TR0300083

ORHANGAZİ OVASI () DOLAYINDAKİ SU KAYNAKLARININ HİDROJEOKİMYASAL YÖNDEN İNCELENMESİ

HYDROGEOCHEMISTRY INVESTIGATION OF THE (BURSA) ORHANGAZİ PLAIN AND ITS ENVIRONS

Baki CANİK1 & Suzan PASVANOGLU2

1Ankara Üniversitesi, Müh. Fakültesi, Jeoloji Müh.Böl. Tandoğan-ANKARA 2Kocaeli Üniversitesi, Müh. Fakültesi, Jeoloji Müh.Böl. Kocaeli-IZMİT

ÖZET

İnceleme alanı Armutlu yarımadasının GD sunda - arasında Orhangaziden, doğuda gölüne, batıda Üçoluk ve Orman Tepe batısına, güneyde, Gedelek'e kadar uzanan bölgeyi kapsamaktadır.

Jeoloji ve hidrojeoloji çalışmaları, 1/25000 ölçekli haritalarda, yaklaşık 70 km2 lik alanda yapılmıştır. Temeli Alt Paleozoyik yaşlı metagrovak, fıllit ve şist oluşturmakta, üzerinde ise içerisinde obruk, dolin, su yutan vb. gibi karst şekillerinin yaygın olduğu mermerler bulunmaktadır. Mermerleri uyumsuz olarak örten Pliyosen yaşlı göl çökelleri Orhangazi ovasında alüvyonla örtülüdür.

Orhangazi su ihtiyacını Nadir kaynağı ve doğusunda Kaynarcadaki sondajların sularından karşılamaktadır. Kaynaklar mermerlerin üzerine düşen yağış sulan ile doğrudan beslenmektedir. Bu kaynakların belirlenen yöndeki hızını ve birbirleri ile olan ilişkilerini hidrojeokimyasal açıdan araştırmak amacıyla fluoresein boya deneyi, su kimyası ve izotop analizleri yapılmıştır. Elde edilen sonuçla, Kaynarca ve Ilıpınar kaynaklarının beslenme alanının Nadir kaynaklarına göre daha doğuda ve güneyde olduğu, Nadir kaynağını besleyen karstik akiferin, Kaynarca ve Ilıpınar kaynaklarını besleyen akiferle bir hidrolik bağlantısının bulunmadığı tesbit edilmiştir. Kaynak sularında hakim iyon Ca+ ve HCOs" olup yıllık yağışların etkisi altında bulunan meteorik kökenli sulardır.

Ayrıca kaynakların 17 Ağustos 1999'da, 7.4 büyüklüğündeki (Mw) izmit- Gölcük depremi nedeniyle debilerinde değişiklik olmasına karşın kimyasal bileşimlerinde herhangi bir değişiklik gözlenmemiştir.

ABSTRACT

The study area is located SE of the Armutlu Peninsula. Geological and hydrogeological stuides are conducted on 1/25.000 scale maps covering an area of approximately 70 km2. The basement of the region is made up of metagreywacke shale and schist which are overlain by marbles with the

173 extensive karstic features such as caves, polya, etc. The Pliocene aged lacustrine unconformably overlying the marbles are covered with alluvium in Orhangazi plain.

At present, the Nadir and Kaynarca springs supply water for the town of Orhangazi. The Nadir spring flows naturally towardsa the municipality water system whereas the Kaynarca spring water is pumped into the system. These springs are naturally fed by precipitation through the marbles. In order to investigate the velocity of these water sources in the specified direction and thier relation with each other, experiments of dye trace, water chemistry and isotopic analyses from hydrochemical point of view were conducted. Based on these observations, it was found that the source area of the Kaynarca and Ilıpınar spring waters were to the east and south of the source area of the Nadir spring and that there was no connection between the sources of water to Nadir spring and that of the other two springs. Also, the predominant ions in the source waters are Ca+2 and ". These are of meteoric origin that are under the effect of annual rains.

The effects of the Marmara 17 Agust Earthquake were relatively minor although temporary changes in flow and turbidity occured almost immediatly after the earthquake. The earhquake did not alter the chemistry of the water springs.

1.GİRİŞ

Armutlu yarımadasının güneyinde, Yalova ile Gemlik arasında bulunan Orhangazi ilçesi süratle büyüyüp gelişen önemli bir yerleşim yeridir. Buranın su gereksinimi kaynak ve sondaj kuyularından sağlanmaktadır. Bunları besleyen karstik akiferin geçirimliliği çok yüksektir Kaynak ve kuyuların kimyasal bileşimi kadar, korunma alanların belirlenmesi ve koruma kurallarına uyulması da önemlidir. 1999 ve 2000 yıllarında sürdürülen arazi ve büro çalışmaları, Orhangazi batısında mostrada olan mermerlerin önemli bir depolama gücü olduğunu ortaya koymuştur.

2.COĞRAFYA

İnceleme alanı yaklaşık 70 km2 olup Armutlu yarımadasının GD şundadır (Şekil 1). Topografık rakım Orhangazi ilçesi ve Çeltikçi köyünde 130 m, Kulenönü tepede 308 m, Kuşaklı tepede 800 m, Üçoluk tepede 850 m ye ulaşmaktadır. Alanın doğusunda en düşük rakım 85 m ile İznik gölü sahilidir. Orhangazi-Çeltikçi köyü hattından doğu ve kuzeydoğuya doğru arazi düz olup ova görünümündedir. Ovada rakım 85 m ile 120 m arasında değişmektedir.

Orhangazi meteoroloji istasyonunun 17 yıllık ölçümlerine göre yıllık yağış ortalaması 615 mm, sıcaklık ortalaması ise 14.1 °C'dir.

