Microsoft Word tez tumu değişi doc

40 

4.3.4. Karışım Modelleri  

 

Karışım modelleri, keşfedilen yeni bir jeotermal sahanın rezervuar sıcaklığını 

belirlemek ya da bir jeotermal sahanın gelişim sürecinde ve sahanın geliştirilmesinde 

kullanılabilen modellerdir. Jeotermal sular, yüzeye çıkış  sırasında diğer sularla 

karışabilir. Silika ve klorür miktarının jeotermal suyun kökeninde olduğu gibi 

korunduğu varsayılarak, Entalpi-Silika (Fournier, 1977) ve Entalpi-Klorür (Truesdell 

ve Fournier, 1975) değişimi ile karışım oranları, maksimum hazne kaya sıcaklığı 

açıklanabilir.  

 

4.3.4.1. Entalpi-Silika karışım modeli  

 

Entalpi-silika karışım modeli Truesdell ve Fournier (1977) tarafından geliştirilen, 

karışıma ya da seyrelmeye uğramış jeotermal akışkanın rezervuar sıcaklıklarını ve 

rezervuar koşullarındaki silika derişimlerini tahmin etmek için kullanılan yararlı bir 

yöntemdir. Diyagramdaki çözünürlük eğrilerini çizmek için silika minerallerinden 

kalsedona ait termodinamik veriler Arnorsson et al. (1983)’den, kuvarsa ait 

termodinamik veriler ise Fournier (1977)’den alınmıştır. Bu diyagramın çiziminde 

karışımdan önce buhar ve ısı kaybının olduğu varsayılmıştır. Silika derişimlerine 

(mg/kg) karşılık entalpi değerleri (kJ/kg) grafiğe yerleştirilmiştir. Sıcak su 

kaynaklarının çoğunun bulunduğu bölgeyi ortalayan bir doğru geçirilir. Bu doğru, 

kaynamanın oluştuğu varsayılan 100 

o

C (419 kJ/kg) düşey buharlaşma hattıyla 

kesiştirilir. Daha sonra, bu kesişim noktasından entalpi eksenine paralel olarak 

sırasıyla kalsedon ve kuvars çözünürlük eğrilerini (maksimum buhar kaybı  eğrisi) 

kesen bir doğru çizilir. Bu doğrunun kalsedon çözünürlük eğrisini kestiği nokta 108 

o

C değerinde bir rezervuar sıcaklığı önermektedir. Bu da kalsedon jeokimyasal 

termometresi ile hesaplanan (85-100

o

C) rezervuar sıcaklığı ile uyumludur. Yine bu 

doğrunun kuvars çözünürlük eğrisini kestiği nokta da 134

o

C değerinde bir rezervuar 

sıcaklığı göstermektedir. Bu da kuvars jeokimyasal termometresi ile hesaplanan 

(110-120

o

C) rezervuar sıcaklığı ile örtüşmektedir. Doğrunun maksimum buhar 

kaybının olduğu kuvars çözünürlük eğrisini kestiği noktadan buhar kaybının 

olmadığı kuvars çözünürlük eğrisine düşey bir doğruyla inildiğinde, eğriyi kesen 

---

41 

nokta Sandıklı jeotermal suları için 85 mg/kg’lık bir rezervuar silika derişimi 

önermektedir (Şekil 4.11). Kuvars çökelimi 275 

o

C sıcaklıkta oldukça hızlı bir 

şekilde gerçekleştiğinden bu sıcaklığa kadarki jeotermal sistemlerde doğru sonuçlar 

verirken, bu sıcaklığın üzerindeki çok yüksek entalpili sistemlerde hatalı  sıcaklık 

hesaplamalarına neden olabilir. Bunun yanında, modelin başarılı olabilmesi silisyum 

ölçüm verilerinin mümkün olduğunca doğru ölçülmesi gerekir. 

 

 

Şekil 4.11. Çalışma alanındaki jeotermal akışanlara ait Entalpi-Silika diyagramı 

 

4.3.4.2. Entalpi-Klorür Karışım Modeli  

 

Bu model, jeotermal sahanın hidrolojik özelliklerini ve yeraltındaki rezervuarla 

yüzey arasındaki fiziksel prosesleri (kaynama, seyrelme-karışım, kondüktif soğuma 

vb) yorumlamakta kullanılan çok önemli ve etkili bir karışım modeli tekniğidir 

(Truesdell ve Fournier, 1975;  Fournier, 1977). Diyagramın yatay eksenine klorür 

derişimleri, düşey eksenine ise suların entalpi değerleri yerleştirilir. Örneklerin 

kaynak sıcaklıkları buhar tablosundan entalpi değerlerine çevrilir. Entalpi eksenine 

doymuş suyun buhar noktasının 2676 kJ/kg olduğu kabul edilerek işaretlenir. Suyun 

---

42 

buharlaşma entalpisi, 150-300 

o

C arasında çok fazla değişmediğinden bu kabulü 

yapmakla oluşacak hata ihmal edilebilir düzeydedir. Diyagrama yerleştirilen 

örneklerin her biri, bir doğruyla entalpi eksenindeki suyun buhar noktasıyla 

birleştirilir. Çizilen doğrulardan en sağda kalan doğrudaki örnek, en çok Cl 

derişimine sahip olan örnek olup, dolayısıyla rezervuar koşullarına yakın ve en az 

karışım ya da seyrelmeye uğradığı düşünülebilir. Entalpi-klorür diyagramının 

oluşturulmasında, genellikle silika jeokimyasal termometreleriyle hesaplanan 

sıcaklıklar kullanılır. Çalışma alanı jeotermal akışkanları için de oluşturulan iki ayrı 

diyagramda (Şekil 4.12 ve 4.13), kalsedon ve kuvars (adyabatik soğuma) 

jeokimyasal termometrelerinden yararlanılmıştır. Bunu yaparken, her bir su 

örneğinin silika derişimleri kullanılarak hesaplanan silika jeokimyasal termometre 

sıcaklıkları (entalpileri), her bir örnekten buhar noktasına birleştirilen doğrular 

üzerine işaretlenir. Doğrular üzerine işaretlenen jeokimyasal termometre 

sıcaklıklarının çoğunu kesen bir doğru çizilir. Çizilen doğrunun buhar hattını kestiği 

nokta, orijinal rezervuar akışkanını temsil eden noktadır. Bu noktanın iki eksene 

izdüşümü alındığında, kalsedon jeokimyasal termometresi kullanılarak hazırlanan 

diyagram 98 

o

C’lik bir rezervuar sıcaklığını  işaret eder. Bu değer de kalsedon 

jeokimyasal termometresi ile hesaplanan (85-100

o

C) rezervuar sıcaklığı ile 

uyumludur. Kuvars (adyabatik soğuma) jeokimyasal termometresi kullanılarak 

hazırlanan diyagram ise 120 

o

C’lik bir rezervuar sıcaklığı göstermektedir. Bu değer 

de kuvars jeokimyasal termometresi ile hesaplanan (110-120

o

C) rezervuar sıcaklığı 

ile örtüşmektedir (Şekil 4.12 ve 13).   

 

Bu modelde, klorür derişimlerinin kullanılmasının başlıca nedeni, Cl iyonunun diğer 

iyonlarla en az tepkimeye girme eğilimine sahip iyon olması, örneklemesi sırasındaki 

hata oranının diğer iyonlara oranla düşük olması ve ilk kayaç çözünme ürünlerinden 

biri olması nedeniyledir. 

 

---