Akkuyu Kšrfezi (Mersin) deniz suyunun fiziksel ve kimyasal šzelliklerini etkileyen sŸre•ler

(1)

Akkuyu Kšrfezi (Mersin) deniz suyunun fiziksel ve kimyasal šzelliklerini etkileyen sŸre•ler

Processes affecting the physical and chemical properties of Akkuyu Bay sea water (Mersin - Turkey)

N.Nur …ZYURT, C.Serdar BAYARI, MŸfit Þ.DOÚDU, Alparslan ARIKAN

Hacettepe †niversitesi, Jeoloji MŸhendisliÛi BšlŸmŸ, 06532 Beytepe, ANKARA

…Z

TŸrkiyeÕde inßa edilmesi planlanan ilk nŸkleer santralda Akkuyu KšrfeziÕndeki deniz suyunun soÛutma suyu olarak kullanÝlmasÝ ama•lanmaktadÝr. Deniz suyunun soÛutmada en yŸksek verimle kullanÝlmasÝ i•in fiziksel ve kimyasal šzelliklerinin yer ve zaman i•indeki deÛißimin bilinmesi gerekmektedir. Deniz suyunun sÝcaklÝk, pH, šzgŸl elektriksel iletkenlik, •šzŸnmŸß oksijen derißimi, tuzluluk ve redoks potansiyeli parametrelerinin, alan ve zaman i•indeki deÛißimi •alÝßma alanÝnda homojen olarak daÛÝlan 14 istasyonda yapÝlan bir yÝl sŸreli aylÝk šl•Ÿmlerle belirlenmiß- tir. Atmosferik ÝsÝ akÝsÝ ve yaÛÝß suyu kaynaklÝ tatlÝ su girißinin, bu parametrelerin deÛißimi Ÿzerinde etkili ana fak- tšrler olduÛu belirlenmißtir. Brunt-Vaisala duraylÝlÝk frekansÝ hesaplamalarÝ ile de desteklenen gšzlemler; deniz suyunda tŸrbŸlanslÝ difŸzyonun hakim sŸre• ve EylŸl ile Mart aylarÝ arasÝndaki dšnemde dŸßey yšnde homojen ol- duÛunu gšstermektedir. Bu dšnemin dÝßÝnda dŸßey duraylÝlÝk bozulmakta, yŸzey ve derin deniz suyunun sÝcaklÝk ve šzgŸl elektriksel iletkenlikleri arasÝndaki fark artmaktadÝr. En yŸksek duraylÝlÝk frekansÝna ve bunun bir sonucu olan dŸßey yšndeki homojenlikten sapmaya Haziran ayÝnda ulaßÝlmaktadÝr. Uzun sŸreli šl•Ÿmlere dayalÝ bulgular uygun derin deniz deßarj derinliÛinin Ð20 m ile Ð25 m dolayÝnda olmasÝ gerektiÛini gšstermektedir. SoÛutma suyu ile denize salÝnan ÝsÝnÝn hÝzla homojenleßmesi a•ÝsÝndan en uygun dšnemin Ekim Ð MayÝs aylarÝ arasÝ olduÛu be- lirlenmißtir. Deniz suyu sÝcaklÝÛÝnÝn •evresel kalite šl•Ÿt sÝnÝrlarÝ arasÝnda tutulabilmesi i•in santral ißletme verimi- nin yaz aylarÝnda dŸßŸrŸlmesi gerekebilecektir.

Anahtar kelimeler: Akkuyu Kšrfezi, deniz suyu, nŸkleer santral, tŸrbŸlanslÝ karÝßÝm.

ABSTRACT

Akkuyu Bay seawater is intended to be used as cooling water in the first nuclear power plant planned to be con- structed in Turkey. Determination of the processes affecting the variation of the seawaterÕs physical and chemical properties is essential for the optimum use of cooling water. Physical and chemical properties of the seawater com- prising of temperature, pH, specific electrical conductivity, dissolved oxygen content, salinity and redox potential were measured monthly in evenly distributed stations for a period of one year to determine the spatial and tem- poral variations. Atmospheric heat flux and fresh water inputs by rainfall were found to be major factors that affect these properties. The observations justified by Brunt-Vaisala stability frequency calculations pointed out that the seawater becomes vertically homogenous between September and February during which turbulent diffusion is the dominant process. Out of this period, vertical stability is well established and the difference between surface and deep watersÕ temperature and specific electrical conductivity increases. Maximum stability frequency and resulting vertical inhomogeneity are attained in June. Observations based on the long period measurements show that the suitable depth for the deep water discharge is around Ð 20 m and Ð25 m. Convenient period for the homogenisation of heat which is given to the sea water by the cooling water is between October-May. Efficiency of the power plant management should be reduced during the summer months, in order to keep sea water tem- peature between the limits of environmental quality criteria.

Key words: Akkuyu Bay, seawater, nuclear reactor, turbulent mixing.

Yerbilimleri, 24 (2001), 113-126

Hacettepe †niversitesi Yerbilimleri Uygulama ve AraßtÝrma Merkezi BŸlteni Bulletin of Earth Sciences Application and Research Centre of Hacettepe University

(2)

GÜRÜÞ

TŸrkiyeÕde planlanan ilk nŸkleer santral yeri olarak Akkuyu Kšrfezi (Mersin) se•ilmißtir. Benzeri diÛer termal santrallarda olduÛu gibi, nŸkleer santrallarda da, buhar Ÿretiminde kullanÝlan ka- palÝ devre akÝßkanÝn tekrar sÝvÝlaßtÝrÝlmasÝ i•in bol miktarda soÛutma suyuna gereksinim duyul- maktadÝr. Santralda Ÿretilen ÝsÝnÝn bŸyŸklŸÛŸne baÛlÝ olarak, bŸyŸk hacimlerde soÛutma suyu gereklidir. BŸyŸk hacimdeki su gereksinimi ise;

ancak yŸksek debili akarsular, bŸyŸk gšller ve denizlerden saÛlanabilmektedir. Deniz suyu, sÝ- nÝrsÝz hacimde soÛutma suyu kaynaÛÝ olmasÝ- nÝn yanÝsÝra, santralda ÝsÝnmÝß soÛutma suyunun uzaklaßtÝrÝlmasÝ a•ÝsÝndan da šnemli avan- tajlara sahiptir. Akkuyu NŸkleer SantralÝÕnda da soÛutma suyu olarak deniz suyunun kullanÝlma- sÝ ama•lanmÝßtÝr. Deniz suyunun fiziksel ve kimyasal šzelliklerinde yer ve zaman i•inde olußan deÛißimlerin ve bu deÛißimlere etkiyen faktšrle- rin bilinmesi, soÛutma suyunun en yŸksek verimle kullanÝlmasÝ a•ÝsÝndan bŸyŸk šnem taßÝ- maktadÝr. Deniz suyunun fiziksel ve kimyasal šzelliklerinin yer ve zaman i•indeki deÛißimi, su kŸtlesinin •evre ile olan ÝsÝ enerjisi alÝßverißi, ya- ÛÝß ve yŸzey akÝß suyu ile ortama yeni su kŸtle- si girißi, buharlaßma ile su kŸtlesi kaybÝ ve farklÝ fiziksel ve kimyasal karakterdeki deniz sularÝnÝn karÝßÝmÝ tarafÝndan belirlenmektedir. Bu •alÝß- mada; Akkuyu Kšrfezi deniz suyunun doÛal ko- ßullardaki fiziksel ve kimyasal šzelliklerinin yer ve zaman i•indeki deÛißiminde etkili olan faktšr- lerin ve sŸre•lerin belirlenmesi ama•lanmÝßtÝr.

‚alÝßma, daha šnce METU (1984a) tarafÝndan ger•ekleßtirilmiß araßtÝrma ile ama• ve kapsam a•ÝsÝndan benzerlik gšstermektedir.