3. JEOLOJİ

Alandaki oluşukların alttan üstte doğru türlü özellikleri özetlenerek açıklanacaktır.

3.1. Metamorfik Şistler

İnceleme alanında en altta metamorfik şistler bulunmaktadır. Sürekli mostraları alanın kuzeyinde güneyinde ve güney batısında izlenir (Şekil 1).

174 Metamorfık şistlerin çoğu metagrovak, fillit, yeşil şist ile klorit muskovit şistlerden oluşur. Arada kalınlığı Im'ye ulaşabilen kuvarsit tabakları bulunmaktadır. Serinin sık sık ve oldukça geniş yer kaplayacak biçimde bazik volkanik damarlarla kesildikleri gözlenmektedir. Damar kayaları çoğunlukla bozuşmuş olup kaolinleşme ve zeolitleşme görülür . Metemorfik şistlerin yaşı Alt Paleozoik olmalıdır (Abdüsselamoğlu, 1959; Akartuna, 1968; Canik, 1988).

3.2. Mermerler

Metamorfık şistlerin üzerine uyumsuz olarak gelirler (Şekil l, Şekil 2). Alanda geniş yer kaplarlar; çoğu gri ve beyaz renkli, granoblastik dokuludur. Çok az tabaklanma gösterirler. Kalınlıkları 400 m ye ulaşır. Faylı, bol kırık çatlak ve erime boşlukludur. Çatlakların çoğu sonradan beyaz kalsit damarları ile dolmuştur. Alanda mermerler metamorfik şistlerin dokanağmda pek çok obruk, dolin, düden gibi farklı boyutta karst şekilleri vardır. Mermerler de metamorfik şistler gibi bazik volkanik damarla sıkça kesilmişlerdir. Bu damar kayaları çoğunlukla koyu gri, yeşilimsi kahve renkli, bazen ileri derecede bozuşmuş olup, karbonatlaşma kaolinleşme ve zeolitleşme gözlenmektedir. Mermerlerde fosil bulunamamış olup, yaşlan oransal olarak Orta- Üst Paleozoyik tahmin edilmektedir (Canik, 1988).

3.3. Göl Çökelleri

Bunlar altta kırmızımsı çakıl taşı, kumtaşı, şilt ve kilden oluşur. Arada kalınlığı 1.5 - 2 m olabilen beyaz killi kireçtaşı ve marn vardır. Üstte fazla sıkılaşmamış kırmızı kil çimentolu çakıltaşı kumtaşı ve kil bulunur. Kalınlığı 120 - 160 m kadardır. Metamorfik şistler ve mermler üzerine uyumsuz olarak gelmektedir. Sürekli mostraları Orhangazi'den kuzeye ve kuzeydoğuya doğru devam eder. Orhangazi'nin doğu ve güneyinde ise alüvyonun altında devam ettiği ve kalınlıklarının 250 m'ye ulaşabileceği düşünülmektedir. Yaşları, karşılaştırma yolu ile Pliyosen olmalıdır (Şekil 1).

3.4. Alüvyon

Dere yataklarında türlü boydaki çakıl, kum, kil ve siltin sellerime ile taşınıp depolanması ile oluşmuşlardır. Özellikle Dereköy dere ve Çeltikçi deresinin ovaya açıldığı Bursa - Yalova yolunun doğusunda alüvyon genişliyerek İznik gölüne kader devam eder. Orhangazi ovasında Pliyosen yaşlı göl çökelleri ile birbirlerinden ayrılamazlar Alüvyonun kalınlığı 20 - 25 m dolayındadır. Diğer dereler mevsimlik olup etkili yağış döneminde suludurlar.

4. KAYAÇLARIN HİDROJEOLOJİ ÖZELLİKLERİ

Metamorfik şistlerin çoğu geçirimsiz olup, bozuşma fazladır. Bozuşma ürünü killidir. Şistler bazen ardalanmalı olan grovak ve kuvarsit seviyelerinin kırık ve çatlakları ile şistlerin tabaka yüzeyleri faylar vb gibi gözeneklilik ve geçirimliliğin arttığı kuşaklar boyunca boşalan debileri > 0. l l/s olan kaynaklar gözlenmektedir. Şistler, mermerlerin altında geçirimsiz tabanı oluştururlar ve negatif sınır ödevi görürler.

Mermerlerde tektonik hareketlerin izleri daha net gözlenir. Çatlaklı ve kırıklı yapıya bağlı olarak gravite faylarının çokluğu dikkat çekicidir. Fayların çoğunluğu kuzeybatı-güneydoğu, kuzey-güney ve kuzeydoğu - güneybatı yönündedir. Çatlaklı ve kırıklı yapı, yeraltında suyun depolanması için

175 uygun ortam hazırlamıştır. Mermerlerin ikincil gözeneklik ve geçirgenliği çok artmış olup, kimyasal bileşim ve çatlaklı yapının denetlediği karstlaşma çok gelişmiştir. Mermerlerin % ağırlık olarak kimyasal bileşiminde CaO oranı % 53-57 arasında, ateşte zayiat yani CÛ2 oranı % 40-44 arasında değişir. Ayrıca % 01-5 arasında değişen oranlarda MgO, SiO2, Fe2O3 vb bulunur (Canik, 1988).

