| Abstract |
The Kucuk Menderes River Basin in western Turkey has been facing continuous groundwater-level decline for decades. Previous studies have suggested that, to avoid aquifer depletion in the basin, artificial recharge structures should be constructed. To assess artificial aquifer recharge potential in one of the subbasins, a two-dimensional (2-D) groundwater model was set up using SEEP/W software. The material functions and parameters used in the model for both saturated and unsaturated conditions were taken from previous studies. The model has been calibrated under transient conditions. The excess runoff volume that could be collected in the recharge basins was estimated from flood frequency analysis. Various scenarios were simulated to observe the change in groundwater level and storage with respect to different exceedance probabilities. Simulation results suggest that a significant increase in groundwater storage is achieved by applying surface artificial-recharge methods. In addition to the recharge basins, to reinforce the effect of artificial recharge, simulations are repeated with underground dam construction at the downstream side of the basin. Although groundwater storage is increased with the addition of the dam, the increase in groundwater storage was not sufficient to warrant the construction.Le bassin de la rivière Kucuk Menderes dans l'Ouest de la Turquie fait face à un déclin continu du niveau de l’eau souterraine depuis des décades. Des études antérieures ont suggéré que, pour éviter l'épuisement de l’aquifère dans le bassin, des structures de recharge artificielle devraient être construites. Pour évaluer le potentiel de recharge dans l’un des sous bassins, un modèle 2D de nappe souterraine a été établi en utilisant le logiciel SEEP/W. Les fonctions et paramètres utilisés dans le modèle, à la fois en conditions saturée et non saturée, sont ceux d’études antérieures. Le modèle a été calibré pour des conditions transitoires. Le volume de ruissellement excédentaire qui pouvait être recueilli dans les bassins de recharge a été estimé à partir d’analyse de fréquence d’inondation. Différents scénarii ont été simulés pour observer le changement de niveau d’eau souterraine et de stockage relatifs à différentes probabilités de dépassement. Les résultats des simulations suggèrent qu'une augmentation importante du stockage d’eau souterraine est obtenue en appliquant des méthodes de recharge artificielle en surface. En plus des bassins de recharge, pour renforcer l'effet de la recharge artificielle, les simulations sont répétées avec la construction d'un barrage souterrain en aval du bassin. Bien que le stockage des eaux souterraines soit augmenté par l'adjonction du barrage, l'augmentation du stockage souterrain n’était pas suffisante pour en justifier la construction.La Cuenca del río Kucuk Menderes en el oeste de Turquía ha estado enfrentando por décadas, continuos problemas de declinación del nivel de agua subterránea. Estudios previos han sugerido que, para evitar el agotamiento del acuífero en la cuenca, deberían construirse estructuras de recarga artificial. Para evaluar la recarga artificial potencial del acuífero en una de las subcuenca, se confeccionó un modelo 2D de aguas subterráneas usando el software SEEP/W. Las funciones del material y los parámetros usados en el modelo tanto para condiciones saturadas como para no saturadas fueron tenidas en cuenta a partir de estudios previos. El modelo fue calibrado bajo condiciones transitorias. El volumen de excesos del escurrimiento superficial que podría ser colectado en las cuencas de recarga se estimó a partir del análisis de frecuencias de inundaciones. Se simularon varios escenarios para observar el cambio en el nivel de agua subterránea