Santral alanÝnda šnceki yÝllarda yŸrŸtŸlen •alÝß- malarda bšlgenin jeolojik, hidrolojik, hidrojeolo- jik, oßinografik šzellikleri ve santralÝn •evresel etkileri araßtÝrÝlmÝßtÝr (Deniz AraßtÝrma EnstitŸ- sŸ,1977; TEK, 1983; Sabuncu ve Ersan, 1985;

METU, 1984b). Sšz konusu •alÝßmalarÝn bir kÝs- mÝnda Akkuyu Kšrfezi deniz suyunun fiziksel ve kimyasal šzelliklerinin yÝl boyu deÛißimine de yer verilmißtir (METU, 1983 ve 1984a; Veldman vd., 1988). Bu •alÝßmada ise, anÝlan šzelliklerin deÛißim aralÝÛÝnÝn belirlenmesi ve deÛißimlere etkiyen faktšr ve sŸre•lerin yakÝn ge•mißteki du- rumunun ortaya konulmasÝ ama•lanmÝßtÝr.

Akkuyu Kšrfezi, Taßucu Ül•esiÕnin 45 km batÝsÝn- da, BŸyŸkeceli (Ü•el-GŸlnar) yerleßimine baÛlÝ Akkuyu MevkiiÕnde yer almaktadÝr (Þekil 1). Ak- kuyu Kšrfezi batÝ yšnŸnde AkdenizÕe a•Ýk olup,

•alÝßma alanÝ i•inde kuzeyde Aksaz, kuzeydo- Ûuda Akkuyu ve gŸneybatÝda ‚amalanÝ Kšrfez- leri bulunmaktadÝr. Beßparmak AdasÝ, kšrfezin a•Ýk denize •ÝkÝß kÝsmÝnda (gŸneydoÛu) ve kÝyÝ- dan yaklaßÝk 4 km a•Ýkta yeralÝr.

‚alÝßma alanÝnda; derinlik Akkuyu KšrfeziÕnden gŸneybatÝya, Beßparmak AdasÝÕnÝn kuzeybatÝ a•ÝklarÝna doÛru artmaktadÝr. NŸkleer santralÝn inßa edileceÛi mendirek i•i ve ‚amalanÝ Kšrfezi sahilinde 5 m dolayÝnda olan derinlik, a•Ýklara (batÝya) doÛru 20-25 mÕye ulaßmaktadÝr. ‚alÝßma alanÝnda en derin yerler (50-70 m) Beßparmak AdasÝÕnÝn batÝsÝ ve gŸneyinde bulunmaktadÝr.

‚alÝßma, Haziran 1999 - Haziran 2000 dšne- minde her ay yerinde deniz suyunun fiziksel- kimyasal šzelliklerinin šl•Ÿlmesi ve bu šl•Ÿmler- den hareketle yeni verilerin hesaplanmasÝ ßek- linde yŸrŸtŸlmŸßtŸr. Elde edilen verilerin ve gšz- lemlerin deÛerlendirilmesi sonucunda Akkuyu KšrfeziÕnde deniz suyunun fiziksel ve kimyasal šzelliklerine etkiyen sŸre•ler belirlenmißtir.

Y…NTEM

Yerinde Ger•ek ZamanlÝ …l•Ÿmler

AraßtÝrma kapsamÝnda Haziran 1999 ve Haziran 2000 arasÝndaki dšnemde 13 saha •alÝßmasÝ yapÝlmÝßtÝr. …l•Ÿmler sakin deniz koßullarÝnda ger•ekleßtirilebildiÛinden, aylÝk šl•Ÿm zamanlarÝ hava koßullarÝna baÛlÝ olarak belirlenmißtir. Bu- nunla birlikte, šl•Ÿmlerin her ayÝn aynÝ dšnemin- de yapÝlmasÝna šzen gšsterilmißtir. ‚alÝßma kapsamÝndaki šl•Ÿmler, kšrfezde homojen olarak daÛÝtÝlmÝß 14 noktada yapÝlmÝßtÝr (bknz. Þe- kil 1). …l•Ÿm noktalarÝnÝn konumlarÝ, Garmin II Plus model GPS (KŸresel Konumlama Sistemi) cihazÝ ile ± 50 m hassaslÝk ile belirlenmißtir.

Fiziksel ve kimyasal parametrelerin šl•ŸmŸnde Hydrolab Data Sonde 3, •ok parametreli su kalitesi šl•Ÿm cihazÝ kullanÝlmÝßtÝr. Bu cihazla; pH, sÝcaklÝk, •šzŸnmŸß oksijen i•eriÛi, šzgŸl elektriksel iletkenlik, redoks potansiyeli, bulanÝklÝlÝk, derinlik, tuzluluk parametreleri, yerinde ve ger-

•ek zamanlÝ olarak saptanmÝßtÝr. YapÝlan šl•Ÿm- lerin hassaslÝk ve hata oranlarÝ ‚izelge 1Õde ve-

(3)

…zyurt vd. 115

Þekil 1. Akkuyu Kšrfezi yakÝn deniz ortamÝ yer bulduru ve batimetri haritasÝ (BayarÝ vd., 2000).

Figure 1: Location and bathymetry map of the Akkuyu Bay near-shore area (BayarÝ vd., 2000).

(4)

rilmißtir. Arazideki kalibrasyon sÝrasÝnda da be- lirtilen hassaslÝk deÛerleri elde edilmißtir. Belirle- nen istasyonlarda 2 m aralÝklarla en fazla 50 m derinliÛe kadar šl•Ÿm yapÝlmÝßtÝr.

Deniz Suyu KarÝßÝm DinamiÛi

Deniz gibi atmosfere a•Ýk su kŸtlelerinin karÝßÝ- mÝ, esas olarak su kŸtlesinin sÝcaklÝk ve yoÛun- luk gibi šzellikleri ile belirlenmektedir. Her iki parametrenin bu tip •alÝßmalarda yaygÝn olarak kullanÝlmasÝ, bu šzelliklerin šl•ŸmŸ ve/veya he- saplanmasÝnÝn olduk•a kolay olmasÝndan kay- naklanmaktadÝr.

KarÝßÝm dinamiÛinin belirlenmesinde belirleyici bir parametre olan su yoÛunluÛunun doÛrudan šl•Ÿlmesi olduk•a gŸ• olmakla birlikte, yerinde šl•Ÿlen parametrelerden (sÝcaklÝk, šzgŸl elektriksel iletkenlik, hidrostatik basÝn•) itibaren hassas bi•imde hesaplanabilmektedir. Bu •alÝßma- da, yoÛunluk deÛerleri uluslararasÝ •alÝßmalarda yaygÝn kabul gšren sigmatee (σ_t) olarak veril- mißtir. Sigmatee deÛerlerinin hesaplanmasÝnda ÒUluslararasÝ Durum EßitliÛiÓ (Fofonoff ve Mil- lard, 1983) kullanÝlmÝß olup, ilgili bilgisayar kodu BayarÝ vd. (2000) tarafÝndan verilmißtir. Artan sigmatee deÛerleri deniz suyu yoÛunluÛunun arttÝÛÝna ißaret etmektedir.

BULGULAR VE TARTIÞMA

Saha •alÝßmalarÝ sonucunda deniz suyunun sÝ- caklÝk, pH, •šzŸnmŸß oksijen derißimi, tuzluluk, redoks potansiyeli gibi fiziksel ve kimyasal šzel- likleri aylÝk šl•Ÿmler ve/veya hesapla belirlen- mißtir. Deniz suyu šzelliklerinin zaman i•inde deÛißimi tŸm šl•Ÿm noktalarÝnda belirli bir ayda ve belirli bir derinlikte yapÝlan šl•Ÿmlerin ortala- masÝ olarak verilmißtir (Þekil 2 ve 3). Bu •alÝß-

mada, 20 mÕden daha derinde yer alan šl•Ÿm noktalarÝnÝn sayÝca azlÝÛÝ ve soÛutma suyunun yaklaßÝk 20 mÕden alÝnmasÝnÝn planlanmasÝ gibi faktšrler dikkate alÝnarak, daha derin noktalara ait verilere ve deÛerlendirmelere deÛinilmemiß- tir. …l•Ÿlen ve hesaplanan parametrelerin yÝl boyunca gšsterdikleri deÛißimi belirten istatistiksel deÛerlendirmeler ‚izelge 2Õde sunulmußtur.

