Civil Engineering / İnşaat Mühendisliği

Permanent URI for this collectionhttps://hdl.handle.net/11147/13

Browse

Filters

2010 - 2019522020 - 20236

Settings

Author: search.filters.author.Baba, AlperScopus Q: search.filters.scopusQuartile.N/A

Search Results

Now showing 1 - 10 of 58
  • Book Part
    Citation - Scopus: 3
    High Radiogenic Granites of Western Anatolia for Egs: a Review
    (CRC Press, 2023) Chandrasekharam, Dornadula; Baba, Alper; Ayzit, Tolga
    Turkey has made remarkable progress in the hydrothermal sector by promoting both electricity generation and direct application. In terms of power generation, this country is the fourth top country in the world. Nearly 1 billion kWh of energy is being utilized to keep 150,000 homes warm in the winter. In addition, Turkey has huge amounts of uptapped energy in its high radiogenic granites in western Anatolia, spread over a cumulative area of 6,910 km2. The radioactive heat generated by these granites varies from 5 to 13 µW/m3. These granite plutons are located over a region with high heat flow values (120 mW/m2) and the Curie temperature isotherm in this region is located at a depth varying from 6 to 12 km. The heat flow values here are 50% higher than the world average. This thermal regime concurs well with the wet granite melting curve at a heat flow of 85 mW/m2. The entire thermal regime indicates a visco-elastic lower crustal layer in this region. Thus, these granites provide excellent sites for initiating Enhanced Geothermal Systems projects in Turkey. Earlier EGS projects in France and Australia gave power estimates of 79×106 kWh of electricity from 1km3 of such granite. With ongoing development in drilling technology, the classical concept of creating a fracture network is being replaced with loop technology that reduces minor seismic risks and also the cost of power. The most important additional advantage Turkey has is the high-temperature regime at shallow depth, unlike other countries where the granites are located at depths >5km. These factors cause the cost of power to fall below 6 euro cents per kWh. Besides the power and heat, the greatest advantage is the reduction in emissions and achieving UN sustainable development goals. A conservative estimate shows that these radiogenic granites of western Anatolia are capable of generating a minimum of 546×109 kWh of power. Energy from these granites can be utilized to generate freshwater using the desalination method. Earlier studies indicate that to produce 1 m3 of desalinated water, ~16 kWh of electrical energy are needed. The cost of fresh water generated using geothermal energy sources will be <1.5 euros per 1m3. Turkey can utilize the energy from granite for water and food security in the future. © 2024 selection and editorial matter, Dornadula Chandrasekharam and Alper Baba.
  • Book
    Enhanced Geothermal Systems (egs): the Future Energy-Road Ahead
    (CRC Press, 2023) Chandrasekharam, Dornadula; Baba, Alper
    Peter Meisen, Past President, Global Energy Network Institute, asked in 1997, “What if there was an existing, viable technology, that when developed to its highest potential could increase everyone’s standard of living, cut fossil fuel demand and the resultant pollution?" After 23 years of sustained effort by the global scientific community, this is becoming a reality. The technology to extract heat from granite has been revolutionized in the last few years. The classical method of creating fracture networks by hydrofracturing is being replaced by a closed-loop method where fluids are not in contact with the hot granite. Supercritical CO2 is replacing water as a circulating fluid. Certainly, the future energy road is going to be led by highly radiogenic granites. While hydrothermal sources are site-specific and have their limitations, EGS can be initiated anywhere on earth. EGS is removing all such obstacles and, in the future, will provide uninterrupted electricity for all. Energy-deficient countries can have surplus electricity; water-stressed countries can have a perennial freshwater supply; and countries can become food-secure and rise above poverty levels. Countries need not depend on energy imports and can independently evolve into carbon neutral or low