Investigation of over-exploited groundwater in Çumra Plain (Konya-Turkey) with environmental isotopes

Ayla BOZDAĞ

Article Details

Investigation of over-exploited groundwater in Çumra Plain (Konya-Turkey) with environmental isotopes

Authors:

Ayla BOZDAĞ

Publisher:

Pamukkale University

Main Topics:

Applied physics

Journal:

Pamukkale University Journal of Engineering Sciences 2022 Vol.28 Issue 3, pp.483-492

Document Type:

Article

Publication Date:

6/2022

Document Language:

English

Document ID (Org No.):

2000574905

Frequency:

Bimonthly

eISSN:

2147-5881

pISSN:

1300-7009

Abstract:

 

The groundwater in the Çumra plain, a semi-arid climate region, is intensively exploited for human needs due to especially agricultural and demographic development. In the study area, there are two main aquifers which are the semi-confined Neogene aquifer and the unconfined Quaternary aquifer. This paper presents isotopic characteristics of groundwater of the over-exploited two aquifer systems in the Çumra Plain of Konya. δ18O and δD contents of the Neogene aquifer samples respectively range from -9.89‰ to -6.76‰ and -68.30‰ to -47.50‰ in dry season and range from -10.32‰ to -7.61‰ and -68.63‰ to -53.11‰ in wet season. δ18O and δD contents of the Quaternary aquifer samples respectively range from -8.43‰ to -5.53‰ and -58.67‰ to -45.61‰ in dry season and range from - 8.77‰ to -5.89‰ and -60.18‰ to -46.45‰ in wet season. The δ18O and δD contents of groundwater samples in two aquifers indicate a meteoric origin. The average lower Oxygen-18 values of the Neogene aquifer samples indicate recharge from higher elevations while more enriched Oxygen-18 values of the Quaternary aquifer samples show recharged from lower elevation. The groundwater of the Quaternary aquifer was more affected by the evaporation eventuated during or after recharge. Besides, positive correlation of δ18O with both Cl and total dissolved solids (TDS) in the Quaternary aquifer samples reveals that the evaporation caused salinity increases of the Quaternary aquifer samples. Tritium contents of the Neogene aquifer samples vary from 0.22 to 2.15TU in dry season and from 0.85 to 2.64TU in wet season, while tritium contents of the Quaternary aquifer samples vary from 1.18 to 4.37TU and from 1.52 to 5.48TU in dry and wet seasons, respectively. Accordingly, the samples of the Neogene aquifer reflect relatively higher residence time. Besides, the Neogene aquifer is under the influence of relatively recent precipitation, but recent precipitation has contributed more to the Quaternary aquifer.

 

Yarı kurak bir iklim bölgesi olan Çumra ovasındaki yeraltısuları, özellikle tarımsal ve demografik gelişmeden dolayı yoğun olarak insan ihtiyaçları için kullanılmaktadır. Çalışma alanında yarı basınçlı Neojen akiferi ve serbest Kuvaterner akiferi olmak üzere iki ana akifer sistemi bulunmaktadır. Bu çalışmada, Konya'nın Çumra Ovası'ndaki iki akifer sisteminin aşırı çekilen yeraltısuyunun izotopik özellikleri değerlendirilmektedir. Neojen akifer örneklerinin δ18O ve δD içerikleri sırasıyla kurak dönemde -9.89‰ ile -6.76‰ ve -68.30‰ ile -47.50‰ arasında, yağışlı dönemde ise -10.32‰ ile -7.61‰ ve -68.63‰ ile -53.11‰ arasında değişmektedir. Kuvaterner akifer örneklerinin δ18O ve δD içerikleri ise sırasıyla kurak dönemde -8.43‰ ile -5.53‰ ve -58.67‰ ile -45.61‰ arasında, yağışlı dönemde -8.77‰ ile -5.89‰ ve -60.18‰ ile -46.45‰ arasında değişmektedir. İki akiferdeki yeraltısuyu örneklerinin δ18O ve δD değerleri, meteorik bir kökene işaret etmektedir. Neojen akifer örneklerinin ortalama daha düşük Oksijen-18 değerleri, daha yüksek kotlardan beslenmeyi gösterirken, Kuvaterner akifer örneklerinin daha yüksek Oksijen-18 değerleri, daha düşük kottan beslenmeye işaret etmektedir. Kuvaterner akiferinin yeraltısuyu, beslenme sırasında veya sonrasında meydana gelen buharlaşmadan daha fazla etkilenmiştir. Bununla birlikte Kuvaterner akifer örneklerinin δ18O değerinin hem Cl hem de toplam çözünmüş katılar (TDS) ile pozitif korelasyonu, buharlaşmanın çalışma alanındaki Kuvaterner akiferinin yeraltısuyunda tuzluluk artışına neden olduğunu ortaya koymaktadır. Neojen akifer örneklerinin trityum içeriği kurak dönemde 0.22 ile 2.15TU, yağışlı dönemde 0.85 ile 2.64TU arasında değişirken, Kuvaterner akifer örneklerinin trityum içeriği kurak ve yağışlı dönemlerde sırasıyla 1.18 ile 4.37TU ve 1.52 ile 5.48TU arasında değişmektedir. Bu verilere göre, Neojen akiferinin yeraltısuyu, nispeten daha uzun dolaşımlıdır. Ayrıca Neojen akiferi nispeten güncel yağışların etkisi altındadır fakat güncel yağışlar Kuvaterner akiferine daha çok katkıda bulunmuştur.

Article Details

Investigation of over-exploited groundwater in Çumra Plain (Konya-Turkey) with environmental isotopes

Authors: Ayla BOZDAĞ

Publisher: Pamukkale University

Main Topics: Applied physics

Journal: Pamukkale University Journal of Engineering Sciences 2022 Vol.28 Issue 3, pp.483-492

Document Type: Article

Publication Date: 6/2022

Document Language: English

Document ID (Org No.): 2000574905

Frequency: Bimonthly

eISSN: 2147-5881

pISSN: 1300-7009

Issues

Authors:

Ayla BOZDAĞ

Publisher:

Pamukkale University

Main Topics:

Applied physics

Journal:

Pamukkale University Journal of Engineering Sciences 2022 Vol.28 Issue 3, pp.483-492

Document Type:

Article

Publication Date:

6/2022

Document Language:

English

Document ID (Org No.):

2000574905

Frequency:

Bimonthly

eISSN:

2147-5881

pISSN:

1300-7009