…zelliklerin her birinde yer ve zaman i•inde gšz- lenen deÛißimler ve bu deÛißimlerin olußmasÝn- da etkili olan sŸre•ler hakkÝndaki deÛerlendir- meler aßaÛÝdaki bšlŸmlerde verilmißtir.

Deniz Suyu Fiziksel ve Kimyasal

…zelliklerinin Zamanla DeÛißimi SÝcaklÝk

‚alÝßma sŸresince deniz suyu sÝcaklÝÛÝ 16.5ôC ile 30ôC arasÝnda deÛißim gšstermiß ve en dŸßŸk sÝcaklÝk deÛeri Mart 2000 ayÝnda, en yŸksek sÝ- caklÝk deÛeri ise Temmuz-AÛustos 1999 aylarÝn- da šl•ŸlmŸßtŸr. …l•Ÿmler boyunca en dŸßŸk sÝ- caklÝk deÛerleri Beßparmak AdasÝ a•ÝklarÝnda, derindeki šl•Ÿm noktalarÝnda gšzlenmißtir. TŸm šl•Ÿm dšneminde en yŸksek deniz suyu sÝcaklÝk- larÝ mendirek i•inde ve kšrfezin sÝÛ bšlŸmlerinde belirlenmißtir. Bu durum, dolaßÝmÝn sÝnÝrlÝ ve de- nizin sÝÛ olduÛu bšlŸmlerde atmosferik ÝsÝ girdi- sinden dolayÝ deniz suyu sÝcaklÝÛÝnÝn daha •ok artmasÝndan kaynaklanmaktadÝr. Bu gšzlem esas alÝnarak, bšlgede deniz suyu sÝcaklÝÛÝ ile hava sÝcaklÝÛÝ arasÝndaki ilißki de incelenmißtir (Þekil 4). Deniz suyu sÝcaklÝÛÝ, •alÝßma alanÝ ya- kÝn •evresindeki Devlet Meteoroloji Üßleri (DMÜ) gšzlem istasyonlarÝnda (Silifke, AydÝncÝk, Er- demli, Anamur) gšzlenen aylÝk uzun yÝllar sÝcak- lÝk ortalamalarÝndan 2ôC ile 8ôC daha yŸksek de- Ûerlere sahiptir. Normal koßullarda deniz suyunun, baßlÝca ÝsÝ kaynaÛÝ olan atmosferik ÝsÝ ile

‚izelge 1: Yerinde šl•Ÿm yšntemleri ve šl•Ÿmlerin hata dŸzeyleri.

Table 1: In-situ measurement techniques and precision of the measurements.

Parametre AlgÝlayÝcÝ DoÛruluk HassaslÝk

SÝcaklÝk Termistšr ± 0.15^oC 0.01^oC

…zgŸl elektriksel iletkenlik 6 elektrotlu hŸcre šl•Ÿm aralÝÛÝnÝn ± %1 1 ondalÝk

pH Cam pH elektrodu ± 0.2 birim 0.01 birim

‚šzŸnmŸß oksijen Polarografik ± 0.2 mg/l 0.01 mg/l

Redoks potansiyeli Platin ± 20 mV 1 mVolt

Derinlik BasÝn• SondasÝ ± 0.45 m 0.1 m

Tuzluluk Hesaplamayla ± 0.2 ppt 0.1 ppt

BulanÝklÝk Ünfrared šl•Ÿm aralÝÛÝnÝn ± %5 0.1 NTU

(5)

hÝzla dengeye gelmesi ve hava ile su sÝcaklÝkla- rÝnÝn aynÝ olmasÝ beklenmektedir. Þekil 4Õdeki durum, su kŸtlesine baßka bir kaynaktan ÝsÝ enerjisi girißi olduÛunu dŸßŸndŸrmektedir. Collins ve Banner (1979; METU, 1984a)Õa gšre, Akkuyu Kšrfezi Üsrail a•ÝklarÝndan baßlayarak šnce kuze- ye ve Üskenderun Kšrfezi dolayÝndan da batÝya yšnelen DoÛu Akdeniz kaynaklÝ akÝntÝlar ile bes- lenmektedir (Þekil 5). DolayÝsÝyla Akkuyu Kšrfezi dolayÝnda deniz suyunun yerel atmosferik sÝcak- lÝktan daha yŸksek sÝcaklÝÛa sahip olmasÝnÝn bu durumdan kaynaklandÝÛÝ dŸßŸnŸlmektedir.

…zgŸl elektriksel iletkenlik

‚alÝßma sŸresince yapÝlan šl•Ÿmlerde deniz suyunun toplam iyon i•eriÛinin bir gšstergesi olan

šzgŸl elektriksel iletkenliÛin (25^oCÕde standart- laßtÝrÝlmÝß elektriksel iletkenlik) 51750 ile 55500 µS/cm arasÝnda deÛißim gšsterdiÛi belirlenmiß- tir. AraßtÝrma sŸresi boyunca en dŸßŸk šzgŸl elektriksel iletkenlik deÛerleri KasÝm 1999Õda šl-

•ŸlŸrken, en yŸksek iletkenlik deÛerleri ise Ma- yÝs 2000 dšneminde belirlenmißtir. Yaz aylarÝn- da deniz suyunun šzgŸl elektriksel iletkenliÛi di- Ûer aylara gšre daha yŸksektir. …zgŸl elektriksel iletkenliÛin azalmasÝ, deniz suyunun toplam •š- zŸnmŸß madde i•eriÛinin de azalmasÝ anlamÝna gelmektedir. A•Ýk su kŸtlelerinde •šzŸnmŸß madde i•eriÛinin azalmasÝnda en etkili sŸre•, akarsu beslenimi ve šzellikle yaÛÝß suyunun deniz suyunu seyreltmesidir. …te yandan, šzgŸl elektriksel iletkenliÛin artmasÝ da, deniz suyunun i•sel karÝßÝmÝ vb. gibi sŸre•lerin yanÝsÝra,

…zyurt vd. 117

Þekil 2. Deniz yŸzey suyunun fiziksel ve kimyasal šzelliklerinin zamanla deÛißimi.

Figure 2. Temporal variation of physical and chemical properties of the sea surface water.

‚izelge 2: ‚alÝßma alanÝnda šl•Ÿlen ve hesaplanan verilere ait istatistiksel deÛerlendirmeler.

Table 2: Statistical assesments of the measured and calculated data from the study area.

En az En •ok Ortalama Standart sapma

SÝcaklÝk (^oC) 16.5 30 22 4.41

…zgŸl elektriksel iletkenlik (µS/cm) 51750 55500 53712 1216

Sigmatee (mg/kg) 20.7 27 22.82 1.8

‚šzŸnmŸß oksijen (mg/l) 5.5 9 7.3 0.86

pH 8.25 8.43 8.3 0.04

Redoks potansiyeli (mV) 270 470 379 29.0

DuraylÝlÝk frekansÝ (s^-2) 0 7.25*10^-4 8.10*10^-5 1.23*10^-4

(6)

Þekil 4: YŸzey deniz suyu sÝcaklÝÛÝnÝn, šzgŸl elektriksel iletkenliÛinin, ortalama aylÝk hava sÝcaklÝÛÝnÝn ve ortalama aylÝk yaÛÝßÝn yÝl boyunca deÛißimi.

Figure 4: Year-round variation of seawaterÕs surface temperature, specific electrical conductivity, mean air tempe- rature and mean monthly precipitation.

Þekil 3: Derin deniz suyunda fiziksel ve kimyasal šzelliklerin zamana baÛlÝ deÛißimi Figure 3: Temporal variation of physical and chemical properties of deep seawater.

