Assessment of discharge hydrodynamics and hydrogeochemical properties of Pınarbaşı Karst Spring (Denizli)

Pınarbaşı Kaynağı Denizli ilindeki yüksek debili karstik kaynaklardan biridir. Menderes Masifi’ninMesozoyik yaşlı rekristalize kireçtaşlarından boşalan ve debisi genellikle 1000 l/s’den fazla olan kaynaksulamada kullanılmaktadır. Bu çalışmada Ekim–2017 ve Eylül–2018 arasında aylık olarak PınarbaşıKaynağı’nın debi ve fizikokimyasal kompozisyonundaki değişimler izlenmiş ve değerlendirilmiştir.Kaynak boşalımının analizi, Pınarbaşı Kaynağı’nın geldiği karstik akifer için, hidrolik iletkenlik katsayısınındüşük-orta, etkin gözenekliğin yüksek ve akiferin depolama kapasitesinin büyük olduğunu, aynızamanda kaynak boşalımının tabaka, kırık ve çatlaklar yoluyla gerçekleştiğini göstermektedir. İzlemeperiyodunda Pınarbaşı Kaynağı’nın sıcaklık, pH ve elektriksel iletkenlik değerlerindeki değişim sırasıyla18,6–18,9°C, 7,09–7,42 ve 611–657 μS/cm aralığında olmuştur. Kaynağın kimyasal kompozisyonundaönemli bir mevsimsel değişim gözlenmemiştir. Pınarbaşı Kaynağı ve civarındaki sondaj suları Ca-MgHCO3-SO4 tipinde iken beslenme alanındaki kaynak suları Ca-HCO3 tipindedir. Pınarbaşı Kaynağı’nınizleme döneminde toplam sertlik değerleri için elde edilen değişim katsayısı yaygın akımlı akifer tipineişaret etmektedir. İzotop (δ18O, δD ve trityum) verilerine göre inceleme alanı suları meteorik kökenli venispeten güncel yağışlarla beslenen sulardır. Pınarbaşı Kaynağı suyu C2S1 sulama suyu sınıfında olup ortaakaçlama özelliğindeki topraklarda tüm bitkilerin sulamasında kullanılabilir. Ancak yüksek arsenikmiktarı nedeniyle içilmez özelliktedir.Pınarbaşı spring is one of the high flow karstic springs in Denizli. The source, which is discharged fromthe Mesozoic aged recrystallized limestones of the Menderes Massif and whose flow rate is generallymore than 1000 L/s, is used in agricultural irrigation. In this study, monthly changes in the flow rate andphysicochemical composition of Pınarbaşı spring between October–2017 and September–2018 weremonitored and evaluated. The analysis of the spring discharge shows that for the karst aquifer fromwhich Pınarbaşı spring comes, the hydraulic conductivity coefficient is low-medium, the effectiveporosity is high and the storage capacity of the aquifer is large. During the monitoring period, thechanges in temperature, pH and electrical conductivity values of Pınarbaşı spring were in the range of18.6–18.9 °C, 7.09–7.42 and 611–657 μS/cm, respectively. No significant seasonal fluctuation wasobserved in the chemical composition of the spring. While the borehole waters in and around Pınarbaşıspring are of Ca-Mg-HCO3-SO4 type, the spring waters in the recharge area are of Ca-HCO3 type. Thecoefficient of variation obtained for the total hardness values of the Pınarbaşı spring during themonitoring period indicates the diffuse flow–type aquifer. According to the isotope (δ18O, δD andtritium) data, the waters of the study area are of meteoric origin and fed by relatively recentprecipitation. Pınarbaşı spring water is in C2S1 irrigation water class and can be used for irrigation of allplants in moderately drained soils. However, it is undrinkable due to its high arsenic content

Pınarbaşı karst kaynağının (Honaz-Denizli) boşalım hidrodinamiği ve hidrokimyasal özelliklerinin incelenmesi

