Sapanca Gölü’nde Seepage Metre (Sızıntı Ölçer) Çalışmaları

Sapanca Gölü ve alüvyon arasındaki beslenim-boşalım ilişkisinin ortaya konması ve miktar açısından değerlendirilmesi amacıyla gölün güney kıyısı boyunca bazı gözlemsel ve deneysel çalışmalar yapılmıştır.

Öncelikle, 2012 yılı Ekim ayı içinde havzanın güneyindeki alüvyondan, göle olan yeraltı suyu boşalımlarının tespit edilmesi amacıyla gölün kıyı hattı üzerinde SASKİ’ye (Sakarya Su ve Kanalizasyon İdaresi) ait tekne ile lokasyon belirleme çalışmaları yapılmıştır (Şekil 2.8).

Şekil 2.8. Sapanca Gölü’nde güney kıyı hattı üzerinde yeraltı suyu boşalımlarını belirleme çalışmaları

Bu çalışma ile gölün güney kıyı hattı üzerinde göl tabanından yeraltı suyu çıkışlarının gözlendiği 21 lokasyon belirlenmiştir (Şekil 2.9). Bu lokasyonların koordinat bilgileri Tablo 2.1’de sunulmuştur.

Sapanca Gölü güney kıyı hattı üzerinde belirlenen yeraltı suyu çıkışlarının miktar ve kalite açısından ortaya konması amacıyla deneysel bir yöntem olan sızıntı ölçerler (seepage meter) kullanılmıştır (Şekil 2.10, Şekil 2.11).

Seepage metre çalışmaları ilk olarak 1944 öncesi sulama kanallarında ki sızma ile oluşan kayıp miktarının belirlenmesi amacıyla kullanılmıştır (Israelson and Reeve 1944). 1970’li yıllardan sonra daha çok göl, akarsu, deniz ve sulak alanlar gibi bölgelerde yüzey ve yeraltı suyu akış yönlerinin tayini, miktar ve yeraltı suyu kalitelerini belirlemek amacıyla kullanılmıştır (McBrideand Pfannkuch 1975; Lee, 1977; John and Lock 1977; Lee and Cherry 1978, Downing and Peterka 1978, Erickson 1979, Brezonik 1980).

35 35

Tablo 2.1. Sapanca Gölü güney kıyısı boyunca yeraltı suyu çıkışların gözlendiği lokasyonların koordinat bilgisi

Gözlem İstasyon No Tarih X Y Z (m) 1 11.10.2012 262760 4510093 29 2 11.10.2012 262928 4509999 25 3 11.10.2012 263512 4510012 29 4 11.10.2012 263833 4509972 27 5 11.10.2012 264349 4509891 27 6 11.10.2012 265131 4509652 29 7 11.10.2012 266265 4509555 28 8 11.10.2012 267248 4509624 26 9 11.10.2012 268045 4509413 29 10 12.10.2012 269030 4509156 26 11 12.10.2012 269410 4508847 27 12 12.10.2012 269751 4508459 30 13 12.10.2012 270004 4508456 29 14 12.10.2012 270268 4508434 25 15 12.10.2012 270649 4508500 30 16 12.10.2012 270941 4508788 30 17 12.10.2012 271223 4508890 28 18 12.10.2012 271529 4508902 28 19 12.10.2012 272243 4509100 24 20 12.10.2012 272782 4509599 25 21 12.10.2012 272973 4509771 30

Bu yöntem ile seepage metrenin birim alanından (A=0,2375 m2), birim zamanda (gün) alınan su miktarı (m3_{) olan sızıntı akısı (Q=seepage flux-m}3

/m2/gün), Denklem (2.1) deki gibi hesaplanmaktadır (Lee 1977);

Q=V/(t.A) (2.1)

Uygulanan yöntem, belirlenen sızıntı akısı ile boşalımın olduğu sedimanın yüzey alanı çarpıldığında sedimandan toplam boşalan hacmin kolaylıkla hesaplanabildiği bir yöntemdir.

36 36

Şekil 2.9. Sapanca Gölü güney kıyısı boyunca alüvyondan göle olan yeraltı suyu boşalımların tespit edildiği lokasyonlar ile seepage (sızıntı) metrelerin yerleştirildiği alanlar

Seepage (sızıntı) metreler genellikle göl, deniz veya akarsu tabanından sızan (sisteme giren veya çıkan) yeraltı suyu akış miktarını doğrudan ölçen basit ve maliyeti düşük düzeneklerdir. Seepage metrelerin tasarımları, yapılacak olan çalışmanın amacına ve yerleştirileceği ortama göre farklılıklar göstermektedir.Önceki araştırmacılar seepage metre yapımı için PVC boru (Schincariol, Mc Neil, 2002), plastik kova (Cey ve diğ., 1988; Alexander and Caissie 2003), paslanmaz çelikten yapılmış silindirik düzenek (Paulsen ve diğ., 2001), fiberglas kapak (Shinn ve diğ.,) ile galvanizden yapılmış su tankı ve benzeri düzenekler kullanmışlardır.