(7)

…zyurt vd. 119

esas olarak bŸyŸk oranda buharlaßmaya baÛlÝ olarak ger•ekleßmektedir. ‚alÝßma alanÝ yakÝn

•evresinde yeralan DMÜ istasyonlarÝnÝn (Erdem- li, Silifke, AydÝncÝk, Taßucu) uzun yÝllar aylÝk toplam yaÛÝß gšzlemlerinin ortalamalarÝna gšre šz- gŸl elektriksel iletkenlik yaÛÝß miktarÝndaki artÝ- ßÝn baßladÝÛÝ sonbahar aylarÝnda azalmaktadÝr.

Buna karßÝn, šzgŸl elektriksel iletkenlik yaÛÝßta- ki azalma ile birlikte artÝß eÛilimine girmektedir (bknz Þekil 4). …te yandan, AralÝk ve Mart ayla- rÝ arasÝnda šzgŸl elektriksel iletkenlikte gšzle- nen artÝß bu parametrenin deÛerinin belirlenmesinde yaÛÝß girdisinin yanÝsÝra, baßka faktšrlerin de etkili olduÛuna ißaret etmektedir. AralÝk-Þu- bat dšneminde šzgŸl elektriksel iletkenlik deÛe- rinin beklenenden daha yŸksek deÛerler almasÝ- nÝn, sšz konusu dšnemde derin kškenli Akdeniz akÝntÝlarÝnÝn kšrfez i•ine girmesinden kaynak- landÝÛÝ dŸßŸnŸlmektedir. Bununla birlikte, bu ko- nuda kesin sonu•lara ulaßmayÝ saÛlayacak ge- niß šl•ekli veriler mevcut deÛildir.

YoÛunluk (sigmatee)

‚alÝßma alanÝna ait yoÛunluk deÛerlerinin yÝl boyunca gšsterdikleri deÛißim, sÝcaklÝk deÛißimine paraleldir. Bu durum, yoÛunluk deÛerleri Ÿzerin- de šzgŸl elektriksel iletkenliÛin yanÝsÝra, sÝcaklÝ- ÛÝn da olduk•a etkin bir faktšr olduÛunu gšster-

mektedir. Akkuyu KšrfeziÕnde yapÝlan šl•Ÿmler- den hesaplanan sigmatee deÛerlerinin yaz ayla- rÝnda yŸksek, kÝß aylarÝnda ise daha dŸßŸk oldu- Ûu gšzlenmektedir (bknz. Þekil 2 ve 3). TŸm gšzlem dšnemi boyunca sigmatee deÛerleri 20.5 mg/kg ile 27 mg/kg arasÝnda deÛißim gšs- termißtir.

‚šzŸnmŸß oksijen

Deniz suyunun sucul yaßam kalitesi a•ÝsÝndan šnemli bir parametre olan •šzŸnmŸß oksijenin

•šzŸnŸrlŸÛŸ; su sÝcaklÝÛÝ ve iyon i•eriÛi ile ters, atmosferik kÝsmi basÝn• ile doÛru orantÝlÝdÝr. ‚a- lÝßma alanÝnda hem yŸzey, hem de derin deniz suyunda •šzŸnmŸß oksijen i•eriÛi 1-2 aylÝk bir gecikme ile su sÝcaklÝÛÝ ile ters orantÝlÝ olarak deÛißmektedir. Buna baÛlÝ olarak, hava sÝcaklÝ- ÛÝnÝn dŸßŸk olduÛu kÝß aylarÝnda •šzŸnmŸß oksijen i•eriÛinin daha yŸksek olduÛu gšzlenmek- tedir. Oksijenin sudaki •šzŸnŸrlŸÛŸ sÝcaklÝkla ters orantÝlÝ olduÛundan, bu gšzlem beklenen bir durumdur. Su kŸtlesinin tamamen karÝßtÝÛÝ durumlarda derinlik boyunca •šzŸnmŸß oksijen i•eriÛi beklendiÛi gibi deÛißmemektedir. ‚alÝß- ma alanÝnda yapÝlan šl•Ÿmlerde belirlenen •š- zŸnmŸß oksijen deÛerleri 5.5 ile 9 mg/l arasÝnda deÛißmektedir. A•Ýk su kŸtlelerinde oksijen tŸke- ten canlÝlarÝn bolluk ve metabolik aktivitelerinde Þekil 5: DoÛu AkdenizÕdeki akÝntÝ yšrŸngeleri (Collins and Barner, 1979; METU, 1984aÕdan).

Figure 5: Current trajectories in the Eastern Mediterranean (after Collins and Barner, 1979; from METU, 1984a).

(8)

yÝl boyu olußan farklÝlÝklardan dolayÝ, •šzŸnmŸß oksijen i•eriÛinin karÝßÝm mekanizmasÝnÝn belirlenmesinde kullanÝmÝnÝn yanÝltÝcÝ olacaÛÝ dŸßŸ- nŸlmŸßtŸr.

pH

Deniz suyu, tampon •šzelti karakterinde oldu- Ûundan, pH deÛerine etkiyen faktšrleri hÝzlÝ bir bi•imde etkisizleßtirme eÛilimindedir. Atmosferle sŸrekli temas, karÝßÝm, sÝcaklÝk, fotosentetik ak- tivite gibi etkenler sonucunda deniz suyunun pH deÛerleri ortalama 8.3 pH birimi dolayÝnda ol- maktadÝr. Bu deÛer, •evre koßullarÝna baÛlÝ olarak, zaman i•inde zayÝf bir salÝnÝm gšsterebil- mektedir. Akkuyu KšrfeziÕnde yÝl boyunca pH deÛerleri 8.25 ile 8.43 arasÝnda deÛißmißtir. En dŸßŸk pH deÛerleri Haziran 2000Õde 8.20-8.25 arasÝnda gšzlenmißtir. Ocak 2000 ve Þubat 2000 aylarÝ ise, 8.35-8.40 arasÝndaki deÛerler ile en yŸksek pH deÛerlerinin šl•ŸldŸÛŸ aylardÝr.

Bu dšnemler, aynÝ zamanda hava ve su sÝcaklÝ- ÛÝ arasÝndaki farkÝn en az (Haziran 2^oC) ve en fazla (Ocak 8^oC) olduÛu zamanlara karßÝlÝk gelmektedir. DolayÝsÝyla kÝß aylarÝnda gšzlenen daha yŸksek pH deÛerlerinin, hava ve su sÝcaklÝk farkÝna baÛlÝ olarak, kÝß aylarÝnda deniz suyuna daha az atmosferik CO₂girdisi olmasÝndan kay- naklandÝÛÝ dŸßŸnŸlmektedir.

Redoks potansiyeli

Redoks potansiyeli bir sucul ortamÝn i•erdiÛi kimyasal bileßen tŸrleri a•ÝsÝndan yŸkseltgeyici, ya da indirgeyici eÛilimde olup olmadÝÛÝnÝn gšs- tergesidir. GŸnŸmŸz teknolojisi ile bu šl•ŸmŸn hassas olarak yapÝlmasÝ mŸmkŸn olmayÝp, šl•Ÿ- len deÛerler ancak ortamÝn indirgen, ya da yŸk- seltgen olup olmadÝÛÝnÝ gšstermektedir. ‚alÝß- ma alanÝnda deniz suyu sŸrekli oksijen i•ermesi nedeniyle, beklendiÛi gibi yŸkseltgen (oksitleyi- ci) karakterdedir. ‚alÝßma dšnemi boyunca ger-

•ekleßtirilen šl•Ÿmlerden redoks potansiyelinin +270 ile +470 mV arasÝnda deÛißtiÛi belirlenmiß- tir. Bu durum, deniz suyunun incelenen 50 mÕye kadar olan derinlik boyunca yŸkseltgen karakte- rini koruduÛunu gšstermektedir.

Deniz Suyu Fiziksel ve Kimyasal

…zelliklerinin Derinlik Boyunca DeÛißimi Akkuyu KšrfeziÕnde yapÝlan šl•Ÿmlerde deniz suyunun bazÝ fiziksel ve kimyasal (šrneÛin, pH,

•šzŸnmŸß oksijen, redoks potansiyeli) šzellikle- rinin yÝllÝk deÛißim eÛiliminin derinlikten baÛÝm- sÝz olduÛu gšrŸlmektedir (bknz. Þekil 2 ve 3).