Bu tez çalışması Pamukkale Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Koordinasyon Birimi tarafından 2017FEBE048 nolu proje ile desteklenmiştir.İnceleme alanı Denizli il merkezinin yaklaşık 10 km doğusunda, Çürüksu grabeni içinde yer alır. Çalışma alanının temelini yaşı olasılıkla Üst Paleozoyik olan Honaz şeyli oluşturur. Temel kayalar üzerine tektonik dokanakla Menderes Masifi’nin Alt Tersiyer-Mesozoyik yaşlı rekristalize kireçtaşları gelir. Masif üzerinde Likya naplarına ait Alt Triyas-Kretase yaşlı jips içeren dolomit, kireçtaşı ve ofiyolit birimleri yer alır. Likya napları Mesozoyik-Alt Tersiyer yaşlı şeyl ve kireçtaşları tarafından üzerlenir. Neojen çökelleri altlayan birimleri uyumsuzlukla örter. Kuvaterner, alüvyon, alüvyon yelpazesi, yamaç molozu ve travertenler ile temsil edilir. Mesozoyik yaşlı kireçtaşından boşalan kaynağın debisi 1 m3/s’den fazladır. Kaynak boşalımının analizi, Pınarbaşı kaynağının geldiği karstik akifer için, su tablasının yanal kesitinin büyük, hidrolik iletkenlik katsayısının düşükorta, etkin gözenekliğin yüksek ve hazne kayada bulunan su hacminin fazla olduğunu; aynı zamanda kaynak boşalımının tabaka, kırık ve çatlaklar yoluyla gerçekleştiğini göstermektedir. İnceleme alanı sularının sıcaklıkları 9,3 ile 23,7 santigrat derece, EC değerleri 188 ile 1065 mikromho-cm ve pH değerleri 6,79 ile 8,50 arasında değişmektedir. Pınarbaşı kaynağı ve sondaj suları Ca-Mg-HCO3-SO4 tipinde iken beslenme alanındaki kaynaklar Ca-HCO3 tipindedir. Pınarbaşı kaynağından 1 yıllık dönemde aylık periyotlarla yapılan analizlerde zaman içinde kaynağın kimyasal kompozisyonunda önemli bir değişim gözlenmemiştir. Çalışma alanı sularının deltaO-18 değerleri binde -54,37 ile -60,28 ve döteryum değerleri binde -8,43 ile -9,66 arasında olup meteorik kökenlidirler. Nispeten yüksek trityum içerikleri göz önüne alındığında yeraltındaki sirkülasyon zamanları 55 yıldan azdır. Pınarbaşı kaynağı ve kuyu suları yüksek As değerleri nedeniyle içilemez özelliktedir. İnceleme alanındaki tüm sular sulama suyu olarak kullanılabilir.The study area is located in Çürüksu graben, approximately 10 km east of Denizli city center. In the study area, Upper Palaeozoic aged Honaz shale forms the basement The Lower Tertiary-Mesozoic aged recrystallized limestones of the Menderes Massif tectonically overlies the basement rocks. Lower Triassic-Cretaceous gypsum-bearing dolomite, limestone and ophiolite units of Lycian nappes take place on the Massif. Lycian nappes are overlain by Mesozoic-Lower Tertiary aged shales and limestones. All these rocks are unconformably overlain by Neogene sediments. Quaternary is represented by alluvium, alluvial fan, slope debris and travertines. Discharge of Pınarbaşı karst spring, which issues from Mesozoic limestone, is more than 1 cubic meter per second. Spring flow analysis revealed that the lateral extension of groundwater table at the karstic aquifer is large, the hydraulic conductivity coefficient is low to moderately high, the effective porosity is high, and large volumes of water is stored in reservoir rock. In addition to that, groundwater flow occurs through the bedding planes, cracks, faults and joints. The temperatures of sampled waters are 9.3 to 23.7 Celsius degree, electrical conductivities are 188 to 1065 mikromho per centimeter and pH values are 6.62 to 7.72. Pınarbaşı spring and well waters hydrochemically are Ca-Mg-HCO3-SO4 type, while the springs in feeding area are Ca-HCO3 type. No significant change was observed in the chemical composition of Pınarbaşı spring over a period of one year. The delta O-18 values are between thousandths -54,37 and -60,28 and the deuterium values are between thousandths -8,43 and -9,66, indicates meteoric origin. Tritium values show that residence time of the waters is less than 55 years. Pınarbaşı spring and well waters are undrinkable due to high As concentration. All waters in the study area can be used as irrigation water

Pınarbaşı Karst Kaynağının (Denizli) Boşalım Hidrodinamiği ve Hidrojeokimyasal Özelliklerinin Değerlendirmesi

Pınarbaşı Kaynağı Denizli ilindeki yüksek debili karstik kaynaklardan biridir. Menderes Masifi’nin Mesozoyik yaşlı rekristalize kireçtaşlarından boşalan ve debisi genellikle 1000 l/s’den fazla olan kaynak sulamada kullanılmaktadır. Bu çalışmada Ekim–2017 ve Eylül–2018 arasında aylık olarak Pınarbaşı Kaynağı’nın debi ve fizikokimyasal kompozisyonundaki değişimler izlenmiş ve değerlendirilmiştir. Kaynak boşalımının analizi, Pınarbaşı Kaynağı’nın geldiği karstik akifer için, hidrolik iletkenlik katsayısının düşük-orta, etkin gözenekliğin yüksek ve akiferin depolama kapasitesinin büyük olduğunu, aynı zamanda kaynak boşalımının tabaka, kırık ve çatlaklar yoluyla gerçekleştiğini göstermektedir. İzleme periyodunda Pınarbaşı Kaynağı’nın sıcaklık, pH ve elektriksel iletkenlik değerlerindeki değişim sırasıyla 18,6–18,9°C, 7,09–7,42 ve 611–657 μS/cm aralığında olmuştur. Kaynağın kimyasal kompozisyonunda önemli bir mevsimsel değişim gözlenmemiştir. Pınarbaşı Kaynağı ve civarındaki sondaj suları Ca-Mg-HCO3-SO4 tipinde iken beslenme alanındaki kaynak suları Ca-HCO3 tipindedir. Pınarbaşı Kaynağı’nın izleme döneminde toplam sertlik değerleri için elde edilen değişim katsayısı yaygın akımlı akifer tipine işaret etmektedir. İzotop (δ18O, δD ve trityum) verilerine göre inceleme alanı suları meteorik kökenli ve nispeten güncel yağışlarla beslenen sulardır. Pınarbaşı Kaynağı suyu C2S1 sulama suyu sınıfında olup orta akaçlama özelliğindeki topraklarda tüm bitkilerin sulamasında kullanılabilir. Ancak yüksek arsenik miktarı nedeniyle içilmez özelliktedir