Mermerlerin çatlaklı, kırıklı ve faylı yapılan yeraltı suyunun hareketini kolaylaştırdığından erimeli yapı kazanmaları da artmıştır. Şist ve mermerlerin türlü basınç karşısındaki tepkileri farklıdır. Bu nedenle dolamakları çok daha fazla geçirgen olup, alandaki obruk ve suyutanlar buralarda oluşmuştur. Orhangazi'nin su gereksiniminin çok önemli bir kısmını tek başına karşılayan Nadir karstik kaynağı da bu mermerlerden beslenmektedir.

Pliyosen göl çökelleri heterojen bir oluşuk olduğundan düşey ve yatay doğrultuda gözenek ve geçirimlilikleri farklılık sunar. Göl çökellerinin iri kırıntılılardan oluşan çakıllı ve kumlu seviyelerinde etkili gözeneklilikleri yüksektir. Bunlar havza kenarlarında daha yaygın, havza ortalarına doğru daha çok siltli ve killi olup, etkili gözeneklilikleri çok düşüktür. Ancak, Orhangazi ve dolayında mermerlerden doğuya doğru boşalan sular, bunların çakıllı seviyelerinde depolanarak basınçlı akiferler oluşturabilirler.

Alüvyon, daha az sıkılaşmış türlü boydaki kırıntıların vadi tabanlarında birikmesi ile oluşmuştur. Kırıntıların iriliği oranında depoladıkları yeraltı suyundan yararlanılmaktadır.

4.1. Yeraltı Suyu Akiferleri

Orhangazi ovası birleşik bir hidrolik sistem oluşturur. Yani geçirimli ve geçirimsiz kuşaklar ardalanmaktadır. Böylece ovada bir serbest akifer ve onun altında yan basınçlı veya basınçlı akiferler oluşmuştur.

4.1.1. Serbest akifer

Yeryüzünden itibaren geçirimli kuşakların gözeneklerinde suyun depolanması ile kalınlığı ve verimi değişen serbest akifer oluşmuştur. Alanın güney ve doğusunda derin olmayan ( 15 - 20 m derinlikte) sondajlarla adi ve çakma kuyular bu akiferden beslenirler. Serbest akifer mostraya düsen yağışla beslenmektedirler. Açılan kuyularda serbest akiferde su seviyesi ölçümlerine göre alanın su tablası haritası yapılmıştır (Şekil 1). Haritada yeraltı suyu akımının İznik gölüne doğru olduğu görülmektedir. Orhangazi - İznik gölü arasında hidrolik eğimin 1.11 x 10~2 - 5.5 x l O"3 arasında değiştiği anlaşılmaktadır. Alanın güney doğusunda su tablası topografyayı kestiğinden, burada küçük kaynaklar ve sazlık oluşmuştur. Ovada su tablası kotu 86 m ile 105 m arasında değişmektedir. Serbest akiferde açılan kuyuların verimleri 5 - 7 l/s arasında değişmektedir.

4.1.2. Basınçlı akifer

Orhangazi ovasında serbest akiferin altında jeolojik koşullarla beraber hidrodinamik koşulların da uygun olduğu yerlerde basınçlı ve yan basınçlı akiferler oluşur. Basınçlı akiferlerden bir kısmı fışkıran arteziyen suyu verirken, bir kısmı asılı arteziyen suyu vermektedir. Ovanın doğusu ve güneyinde açılanların çoğu fişkıran arteziyen suyu vermektedir.

176 Basınçlı akiferler Pliyosen göl çökellerinin çakıllı ve kumlu seviyelerinde oluşmaktadır. Bunların fışkıran debisi 0.01 - 10 l/s arasında değişmektedir. Bu kum, kumtaşı veya çakıltaşı akiferi mostradaki Pliyosen oluşuklarının üzerine düşen yağışla veya şartlar uygunsa, altında bulunması muhtemel mermer akiferden olmaktadır. Beslenme ayrıca mostradaki mermerlerden doğuya doğru boşalımla ve Dereköy deresi, Çeltikçi deresi vb gibi sulu derelerinin ovaya açılma yerlerinden geçirimli kuşaklar boyunca da olmaktadır. Pliyosen oluşuklarının az kalın olduğu veya bir fayla kesildiği zaman kaynak şeklinde sular yeryüzüne çıkmaktadır. Bu kaynaklardan iki tanesi Orhangazi'nin hemen doğusundaki Kaynarca kaynağı ile yaklaşık 2 km güneydeki Ilıpınar kaynaklarıdır.

5. JEOFİZİK İNCELEMELER

Jeoloji İncelemelerden sonra Orhangazi ovasında alüvyonun altındaki farklı özellikteki kayaların yayılım ve kalınlığını bulmak ve yapıyı ortaya çıkarabilmek için 12 noktada jeofizik rezistivite incelemesi yaptırılmıştır.

1 nolu jeofizik düşey kesitte 5, 7 ve 11 ölçüm noktalarının derinlere doğru değişimi görülmektedir (Şekil 3). 2 nolu kesitte özellikle doğuya yani havzanın ortalarına doğru Pliyosen göl çekellerinde kil ve killi malzemenin arttığı görülür.

2 nolu düşey jeofizik kesitte Ilıpınarın bulunduğu yerde temelde horst şeklinde bir yükselim vardır (Şekil 4). Bu horstu batıdan sınırlayan fay Pliyosen göl çökelleri altındaki mermerlerde, batıdan doğuya doğru olan yeraltı suyu geçişini engellemektedir. Bu faya ulaşan yeraltı suyu Ihpınarda kaynak şeklinde yeryüzüne çıkmaktadır.