DiÛer bir deyißle, bu parametreler hem yŸzey, hem de derin deniz suyunda zamanla aynÝ yšn- de deÛißim gšstermektedirler. Ancak šzellikle sÝcaklÝk, yoÛunluk ve šzgŸl elektriksel iletkenlik parametrelerinin aynÝ šl•Ÿm dšneminde derinlikle deÛißimleri gšz ardÝ edilemeyecek kadar bŸyŸktŸr. Deniz suyunun fiziksel ve kimyasal šzelliklerinin belirli bir zamanda derinlikle nasÝl ve ne kadar deÛißtiÛi, yŸzeydeki šzellik deÛeri- nin derindeki deÛere gšre farkÝ kullanÝlarak ince- lenmißtir (Þekil 6). Sšz konusu farklarÝn hesap- lanmasÝnda yŸzeyde yapÝlan šl•Ÿmler ile •alÝß- ma alanÝn bŸyŸk bir kesiminde en fazla derinlik olan 20 mÕdeki šl•Ÿmler kullanÝlmÝßtÝr.

EylŸl-Mart tarihleri arasÝnda, yŸzeyden derine doÛru deniz suyunda sÝcaklÝk deÛißimi gšzlen- memektedir. YŸzey suyu ve derin šl•Ÿm nokta- sÝ arasÝndaki en yŸksek sÝcaklÝk farkÝ 3-4^oC ile Haziran 1999 ve Haziran 2000 šl•Ÿmlerinde be- lirlenmißtir (bknz. Þekil 6). Mart-Haziran dšne- minde artan yŸzey ve derin su sÝcaklÝk farkÝ Ha- ziran-EylŸl tarihleri arasÝnda giderek azalmakta- dÝr. Nisan, MayÝs ve Haziran aylarÝnda derin deniz suyunun šzgŸl elektriksel iletkenlik deÛerleri yŸzey suyundan yaklaßÝk 500 µS/cm daha yŸk- sektir. DiÛer aylarda ise, yŸzey ve derin deniz suyu šzgŸl elektriksel iletkenlik farkÝ 100 µS/cm dolayÝndadÝr. Ancak, bu parametrenin šl•Ÿm hassasiyeti gšz šnŸne alÝndÝÛÝnda, Akkuyu Kšr- feziÕnde deniz suyu šzgŸl elektriksel iletkenliÛi- nin sonbahar ve kÝß aylarÝnda derinlik boyunca deÛißmediÛi anlaßÝlmaktadÝr. Deniz suyu yoÛun- luÛunun derinlikle deÛißimi de sÝcaklÝk ve elektriksel iletkenlik deÛißimine benzemektedir. Ey- lŸl-Þubat dšneminde derinlik boyunca deniz suyu yoÛunluÛu deÛißmemekte, Mart-Haziran dš- neminde yŸzey ile derin deniz suyu arasÝnda artan yoÛunluk farkÝ, Haziran-EylŸl dšneminde azalmaktadÝr. Derinlik boyunca yoÛunluk farkÝ- nÝn en yŸksek olduÛu Haziran ayÝnda sigmatee yŸzeyde 25 mg/kg iken, derinlerde 23 mg/kgÕa kadar dŸßmektedir.

Akkuyu Kšrfezi, incelenen tŸm fiziksel ve kimyasal šzellikleri a•ÝsÝndan EylŸl-Þubat dšneminde derinlik boyunca homojen karakterdedir. Mart- AÛustos dšneminde ise, yŸzey ve derin deniz suyu arasÝnda belirgin farklar olußmaktadÝr. Ey- lŸl-Þubat dšneminde tŸm šzellikler a•ÝsÝndan

(9)

yŸzey ve derin deÛerleri arasÝnda belirgin bir far- kÝnÝn olußmamasÝ, bu dšnemde su kŸtlesinin tamamen karÝßtÝÛÝnÝ gšstermektedir. YŸzey ve derin deniz deÛerleri arasÝndaki farklÝlÝÛÝn bŸyŸk olduÛu diÛer dšnemlerde ise, su kŸtlesinde tam karÝßÝmÝn saÛlanamadÝÛÝ anlaßÝlmaktadÝr.

Akkuyu KšrfeziÕnde yÝl i•inde gšzlenen farklÝ ka- rÝßÝm dšnemlerinin varlÝÛÝ; yŸzey suyunun fiziksel ve kimyasal šzelliklerinin doÛrudan •evresel faktšrler (enerji-kŸtle alÝßverißi) ile denetlendiÛi- ni, derin deniz suyunda ise karÝßÝm sŸre•lerinin etkin olduÛunu gšstermektedir. Bu durumda kšrfezin derin bšlŸmlerindeki deniz suyunun fiziksel ve kimyasal šzellikleri, yŸzey suyu ile ka- rÝßÝm sonucunda olußmaktadÝr.

Akkuyu KšrfeziÕndeki KarÝßÝm MekanizmasÝ A•Ýk su kŸtlelerinde karÝßÝm sŸre•leri A•Ýk su kŸtleleri tamamen hareketsiz olsalar bile, sistemde molekŸler ve tŸrbŸlanslÝ taßÝnÝm

ve/veya karÝßÝm ger•ekleßebilmektedir. EÛer su kŸtlesine ait herhangi bir šzellik (sÝcaklÝk, yo- Ûunluk, kimyasal i•erik vb.) homojen olarak ya- yÝlmamÝß ise, gradyan-akÝ yasasÝ (Schwarzen- bach vd.,1992) gereÛi ilgilenilen šzellik i•in sistemde homojenite saÛlanÝncaya kadar taßÝnÝm ve/veya karÝßÝm ger•ekleßmektedir. Bu tŸr taßÝ- nÝm difŸzif taßÝnÝm olarak adlandÝrÝlÝr. DifŸzif ta- ßÝnÝm, molekŸler ve tŸrbŸlanslÝ taßÝnÝm olarak iki farklÝ ßekilde ger•ekleßmektedir. MolekŸler di- fŸzyon, kimyasal gradyan faklÝlÝÛÝna baÛlÝ olarak olußmakta olup bu yolla karÝßÝm hÝzÝ •ok yavaß- tÝr. Suda, molekŸler difŸzyon deÛerlerinin 0.3 - 0.07 cm²/s arasÝnda deÛißmesi nedeniyle genellikle molekŸler difŸzyonla karÝßÝm etkin ve hÝzlÝ bir sŸre• olmamaktadÝr (Shwarzenbach vd., 1992; Chou vd.,1995). TŸrbŸlanslÝ karÝßÝm, mo- lekŸler difŸzyondan •ok daha etkili ve hÝzlÝ bir sŸre• olup, a•Ýk su kŸtlelerinde derinlik boyunca karÝßÝm, bŸyŸk oranda bu sŸre• tarafÝndan kont- rol edilmektedir. Atmosfere a•Ýk su kŸtlelerinde tŸrbŸlans; dalga hareketi; dŸßey ya da yatay

…zyurt vd. 121

Þekil 6: Akkuyu KšrfeziÕnde deniz suyu homojenliÛinin zamanla deÛißimi.

Figure 6: Temporal variation of Akkuyu Bay seawaterÕs homogeneity.

(10)

akÝntÝ makaslamasÝ, dŸzensiz kÝyÝ ya da deniz tabanÝndaki su hareketleri, yeri ve zamanÝ deÛi- ßen gelgit akÝntÝlarÝ, akÝntÝlarla olußan hareketli mikro girdaplar gibi •ok farklÝ sŸre•ler sonucunda olußabilir (Pickard ve Emery, 1990). TŸrbŸ- lansÝn ßiddeti akÝntÝyÝ olußturan kuvvetlerin ßid- detine baÛlÝdÝr. DolayÝsÝyla tŸrbŸlanslÝ difŸzyon katsayÝlarÝ zaman ve yere gšre deÛißirler. …l•ek etkisi nedeniyle yatay yšnde tŸrbŸlanslÝ karÝßÝm (yaklaßÝk 10²-10⁸cm²/s) dŸßey tŸrbŸlanslÝ karÝ- ßÝmdan •ok daha etkilidir (Schwarzenbach vd.,1992). Denizler i•in ortalama dŸßey tŸrbŸ- lanslÝ difŸzyon deÛeri 0.1-10⁴cm²/s olarak veril- mektedir (Schwarzenbach vd., 1995).