carbon societies. The contributions made by experts will help researchers and investors to close the energy demand and supply gap in the very near future by tapping the unlimited energy of the Earth. Opportunities available for investors in Turkey are well documented with field, geophysical, and geochemical data and information on the energy generating capacity of the granite intrusive spread over a cumulative area of 6,910 km2 in western Anatolia. With the signing of the Global Geothermal Alliance (GGA) by several countries during the December 2015 CoP 21 (Conference of Parties) summit in Paris, countries are obliged to reduce CO2 emissions by increasing the footprint of renewable energy in the primary source mix. Information provided in this book will lead the way to establishing a clean energy future for millions of people for sustainable development and help to mitigate crises arising due to food, water, and energy shortage issues. Academic and research institutes will benefit to a large extent from the expertise of the top contributors in this book. This information provided in this book will help to lay the foundation for super-hot EGS research in future. © 2024 selection and editorial matter, Dornadula Chandrasekharam and Alper Baba.
  • Research Project
    Karaburun Yarımadası’ndaki deniz suyu girişimi ve denize boşalımının hidrojeolojik çalışmalar ve matematiksel modelleme İle araştırılması
    (2016) Baba, Alper
    Karaburun Yarımadası hidrojeolojik açıdan oldukça karmaşık bir yapıda olup, su tutma ve iletme potansiyeline sahip karstik kireçtaşları, çatlaklı volkanik kayaçlar ve kıyı akiferleri gibi farklı tipte yapıları içermektedir. Aşırı çekime bağlı olarak kıyı akiferlerinden elde edilen suların büyük bir bölümünde deniz suyu girişimi nedeni ile tuzlanma problemleri gözlenirken, yarımadadaki bazı bölgelerde de yeraltı sularından denize doğru bir boşalım olmaktadır. Bu nedenle, Karaburun yarımadasındaki kıyı akiferlerinde gözlenen tuzlanmanın araştırılması, denize boşalan tatlı suların tespit edilmesi, kıyı akiferlerindeki deniz suyu girişiminin matematiksel modellenmesi, hem yöre halkının su ihtiyacının güvenilir olarak sağlanması, hem de bölge turizminin ve tarımsal üretiminin geliştirilmesi için son derece önemlidir. Karaburun Yarımadası ve çevresinde yeraltı suyu potansiyelinin araştırılmasına yönelik yapılan çalışmalar son derece azdır ve lokal ölçektedir. Özellikle, çalışma alanında ayrıntılı bir hidrolojik, hidrojeolojik ve yapısal jeolojik durum tespiti yapılmamış ve akiferlerin özellikleri ve deniz ile olan ilişkileri (girişim ve boşalım) araştırılmamıştır. Buna ek olarak, bölgede deniz suyu girişimine bağlı olarak tuzlanma problemleri yaşayan kıyı akiferleri için kapsamlı bir matematiksel modelleme araştırması yapılmadığı da tespit edilmiştir. Bu noktalardan hareketle, bu proje kapsamında Karaburun Yarımadası?ndaki su kaynaklarının sürdürülebilirliği için aşağıda belirtilen çalışmalar gerçekleştirilmiştir. Proje kapsamında (i) sondaj çalışmaları ile alandaki akifer seviyeleri, akiferin litolojik özellikleri, akiferin altında ve üstünde yer alan litolojik birimler ve tektonik hatların hidrojeolojik özellikleri tespit edilmiş (ii) Karaburun yarımadasındaki yeraltı suyu kaynaklarının kalitesinin tespiti yapılmış; (iii) denize boşalan kaynaklar belirlenmeye çalışılmış (iv) özellikle Ildırı ve Karareis bölgesindeki kıyı akiferleri için deniz suyu girişimini dikkate alan değişken yoğunluklu yeraltı suyu akım modellemesi yapılmış, (v) deniz suyu girişiminin etki alanı, etki şiddeti, bölgedeki mevcut ve ileride açılması düşünülen içme suyu kuyularındaki tuzluluğun azaltılmasına ilişkin analizler yapılmış ve (vi) elde edilen veriler ışığında Karaburun yarımadasındaki su kaynaklarının etkili kullanımına yönelik önerilerde bulunulmuştur. Elde edilen verilere göre, inceleme alanında yüzlek veren Paleozoik ve Mesozoyik yaşlı karbonatlar oldukça karstik bir özellik kazanmıştır. Bu birimler içinde, polye ve uvala şeklinde karstik yapılar bulunmaktadır. Bölgede yer alan karstik yapılar tektonik kontrollüdür. Tektonik zonlar DB ve KKD doğrultuludur. Bu alandaki kaynakların ortalama debisi 420 lt/sn?dir. Bu kaynakların çevresinde bulunan kuyulardan yaz aylarında yaklaşık 200 lt/sn su elde edildiği ve aşırı çekim sonucunda kuyu sularında tuzlanmaya neden olduğu saptanmıştır. Yaz aylarında kuyu sularında yapılan elektriksel iletkenlik ölçümleri 3000 µS/cm değerlerini aşmaktadır. Kuyulardaki aşırı çekim, aynı zamanda kaynakları da etkilemekte olup Ildırı ve Karareis bölgelerinde matematiksel modelleme sonuçları ile doğrulanmıştır