W

VIMQD

â m

Şekil 3 : l Nolu düşey jeofizik kesit 177 sw WE

1.-23QB 120 - JP-S JF-l» JMî — » . *" I iflO ' 22 •15 ı 20 .«»» 1/10000 40 , Çay-Kum* m • / _as— » w

40

20

0

Şekil 4: 2 Nolu düşey jeofizik kesit

6. SU KAYNAKLARI VE SONDAJLAR

Orhangazi'nin içme, kullanma ve sulama suyu ihtiyacını karşılayan çok önemli üç kaynak Nadir, Kaynarca ve Ilıpmar kaynaklandır. Nadir ve Kaynarca kaynaklarının kaptajlan yapılarak halen şehrin su ihtiyacı için kullanılmaktadır.

Nadir kaynağı doğal akım ile şehir şebekesine katılırken, Kaynarca kaptajından su pompalarla şehir şebekesine verilmektedir. Kaynaklar mermerler üzerine düşen yağış sulan ile doğrudan beslenmektedir. Beslenme alanına düşen yağış fay kuşaklan, yank, çatlak, erime boşluktan ve diğer karst şekilleri gibi suyun hareketine uygun kuşaklar boyunca doygun kuşağa ulaşır ve oradan kaynağa doğru hareket eder .

Nadir kaynağının debisi 75 - 600 l/s arasında değişebilmektedir. 15 Mart 1996 yılında yanlardan daraltılmış savak yardımıyla debi 352.5 l/s olarak belirlenmiştir. 30 Mart 1996 tarihinde debide büyük artışlar olmuş ve 575 l/s olarak ölçülmüştür (Canik,1988).

Orhangazinin 770 m kuzey doğusunda bulunan Kaynarca kaynağı ise Pliyosen yaşlı çakıltaşı, kumtaşı, kil vb.nin alüvyonla dokanağmda oluşmuştur. Beslenme alanı batıda Paleozoyik yaşlı mermerlerdir. Bunlardan süzülen sular doğuya doğru hareketle Pliyosen oluşuklannın geçirimli kuşaklan boyunca Kaynarca kaynağına ulaşmaktadır.

Kaynağın dört köşeli, barbakanlı beton kuyu şeklinde kaptajı yapılmıştır. Kaptajdan pompa ile Ağustos 1994'de 60 l/s, 29 Mart 1996'da 65 l/s su alınmıştır (Canik, 1988). Burada kaynağın 30 m

178 batısındaki sondajda 62 l/s debi ile pompaj yapılmıştır. Jacob yöntemi ile transmisivite değeri T= 4.63 x 10 3m2/s olarak hesaplanmıştır.

Nadir kaynağının 2 km güneyinde bulunan Ilıpınar kaynağında su, sayısız noktalardan çıkmaktadır. Burası yaklaşık 2500 m2 lik bir kaynak alanı görünümündedir. Kaynak alanında kabarcıklar şeklinde gaz çıkışı da gözlenmektedir. Su, tarımsal amaçlı olarak kullanılmaktadır. Kaynağın 15 Mart 1996'da, OTT tipi pervaneli muline ile ölçülen debisi 260 l/s dir (Canik, 1988). 6 Ağustos ve 9 Eylül 1999 tarihindeki yine OTT tipi pervaneli muline ile debileri 125 l/s ve 134 l/s olarak ölçülmüştür.

6.1. Sondaj Kuyuları Hakkında Özet Bilgiler

1 Nolu Kaynarca Sondajı ( Kaynarca kaptajin 150 m batısında ) Litoloji değişimi : O - 40 m şilt, kil, 40 - 82 m kumtaşı, 82 - 16 m kumtaşı çakıltası şeklinde olan kuyu O - 40 m 12" kapalı, 40 - 160 m 8" filtreli olarak donatılmıştır, filitrenin arkası çakıllanmıştır. Kuyu derinliği 160 m, statik seviye 4.76 m, dinamik seviye 12 m'dir. Pompaj debisi 34 l/s dır (Şekil 1).

2 Nolu Sondaj - Hacı Aslan Aytimur kuyusu ( Kaynarca kaptajının 300 m Kuzey Batısında) Litoloji değişimi O - 5 m nebati toprak, 5 - 245 m arası kireçtaşı olan kuyu O - 40 m 12" kapalı boru, 40 - 60 m arası 8" filtre ile donatılmış olup 185 m 6" açılmış ve çıplak bırakılmıştır. Kuyuda çakıllama yapılmamıştır. Kuyu derinliği 245 m olup, statik su seviyesi 5,90 m; dinamik seviye ise 9.04 m dır. Pompaj debisi 70 l/s dır( Şekil 1).

3 Nolu Kaynarca sondajı ( Kaynarca kaptajin 30 m Güney Batısında) Litoloji değişimi : O - 39 m kil- süt, 39 - 250 m kireçtaşı olan kuyu 0-39 m kapalı, 39-71 m 8" filtreli, 71 - 250 m arası çıplak bırakılmıştır. Kuyu derinliği 250 m olup, statik su seviyesi yeryüzünden itibaren 2.40 m, dinamik seviye 8.60 m'dir. Kuyunun pompaj debisi 62 /s'dir (Şekil O.

7. KARSTİK YERALTI SULARININ İZLENMESİ

İnceleme alanında bulunan suların kökenleri ve birbiri ile olan ilişkileri yapılan jeolojik, hidrojeolojik ve hidrojeokimyasal çalışmalarla ortaya konmuştur. Özellikle, fluoresein boya deneyi ve izotop analizleri ile önemli bilgiler elde edilmiştir.