TŸrbŸlanslÝ difŸzyon, su kŸtlesi i•inde fiziksel ve kimyasal šzellikler a•ÝsÝndan farklÝ šzellikler gšsteren bšlŸmler arasÝnda ger•ekleßir. Bu sŸ- recin sistemin tŸmŸnde derinlik boyunca etkinli- Ûinin nasÝl deÛißtiÛi, Brunt-Vaisala duraylÝlÝk fre- kansÝnÝn derinlik boyunca deÛißiminin belirlenmesi yoluyla saptanabilir (Schwarzenbach vd.,1992). Bu •alÝßmada Akkuyu KšrfeziÕndeki deniz suyunun karÝßÝm dinamiÛinin a•ÝklanmasÝ i•in kullanÝlan yaklaßÝm ile ilgili kÝsa bir a•Ýklama aßaÛÝdaki bšlŸmde verilmißtir.

TŸrbŸlanslÝ difŸzyon yaklaßÝmÝ

Su kŸtlelerinde tŸrbŸlanslÝ difŸzyon sonucu karÝ- ßÝm, gradyan-akÝ yasasÝnÝn šzel bir ßekli olan Fick YasasÝna gšre ger•ekleßir (Schwarzen- bach vd., 1992);

F = E_z (1)

Bu eßitlikte; E_z, tŸrbŸlanslÝ difŸzyon katsayÝsÝ (L²T^Ð1); dC/dz (ML^Ð1) ise dŸßey yšndeki derißim gradyanÝ ve F (MLT^-1) dŸßey yšnde birim alan- dan olußan kŸtle akÝsÝdÝr. DŸßey yšnde kŸtle akÝsÝnÝn yŸksek olmasÝ, farklÝ su tabakalarÝnÝn hÝzla karÝßmasÝna neden olur. AkÝnÝn yŸksekliÛi ise, hem dŸßey yšndeki gradyanÝn, hem de ortama ait tŸrbŸlanslÝ difŸzyon katsayÝsÝnÝn bŸyŸk- lŸÛŸne baÛlÝdÝr. Bu durumda, dŸßey yšndeki gradyanÝn deÛißmediÛi koßullarda bile, etkin ka- rÝßÝmÝ saÛlayacak kŸtle akÝsÝ bŸyŸklŸÛŸnŸn E_z tarafÝndan belirleneceÛi anlaßÝlmaktadÝr. DiÛer bir ifadeyle, E_zÕnin bŸyŸk olmasÝ durumda dŸßey yšnde daha fazla kŸtle akÝsÝ olacaÛÝndan, tŸm su kŸtlesi daha iyi karÝßacaktÝr. Bir akÝßkan orta- mÝ i•in tŸrbŸlanslÝ difŸzyon katsayÝsÝnÝn belirlen-

mesindeki gŸ•lŸklerden dolayÝ, genellikle ortam- daki dŸßey yšnde derißim farklÝlÝÛÝnÝn ne denli bŸyŸk olduÛunun bir gšstergesi olan Brunt-Va- isala duraylÝlÝk frekansÝ ile E_z arasÝndaki aßaÛÝ- daki ilißkiden yararlanÝlÝr.

E_z= a(N²)^Ðq (2)

Burada; a, ortama kinetik enerji giriß seviyesini gšsteren ve her ortam i•in farklÝ deÛer alan bir sabit (L²T^Ð1); q, kinetik enerjiyi tŸrbŸlansa •evi- ren karÝßÝm mekanizmanÝn genel šzelliklerini ifa- de eden boyutsuz bir katsayÝ ve N², Brunt-Va- isala duraylÝlÝk frekansÝdÝr (T^Ð2) (Schwarzen- bach vd.,1992). Eßitlik 2Õdeki q parametresi;

akÝßkan kŸtlesinin gel-git hareketleri ve basÝn•

dalgalarÝ gibi bŸyŸk šl•ekli kuvvetler tarafÝndan karÝßmasÝ durumunda 1, karÝßÝmÝn farklÝ akÝß hÝzlarÝndaki kŸtleler arasÝndaki kesme kuvvetle- rine baÛlÝ olarak olußmasÝ halinde ise 0.5 dola- yÝnda deÛerler almaktadÝr. Brunt-Vaisala duray- lÝlÝk frekansÝ dŸßey yšndeki yoÛunluk tabakalan- masÝna baÛlÝ bir deÛißken olup, tabakalanmanÝn gŸ•lŸ olduÛu durumlarda yŸksek deÛerler al- maktadÝr. …te yandan, su yoÛunluÛu aynÝ zamanda sÝcaklÝk ve tuzluluÛa da baÛlÝdÝr. Bunun- la birlikte, Akkuyu Kšrfezi gibi nispeten sÝÛ deni- zel ortamlarda dŸßey yšnde tuzluluk deÛißiminin yoÛunluk Ÿzerindeki etkisi sÝnÝrlÝ dŸzeydedir ve denizsuyu yoÛunluÛu bŸyŸk oranda sÝcaklÝk de- Ûißimi tarafÝndan belirlenir. Bu durumda, duray- lÝlÝk frekansÝnÝn deÛeri yalnÝzca dŸßey sÝcaklÝk gradyanÝ tarafÝndan belirlenmektedir.

N²= Ðgα (3)

YukarÝdaki eßitlikte; g, yer•ekimi ivmesi (LT^Ð2);

α, suyun termal genißleme katsayÝsÝ (K^Ð1) ve dT/dz, dŸßey sÝcaklÝk gradyanÝ (KL^Ð1)ÕdÝr. Bu •a- lÝßmada duraylÝlÝk frekanslarÝ 3 nolu Eßitlik ile hesaplanmÝßtÝr. Brunt-Vaisala frekansÝnÝn artan deÛerleri farklÝ derinlikteki su tabakalarÝ arasÝn- daki tabakalanmanÝn gŸ•lŸ olduÛuna, ya da bu tabakalar arasÝnda yeterli karÝßÝmÝn olmadÝÛÝna ißaret etmektedir. DifŸzyon katsayÝsÝnÝn yŸksek deÛerleri, dŸßŸk duraylÝlÝk frekansÝna sahip, iyi karÝßmÝß, ya da zayÝf tabakalanmalÝ su kŸtleleri- ni belirtmektedir. DŸßŸk difŸzyon katsayÝsÝ ve yŸksek duraylÝlÝk frekansÝ deÛerlerine sahip su kŸtlelerinin kštŸ karÝßmÝß, diÛer bir ifadeyle iyi tabakalanmalÝ olduÛu anlaßÝlmaktadÝr.

dT dz dC

dz

(11)

DuraylÝlÝk frekansÝnÝn hesaplanmasÝ

YoÛunluk (sigmatee) ve buna etkiyen sÝcaklÝk ve šzgŸl elektriksel iletkenlik parametrelerinin yŸ- zeyde ve derinde gšzlenen deÛerleri arasÝndaki fark, dŸßey yšnde tŸrbŸlanslÝ karÝßÝmÝn •alÝßma alanÝnda olduk•a etkin bir sŸre• olduÛunu gšs- termektedir. Bu olasÝlÝÛÝn ge•erliliÛinin denetlen- mesi amacÝyla 34 ve 38 numaralÝ istasyonlar i•in Brunt-Vaisala duraylÝlÝk frekansÝ deÛerleri Haziran ve AralÝk aylarÝ i•in hesaplanmÝßtÝr (Þe- kil 7).

