Yeraltı sularının sulamaya uygunluklarının matematiksel eşitlikler ve grafiksel yöntemlerle belirlenmesi

Abstract

Bu çalışma kapsamında, Çorum il merkezinin güney ve kuzeybatı bölgelerindeki yeraltı suyu kalitesinin belirlenmesi amacıyla Temmuz 2020 döneminde sulamada kullanılan 50 adet yeraltı suyu kuyusundan örnek alınmıştır. Alınan örneklerde lektriksel iletkenlik, pH, sodyum (Na), potasyum (K), kalsiyum (Ca), magnezyum (Mg), klor (Cl), karbonat (CO3), bikarbonat (HCO3) ve nitrat (NO3) değerleri belirlenmiştir. Suların sulamada kullanılabilme durumlarını belirlemek amacıyla Sodyum Adsorbsiyon Oranı (SAR), Yüzde Sodyum Değeri (% Na), Artık Sodyum Karbonat Değeri (RSC), Kelly İndeksi (KI), Magnezyum Oranı (MR), Potansiyel Tuzluluk (PI), Langelier Satürasyon İndeksi (LSI) ve Permeabilite İndeksi (PI) değerleri hesaplanmıştır. Bununla birlikte Sulama Suyu Kalite İndeks değerleri belirlenmiştir. Tüm parametrelerin birbiriyle ilişkisini belirlemek amacıyla Korelasyon Analizi uygulanmış ve Coğrafi Bilgi Sistemi kullanılarak yeraltı sularının özelliklerine ait alansal dağılım haritaları hazırlanmıştır. Suların sulama açısından uygunluğunun belirlenmesi için USSL diyagramı, suların özelliklerinin belirlenmesi amacıyla Piper diyagramı çizilmiştir. Çalışma sonucunda alandaki yeraltı sularının elektriksel iletkenlik değerinin 1.5 ile 5.2 dS/m arasında değişim göstermiş ve incelenen alandaki yeraltı sularının büyük bölümünün tuzluluk açısından sorun oluşturduğu belirlenmiştir. Tuzluluk problemi olan kısımların daha fazla alanın kuzey ve güney yarısında yoğunlaştığı görülmüştür. Bununla birlikte alanın tamamında SAR değeri 10'dan düşük olmuş ve sodyumluluk açısından sorun olmadığı belirlenmiştir. Alandaki yeraltı suları genel olarak C3S1, C4S1 ve C4S2 sınıflarında yer almışlardır. Çalışma alanının bazı bölgelerinde yeraltı sularının Magnezyum Oranı, Potansiyel Tuzluluk Değeri, Kalıcı Sodyum Karbonat ve Sulama Suyu Kalite İndeksi (IWQI) değerlerinin sulama açısından uygun olmadığı tespit edilmiştir. Piper diyagramına göre alandaki suların genelde Ca-HCO3, Ca-Mg-Cl ve Ca–Cl tipinde sular olduğu görülmüştür. Çalışma sonucunda alanın bazı bölgelerindeki yeraltı sularının tuzluluk değerlerinin yüksek olduğu ve tuzluluk zararının oluşmaması için, alternatif su kaynaklarının bulunması gerektiği yada bu alanlarda tuza dayanıklı bitkilerin ekilmesi önerilmektedir.

In this study, samples were taken from 50 groundwater wells used for irrigation purposes in July 2020 in order to determine the groundwater quality in the south and northwest regions of Çorum city center. The electrical conductivity, pH, sodium (Na), potassium (K), calcium (Ca), magnesium (Mg), chlorine (Cl), carbonate (CO3), bicarbonate (HCO3), and nitrate (NO3) in the samples were measured. Sodium Adsorption Rate (SAR), Percent Sodium Value (% Na), Residual Sodium Carbonate Value (RSC), Kelly İndex (KI), Magnesium Ratio (MR), Potential Salinity (PI), and Permeability İndex (PI) were calculated in order to determine the usability of groundwater water for irrigation. In addition, the İrrigation Water Quality İndex was calculated using some hydrochemical properties. In order to determine the relationship between parameters, correlation analysis was applied and spatial distribution maps of groundwater characteristics were prepared using the Geographical Information System. The USSL diagram was drawn to determine the suitability of the waters for irrigation, and the Piper diagram was prepared to determine the properties of the waters. Result of the study, the electrical conductivity value of the groundwater in the area varied between 1.5 and 5.2 dS/m, and it has been determined that the majority of the groundwater in the area is problematic in terms of salinity. It has been determined that the salinity problem is more prevalent in the northern and southern parts of the area. The SAR value in the groundwater was less than 10, and it was determined that there was no sodium problem. Groundwater was generally C3S1, C4S1, and C4S2 classification type. The magnesium content, PI, RSC, and IWQI values of the groundwater were not suitable for irrigation. According to the Piper diagram, it has been observed that the waters in the area are generally Ca-HCO3, Ca-Mg-Cl, and Ca-Cl types. As a result of the study, it was found that the salinity values of the groundwater in some parts of the area are high and in order to prevent salinity damage, alternative water sources should be found or salt-resistant plants should be cultivated in these areas.