E-ISSN: 2587-0351 | ISSN: 1300-2694
CBS ve SSI Yöntemleri ile Obruk Oluşum Hassasiyetinin Haritalanması: Afşin-Elbistan Linyit Havzası Örneği [Pamukkale Univ Muh Bilim Derg]
Pamukkale Univ Muh Bilim Derg. Baskıdaki Makaleler: PAJES-69812 | DOI: 10.5505/pajes.2020.69812

CBS ve SSI Yöntemleri ile Obruk Oluşum Hassasiyetinin Haritalanması: Afşin-Elbistan Linyit Havzası Örneği

Remzi Karaguzel1, Yılmaz Mahmutoğlu1, MERAL ERDOĞAN TOPÇUOĞLU2, Gökhan Şans1, Aynur Dikbaş3
1İstanbul Teknik Üniversitesi Maden Fakültesi Jeoloji Mühendisliği Bölümü İSTANBUL
2Devlet Su İşleri 2. Bölge Müdürlüğü İZMİR
3İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa Mühendislik Mimarlık Fakültesi Jeoloji Mühendisliği Bölümü İSTANBUL

Kaya ortamlarda çökme türü yer değiştirmelere neden olan önemli yapısal kusurlar, süreksizlikler (kırık-çatlak-fay) ve karstik boşluklardır. Karstik boşlukların konum ve geometrilerine bağlı olarak hem temel kayada hem de örtü tabakasında obruklar oluşabilmektedir. Obruk oluşumu, birinci derecede, karstik yapı içeren karbonatlı kayaçların varlığı ve bunları örten gevşek ve zayıf malzemenin olup olmamasına bağlıdır.
Afşin-Elbistan maden sahasında 2011 yılında yaşanan heyelanlardan sonra madencilik faaliyetinin yeniden başlatılması için kömürlü çökellerin tabanında bulunan karstik basınçlı akiferin hidrolik yükünün düşürülmesi planlanmıştır. Bu amaca yönelik susuzlaştırma kuyuları Ocak-2015 ayından itibaren işletmeye alınmaya başlanmıştır. Havza kenarında ilki, bu tarihten iki hafta sonra olmak üzere 6 ayda toplam 5 adet obruk oluşmuştur. Maden Sahasında obruk oluşum mekanizmasının anlaşılmasına ve potansiyel obruk alanlarının belirlenmesine yönelik olarak yoğun bir araştırma ve inceleme programı yürütülmüştür. Bu kapsamda havzanın jeomorfolojik, jeolojik, hidrolojik, hidrojeolojik ve jeomekanik modelleri oluşturulmuş ve hazırlanan veri tabanına eklenmiştir. Coğrafi Bilgi Sistemi (CBS) tabanlı bir analiz yönteminden yararlanılarak obruk oluşumunu belirleyen parametrelerin alansal dağılımını gösteren tematik haritalar hazırlanmıştır. Obruk oluşumunda parametrelerin etki derecesi ve ağırlık katsayılarının belirlenmesinde çok ölçütlü karar verme analizlerinden biri olan Analitik Hiyerarşi Süreci (AHS) yaklaşımı benimsenmiştir. Sınıflandırma ve ağırlıklandırma işlemi yapılan tüm parametreler kullanılarak Obruk Hassasiyet İndeksi (SSI) hesaplanmıştır. SSI değeri ortamın obruk oluşumuna karşı hassasiyetini ifade eder. Yüksek SSI değeri ortamın obruk oluşumuna karşı hassasiyetin yüksek olduğunu göstermektedir. İnceleme alanında en yüksek SSI değerlerinin havza kenarına karşılık geldiği belirlenmiş ve oluşan obrukların da aynı bölgede yer aldığı görülmüştür.

Anahtar Kelimeler: Karst, Kömür Sahası, Obruk Hassasiyet İndeksi, Susuzlaştırma, Yeraltısuyu.

Susceptibility Mapping for Sinkhole Occurrence by GIS and SSI Methods: A Case Study in Afsin-Elbistan Coal Basin

Remzi Karaguzel1, Yılmaz Mahmutoğlu1, MERAL ERDOĞAN TOPÇUOĞLU2, Gökhan Şans1, Aynur Dikbaş3
1Istanbul Technical University Faculty of Mines Geological Engineering Department Istanbul
2State Hyraulic Works General Directorate 2. Region, Izmir
3Istanbul University-Cerrahpaşa Faculty of Engineering and Architecture Geological Engineering Department Istanbul

The major structural defects that cause the displacement in rock are discontinuities (fracture-joint-fault) and karstic cavities. Depending on the position and geometry of the karstic cavities, sinkholes occur both within the bedrock and in the cover layers. Occurance of sinkholes primarily depends on existence of carbonate rocks containing sub-surface karstic cavities and loose and weak cover layers.
Following the landslides occured in 2011, it was planned to reduce the hydraulic head of the karstic aquifer which lies at the bottom of the coal-bearing layers in order to restart the mining activity in Afşin-Elbistan Coal Basin. For this purpose, dewatering wells were drilled in January 2015. Two weeks after the drilling, the first sinkhole occured at the southwestern edge of the basin and during the following six months four other sinkholes occured close to the first one. The geological, hydrological, hydrogeological and geo-mechanical models of the basin has been composed in order to understand the mechanism of sinkhole occurence in the Afşin-Elbistan Coal Basin. Thematic maps showing the spatial distribution of parameters which determine the formation of sinkholes were obtained by using a Geographic Information System (GIS) based analysis method. Analytical Hierarchy Process (AHP) approach, which is one of the multi-criteria decision-making analyzes, has been adopted in determining the impact and weight coefficients of each effective parameter which plays a role in occurance of the sinkholes. The Sinkhole Susceptibility Index (SSI) was calculated by using all parameters which were classified and weighted. The SSI refers to the susceptibility of sinkhole occurance. The higher value of the SSI means that the risk of potential occurrence of a sinkhole is high. Calculated SSI in the study area ranges from 9 to 110 and the higher values were obtained for the area corresponding to the margin of the basin where the sinkholes occurred.

Keywords: Karst, Coal Site, Sinkhole Susceptibility Index, Dewatering, Groundwater



Sorumlu Yazar: Remzi Karaguzel, Türkiye
LookUs & Online Makale