• Sonuç bulunamadı

GROUNDWATER WITHDRAWAL IN KONYA CLOSED BASIN and GEODETIC MONITORING OF POSSIBLE CONSEQUENCES

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2022

Share "GROUNDWATER WITHDRAWAL IN KONYA CLOSED BASIN and GEODETIC MONITORING OF POSSIBLE CONSEQUENCES"

Copied!
10
0
0

Yükleniyor.... (view fulltext now)

Tam metin

(1)

ve 

OLASI SONUÇLARININ J EODEZİK YÖNTEMLERLE İZLENMESİ 

A. ÜSTÜN , E. TUŞAT , R. A. ABBAK 1

1 Selçuk Üniversitesi, Mühendislik‐Mimarlık Fakültesi, Jeodezi ve Fotogrametri Müh. Bölümü 42075 Kampus/Konya, austun@selcuk.edu.tr, aabbak@selcuk.edu.tr

2 Selçuk Üniversitesi, Çumra Meslek Yüksek Okulu, Çumra/Konya, etusat@selcuk.edu.tr 

Özet

Yaklaşık  55 000  km 2 lik bir alanı kaplayan Konya Kapalı Havzası tarımsal ve endüstriyel üretim açısından Türkiye’nin önemli merkezlerinden biri konumundadır. Bölge yeraltı sularındaki hızlı çekilme nedeniyle büyük bir ekolojik ve çevre felaketinin eşiğindedir. Küresel ısınma, nüfus artışı, yeraltı suyunun aşırı ve yanlış kullanımı ve diğer çevresel faktörlerden kaynaklanan bu azalma bölgede yaşayan üç milyona yakın nüfus ve diğer canlı türlerinin geleceğini doğrudan etkilemektedir. Bu nedenle yeraltı ve yerüstü olmak üzere su kaynaklarının yönetimine ilişkin çalışmaların hızla hayata geçirilmesi ve olası sonuçların en aza indirgenmesi kapsamında yer bilimlerini ilgilendiren tüm disiplinlerde acil bir işbirliği gerekmektedir.

Bu çalışmada Konya Kapalı Havzasına dağılmış su kuyularına ilişkin zaman dizisi verileri yardımıyla yeraltı su seviyelerinde gözlenen değişim ortaya konulmakta; bulgular diğer meteorolojik verilerle birlikte değerlendirilerek gelecekteki olumsuz sonuçlar tahmin edilmektedir. Kuyu verilerine göre bazı yerlerde 1 m’ye varan yıllık su seviyesindeki düşüşün oldukça anlamlı olduğu değerlendirilmektedir. Bu azalmaya bağlı olarak dünyadaki benzer havzalarda olduğu gibi havza genelinde zemin deformasyonu (çökme) beklenmektedir. Ayrıca bazı lokal alanlarda çok kısa zaman içerisinde gerçekleşen obruk oluşumları (birkaç yüz metrelik çap ve derinliğe sahip) gözlenmektedir. Bütün bu gözlemler ve sonuçlar göz önüne alındığında, bölgenin olası zemin deformasyonlarının jeodezik yöntemlerle izlenmesi gerektiği ortaya çıkmaktadır. Bu çerçevede öncelikle havzayı kapsayan bir GPS izleme ağının oluşturulması ve periyodik GPS gözlemlerinin gerçekleştirilmesi öngörülmüştür. Bu çalışmada  6 noktalı olarak tesis edilen GPS ağı ve yapılan test ölçülerinin ilk sonuçları sunulmaktadır. Ayrıca proje kapsamında gerçekleştirilmesi öngörülen InSAR yönteminin deformasyon çalışmalarına katkısı değerlendirilmektedir.

Anahtar kelimeler : Konya Kapalı Havzası, yeraltı suyu, arazi çökmesi, deformasyon ölçmeleri, GPS ağı. 

GROUNDWATER WITHDRAWAL IN KONYA CLOSED BASIN  and 

GEODETIC MONITORING OF POSSIBLE CONSEQUENCES  Abstract

Konya Closed Basin that covers about 55 000 km 2 has an important position in view of agricultural and industrial production of Turkey. The basin is on the threshold of a great hazard ecologically and

(2)

environmentally because of the decline of its groundwater. The decline resulted by global warming, rising of population, the over‐ and mis‐use of and other environmental factors directly affects the future of people and other species living in the region. Hence, it is need an urgent cooperation of all disciplines concerning the Earth sciences in sense putting the studies rapidly on the management of surface and ground waters and reducing the negative consequences.

In this study, the variability of groundwater levels using by the observed time series in the wells scattered into Konya Closed Basin is presented and the unfavorable outcomes in the future are estimated by means of findings and other meteorological parameters. According to the well data, it has been interpreted that the decline of 1 m/year in the groundwater levels in some parts of the basin is significant. Depending on the consequences of those findings it is expected that a surface deformation (subsidence) like similar basins in the world occurs. Moreover, some local obruks (i.e. carstic depressions), which have the size and depth of several hundred meters, have been observed in short time periods. Consequently, taking into account all observations and their results, a requirement appears for monitoring the possible subsidence of Konya Closed Basin by geodetic techniques. In this context, the establishment of a GPS network surrounding the basin has been anticipated for monitoring the deformations mentioned above.

