Yeraltı suyunun çatlaklı ortamdan gözenekli ortama değişken çaplı ve cidarı geçirimsiz kuyuya akışı

Yıl 2008, Cilt: 1 Sayı: 1, 39 - 55, 01.03.2008

Zekai Şen

Öz

Bu yazıda basınçsız gözenekli ortamdaki yeraltı suyunun düşey olarak önce

yatay çatlaklara sonra da bu çatlak vasıtası ile geniş, değişken çaplı ve cidarı geçirimsiz

olan bir kuyuya akmasının matematik modeli geliştirilmiştir. Buna benzer kuyular

yeryüzünün en üst kısmında Dördüncü jeoloji zamanına ait gözenekli ortamdaki akifer

ve bunun altında çatlaklı bir basınçlı akiferin tamamen altında geçirimsiz jeoloji tabakalarının

bulunması durumunda ortaya çıkmaktadır. Böyle bir akifer tabakalaşması durumunda

yeraltı suyunun kuyuya gelmesini temsil eden tip eğriler gözenekli ve çatlaklı

ortamlar için ayrı ayrı çıkartılmıştır. Kuyudan ilk su çekilmeye başlanması zamanlarında

kuyu geniş çapının kuyudaki yeraltı suyuna etkisinin ne olabileceği açıklanmıştır. Bulunan

genel çözümlerin literatürde bulunan klasik Theis, Hantush ve Jacob çözümlerine

indirgenebildiği gösterilmiştir. Kuyudan uzun zaman süresinde su çekilmesi durumunda

zaman-düşüm grafiğinin Jacob doğruusuna uymayacağı, bunun yerine değişik şartlarda

değişik doğruların ortaya çıkacağı anlatılmıştır. Böylece literatürde sanıldığı gibi Jacob

doğru yönteminin her türlü akiferde kuyulara doğru olan yeraltı suyunu uzun zamanlarda

değerlendirmeye yetmeyeceği doğrunun eğimi göz önünde tutularak belirtilmiştir.

Geliştirilen yöntemin uygulanması Suudî Arabistan’dan elde edilen zaman-düşü verileri

için gösterilmiştir.

Anahtar Kelimeler

Çatlak, değişken geniş çap, Dördüncü zaman, duragan olmayan akış, gözenek, Kurak bölge, tip eğri, tip doğru

Kaynakça

• Bai, M., Elsworth, D. and Roegiers J. (1993), Multi-porosity/multi-permeability approach to the simulation of naturally fracture reservoirs, Water Resour. Res. 29 (6), 1621-1633.
• Barenblatt, G. I., Zheltov, I. P. and Kochina, I. N (1960) Basic concepts in the theory of seepage of homogeneous liquids in fractured rocks (Strata), Journal of Applied Mathematics and Mechanics 24 (5), 1286-1303.
• Cooper, H.H. and Jacob, C.E., (1946). A generalized graphical method for evaluating formation constants and summarizing well field history. Amer. Geophys. Union, Trans., 27: 526-534.
• De Glee, G.J., (1930). Over Grondwaterstroomingen bij wateronttrekking door middel van Putten, T. Waltman, Jr., Delft.
• Gerke, H. H. and van Genuchten, M. T. (1993) A dual-porosity model for simulating the preferential movement of water and solutes in structured porous media, Water Resour. Res. 29 (2), 305-319.
• Hantush, M.S., (1959). Non-steady flow to flowing wells in leaky aquifers. J. Geophys. Res., 64 :1043.
• Kazemi, H., Seth, M. S. and Thomas, G. W. (1969) The interpretation of interference tests in naturally fractured reservoirs with uniform fracture distribution, Journal of the Society of Petroleum Engineering 9, 463-472.
• Odeh, A. S. (1965). Unsteady state behavior of naturally fractured reservoir. Soc. Pet. Eng. J., Vol. 243, 60-64.
• Papadopulos, I.S., and H.H., Cooper, 1967. Drawdown in a well of large diameter. Water Resour. Res., v.3, pp. 241-244.
• Şen, Z., (1985). Volumetric approach to type curves in leaky aquifers. J. Hydraul. Engrg., ASCE, 111(3): 467-484.
• Şen, Z., (1988). Dimensionless time drawdown plots of late aquifer test data. Ground Water, 26(5), 615-618.
• Şen, Z. (1989) Nonlinear flow toward wells, J. Hydraul. Div., ASCE, 115(HY2), 193- 209.
• Şen, Z. (1990) Non-linear radial flow in confined aquifers toward large diameter wells, Water Resour. Rees, 26(5), 1103-1109.
• Şen, Z., 1995. Applied Hydrogeology For Scientists and Engineers, CRC Press, Inc., Florida, 444 pages.
• Şen, Z., 2002. Drawdown distribution around large diameter well in double porosity medium. Jour. Hydrol. Engrg., ASCE, Vol. 7, No. 1, pp. 90-96.
• Şen, Z., and Altunkaynak, A. 2004. Variable discharge type curve solutions for confined aquifers. J. Amer. Wat. Res. Assoc., Vol. 40, No. 5, 1189-1198.
• Theis, C.V., 1935. The relationship between the lowering of piezometric surface and the rate and duration of discharge of a well using ground water storage. Trans. Amer. Geophys. Union, Vol.16, pp.519-529.
• Warren, J. E. and Root, P. J. (1963) The behaviour of naturally fractured reservoirs, Society of Petroleum Engineering Journal 3, 245-255.