7-1. Boya Deneyi

Mermerlerde depolanan suyun kuzeye doğru hareketi metamorfik şistlerin geçirimsiz sınır oluşturmasi nedeniyle mümkün görülmemektedir. Alanın ortasında bulunan Fındıklı'dan, KB ve GD yönünde uzanan metamorfik şistler burada geçirimsiz sınır oluşturduğundan, Fındıklı'dan kuzeydeki mermerler üzerine düşen yağışın, güneye akımını engellemektedir. Doygun kuşağa ulaşan yeraltı suyu karst sistemine bağlı olarak yersel yön değişmeleri yapsa da genel akım yönü güneyden kuzeye ve kuzeybatı ile batıdan doğuya yani Nadir kaynağına doğrudur ( Şekil 1) (Canik, 1988).

179 Nadir, Kaynarca ve Ilıpınar kaynaklarının belirlenen yöndeki hızını ve birbirleri ile olan ilişkilerini belirlemek için fluoresein boya deneyi yapılmıştır. Boya, 4/9/1999 günü saat 15'de inceleme alanının kuzeyinde bulunan Hamzalı köyünün l km güneyindeki Himmetalan obruğundan yeraltına gönderilmiştir (Şekil 1). Boya 2325 m yol katederek ortalama 36 saat sonra Nadir kaynağında maksimum konsantrasyona ulaşmış ve boya kaynakta çıplak gözle de uzun süre izlenmiştir. Alınan örnekler H.Ü. Yeraltı Suyu İzleme Laboratuvan'nda okunmuştur.

Buna göre karstik yeraltı suyunun en az hızı V= yol/zaman eşitliğinden V=2325 / 36 = 64.6 m/saat olarak hesaplanmıştır ( Şekil 5).

Aynı zaman aralığında Kaynarca kaynağından 4 gün, Ilıpınar kaynağından da 6 gün eşit zaman aralıkları ile örnek alınmasına devam edilmiştir. Fluorometrede yapılan boya konsantrasyon araştırmasında Kaynarca ve Ilıpınar kaynaklarından alınan örneklerde boyaya rastlanmamıştır. Bundan dolayı bu iki kaynağın beslenme alanının, Nadir kaynağının beslenme alanından daha doğuda ve güneyde olduğu, Nadir kaynağını besleyen karstik akiferin, Kaynarca ve Ihpınar kaynaklarını besleyen akiferle hidrolik bir bağıntısının bulunmadığı anlaşılmıştır.

0,087

0,004

£.,•383 q,ocş?

er.QOl ./

0:OCS 31 35 39 43 S3 57 75. OS.153.JS93

Şekil 5 7-2. Çevresel izotop Analizleri

İnceleme alanında hidrodinamik yapının aydınlatılması amacıyla Ilıpınar, Kaynarca ve Nadir kaynaklarından alınan su örneklerinde, Trityum(T), Oksijen-18 (O18) ve Döteryum (D) analizleri yapılmıştır. Analizler, Ankara DSİ Teknik Araştırma ve Kalite Kontrol Dairesi İzotop Laboratuvan'nda yaptırılmıştır (Tablo 1).

Kaynak sularının O18 ve döteryum değerleri sırası ile, 97. m, 106. m ve 150. m'lerde örneklenmiştir.

180 Şekil 6 de görüldüğü gibi tüm sular doğu Akdeniz yağışlarına ait doğru (8D=8818O +22) ile Dünya meteorik doğrusu(6D=8818O +10) arasında yer almaktadır. Bu sular meteorik kökenli olup derin bölgesel karstik yeraltı sular tarafından beslendiğinin bir kanıtıdır.

Nadir, Kaynarca ve Ilıpmar kaynak sularının izotopik olarak değişimi az miktardadır. Bu değişim, belki seçme süreciyle, yeraltı suyunun depolanmasındaki mevsimsel farklılıklardan olabileceği gibi yağışın düşmesinden sonra yeraltındaki erimeli boşluklarda çok yavaş hareket eden karstik sularla karışmasıyle da açıklanabilir.

Ayrıca duraylı izotoplardan Döteryum ile Oksijen-18 arasındaki ilişki, belli yağış rejimleri için değişemez. Bu nedenle, örneklerdeki Döteryum fazlası kullanılarak farklı yağış rejimlerinin etkisi

belirlenebilir (DfN=17.25, DfK=17.89, DfT=17.82). Görüldüğü gibi Nadir kaynağındaki Df en düşük değerdedir. Bu değer karasal kökenli yağışları temsil etmektedir. Diğer kaynaklarda Df yüksek değerlerdedir. Ilıpmar kaynağındaki Df, iki yağış tipinin ara değerini temsil etmektedir. Bu da Ilıpmar sularının bir karışımdan olduğunu göstermektedir. Bu, karstik yeraltı suyuna kırıntılı genç çökellerde depolanan suların karışımı olabilir. Aynı yağış rejiminden etkilenen sularda 5Df, birbirine yakın olacaktır.

Öte yandan Trityum içeriği yağışın katıldığı dolaşımı ifade edecektir. Şekil 7'de görüldüğü gibi Kaynarca ve Nadir kaynağı Trityum içeriği yönünden Ilıpmar'dan farklıdır. Bunlar üst akifer sisteminin ve dolayısıyla yeni yağışların etkisinde oluşan kaynaklardır. Ilıpmar kaynağının ise Trityum yönünden farklı olması, eski yağışların etkisinde olan yeraltı suyu boşalımından dolayı olmalıdır.

Kaynak sularının Oksijen-18 / Ec ve Trityum/ Ec ilişkisi Şekil 8 ve 9'da verilmiştir. Kaynarca ve Ilıpmar sularının yüksek elektriksel iletkenliğe sahip olması, Oksijen -18 bakımından zengin olan düşük kotlardan beslenen akiferle uzun süre temas eden derin dolaşımlı sular olmasındandır. Nadir kaynağı ise oksijen-18 ve Ec bakımından fakir yüksek kotlardan beslenen, yüksek Trityumlu, geçiş sürelerinin kısa, ve akiferle kısa süre temas eden daha sığ dolaşımlı sulardır.