Here, GPS processing results of such a network with 6 points are given based on the GPS carrier phase the measurements. And also, the contribution of the InSAR method into detection of surface deformation is being evaluated.

Keywords: Konya Closed Basin, groundwater, subsidence, deformation measurements, GPS network 

1. Giriş 

Küresel  ısınma  ve  buna  bağlı  kuraklık,  içinde  bulunduğumuz  yılda  toplumsal  gündemimizi  meşgul  eden  konuların  başında  yer  almış;  özellikle  üç  büyük  şehirde  karşılaşılan  problemler,  suyun  ve  onun  akılcı  yönetiminin  canlıların  yaşamındaki  önemini  bizlere  bir  kez  daha  hatırlatmıştır.  Sorunun  ne  kadar  ciddi  olduğu  ve  gelecekte  ne  tür  riskleri  beraberinde  getireceği  Hükümetlerarası  İklim  Değişimi  Paneli  2007  raporunda açıkça görülmektedir  (IPCC, 2007). Raporda küresel ısınmanın olası sonuçları 100 yıllık bakış  açısı  içerisinde  belirli  senaryolara  göre  ele  alınmakta;  başta  su  problemleri  olmak  üzere,  bazı  canlı  türlerinin yok olması ve göçlerin başlama olasılıklarına vurgu yapılmaktadır. 

Türkiye’nin bulunduğu coğrafyada ise; değişik senaryolar çerçevesinde ortaya konulan tahminler, bölgesel  yağış  rejimindeki  değişime  bağlı  olarak  belirli  bölgelerde  kuraklık,  orman  yangınları  ve  çölleşme  riskinin  artacağını  göstermektedir.  Yağışların  Akdeniz  ve  Ege’de  azalırken,  Karadeniz’de artış  eğilimi  göstereceği  düşünülmektedir.  Türkiye’deki  iklim  değişiklikleri,  duyarlılık  değerlendirmesi  ve  uyum  tedbirlerinin  anlatıldığı  “İklim  Değişikliği  Birinci  Ulusal  Bildirimi”nde  tüm  bu  öngörüler  dile  getirilmiştir  (Apak  ve  Ubay, 2007). 

Sorunlara  ülkemiz  ölçeğinde  daha  yakından  bakıldığında,  küresel  ısınma  ile  birlikte  adı  en  çok  anılan  bölgelerden  biri  Konya  Kapalı  Havzası  (KKH)’dır.  Bölgenin  önemi,  Türkiye’nin  tarımsal  ve  endüstriyel  girdisine  yaptığı  katkıda  yatar.  Ancak  bu  katkı,  neredeyse  tamamen  su  kaynaklarına  ve  onun  sürdürülebilirliğine bağlıdır. Geniş tarım alanlarına sahip bölgede tarımsal sulamanın çok büyük bir kısmı  yeraltı sularından sağlanmaktadır. İklimdeki olası değişiklikler ve hızlı nüfus artışı gibi etkenlerin gelecekte  su  kaynaklarının  daha  fazla  tüketilmesine  neden  olması  kaçınılmazdır.  Nitekim,  bölgeye  dağılmış  yeraltı  kuyularındaki 30-40 yıllık yeraltı su seviyelerinde yer yer 1 m’ye varan anlamlı bir düşüş gözlenmektedir  (Göçmez ve İşçioğlu, 2004; Doğdu vd., 2007; Üstün vd., 2007). Günümüzdeki yağışların havzadaki yeraltı  suyunu beslemede yetersiz kaldığı, bugün kullanılan suyun büyük ölçüde jeolojik geçmişteki serin ve nemli

(3)

iklim  koşullarında  oluştuğu  Bayarı  vd.  (2004)  tarafından  gerçekleştirilen  su  yaşı  analizleriyle  ortaya  konulmuştur. 

Yeraltı  sularının  çekilmesi  nedeniyle  akifer  sistemlerde  meydana  gelen  daralma  (sıkışma),  bu  sistemlerin  üzerindeki  zeminde  düşey  yönlü  bir  deformasyon  (çökme)  oluşturabilmektedir.  Akifer  sistemleri  daraldığı  bilinen  dünyanın  başka  yerlerindeki  benzer  örnekler  göz  önüne  alındığında,  KKH  için  böyle  bir  durumla  karşılaşmak olasıdır. Yerkabuğunda  kısmi çökme olaylarının görüldüğü bazı örnekler ve bunların jeodezik  yöntemlerle izlenmesi hakkında daha detaylı bilgi Phien­wej vd. (2006), Abidin vd. (2007) ve Galloway ve  Hoffmann (2007)’de bulunabilir. 