y almacenamiento con respecto a las diferentes probabilidades de excedencia. Los resultados de la simulación sugieren que un significativo incremento en el almacenamiento de agua subterránea se logra aplicando métodos de recarga artificial de superficie. Además de las cuencas de recarga, para reforzar el efecto de la recarga artificial, se repitieron las simulaciones con la construcción de diques subterráneos corriente abajo de la cuenca. Aunque el almacenamiento de agua subterránea se incrementó con la incorporación del dique, el incremento en el almacenamiento de agua subterránea no fue suficientemente para garantizar la construcción.在过去的几十年中,土耳其西部 Kucuk Menderes 河流域的地下水位连续下降。前人研究结果指出,为了避免流域含水层枯竭,应该对含水层进行人工补给。为了评估一个次级盆地中含水层人工补给潜力,利用 SEEP/W 软件建立了一个二维的地下水模型。模型中用到的在饱和和非饱和条件下的方程及参数都是引自前人的研究。在瞬态条件下对模型进行了校正。在补给流域可以收集到的过量的径流量是通过洪水频率分析估计得到的。模拟了各种不同的方案以观察相对于不同超越概率的地下水水位和储存量的变化情况。模拟结果显示通过实施地表人工补给,地下水储存量有了显著的增加。除了补给流域,为了增强人工补给的效果,在流域下游的一侧增加了一个地下坝后,再次进行了模拟。在增加了一个地下坝后,尽管地下水储存量增加了,但其增加量并不值得地下坝的建设。A Bacia do Rio Kucuk Menderes, no ocidente da Turquia, tem enfrentado, ao longo de décadas, um contínuo declínio dos níveis de água subterrânea. Estudos anteriores sugeriram que deviam ser construídas estruturas de recarga artificial para evitar o esgotamento dos aquíferos na bacia. Para avaliar o potencial de recarga artificial dos aquíferos numa das sub-bacias, foi criado um modelo 2-D de fluxo de água subterrânea, utilizando o software SEEP/W. As funções e parâmetros dos materiais usados no modelo para condições saturadas e insaturadas foram extraídos de estudos anteriores. O modelo foi calibrado em regime transitório. O excesso de escoamento subterrâneo que poderia ser coletado em bacias de recarga foi estimado através da análise de frequência de cheias. Foram simulados diversos cenários para observar as alterações dos níveis e do armazenamento de água subterrânea no que diz respeito a diferentes probabilidades de excedência. Os resultados das simulações sugerem que se consegue um incremento significativo do armazenamento de água subterrânea pela aplicação de métodos de recarga artificial através da superfície. Para além das bacias de recarga, para reforçar o efeito de recarga artificial, as simulações foram repetidas com a construção de uma barragem subterrânea no lado de jusante da bacia. Apesar de ter aumentado o armazenamento de água subterrânea com a adição da barragem, o incremento do armazenamento não foi suficiente para justificar a construção.Türkiye’nin batısında yer alan K. Menderes havzasında, yıllardır yeraltısu seviyesi düşümleri gözlenmektedir. Havzada yapılan önceki çalışmalar, akiferin kurumasını önlemek amacıyla, yapay beslenme yapılarının inşasını önermektedir. Havzanın yapay akifer beslenme potansiyelini değerlendirmek amacıyla, SEEP/W programı kullanılarak, alt havzalardan birinde 2 boyutlu yeraltısuyu akım modeli oluşturulmuştur. Modelde kullanılan doygun/doygun olmayan ortamlara ait fonksiyon ve parametreler, daha önceki çalışmalardan elde edilmiştir. Oluşturulan model kararsız akım koşullarında kalibre edilmiştir. Beslenme havuzlarında toplanan su miktarının hesaplanmasında taşkın frekans analizi kullanılmıştır. Elde edilen farklı olasılıklar için, yeraltısu seviyesindeki ve depolanmasındaki değişimleri gözlemlemek amacıyla, farklı senaryolar oluşturulmuştur. Simülasyon sonuçları, yüzeyden süzülme yöntemleriyle yeraltısuyu depolanmasında belirgin bir artış olduğunu göstermiştir. Yapay yeraltısuyu beslenimi etkisini güçlendirmek için, beslenim havuzlarına ek olarak, mansap tarafına yeraltı barajı da eklenerek simülasyonlar tekrar edilmiştir. Simülasyon sonuçları, yeraltısu depolanmasının yeraltı barajıyla daha da artmasına rağmen, bu artışın baraj inşaatı için yeterli olmadığını göstermektedir. |