Bu çalışmada, seepage metre yapımı için 220 litre hacimli, 55 cm çaplı polietilen plastik (L-Ring) ve çelik variller kullanılmıştır (Şekil 2.10). Variller tabandan ve tavandan 30 cm uzunluğunda enine düzgün olacak şekilde kesilmiştir. Böylelikle 1 varilden iki adet silindirik düzenek elde edilmiştir. Bu düzeneklerin göl tabanına yerleştirilen kısmı açık, üst tarafı ise su sızdırmayacak şekilde kapalıdır.

37 37

Seepage metrelerin üst tarafından yaklaşık 2 cm çapında sızdırmaz kapağı olan delikler açılmıştır. Bunun amacı göl tabanına yerleştirilen seepage metrenin içerisinde hava, gaz vb. kabarcıkların kalmasını önlemektir. Seepage metreler sığ göl tabanına yerleştirilirken üzerindeki hava delikleri açık olacak şekilde silindirik düzenek çevirilerek veya itilerek en az 20 cm gömülene kadar ve üzerinde ortalama 5-10 cm boşluk kalacak şekilde yerleştirilmiştir. Bu düzey seepage metre ile suyun numune şişesine aktarılacak olan musluğun olduğu düzeydir. Düzenek göl tabanına yerleştirildiktan sonra üst taraftaki kapakları kapatılıp sistemin dengeye ulaşması beklenmiştir. Sonraki aşamada göl tabanından sızan suyun miktarının ölçülebilmesi amacıyla suyun toplanacağı numune şişesi bir hortum yardımıyla seepage metreye sıkıca monte edilmiştir. Hortumun çapı yaklaşık 0,5 cm, numune şişesinin hacmi ise en az 1 litre olacak şekilde seçilmiştir. Numunenin toplanacağı şişe veya torbanın konumu seepage metrenin altında olmalıdır. Bu sebeple numune şişeleri ve bağlantı hortumları dalgadan ve rüzgâr gibi dış etkenlerden zarar görmemesi için ve hidrolik eğimin sağlanması amacıyla göl tabanına yerleştirilmiştir (Şekil 2.10, Şekil 2.11).

Şekil 2.10. Seepage metre yapımı için kullanılan polietilen ve çelik variller

Göl üzerinde yapılan gözlemsel çalışmalar, seepage metrelerin yerleştirileceği alanların belirlenmesi aşamasında büyük fayda sağlamıştır. Ayrıca karadan yapılan gözlemsel çalışmalar ile göl kıyı hattı üzerinde sızıntı ölçerler için en uygun 4 bölge belirlenmiştir (Şekil 2.9).

38 38

Şekil 2.11. Seepage (sızıntı) metrenin göl tabanındaki konumu ile düzenek ve bağlantılarını gösterir şematik görüntü

Maşukiye-Kırkpınar arasındaki kıyı hattı, çoğunlukla sazlık ve kamışlıktan oluşmaktadır (Şekil 2.12). Bundan dolayı Kırkpınar-Sapanca arasındaki kıyı bölgesi tercih edilmiştir (Şekil 2.13). Seepage metrelerin yerleştirilmesi için karadan ulaşımın kolaylıkla yapılabildiği, göl sığ tabanında su çıkışına bağlı kum konilerinin gözlendiği, kaya, yosun, ot vb. alanlardan uzak bölgeler seçilmiştir. Seepage metreler kıyıdan yaklaşık 2-3 m mesafede ve ortalama 30 cm derinlikteki alanlara yerleştirilmiştir (Şekil 2.14).

Şekil 2.12. Maşukiye-Kırkpınar arasındaki seepage metrelerin yerleştirilmesine uygun olmayan sazlık kamışlık alanlar

39 39

Şekil 2.13. Kırkpınar-Sapanca arasındaki seepage metrelerin yerleştirilmesi için uygun olan kıyı alanları

Göl tabanından sızan su miktarını belirlemek amacıyla 2014 ve 2015 yılları Şubat- Haziran ayları arasında her hafta düzenli olarak gölde ölçümler gerçekleştirilmiştir (Şekil 2.14).

Ölçüm periyodunu belirlemek amacıyla ilk hafta her gün, ikinci hafta iki günde bir göle gidilerek seepage metrelerden sızan numune miktarları gözlenmiş son olarak haftada bir periyodik ölçüm çalışmaları tamamlanmıştır.

Şekil 2.14. Sapanca Gölü seepage (sızıntı) metre çalışmaları a) Arazide seepage metrenin montaj aşaması, b) Seepage metrenin göle yerleştirilmesi, c) Seepage metreye numune şişesinin montajı, d) Göl tabanından sızan su miktarının numune torbasından ölçümü

2014 yılında seepage metrelerden alınan sızıntı suyu miktarları yaşanan kuraklık sebebiye minimum düzeyleri karakterize etmektedir. 2015 yılında yağışların mevsim normallerinde seyretmesi ve karların erimesi sonucu göl taşkın seviyeye ulaşmıştır. Bu yıl içerisinde seepage metrelerden alınan sızıntı su miktarları ise maksimum düzeyleri karakterize etmektedir (Şekil 2.15).

40 40

Şekil 2.15. Sapanca Havzası’nda a) 2014 (Nisan) yılında kuraklığın yaşandığı dönemde yapılan arazi çalışması, b) 2015 (Nisan) yılında gölün taşkın yaptığı dönemde yapılan arazi çalışması