Akifer  sistemleriyle  ilişkili  zemin  çökmelerinin  belirlenmesi  ve  izlenmesinde  genellikle  GPS  (Global  Positioning  System)  ve  InSAR  (INterferometric  Synthetic  Aperture  Radar)  tekniklerinden  yararlanılmaktadır.  Yeterli  sıklıktaki  yer  kontrol  noktalarında  gerçekleştirilen  tekrarlı  GPS  gözlemleri  söz  konusu  noktalardaki  değişimin  konuma  ve  zamana  bağlı  parametrelerini  belirler.  InSAR,  yeryüzündeki  belirli  bir  bölgenin  sayısal  yükseklik  ya  da  deformasyon  haritasını  çıkaran  radar  tekniğidir  .  Bir  uydudan  gönderilen ve yerden geri yansıyan  sinyallerinin faz farkları radar görüntüsünü meydana getirir. Massonnet  ve  Feigl  (1998)  radar  enterferometresinin  çalışma  esaslarını  ve  yerbilimlerinde  kullanım  olanaklarını  ayrıntılı bir biçimde tanıtmaktadır. 

Bu  çalışmada,  Konya  Kapalı  Havzası’nda  yeraltı  sularının  çekilmesine  bağlı  düşey  deformasyonların  belirlenmesine yönelik tesis edilen jeodezik deformasyon ağını ve bu ağda gerçekleştirilen GPS ölçülerinin  ilk  sonuçları  verilmektedir.  Diğer  taraftan,  InSAR  yönteminin  KKH  için  kullanılabilirliği  benzer  çalışmalardaki uygulama sonuçları göz önüne alınarak değerlendirilmektedir. 

2. KKH ve Yeraltı Su Seviyelerindeki Değişim 

Konya, Aksaray, Karaman ve Niğde illerini içine alan Konya Kapalı Havzası 55 380 km lik yüzölçümüyle  Türkiye’nin  en  büyük  kapalı  havzasıdır  (Şekil  1).  Güneyi  Toros  dağları  ile  çevrili  olmakla  birlikte,  topraklarının yaklaşık %65’i tarımsal amaçlı kullanıldığından Türkiye’nin tahıl ambarı olarak nitelendirilir. 

Yüzey su kaynaklarının açık denizlere akmaması en belirgin özelliğidir ve bu karakterini yaklaşık 5 milyon  yıldır  koruduğu  ifade  edilmektedir.  Geniş  düzlüklere  sahip  havzanın  iç  kesimi  taşkınların  getirdiği  gölsel  karbonatlı  çökellerden  oluşmaktadır.  Yüzeyden  derinlere  doğru  ise  yeraltı  suyunun  tutulduğu  karstik  boşluklar (akifer) içeren karbonatlı kayalar yer almaktadır (Bayarı vd., 2004). Beslenmesini büyük oranda  Toroslar’dan  gerçekleştiren  KKH  hidrojeolojik  yapısı  itibariyle  büyük  bir  yeraltı  suyu  potansiyeline  sahiptir. 

Karstik  boşluklar  zamanla  genişler  ve  üzerindeki  toprak  katmanlarını  taşıyamayacak  bir  seviyeye  gelir. 

Yüzeydeki  toprak  katmanlarının çökmesi sonucunda  “obruk”  adı  verilen büyük  çukurlar oluşur. Özellikle  Obruk Platosunda (havzanın ortasında) görülen bu tür çukurların boyutları birkaç yüz metrelik genişlik ve  derinliğe  ulaşabilmektedir.  Obruklardan  bazılarının  içi  yeraltı  suyuyla  doludur  (örn.  bak.  Şekil  2)  ve  tarımsal  sulama  için  öteden  beri  kullanılagelmektedir.  Bunlar  Şekil  1’de  mavi  noktalarla  gösterilmiştir. 

Konya  Kapalı  Havzasındaki  obruklar  ve  oluşum  nedenleri  hakkında  ayrıntılı  bir  çalışma  yapan  Pekkan  (2004),  bu  tür  obrukların  kısa  zaman  içerisinde  (birkaç  günde)  oluşabileceğini  ifade  etmiş;  son  yıllarda  Toroslar’ın eteklerinde yeni oluşumların gözlendiğini raporlamıştır.

(4)

Şekil 1: Konya Kapalı Havzası 

KKH  yarı­kurak  iklim  yapısıyla,  yıllık  300-600  mm  arasında  değişen  miktarda  yağış  alır.  Artan  insan  nüfusu, tarımsal ve endüstriyel amaçlı aşırı su kullanımı ve diğer faktörler göz önüne alındığında, belirtilen  rakamların  su  kaynaklarını  beslemekte  yetersiz  kalacağı  açıktır.  Suya  olan  talebin  her  geçen  gün  arttığı  KKH’de  yeraltı  sularının  geleceği  ve  buna  bağlı  eko­sistem  ciddi  bir  tehdit  altındadır.  Devlet  Su  İşleri  4. 

