests. The retardation factors (Rdm) of matrix materials were calculated by using determined Kdm values and their bulk densities.tr_TR
dc.language.isoturtr_TR
dc.publisherFen Bilimleri Enstitüsütr_TR
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccesstr_TR
dc.subjectKırıklı-Çatlaklı Akiferler, Kirletici Taşınımı, İzleyici Deneyi, İlerleme Eğrisi, Matriks Difüzyonu, Retardasyon, Hidrodinamik Dispersiyontr_TR
dc.titleFARKLI KIRIKLI-ÇATLAKLI AKİFER SİSTEMLERİNDE KİRLETİCİ TAŞINIM PARAMETRELERİNİN BELİRLENMESİtr_TR
dc.typeinfo:eu-repo/semantics/masterThesistr_TR
dc.description.ozetKırıklı-çatlaklı akifer sistemlerinin ileri derecede heterojen özellikleri, sistemdeki akım ve kirletici taşınım parametrelerinin belirlenmesini büyük oranda kısıtlamaktadır. Bununla birlikte, bu tür akifer sistemlerinin kirlilik problemlerine karşı oldukça hassas yeraltısuyu ortamlarını oluşturması dolayısı ile de sistemdeki taşınım süreçlerinin analizi ve parametre tahmini oldukça önemlidir. Bu temel çerçevede gerçekleştirilen tez çalışmasının amacı, kırıklı-çatlaklı akiferlerde kirletici taşınım parametrelerinin belirlenmesidir. Bu amaçla, farklı kırıklı-çatlaklı akifer ortamlarında gerçekleştirilen dört örnek karakterizasyon çalışması sunulmuş ve kırıklı-çatlaklı akiferlerin klasik gözenekli ortamlardan ayrılan yönleri, sistem çözüm yaklaşımları temelinde yorumlanmıştır. Örnek Çalışma-1’de kırıklı-çatlaklı bazalt bir akifer sisteminden tek kuyu enjeksiyon-çekim testi-izleme deneyi ile elde edilen iki-pikli (bimodal) ilerleme eğrisi, ikili gözeneklilik modeli ve eşdeğer gözenekli malzeme modeli yaklaşımları ile analiz edilmiştir. Bu iki modelleme yaklaşımı sırasıyla Gauss olasılık dağılım ve Lorentz olasılık dağılım fonksiyonları bimodal ilerleme eğrisi ile uyumlaştırılmış ve taşınım parametre tahmini gerçekleştirilmiştir. Böylece hesaplanan hidrodinamik dispersiyon katsayıları ile her iki modelleme yaklaşımı karşılaştırılmış ve kırıklı-çatlaklı bazalt akiferin taşınım parametrelerinin tahmini için uygun modelleme yaklaşımının ikili gözeneklilik modeli olduğu sonucuna varılmıştır. Çalışmada ayrıca, ilerleme eğrisi üzerinde kırıklı-çatlaklı akifer sistemindeki taşınım süreçlerinin olası zamansal geçişi (erken, orta ve geç zaman) değerlendirilmiş; orta ve geç zaman taşınım mekanizmasını karakterize eden ilerleme eğrisinin çekilme kısmı üzerinde akifer bileşenlerinin taşınım mekanizmasındaki etkinliği yorumlanmıştır. Örnek Çalışma-2 kapsamında, kırıklı-çatlaklı dolomitik bir kireçtaşı akiferinde iki kuyu enjeksiyon-çekim testi-izleme deneyi çalışması ile elde edilen Rodamin WT izleyicisine ait çok-pikli (multimodal) ilerleme eğrisi yorumlanmıştır. Akifer sistemi, eşdeğer gözenekli malzeme yaklaşımı temelinde Gauss olasılık dağılımı aracılığıyla analiz edilmiş ve taşınım parametreleri hesaplanmıştır. Bununla birlikte, multimodal ilerleme eğrisini oluşturan üç yerel pikin oluşumu, akifer sistemindeki yerel advektif taşınım kanalları ile ilişkilendirilmiş ve her biri için etkin kanal akım hızı (ϑec) parametresi tanımlanmıştır. Örnek Çalışma-3’de kırıklı-çatlaklı dolomitik kireçtaşı akiferinin üç farklı noktasındaki kuyuda gerçekleştirilen akifer testleri, düşüm türevi verilerini içeren diagnostik grafikler aracılığıyla analiz edilmiştir. Akifer hidrolik parametreleri, ikili gözeneklilik modeli yaklaşımı ile parametre tahmini yapan Moench, 1984 ve Barker, 1988 çözüm yaklaşımları ile tanımlanmıştır. Buna göre, süreksizlik ve matriks bileşenleri için sırasıyla hidrolik iletkenlik (Kf ve Km) ve depolama (Sf ve Sm) katsayıları belirlenmiştir. Çalışmada, iki gözenekli akifer sistemini en iyi karakterize eden kuyuya ait türev grafiği; serbest akifer, basınçlı akifer ve tekli kırıklı-çatlaklı sistem modelleri ile analiz edilmiş ve iletimlilik katsayısı (T) temelinde bu modeller karşılaştırılmıştır. Bununla birlikte, türev grafikleri aracılığıyla kırıklı-çatlaklı akiferde kuyuya doğru akım rejimleri irdelenmiş; böylece sistemdeki erken (lineer akım), orta (bileneer akım) ve geç (radyal akım) zaman periyodunda gözlenmesi muhtemel akım karakteristikleri belirlenerek ve taşınım mekanizması ile ilişkilendirilmiştir. Örnek Çalışma-4’de kırıklı-çatlaklı akifer ortamından alınan farklı tür matriks malzemeler için, dağılım katsayısı (Kdm) parametresi, laboratuvar çalışmalarını içeren statik batch deneylerinden elde edilen denge izotermi modelleri aracılığıyla tanımlanmış ve retardasyon faktörü (Rdm) hesaplanmıştır.tr_TR
dc.contributor.departmentJeoloji Mühendisliğitr_TR
dc.contributor.authorID10138837tr_TR


Files in this item

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record