Servet Uludağ	 Ara 1, 2016 1
Yeryüzünden itibaren akifere sızan sular akiferin tabanından itibaren gözenekleri doldurarak yükselir. Akiferin yeryüzüne yakın yerlerdeki gözenekleri ise kısmen su kısmen de hava ve su buharı ile doludur. Böylece bir akiferde yeryüzünden itibaren doymamış bölge ile bunun altında doymuş bölge meydana gelir.
Doymamış bölgeye “havalandırma bölgesi“, “vadoz su bölgesi” de denir. Bu bölgenin üst kısmında bitki köklerinin erişebildiği kısım olan “toprak suyu bölgesi” yer alır. Toprak suyu bölgesinin kalınlığı iklim koşullarına ve akifer kalınlığına bağlı olarak değişir. Genellikle ormanlık bölgelerde 10 metreden fazladır. Atmosferle yerkabuğu arasındaki ısı değişimi bu bölgede meydana geldiğinden dolayı buharlaşma ve terleme olaylarının baskın olduğu bölge toprak suyu bölgesidir.
Toprak suyu bölgesinin altında “ara bölge” bulunur. Ara bölgenin kalınlığı iklim koşullarına ve akifer kalınlığına bağlı olarak değişir. Çöl bölgelerinde ara bölgenin kalınlığı 200 – 300 metreye kadar erişebilir. Çok yağışlı ve sığ akiferlerde ise bulunmayacak kadar azdır.
Doymamış bölgenin en alt kısmında “kılcal saçak bölgesi” yer alır. Kılcal saçak bölgesinde gözenekler tamamen su ile dolu olduğu halde bu su yerçekimi ile hareket edemediğinden dolayı doymamış bölgeye dahil edilmiştir. Kılcal saçak bölgesinin yüksekliği aşağıdaki gibi hesaplanır;
2 π R σ cosλ = π R² hc ℘ g
hc = (σ cosλ) / (R ℘ g)
hc: Kılcal saçak yüksekliği (cm veya m)
σ: yüzey gerilim (g/s² veya kg/s²)
λ: tüple sıvı menisküsü arasındaki açı
R: kılcal borunun yarıçapı (cm veya m)
℘: sıvının yoğunluğu (g/cm³ veya km/m³)
g: yerçekimi ivmesi (cm/s² veya m/s²)
Kılcal saçak yüksekliği dane çapına, danelerin şekline, dizilişine ve suyun kimyasal bileşimine bağlıdır.
Doymuş bölgeye “yeraltı suyu bölgesi” veya serbest su bölgesi adları da verilebilir. Bu bölgedeki boşluklar tamamen su ile doldurulmuştur. Bu su yerçekiminin etkisi ile hareket edebilir. Bir akiferde açılan bir kuyuda yer altı suyunun bulunduğu bölge doymuş bölgedir. Bir akiferden alınacak su miktarı doymuş bölgenin kalınlığına ve içerdiği su miktarına yani poroziteye bağlıdır.
Doymuş bölge ile doymamış bölgeyi birbirinden ayıran yüzeye “yer altı su tablası yüzeyi” denir. Yer altı su tablası yüzeyi yatay bir düzlem olmayıp, akiferin özelliklerine bağlı morfolojik yapı gösteren bir yüzeydir. Serbest akiferlerde herhangi bir noktadaki yer altı su tablası yüzeyi yaklaşık olarak o noktada açılan bir kuyudaki serbest su yüzeyine karşılık gelir.
Yer altı su tablası yüzeyindeki su basıncı atmosfer basıncına eşittir. Basınçlı akiferlerde ise yer altı su tablası yüzeyi basınç altındaki suyun yükselebildiği yüzeydir. Bu yüzeyde de su basıncı atmosfer basıncına eşittir. Bu nedenle yer altı su tablası yüzeyi atmosfer basıncının yer altı su tablasına eşit olduğu yüzey olarak tanımlanabilir. Yer altı su tablası yüzeyi uygun ölçekte yapılan haritalarla belirlenir.
Bir önceki yazımız olan Darcy Permeabilite Katsayısını Etkileyen Faktörler başlıklı makalemizde d10 elek analizi, darcy permeabilite katsayısı ve permeabilite etkisi hakkında bilgiler verilmektedir.
havalandırma bölgesikılcal saçak bölgesiserbest su bölgesitoprak suyu bölgesiyer altı su tablası yüzeyi