8. SULARIN KİMYASAL BİLEŞİMLERİ

Orhangazinin kullanma ve sulama su ihtiyacını karşılayan çok önemli 3 kaynak, Nadir, Kaynarca ve Ilıpmar kaynaklarıdır. Nadir ve Kaynarca kaynaklarının kaptajları yapılarak halen şehrin ihtiyacı için kullanılmaktadır. Nadir kaynağı doğal akımı ile şehir şebekesine katılırken, Kaynarca kaptajından su pompalarla şehir şebekesine verilmektedir.

Bu üç kaynağın suyunun farklı kimyasal özelliklerini incelemek amacıyle 1999 ve 2000 yıllarında arazide alınan su örnekleri üzerinde laboratuvarda analizler yapılmıştır. Bu analizlerin sonuçlan ile daha önceki yıllarda yapılan analizlerin sonuçlan toplu halde Tablo l de verilmiştir.

Suların yarı logaritmik Schoeller diyagramında iyonları birleştiren doğrular ya üstlenmekte veya çok yakın paralel geçmektedir (Şekil 10). Ilıpmar ve Kaynarca kaynaklarının sulan birbirinin çok benzeri olup, Nadir kaynağının suyu ile de benzerdirler. Bunların aynı litoloji bileşimli akiferden boşaldığı düşünülmektedir. Bu sular CaCOs bileşimli kayaçlardan; yani mermerlerden gelmektedir.

181 o o o o 01 o n ; ] ] o_ r x -H -H -H -H , 1 p m o ğ 00 01 00 00 A ON ON H —' —• NO r- ' — ' • m 00 00 fi ON 00 ^NO Q £ Ol ON r- 00 00 r- to o l NO ı in ı in ı in ı in 1 ı ı

0 r- NO NO P „ fi m fi c ON ON ON ON 1 1 l 1 to ^5 .

0 in o in 00 m m m 00 01 o NO 3 NO 00 _^ ON 00 00 ON ON ON 1— o O Ol 01 Ol 1 01 oı 1 ı 01 Ol ı 01 04 01 —

m O NO 01 s o s 1 sS 1 1 1 1 1 1 fi m 1 m ^ '

1 „ «ş "3 o m r- «n OO fi fi *3> ON r"i ob [•^ C-- NO 00 NO 00 NO 0 ^> ın fi m 00 00 O^O ^^ OH O 01 0^1f 1 01 fi fl fi fi fi 01 01 01 ^N ^

-İ 01 O NO o ON fi q r~ C/3 £ fi 1 t ON £ s fi

/—s f^i •Ü o O o 01 O 01 in NO 1 1 o ^J- r-' 1 1 U •— ON OO ' — ' 1 '— ' ^ ' ' 00

"Sı in in Tf TT 00 ON o 00 r- 1 o O 1 O o O ~ o o o o 0 ^ £ '

fi m ı-> ON o 00 Ol fi ,.l 01 01 1 01 ON "~~ """• 00 1 1 1 ' "^

cö OO o 01 q 01 q o 01 ON ON O. NO ı iri NO •n- O A in oi <4-t

.§ o q 00 o *r

Ç o _^ c "c" 0 o 01 NO o ^ CS fi O 0 (^ ON r- 01 Js NO O w m in [U x_,^ fi m SO NO NO NO NO NO "*" al ^ ^ ^ ^ u" HJH 0 Ol in O fi T3 m o Q fi o ON fî 01 00 ON 01 O o ON O •^m NO NO r- NO f- "^ ""- "~~ r- r- f^ "^ ^ ^ 0 m <ç~*, TC ON ON ON O cö r- o^ f^i <-> 00 o ON ON o ON ON § O) 0 0\ % ON ON Ol R ON R R g 01 o o • 01 o o 01 O Ol Ol , , 01 Ol Ol :5 00 00 ON CH ON fi O^- o ı< fi fi fi T TT _^ oi NO 01 OO 01 ,_; D H5 01 — •* 01 rr F~H 01 T *~* oı ^^ fi 01 O ' ' ' "* c >, T3 2 3 C/1 j^ r—ı S N s ^ l-^a — . 3ı z i !ı I^ı illilif ,3 0 3 200 — Dünya Meteorik Doönmı

+ Nadir kay. + ^ Kaynarca kay. O o 100 - A llypynarkay. A — Doöu Akdeniz Doöusu

o• Q

-100

-10 O 10 Oksıjen-18(%oSMOW)

ı O Şekil 6: inceleme alanına ait suların O- D ilişkisi

12-

10-

S 8- u H 6-

4-

-11.00 -10.00 -9.00 Oksijen-18

18, Şekil 7: Orhangazi Kaynaklarının O-Trityum ilişkisi 183 A

+ Nadir tay. O -9.60 - —0 — Kaynarca

— £j— Dypynar kay. 90

Ö

-10.00 —

+

_ın Af\

200 400 600 EC

Şekil 8. Kaynak sularının 18O- EC arasındaki ilişki

iz. u — + 11.0 - Syö dolajjym

10.0 -

9.0 - Derm dola^ym

8.0 - — +— Nadtrkaynaty —^ >— Kaynata kaynaft? 7.0 - —^ — Hjp^narkaynaûf ^ 6.0 —

5.0 —

4.0 —

3.0 -

2.0 -

1.0 —

n n . , , . . . ,

O 100 200 300 400 500 600 700 800 EC Şekil 9: Trityum - EC arasındaki ilişki

184 10

\rı\ Schoeller Diagramı (l 1.9.1999) \\ / 10 -^ 1 - \ / o îibH &- !Jr-? y ^o- pXV / t ** u *s E i- X-J