‚alÝßma dšneminde en yŸksek duraylÝlÝk frekan- sÝ deÛeri (7.25*10^Ð4s^Ð2) Haziran ayÝnda 34 nu- maralÝ noktanÝn 2 m derinliÛinde, en dŸßŸk du- raylÝlÝk deÛeri ise 38 numaralÝ noktada 8-16 m derinlik aralÝÛÝnda sÝfÝr olarak belirlenmißtir. Du- raylÝlÝk frekansÝnÝn dŸßŸk olduÛu derinliklerde tŸrbŸlanslÝ difŸzyon katsayÝsÝnÝn gšreceli olarak yŸksek deÛerler aldÝÛÝ, ya da etkili bir karÝßÝmÝn ger•ekleßmekte olduÛu anlaßÝlmaktadÝr. Duray- lÝlÝk frekansÝnÝn sÝfÝr olduÛu derinliklerde ise, su kŸtlesinde hi• bir tabakalanma yoktur.

AralÝk ayÝnda 38 numaralÝ noktada ilk 6 mÕden sonraki derinliklerde duraylÝlÝk olduk•a dŸßŸk olup, tabakalanma yoktur ve su kŸtlesi tamamen karÝßmÝß durumdadÝr. Haziran ayÝnda ise, su kŸtlesinin tamamÝnda tam karÝßÝmÝn saÛlanma- dÝÛÝ, kÝß aylarÝndan daha yŸksek duraylÝlÝk fre- kansÝ deÛerlerinden anlaßÝlmaktadÝr. YŸksek duraylÝlÝk frekansÝ deÛerleri, kŸ•Ÿk dŸßey tŸrbŸ- lanslÝ difŸzyon katsayÝsÝ deÛerlerine, ya da etkin olmayan ve yetersiz karÝßÝma ißaret etmektedir.

Kšrfezin i• kÝsmÝnda yeralan 34 numaralÝ nokta, 38 numaralÝ noktadan daha sÝÛ olmakla birlikte, her iki noktada da duraylÝlÝk frekansÝ deÛerleri- nin derinlikle ve zamanla deÛißimi benzer ßekil- de gelißmißtir. Ancak, 34 numaralÝ noktanÝn daha sÝÛ olmasÝ nedeniyle AralÝk ayÝnda šzellikle dibe yakÝn kesimlerinde farklÝ šzellikteki su sevi- yelerinin olußtuÛu anlaßÝlmaktadÝr. Bu noktadaki duraylÝlÝk frekansÝ deÛerleri genellikle 38 numa- ralÝ noktadaki deÛerlerden daha yŸksektir. …te yandan, kšrfezin derin kesimlerinde tŸrbŸlanslÝ difŸzyonun daha etkin olmasÝndan dolayÝ deniz suyunun daha homojen (daha iyi karÝßmÝß) oldu- Ûu anlaßÝlmaktadÝr.

DuraylÝlÝk frekansÝ deÛerlendirmelerine gšre;

Akkuyu KšrfeziÕnde deniz suyunun fiziksel ve kimyasal šzellikler a•ÝsÝndan kÝß aylarÝnda ta-

mamen homojen ve dŸßey yšnde karÝßÝm a•Ý- sÝndan daha duraylÝ olduÛu gšzlenmektedir.

Ülerleyen aylarda ise, sistem duraylÝlÝÛÝnÝ giderek kaybetmekte ve en dŸzensiz duruma Haziran ayÝnda ulaßmaktadÝr. KarÝßÝmÝn etkili olduÛu (ta- bakalanmasÝz) kÝß ve karÝßÝmÝn zayÝf olduÛu (ta- bakalanmalÝ) yaz aylarÝna ait duraylÝlÝk frekansÝ deÛerleri yŸzey ve derin deniz suyuna ait fiziksel ve kimyasal parametre gšzlemleri ile bŸyŸk uyum gšstermektedir.

Bu •alÝßmaya benzer bir •alÝßma METU (1984a) tarafÝndan 1979-1980 yÝllarÝnda yŸrŸtŸlmŸßtŸr.

AnÝlan •alÝßmada, gšzlemlerin yapÝldÝÛÝ alanÝn sÝnÝrlarÝ ve šl•Ÿm noktalarÝnÝn yerleri hakkÝnda kesin ve ayrÝntÝlÝ bilgilere yer verilmemißse de, Akkuyu Kšrfezi deniz suyunun, fiziksel kimyasal šzelliklerinin uzun zaman dilimindeki deÛißimi hakkÝnda fikir vermesi amacÝyla her iki •alÝßma- nÝn sonu•larÝ aßaÛÝda karßÝlaßtÝrÝlmÝßtÝr. METU (1984a)Õnun yaptÝÛÝ •alÝßmada šl•Ÿmler, 7 noktada tŸm derinlikler boyunca alÝnmÝßtÝr. SÝcaklÝk šl•Ÿmleri akÝntÝ šl•Ÿm cihazÝ kayÝtlarÝndan alÝn- mÝß sŸrekli veriler olmakla birlikte, tuzluluk de- Ûerlerinin nasÝl belirlendiÛi konusu a•Ýklanma- mÝßtÝr. Her iki •alÝßmada da elde edilen deniz suyu sÝcaklÝklarÝ; birbirine yakÝn deÛerlere sahip olup, yÝl boyunca gšzlenen deÛißimleri de birbirine paraleldir. METU (1984a)Õnun •alÝßmasÝnda 1979 yÝlÝ i•in sÝcaklÝk verilerinden belirlenen tam karÝßÝm dšneminin EylŸl-Nisan olmasÝna karßÝn, bu •alÝßmada 1999-2000 yÝlÝna ait gšzlemler tam karÝßÝmÝn EylŸl-Þubat dšneminde ger•ek- leßtiÛini gšstermektedir. Her iki •alÝßmada belirlenen tuzluluk deÛerleri arasÝnda gšzlenen 2-4 ppt dolayÝndaki farklÝlÝÛÝn, olasÝlÝkla šl•Ÿm ve/veya hesaplama yaklaßÝmlarÝndaki farklÝlÝk- lardan kaynaklandÝÛÝ dŸßŸnŸlmektedir. …te yandan METU tarafÝndan en yŸksek tuzluluk deÛe- rinin (39.16 ppt) Þubat 1979Õda gšzlenmiß olma- sÝ, bu •alÝßmanÝn en yŸksek tuzluluk deÛerinin MayÝs-Haziran aylarÝna ait olduÛu ßeklindeki gšzlemleri ile •elißmektedir. Þubat ayÝnda šl•Ÿ- len yŸksek tuzluluk deÛerinin nedeni olarak ileri sŸrŸlen aßÝrÝ buharlaßma hipotezi; buharlaßma- nÝn ger•ekleßmesini saÛlayacak ÝsÝ girdisinin kÝß aylarÝnda daha dŸßŸk olmasÝ nedeniyle pek ger-

•ek•i gšzŸkmemektedir. Bununla birlikte, o yÝla ait šzel meteorolojik koßullar, ya da orta šl•ekli deniz akÝntÝlarÝnÝn deniz suyu tuzluluÛunun art- masÝnÝ saÛlamÝß olmasÝ da bir olasÝlÝk olarak de- Ûerlendirilebilir. Bu •alÝßmada 1999-2000 yÝlÝna ait, en dŸßŸk tuzluluk deÛeri 34 ppt ile Ekim-Ka-

…zyurt vd. 123

(12)

Þekil 7: DuraylÝlÝk frekansÝ deÛerlerinin derinlik ile deÛißimi.

Figure 7: Depth-wise variation of stability frequency values.

(13)

sÝm aylarÝnda, yŸksek miktardaki sonbahar ya- ÛÝßlarÝndan dolayÝ deniz suyunun seyrelmesine baÛlÝ olarak gšzlenmißtir. Buna karßÝn METU (1984a)Õnun •alÝßmasÝnda ise, 1979 yÝlÝ en dŸ- ßŸk deniz suyu tuzluluÛu Nisan ayÝnda belirlen- mißtir. Bu dŸßŸk deÛere gerek•e olarak kÝß son- rasÝ yaÛÝßlar ve yŸzeysel akÝßla kšrfeze tatlÝ su katkÝsÝnÝn artÝßÝ gšsterilmiß olup, bu yorum ger-

•ek•i gšrŸnmemektedir. On altÝ yÝl aralÝkla tek- rarlanan her iki •alÝßmanÝn sonu•larÝndan deniz suyu fiziksel kimyasal šzelliklerinin zaman i•inde •ok bŸyŸk deÛißim gšstermediÛi ancak, su kŸtlesinde karÝßÝmÝ etkileyen faktšrlerin zaman i•indeki aÛÝrlÝklarÝnÝn deÛißmesi nedeni ile tam karÝßÝmÝn dšnemlerinin yÝllar arasÝnda farklÝlÝk gšsterebileceÛi anlaßÝlmaktadÝr.