Bölge  Müdürlüğü’nce  işletilen  24  adet  kuyuya  ilişkin  yeraltı  su  seviyesi  ölçümleri  bu  endişeyi  doğrulamaktadır. Aylık su seviyesi verileri bazı istasyonlarda 1960’lı yıllardan beri kaydedilmektedir. Söz  konusu  24  kuyunun  tamamında  yeraltı su seviyesinde düşüş gözlenmiştir (ortalama 0.77 m). Kuyulardaki  zaman  dizilerine  ayrı  ayrı  bakıldığında,  çoğu  kuyuda  düşüşün doğrusal  olmadığı  başka  bir  deyişle  zaman  içerisinde  hızının  arttığı  belirlenmiştir  (örn.  bak.  Şekil  3).  Doğdu  vd.  (2007)  KKH’deki  meteoroloji  kayıtlarını 1929’dan günümüze değin incelemiş ve 1980’li yılların başından itibaren havzada önemli yağış  azalması  belirlemişlerdir.  Uzun  dönemli  (>30  yıl)  gözlem  yapılan  11  kuyuya  ilişkin  yeraltı  su  seviyelerindeki azalmalar da buna paralellik göstermektedir. 

Şekil 2: Kızören Obruğu

(5)

Şekil 3: Alakova (Meram) kuyusunda yeraltı su seviyesi değişimi 

3. Konya Kapalı Havzasında Deformasyon Çalışmaları 

Bir  önceki bölümde ortaya  konulan yeraltı su seviyesindeki büyük azalmanın önemli sonuçlarından biri de  KKH’de düşey yönlü deformasyon olasılığıdır. Yeraltı suyunu tutan akiferlerdeki su hacminin azalması ile  birlikte,  akiferlerde  şekil  deformasyonunun  (büzülme,  daralma)  meydana  gelmesi  beklenen  bir  durumdur. 

Bu  etki  yüzeyde  çökmelerin  görülmesine  neden  olur.  KKH’de  bu  tür  yüzey  deformasyonların  gerçekleşip  gerçekleşmediği,  gerçekleştiyse  değişimin  konumsal  ve  zamana  bağlı  büyüklüğü  jeodezik  yöntemlerle  belirlenebilir.  Bu  kapsamda  yararlanılabilecek  yöntemler  GPS,  InSAR,  hassas  nivelman,  gravimetri  ve  diğer  teknikleridir.  Burada  sadece  GPS  ve  InSAR  teknikleri  ele  alınacaktır.  Havzada  bugüne  değin  yürütülen  deformasyon  çalışmaları  kapsamında  GPS  tekniğinden  yararlanılmıştır.  Oluşturulan  GPS  ağı,  test  ölçüleri  ve  elde  edilen  ilk  sonuçlar  yöntemin  uygulanabilirliği  ve  geliştirilmesi  açısından  tartışmaya  açılacaktır.  InSAR  tekniği  ise  diğer  uygulama  sonuçları  çerçevesinde  değerlendirilecek  ve  KKH  için  kullanılabilirliği analiz edilecektir. 

3.1 GPS Çalışmaları 

Yeraltı suyu çekilmesine bağlı zemin çökmelerinin belirlenmesinde hedef, çalışma sahasına uygun biçimde  dağılmış  yer  kontrol  noktalarının  yüksekliklerinin  periyodik  olarak  belirlenmesidir.  GPS  ortalama  yer  elipsoidine göre yüksek konum doğruluğu veren ölçme tekniğidir. İki nokta arasındaki elipsoidal yükseklik  farkı  5-20  mm  arasında  değişen  duyarlık  düzeyinde  belirlenebilir  (bak.  Kleijer,  2005).  Ölçme  ve  değerlendirme  stratejisi,  duyarlık  değerlerin  üzerinde  belirleyici  rol  oynar.  Bu  tür  çalışmalarda  birkaç  mm’den  birkaç  metreye  ulaşabilen  düşey  deformasyon  büyüklüklerinin  güvenilir  şekilde  kestirilebilmesi  için GPS stratejisi çok iyi planlanmalıdır.

(6)

Öncelikle işe en başta GPS noktalarının seçimi ile başlanmalıdır. Yeraltı suyunun yoğun olarak kullanıldığı  bilinen  bir  başka  deyişle  su  seviyesinde  azalma  görülen  bölgeler  nokta  yerlerinin  seçimini  kolaylaştırır. 

GPS ölçmelerinde yükseklik hatalarını en aza indirgemenin yollarından biri, kontrol noktalarının pilye tesis  olarak inşa edilmesidir. 

Şekil 4: Konya Kapalı Havzası GPS test ağı (mavi) ve su kuyuları (kırmızı) 

KKH’de  düşey  yönlü  deformasyonların  belirlenmesine  yönelik  çalışmalara  2005’in  sonlarına  doğru  GPS  için  yer  kontrol  noktalarının  seçimi  ile  başlanmıştır.  Havzanın  belirli  bir  kısmını  (yaklaşık  40×70  km)  kapsayan  6  altı  noktalı  GPS  ağı  oluşturulmuştur  (Şekil  4).  Çalışma  sahası  içindeki  varolan  pilyelerden  oluşan  bu  ağa  Harita  Genel  Komutanlığı’nca  işletilen  TUSAGA  (Tulusal  Sabit  GPS  ağı)  noktası  da  eklenmiştir. 2006 yılının Mart ve Temmuz aylarında gerçekleştirilen 2’şer günlük GPS kampanyalarıyla iki  periyotluk  GPS  verisi  toplanmıştır.  Bugünlerde  3.  periyot  ölçülerinin  gerçekleştirilmesi  planlanmaktadır. 