0,01 ı

Nadir kaynağı • — Kaynarca kaynağı —»—(27,8,1987) Nadir kaynağı -Ilıpınar kaynağı •••• (11.09.1999) Nadir kaynağı

Şekil 10: Kaynak sulanrun schoeller diagramı Şekil 11: Nadir kaynağına ait Schoeller diagramı

10

er 1 o»

\l

0,1 -(18,12,1995) Ilıpınar kaynağı

-(16.8,1994) Kaynarca kaynağı —»— (11.9.1999)KsynarcakaynaJı -(11.9.1999) Ilıpınar kaynağı

Şekil 12: Kaynarca kaynağına ait schoeller Şekil 13: Ilıpınar kaynğma ait schoeller diagramı diagram

185 9. DEPREMİN KAYNAKLARA OLAN ETKİSİ

17 Ağustos 1999 da 7.4 büyüklüğündeki Izmit-Gölcük depremi nedeniyle Orhangazi dolayındaki kaynaklardan Nadir, Kaynarca, Ilıpınar ve Keramet-Ilıca su kaynaklarında değişmeler gözlenmiştir.

Orhangazi'nin içme suyunu sağlayan Nadir ve Kaynarca kaynaklarının depremden önceki kimyasal bileşimleri, depremden sonrakilerle karşılaştınlmıştır.

9.1. Nadir Kaynağı

Orhangazi'nin su ihtiyacinin önemli bir bölümünü karşılayan Nadir kaynağının debisinde % 30 dolayında azalma olmuş, kaynak bulanmış ve bu bulanıklık 3 gün sürmüştür. Debi daha sonra eski miktarına yaklaşmıştır. Nadir kaynağının 1987 ve 1999 tahlil sonuçlarını karşılaştırmak amacıyla Schoeller diagramı çizilmiştir (Şekil 11). Ayrıca, kaynak başında pH = 8.33, Ec= 350 nsiem.m, t = 13.2 °C ölçülmüştür.

9.2. Kaynarca Kaynağı

Yaz mevsiminde Orhangazi'nin su ihtiyacının önemli bölümünü karşılayan kaynağın batısında yapılan iki sondajın suyu depremden hemen sonra bir miktar bulanmıştır. Bir gün sonra durulan su, depremin üçüncü gününde 5 büyüklüğündeki artçı depremle tekrar çok az bulanmıştır. Depremden hemen sonra kaynağın debisinde çok az bir artma olmuştur. Kaynarca kaynağının 16 Ağustos 1994 ve 11 Eylül 1999 tahlil sonuçlarını karşılaştırmak amacıyla Schoeller diagramı çizilmiştir (Şekil 12). Kaynak başında pH = 8.30 , Ec= 583p.siem.m , t= 15.6°C ölçülmüştür.

9.3. Ilıpınar Kaynağı

Kaynağın debisi depremden hemen sonra artmıştır. 9 Eylül 1999 tarihinde muline ile yapılan ölçümde debi 131 l/s dir. Ilıpınar kaynağının 18 Aralık 1995 ve 11 Eylül 1999 tahlil sonuçlan da Schoeller diagramı ile karşılaştınlmıştır (Şekil 13).

Bu üç kaynağın yan logaritmik Schoeller diagramında iyonlan birleştiren doğrular birbirlerine yakın paralel geçmektedir.

Ilıpınar kaynağı, Nadir kaynak suyuna benzeyen kimyasal bileşimi ile Orhangazi'nin su sorununu çözecek çok büyük bir potansiyel olarak görülmektedir. Ileriki yıllarda bu kaynağın da Kaynarca kaynağı gibi kaptajının yapılarak buradan suyun pompa ile yükseltilip kullanıma sunulması düşünülmelidir.

10. KAYNAKLARIN KORUNMA ALANLARI

Orhangazi bölgesinde üzerinde büyük bir titizlikle durması gereken konulann başında kaynaklann korunma kurallanna uyulması gelmektedir.

186 Kaynarca kaynak ve sondaj sularının tahlilinde gözlenen çok az NH4 <0.05 mg/1, NÜ2<0.05 mg/1 NOs = 11-15 mg/1 ve organik madde 0.1 mg/O2, suyun yeraltında akımı sırasında kirlendiğini göstermektedir. Kirlenmeye Orhangazi ile Nadir kaynağı arasındaki kireç ve taş ocaklarının türlü atıkları ile, Kaynarca kaynağının batı ve kuzey batısındaki yerleşim ve tarımdan kaynaklanan türlü kirleticiler neden olmaktadır. Kaynakların beslenme alanında hayvan otlatılması gübre ve çöp depolanması, foseptik çukur açılması veya alana ahır vb yapılması önlenmelidir.