SONU‚LAR

Akkuyu KšrfeziÕnde deniz suyunun fiziksel ve kimyasal šzelliklerinin, su kŸtlesinin •evresi ile yaptÝÛÝ enerji ve kŸtle alÝßverißine baÛlÝ olarak deÛißtiÛi anlaßÝlmaktadÝr. Kšrfezdeki deniz suyu sÝcaklÝÛÝ, atmosferik ÝsÝ girdisinin yaz aylarÝnda artmasÝ sonucunda yŸkselmektedir. Sisteme ya- ÛÝß, ya da yaÛÝßa baÛlÝ yŸzey suyu girißinin yŸk- sek olduÛu dšnemlerde ise, kšrfezdeki deniz suyu kimyasal olarak seyrelmektedir. …zellikle, deniz yŸzey suyunda etkin olan •evresel etkilerin dÝßÝnda su kŸtlesinin fiziksel ve kimyasal šzellik- leri derinlik boyunca tŸrbŸlanslÝ karÝßÝma baÛlÝ olarak deÛißmektedir. Akkuyu KšrfeziÕndeki deniz suyunun fiziksel ve kimyasal šzellikleri EylŸl- Þubat dšneminde derinlik boyunca homojen olup, Mart-Haziran dšneminde ise, yŸzey-derin deniz suyu arasÝndaki farklÝlÝk giderek artmakta ve Haziran-Ekim dšneminde ise giderek azal- maktadÝr. Bu durum, deniz suyunun derinlik pro- fili boyunca en duraysÝz (heterojen) olduÛu zaman dilimine Haziran ayÝnda ulaßÝldÝÛÝnÝ gšster- mektedir. Bu durum, denize boßaltÝlan soÛutma suyunun hÝzlÝ bir bi•imde ÝsÝ homojenizasyonu- na ulaßmasÝ i•in derin deniz deßarjÝnÝn yaklaßÝk 20 m - 25 m derinlikler arasÝnda yapÝlmasÝnÝn uygun bir yaklaßÝm olacaÛÝnÝ gšstermektedir.

SoÛutma suyu ile denize salÝnan ÝsÝnÝn en etkin bi•imde yayÝlÝmÝ a•ÝsÝndan en uygun dšnem Ekim - MayÝs aylarÝ arasÝ olup, yaz aylarÝnda deniz suyu sÝcaklÝÛÝnÝn artmasÝna baÛlÝ olarak sšz konusu yayÝlÝm gŸ•leßecektir. Bu durumda, deniz suyu sÝcaklÝÛÝnÝn •evresel kalite šl•Ÿt sÝnÝrla- rÝ i•inde kalabilmesi i•in santral ißletme verimi- nin yaz aylarÝnda azaltÝlmasÝ gerekebilecektir.

KATKI BELÜRTME

Bu •alÝßma, Hacettepe †niversitesi, ‚evre Uy- gulama ve AraßtÝrma Merkezi (‚UVAM) tarafÝn- dan TŸrkiye Elektrik †retim AÞ (TEAÞ) i•in yŸ- rŸtŸlen ÒAkkuyu NŸkleer SantralÝ Mevcut Durum SaptanmasÝ Üßine Ait YakÝn Deniz OrtamÝ Fizik- sel ve Kimyasal …zelliklerinin BelirlenmesiÓ adlÝ araßtÝrma kapsamÝnda ger•ekleßtirilmißtir. Ya- zarlar; •alÝßmaya mali destek saÛlayan TEAÞÕa, saha •alÝßmalarÝna šzveri ile katÝlan ‚UVAM ve H† Hidrojeoloji MŸh. Anabilim DalÝÕndan Beril Salman, TŸrkay Onacak, ZŸbeyde HatipoÛlu, ArmaÛan Karabulut ve FŸsun …calÕa; lojistik so- runlarÝn aßÝlmasÝndaki katkÝlarÝndan dolayÝ TE- AÞÕdan Ali Aydemir ve Muzaffer Gen•Õe; saha

•alÝßmalarÝ sÝrasÝndaki yardÝmlarÝndan dolayÝ TEAÞ Akkuyu NŸkleer Santral Tesis MŸdŸrlŸÛŸ

•alÝßanlarÝna teßekkŸr ederler.

KAYNAKLAR

BayarÝ, C.S., …zyurt, N.N., DoÛdu, M.Þ. ve ArÝkan, A., 2000. Akkuyu NŸkleer SantralÝ mevcut durum saptanmasÝ ißine ait yakÝn deniz orta- mÝ fiziksel ve kimyasal šzelliklerinin belirlenmesi projesi sonu• raporu. Hacettepe

†niversitesi ‚evre Uygulama ve AraßtÝrma Merkezi, 270 s (yayÝmlanmamÝß).

Deniz AraßtÝrma EnstitŸsŸ,1977. Akkuyu Kšrfezi bati- metrisi ve deniz tabanÝ sediment daÛÝlÝmÝ (Ü•el), son rapor. Proje No: 77-07-00-02, 83 s (yayÝmlanmamÝß).

Fofonoff, P., and Millard Jr. R. C., 1983. Algorithms for computation of fundamental properties of seawater. Unesco Technical Papers in Marine Sciences 44, 53 pp.

Chou,L., Davison W., Eisenreich S.J., and Gat J.R., 1995. Physics and Chemistry of Lakes.

Springer, A.Lerman, D.Imboden, and J.Gat (eds.), 332 pp.

METU, 1983. The environmental study for Akkuyu power plant of Turkish Electrical Authority, Second Progress Report Project No: 81- 04-10-00-01, 100 pp (yayÝmlanmamÝß).

METU, 1984a. Akkuyu Nuclear Power Plant meso- scale oceanographic studies: Part II Re- sults and Interpretation. Institue of Marine Sciences, Project No. 79.07.00.07/08, 118 pp. (yayÝmlanmamÝß).

METU, 1984b. Model studies on cooling water intake- outlet alternatives of Akkuyu Nuclear Po- wer Plants of Turkish Electricity Authority, Final Report. Civil Engineering Depart- ment Hydromechanics Laboratory, Project No: 84-04-03-02. 29 pp (yayÝmlanmamÝß).

…zyurt vd. 125

(14)

Pickard G.L., and Emery W.J.,1990. Descriptive Physical Oceanography: An Introduction.

Pergamon Press, Oxford, 320 pp.

Sabuncu, H., and Ersan,M., 1985. Sea water temperature and tide measurement. Turkish Electrical Authority, Report No:NSD-1-32, Archive No: 85/056, 8 pp (yayÝmlanma- mÝß).

Schwarzenbach R.P., Gschwend P.M., and Imboden D.M., 1992. Environmental Organic Che- mistry. John Wiley and Sons, New York, 680 pp.

Schwarzenbach R.P., Gschwend P.M., and Imboden D.M., 1995. Environmental Organic Che-

mistry, Illustrative Examples, Problems, and Case Studies. John Wiley and Sons, New York, 366 pp.

TEK, 1983. Akkuyu Nuclear Power Plant, detailed si- te investigations Report, Part-I, TEK Nuc- lear Power Plants Division, NSD-I-29, 200 pp (yayÝmlanmamÝß).

Veldman,J.J., Hurdle, D., and Van Doorn, J.T.M., 1988. Akkuyu Harbour wave penetration and wave run up, Report on investigation.

Delft Hydraulics, 17 pp (yayÝmlanmamÝß).