Ölçülerde eş zamanlı olarak çalıştırılan 6 Trimble 5700 alıcısı ve Zephyr  jeodezik antenleri kullanılmıştır. 

Her oturumda 15 sn’lik gözlem aralıklarıyla yaklaşık 8-10 saatlik süreyle GPS sinyalleri izlenmiştir. GPS  ölçülerinin  değerlendirilmesi  ilk  başta  alıcının  kendi  yazılımı  yardımıyla  yapılmıştır.  Her  oturum  diğer  oturumlardan  bağımsız  olarak  değerlendirilmiş  ve  bir  noktaya  göre  dengelenen  koordinatlar

(7)

karşılaştırılmıştır.  Bağımsız  dengeleme  sonuçlarına  göre  yükseklik  bileşeni  hatası  2  mm  civarındadır. 

Oldukça  iyimser  olduğu  bilinen  iç  duyarlık  değerine  karşılık,  bağımsız  oturumların  karşılaştırılmasından  hesaplanan yükseklik hatası (tekrarlanabilirlik) ise 9 mm olarak bulunmuştur. 

GPS  yükseklik  hatasının 5  mm düzeyinde  gerçekleşmesi  projede öngörülen önemli hedeflerden biridir. Bu  hedef, düşey yönde 5 mm’ye kadar gerçekleşen konum değişikliklerinin kestirilebileceği anlamına gelir. Bu  nedenle,  GPS  ölçmelerinde  ve  değerlendirmede  stratejinin  geliştirilmesine yönelik önlemler alınacaktır. Bu  kapsamda,  akademik  bir  yazılımla  çalışılması,  atmosferik  modellemenin  daha  iyi  yapılması  ve  hassas  yörünge  bilgilerinin  değerlendirmede  kullanılması  gibi  birkaç  öncelikli  sonuca  varılmıştır.  Ayrıca  GPS  ölçümleri  sırasında  alıcı  (anten)  yüksekliğinin  1  mm’den  daha  iyi  belirlenmesi  ve  sinyal  kesilmesi,  yansıması gibi olumsuz etkenlerin en alt seviyede tutulması gerekmektedir. 

Tablo 1: GPS noktalarında Mart ve Temmuz (2006) ayları arasındaki koordinat farkları  Nokta  Kuzey  Doğu  Yukarı 

CUMR  4 -1 -8 

ISTK -1  4 -8 

OLMZ  3 -4  10 

SRYN -6 -1  18 

SUTC -2 -4  10 

Tablo  1  birinci  ve  ikinci  peryotlar  arasındaki  dengelenmiş  koordinat  farklarını  göstermektedir.  Yükseklik  bileşenindeki  konum  değişikliği  5  aylık  süre  içerisinde -8  ile  18  mm  arasında  değişmektedir.  KONY  noktasına  göre  noktaların  ikisinde  yükselme  (CUMR  ve  ISTK),  diğer  üçünde  alçalma  görülmektedir. 

Yukarıda yükseklik bileşeni için bulunan 9 mm’lik konum hatası, periyotlar arasındaki farkların anlamlılık  düzeyini  düşürmektedir.  Olası  bir  hareketin  5  aylık  süre  yerine  daha  uzun  aralıklı  ölçülerle  ortaya  çıkarılması  daha  kuvvetle  muhtemeldir.  Ayrıca  sabit  nokta  olarak  seçilen  KONY  istasyonu  her  ne  kadar  dağlık  alanda  olsa  da  havza  içerisinde  kalmaktadır.  Dolayısıyla  dayanak  noktasının  (ya  da  noktalarının)  havza dışında seçilmesi gerekebilir. 

3.2 Düşey Yönlü Deformasyonların InSAR Tekniği ile İzlenmesi 

Bir  havzayı  ilgilendiren  arazi  çökmelerinin  tespit  çalışmalarında,  GPS’nin  zayıf  yanlarından  biri,  kontrol  noktası  yoğunluğunun  (sıklığının)  çoğu  kez  yetersiz  kalmasıdır.  Örneğin  KKH  için  her  100  km ’de  bir  kontrol noktasının bulunması göz önünde alındığında tüm havza için 550 noktaya gereksinim vardır. Bunun  uygulamada  gerçekleştirilebilir  yanı  hemen  hemen  hiç  yoktur.  İşte  böyle  bir  durumda,  en  etkili  yöntem  yaklaşık  15  yıllık  bir  geçmişe  sahip  InSAR  tekniğidir.  SAR  görüntülerindeki  nokta  yoğunluğu,  en  küçük  resim  elemanı  olan  piksellerle  tanımlanır.  Piksellerin  konumsal  çözünürlüğü  onlarca  metreye  kadar  düştüğünden, SAR görüntüleri milyonlarla ifade edilen nokta yoğunluğuna sahip olur. Bu sayede çok geniş  alanların izlenmesi kolaylaşır. 