11. TAŞ OCAKLARININ ÇEVREYE OLAN ETKİSİ

Orhangazi yöresindeki taş ocakları görünümü çok olumsuz etkileyen unsurlardır. Şehirlerin çevresinde mevcut bu tür olumsuzlukları, kişilerin üzerinde bırakacağı kötü etkiyi en aza indirmek bazı çalışmalarla mümkün görülmektedir. Halen çalışanların ruhsatları bitince yenilenmemelidir. Mermerlerin işletilmesi zorunlu ise taş ocaklarının Orhangaziden görülmüyecek mekanlarda, örneğin Orhangazi'nin en az 5 km batısında açılmasına izin verilmelidir Taş ocaklarından özellikle terkedilenlerin ocak şevlerine çok hızlı büyüyen sarmaşık türü ve bodur bitkiler dikilerek uzaktan görünüşlerini değiştirmek mümkündür. Kimi taş ocaklanda günübirlik turistik mekanlara dönüştürülüp, burada bodur bitikiler ile beraber ocak şevlerinin çirkin görüntüsünü engelleyen meşe vb gibi yapraklı ve boylu ağaçlar dikilerek alana güzel bir gürüntü, Orhangazililere de göl ve dağ manzaralı piknik alanları kazandırılabilir. Bu durumda atık katı ve sıvılar taşocağı alanı ve mermerlerin mostra alanından uzaklaştırılmalıdır. Mermerlerin doğal olarak yüksek olan geçirimlilikleri dinamit patlatılmaları nedeniyle taş ocaklarında daha da artmıştır. Bu nedenle bu mekanlara kirletici katı ve sıvı hiç bir madde atılmamalı ve depolanmamalıdır.

12. SONUÇ VE ÖNERİLER

İnceleme alanının yaklaşık 70 km2 lik l /25000 ölçekli jeoloji ve hidrojeoloji haritası yapılmış, farklı oluşuklar ve istiflenmeleri aydınlatılmıştır.

-Karstik yeraltı suyunun akım hızını ve kaynakların birbirleri ile olan ilişkilerini belirlemek için fluoresein ile boya deneyi yapılmıştır. Kaynarca ve Ilıpınar kaynaklarının beslenme alanının Nadir Kaynağmmkine göre daha doğuda ve güneyde olduğu, Nadir kaynağını besleyen karstik akiferin, Kaynarca ve Iıpınar kaynaklarını besleyen akiferle hidrolik bir ilişkinin bulunmadığı anlaşılmaktadır.

-Arazide yapılan pompa testleri sonucunda, Jacob yöntemi ile transmisivite değerleri T= 4.63 x l O"3 m2/s olarak hesaplanmıştır.

-Alanda bulunan tüm kaynak sularında hakim iyon Ca+2 ve HCOs olup, yıllık yağışların etkisi altında bulunan meteorik kökenli sulardır.

-Nadir, Kaynarca ve Ilıpınar kaynaklarında depremden sonra debilerinde değişiklik olmasına karşın kimyasal bileşimlerinde her hangi bir değişiklik gözlenmemiştir.

-Kaynarca kaynağının korunma alanları ve koruma kurallarına titizlikle uyulmalıdır.

187 -Ilıpmar kaynağı Orhangazi'nin su sorununu çözecek büyük bir su potansiyeline sahiptir. Gelecekte bu kaynağın Kaynarca kaynağının kaptajı gibi modern bir tarzda kaptajı yapılarak buradan suyun pompa ile yükseltilip kullanıma sunulması düşünülmelidir.

13. KATKI BELİRTME

Orhangazi ovasının hidroloji incelemesine yönelik yapmış olduğumuz araştırma sırasında, Orhangazi Belediye Başkanı Sayın Turgut ÜNLÜ 'ye gösterdiği ilgi ve sorunlarımızı çözmede yardımcı olmasından dolayı kendilerine minnettarız. Ayrıca çalışmalar süresince yakın ilgi ve yardımlarını gördüğümüz Belediye İşletme Müdürü Sayın Fevzi ÇAVUŞ'a ve bu çalışmaya emeği geçen Belediyenin tüm personeline teşekkürler ederiz. Flureseinli su örneklerinin okunmasını lütfeden H.Ü. Jeoloji Müh. Böl. Öğretim üyesi Doç. Dr. Mehmet EKMEKÇİ' ye minnettarız. Bu projenin finansmanı Kocaeli Üniversitesi tarafindan sağlanmıştır.

14. KAYNAKLAR

Abdüsselamoğlu, Ş.M., 1959, "Almacıkdağı ile Mudurnu ve Göynük Civarının jeolojisi". İ.Ü. Fen Fakültesi Monografileri S. 14, . Akartuna, M., 1968, " Armutlu yarımadasının Jeolojisi" . I.Ü. Fen Fakültesi Monografileri S.20, istanbul, 1970. Orhangazi Ovası Planlama Kademesi, Jeofizik Rezistivite Etüd Raporu, DSİ, l Böl. Müdürlüğü, Bursa. Canik, B., 1989, "Orhangazi Nadir Karstik Kaynağının Hidrojeoloji İncelemesi ve Kaynak Suyunun Bulanmasını Önleme Çalışmaları" . Müh. Jeo. Türk Milli Komitesi Bülteni, sayı 11, S. 51-56, istanbul. Canik, B., 1985, "The formation of sinkholes (obruk) between Karapınar and Kızören KONYA Karst water resources symposium. AIHS publ. No: 161, Ankara. Bonacci, O., 1987, "Karst Hydrology, springer- Verlag- Berlin. Ford, C.D., Williams P.W., 1989, "Karst Geomorphology and Hydrology Unvin Hyman, London. Pasvanoglu,S.,1991, "Milas (Muğla) Ovasının Hidrojeoloji incelemesi" Ankara Üniveritesi Fen Fakültesi Jeoloji Müh. Böl. A.Suat Erk jeoloji Simpozyum(2-5 Eylül) s.427-435, Ankara. Pasvanoglu, S., Canik, B., ve R.Rosen, M., 2002, " Hydrogeology and possible effects of the Mw. 7.4 Marmara Earthquake (17 Agust 1999 ) On the Spring waters in the Orhangazi- Bursa Area, ".Geological Society of India.

188