SAR  enterfometresinin  temel  kullanım  amacı  yeryüzündeki  topoğrafik  kitlelerin  yüksekliklerinin  elde  edilmesidir.  Aynı  yörüngede  fakat  farklı  zamanlarda  alınan  SAR  görüntülerindeki  aynı  piksellere  karşılık  gelen  faz  değerleri  farkı  (enterferogram)  topoğrafyadaki  değişimi  yansıtır.  Şekil  5  bir  maden  sahasındaki  düşey  yönlü  yüzey  deformasyonlarının  InSAR  tekniğine  dayalı  enterferogram  görüntüsü  yardımıyla  nasıl  modellendiğine  örnektir.  Resimde  renk  konturlarının  sıklaştığı  alanlar  çökme  ya  da  yükselmeyi  göstermektedir.  Bu  teknikle,  yer  kabuğundaki  düşey  yönlü  değişim  çok  yüksek  bir  çözünürlükte  1  cm  seviyesinde  belirlenebilmektedir  (Massonet  ve  Fiegl,  1998;  Pritchard,  2006).  Maden  arama,  yeraltı

(8)

sularındaki  değişim,  sel,  toprak  kayması,  volkanizma,  plaka  tektoniği  vb.  kaynaklı  her  türlü  yüzey  deformasyonlarının izlenmesi InSAR tekniğinin uygulama alanları içindedir. 

Şekil 5: SAR görüntülerinden elde edilen enterferogram 

InSAR  uygulamaları  için  veri  toplayan  uydular  1990’lı  yılların başından itibaren fırlatılmaya başlamıştır. 

Bunlardan ERS­1 (1991), JERS­1 (1992), RADARSAT­1 ve ERS­2 (1995) C­band algılayıcılara sahiptir. 

2002  yılında  fırlatılan  Envisat  uydusu  gelişmiş  C­band  algılayıcısı  ile  mm  düzeyindeki  yükseklik  değişimlerini saptayabilmektedir.  ALOS­PALSAR (2006) ve TerraSAR­X (2007) gibi güncel uydular ise  L­ ve X­band algılayıcılarla donatılmıştır. 

Yeraltı  sularının  aşırı  çekilmesi  neticesinde  akifer  sistemlerinde  meydana  gelen  geçici  ve  kalıcı  deformasyona  bağlı  zemin  çökmelerinin  izlenmesinde  InSAR  tekniğinin  başarıyla  uygulandığı  örnekler  vardır.  Bunlardan  ilki  Galloway  vd.  (1998)  tarafından  Kaliforniya  Antilop  Vadisi,  Mojave  Çölü’nde  gerçekleştirilen  çalışmadır.  1000  km lik  alanı  kapsayan  bu  çalışmada,  ERS­1  uydusundan  elde  edilen  1993-1995  yılları  arasındaki radar verilerinden yeraltı sularının çekilmesine bağlı akifer sistemi sıkışması  ve 2  m’ye  varan çökmeler  belirlenmiştir.  Sonuçların  geleneksel  yöntemlerle (GPS  ve  hassas  nivelman)  de  tutarlılık gösterdiği görülmüştür. İkinci örnek, zemin deformasyonu 1935 yılından beri jeodezik yöntemlerle  gözlenen  Las  Vegas  Vadisi’dir.  Birleşik  Devletler’in  en  hızlı  büyüyen  bu  metropolünde  yeraltı  suları  60  yılda  (1912-1972)  70  m  çekilmiştir.  1992-1999  yılları  arasındaki  40’tan  fazla  enterferogram  yardımıyla  geniş bir alana yayıldığı gözlenen kalıcı deformasyonların yanı sıra elastik (mevsimsel) deformasyonlar da  ortaya  çıkarılmıştır  (Hoffmann  vd.,  2001).  Bu  çalışmanın  bir  başka  özelliği,  elde  edilen  sonuçlar  akifer  sistemin  elastik  kapasite  katsayısının  kestirilmesi  için    kullanılmıştır.  Son  örnek  ise  komşumuz  İran’ın  kuzey­doğusundaki  Masshad  Vadisi’ndendir.  InSAR,  nivelman  ve  GPS  teknikleriyle  gözlem  altına  alınan  bu  vadideki  zemin  çökmesi  1960’lardan  bu  yana  60  m  düştüğü  bilinen  yeraltı  su  seviyesi  ile  ilişkilendirilmektedir  (Motagh  vd.,  2007).  2003-2005  yılları  arasını  kapsayan  10  adet  enterferogram  yardımıyla  27  cm/yıl  hızındaki  çökme  InSAR  tekniğiyle  belirlenmiş  ve  sonucun  sürekli  GPS  istasyonlarından elde edilen çökme değeriyle (22 cm/yıl) tutarlı olduğu sonucuna varılmıştır. 

İşte  sözü  edilen  bütün  bu  başarılı  örnekler  InSAR  tekniğini  kullanmanın  KKH  için  ne  kadar  anlamlı  olduğunu  ortaya  koymaktadır.  Sonuç  olarak  bu  çalışmada  SAR  görüntüleriyle  KKH’deki  olası  zemin  çökmelerinin izlenmesinin uygun olacağı değerlendirilmektedir.

(9)

4. Sonuç ve Öneriler 

1980’li  yılların  başından  itibaren  Konya  Kapalı  Havzasında  gözlenen  yeraltı  suyunun  çekilmesindeki  en  önemli faktörlerin insan kaynaklı olduğu bilinmektedir. Tarımsal ve endüstriyel amaçlı aşırı su kullanımı ve  var  olanların  kirletilmesi,  sera  gazı  salınımına  bağlı  küresel  iklim  değişiklikleri  havzanın  su  kaynaklarını  dolayısıyla  eko­sistemin  geleceğini  tehlikeye  sokan  en  önemli  nedenlerdir.  Su  kaynaklarının  sürdürülebilirliği  ancak  ve  ancak  disiplinler  arası  çalışmayla  yürütülebilecek  geniş  kapsamlı  yönetim  programı ile sağlanabilir. Bu çerçevede havzadaki su kaynaklarına bağlı bütün bileşenler dikkatle izlenmeli  ve olası olumsuz sonuçlarına karşı hızla önlem alınmalıdır. 

KKH’daki  yıllık  1  m’ye  varan yeraltı suyu  çekilmesi  ve  buna  bağlı  akifer  sistemlerindeki  kalıcı  ve  geçici  (mevsimsel) değişimler pek çok sorunu beraberinde getirmektedir. Bunlardan biri, olası zemin çökmeleridir. 

Başta  Amerika  Birleşik  Devletleri  olmak  üzere  dünyanın  pek  çok  ülkesindeki  su  havzalarında  zemin  çökmeleri  gözlenmektedir.  Bu  tür  yüzey  deformasyonlarının  yaratacağı  en  önemli  tehdit  yol,  su,  kanal,  yerleşim alanı, sanayi tesisleri gibi yeraltı ve yerüstü yapılara vereceği zarardır. Ortaya konulan tehdidin ne  kadar  ciddi  olduğu  KKH’de  görülen  obruklardan  anlaşılmalıdır.  Çok  kısa  zamanda  oluştuğu  bilinen  obrukların yerleşim alanlarında da oluşma potansiyeli her zaman vardır. 

Bütün  bu  olasılıklar  göz  önüne  alındığında  olası  yer  çökmelerinin  jeodezik  yöntemlerle  izlenmesi  gereği  kaçınılmazdır.  Bu  çalışmada  KKH  için  başlatılan  GPS  ve  InSAR  tekniklerine  dayalı  zemin  çökmelerinin  izlenmesi projesi hakkında bilgi verilmiştir. İlk ölçüleri 2006 yılında gerçekleştirilen GPS deformasyon ağı  ile  düşey  yöndeki  konum  değişikliklerinin  izlenmesi  amaçlanmıştır.  Elde  edilen  iki  peryotluk  ön  değerlendirme  sonuçlarına  göre  10  mm’nin  üzerindeki düşey  yönlü  konum  değişimlerinin  belirlenebileceği  sonucuna  varılmıştır.  Ancak  havzanın  büyüklüğü  göz  önüne  alındığında  sadece  GPS  tekniği  deformasyonların izlenmesinde yetersiz kalmaktadır. Üstelik geçmişe dönük veri elde etme olanaksızlığının  yanı  sıra  tesis  ve  ölçme  işlemleri  ekonomik  olarak  pahalı  ve  yoğun  emek gerektirmektedir. InSAR tekniği  ise  dünyadaki  uygulama  örneklerinden  öğrenildiği  kadarıyla  hem  konumsal  çözünürlük  hem  doğruluk  açısından  son  derece  başarılıdır.  Ayrıca  1990’lı  yıllardan  günümüze  değin  uydu  verilerine  erişme  olanağı  bu yöntemin en önemli avantajlarından biridir. 

Teşekkür 

Bu  çalışmada  kullanılan  24  kuyuya  ilişkin  yeraltı  su  seviyesi  gözlemleri  DSİ  4.  Bölge  (Konya)  Müdürlüğü’nden  temin edilmiştir. Hak Harita (Adnan Kılınç) arazi çalışmalarına GPS alıcılarıyla destek vermiştir. 

Kaynaklar 

Abidin, H. Z., Andreas, H. Djaja, R., Darmawan, D.  Gamal, M. (2007) Land subsidence characteristics of  Jakarta  between  1997  and  2005,  as  estimated  using  GPS  surveys, GPS Solutions,  DOI  10.1007/s10291­ 

007­0061­0. 

Apak,  G.  ve  Ubay  B. eds.  (2007) Türkiye İklim Değişikliği Birinci Ulusal Bildirimi,  Çevre  ve  Orman  Bakanlığı Raporu, Ankara, 274s.

(10)

Bayarı,  S.,  Özyurt,  N.,  Kilani,  S.  (2004)  Konya  Gölün’nden  Konya  Çölü’ne:  Karbon­14  yaşları  ışığında  Konya  Kapalı  Havzası  yeraltı  sularının  geleceği, Yeraltı suyunun Kullanımı, Problemler ve Çözüm Yolları, 22–24 Aralık 2004, Konya, 19–28. 

Doğdu,  M.  Ş.,  Toklu,  M.  M., Sağnak, C. (2007) Konya Kapalı Havzası’nda yağış ve yeraltı suyu seviye  değerlerinin  irdelenmesi, I. Türkiye İklim Değişikliği Kongresi–TİKDEK 2007,  11–13  Nisan  2007,  İstanbul. 

Galloway, D., L., Hudnut, K.,W., Ingebritsen, S., E.,  Phillips, S., P., Peltzer, G., Rogez, F., Rosen, P., A. 

(1998)  Detection  of  aquifer­system  compaction  and  land  subsidence  using  interferometric  synthetic  aperture  radar,  Antelope  Valley,  Mojave  Desert,  California, Water Resources Research,  34  (10):  2573– 

2585. 

Galloway,  D.  L.  ve  Hoffmann,  J.  (2007)  The  application  of  satellite  differential  SAR  interferometry­ 

derived ground displacements in hydrogeology, Hydrogeology Journal, 15: 133–154. 

Göçmez.  G,  ve  İşçioğlu,  A.  (2004)  Konya  Kapalı  Havzasında  yeraltı  suyu  seviye  değişimleri, Yeraltı suyunun Kullanımı, Problemler ve Çözüm Yolları, 22–24 Aralık 2004, Konya, 9–18. 

Hoffmann, J., Zebker, H. A., Galloway, D. L. Amelung, F. (2001) Seasonal subsidence and rebound in Las  Vegas Valley, Nevada, observed by synthetic aperture radar interferometry, Water Resources Research, 37  (6): 1551–1566. 

IPCC (2007) Intergovernmental Panel on Climate Change Fourth Assessment Report (AR4),  http://en.wikipedia.org/wiki/IPCC_Fourth_Assessment_Report 

Karaca, M. ve Şen, Ö. L. (2007) Küresel Isınma: Gerçekler ve Belirsizlikler,  http://climate.eies.itu.edu.tr/html/kureselisinma.html 

Kleijer,  F.  (2005) Troposphere Modeling and Filtering for Precise GPS Leveling,  PhD  Thesis,  Publications  on  Geodesy  56,  Netherlands  Geodetic  Commission,  Optima  Grafische  Communicatie,  the  Netherlands. 

Massonnet,  D.  ve  Feigl,  K.  L.  (1998)  Radar  interferometry  and  its  applıcatıon  to changes  in  the  Earth’s  surface, Reviews of Geophysics, 36 (4): 441–500. 

Motagh,  M.,  Djamour,  Y., Walter, T. R., Wetzel, H. U., Zschau, J. Arabi, S. (2007) Land subsidence in  Mashhad  Valley,  northeast  Iran:  results  from  InSAR,  levelling  and  GPS, Geophysical Journal International, 168, 518–526. 

Phien­wej,  N.,  Giao  P.  H.,  Nutalaya,  P.  (2006)  Land  subsidence  in  Bangkok,  Thailand, Engineering Geology, 82: 187–201. 

Pritchard,  M.  E.  (2006)  InSAR,  a  tool  for  measuring  Earth’s  surface  deformation, Physics Today,  July,  68–69. 

Üstün, A., Abbak, R. A., Yiğit, C. Ö.,  Tuşat, E. (2007) Trend and Correlation Analysis of Groundwater  Levels  in  Konya  Closed  Basin, 24 th IUGG General Assembly, Earth: Our Changing Planet,  2–13  July  2007, Perugia, Italy.

Referanslar

Benzer Belgeler

Bunlar Halı Müzesi, Kilim ve Düz Dokuma Yaygılar Müzesi, Türk Vakıf Hat Sanatları Müze­ si ile Türk İnşaat ve Sanat Eserleri Mü­ zesi’dir.. Halı Müzesi

Sebilürreşat, bu redci tavrını, bir taraftan milliyetçiliği Osmanlı Devleti'nin parçalanmasının sebebi olarak gören siyasî bir gerekçeye, diğer taraftan

TMMOB Gıda Mühendisleri Odası Yayınları Kitaplar Serisi Yayın No:1 , 4... Et Bilimi

According to these standards, if an authors request to withdraw their already sub- mitted article for publishing to a journal, a letter signed by all authors stating their request

Farklı tekniklerle, kaynak iĢlemi sonucunda oluĢacak çarpılmalar engellenebilir. Bu tekniklerden birinde parça kaynak iĢlemi sonunda oluĢması istenen geometride

Romania has over 100,000 children living in orphanages, one in five of --- will end his life in a psychiatric institution.. This internationally acclaimed photographer, one of

Dergide yayınla.nan eserlerin sorumluluğu y~zarlarına aittir.. Afife GOdlyener).. ı "Buluntular Işığında Lagtna ve Yakın

[r]