  • Conference Object
    Citation - WoS: 3
    Salihli Granitoid, Menderes Massif, Western Anatolia: a Sustainable Clean Energy Source for Mitigating Co2 Emissions
    (2022) Chandrasekharam, Dornadula; Ayzit, Tolga; Baba, Alper
    Turkey has a great opportunity to promote renewable energy, which is produced from high heat-generating granitoids using EGS (Enhanced Geothermal Systems) technology. Exploiting the energy from the radiogenic granitoid will help the country save about 32211 million kg of CO2 from gas-based electricity power plants. In addition to the hydrothermal energy sources, energy from EGS will make the country free from energy deficit and provide sustainable power, water, and food. In the present paper, we assess the power generation capacity of Salihli granitoid (SG), with an outcropping area of about 100 km2 located within the western Anatolian plateau, and describe the technology involved in harnessing the heat from these granitoids. The Anatolian Plateau is known for extension tectonics and is explained by the westward tectonic escape and subduction rollback processes. The most prominent structures of western Anatolia are E-W and ENE-WSW trending graben and horst controlled by low and high-angle oblique to dip-slip normal faults, exposing the Menderes Massif. Magmatic activity in western Anatolia is mainly related to episodic-two stage extensional regime, where the early phase is characterized mainly by calc-alkaline Early-Middle Miocene felsic lavas and pyroclastic and the latter by late Miocene-Quaternary rift-related alkaline basaltic volcanism. The plutonic activity started during 12 to 15 Ma represented by SG. The heat generation capacity of the SG varies from 5.5 to 6.7 (µW/m3), while the heat flow values over SG range from 68 to 107 HF (mW/m2). These values are much higher compared to the global average crustal values.
  • Article
    Çanakkale-Ayvacık deprem fırtınasının (14 Ocak-20 Mart 2017) sismik kaynakları
    (Eskişehir Teknik Üniversitesi, 2018) Sözbilir, Hasan; Uzel, Bora; Sümer, Ökmen; Eski, Sümer; Softa, Mustafa; Tepe, Çiğdem; Özkaymak, Çağlar; Baba, Alper
    Bu çalışmada, 14 Ocak 2017 ile 20 Mart 2017 tarihleri arasında Çanakkale-Ayvacık çevresinde meydana gelen depremlerin (Mw=5.3 ve daha küçük 1000’e yakın deprem) sismik kaynakları Şubat-Mart 2017 tarihleri arasında yapılan saha çalışmalarıyla 1/25.000 ölçeğinde haritalanmış ve ilgili faylarda kinematik analiz çalışmaları yapılmıştır. Haritalama çalışmalarımıza göre, oluşan depremlerin sismik kaynağı olan Tuzla Fayı’nın toplam uzunluğu (deniz altındaki uzantısıyla birlikte) 25 km’ye erişir ve Çamköy ile Paşaköy segmenti olarak adlandırılan iki segmentten yapılıdır. 15 km uzunluğundaki Çamköy segmenti, Tuzla Köyü’nün kuzeybatısındaki sahilden itibaren güneydoğuya doğru Tamış köyü güneybatısına kadar haritalanmıştır. 10 km uzunluğundaki Paşaköy segmenti ise, Kolfay Köyü’nden başlar ve güneydoğuya doğru Behram Köyü doğusunda Edremit Fayı ile birleşir. Şimdiye kadar oluşan depremlerin önemli bir bölümü KB-GD uzanımlı Tuzla Fayı’nın deformasyon zonu boyunca ve fayın düşen bloğu üzerindeki Tuzla Köyü ile Assos arasındaki bölgede meydana gelmiştir ve Tuzla Fayına ait Çamköy segmentinin kırıldığını göstermektedir. Henüz kırılmayan Paşaköy segmenti ise Mw=6.18büyüklüğündeki bir deprem üretme potansiyeline sahiptir. Tarafımızdan yapılan haritalama çalışmalarına göre, iki segmente ait fay kolları Tamış Köyü güneyinde birbirine oldukça yaklaşmış bulunmaktadır. Tuzla Fayına ait iki segmentin birleşerek tek bir deprem üretmesi halinde, Mw=6.7 büyüklüğündeki bir depreme karşılık gelen enerjinin açığa çıkabileceği öngörülebilir. Depremlerin zaman ve mekân içerisindeki dağılımları ve büyüklükleri, tek bir ana şoka bağlı olarak gelişmediklerini, birbirine paralel-yarı paralel fay kollarının birbirini tetiklemesi sonucunda oluşan bir deprem fırtınası özelliği taşıdıklarına işaret etmektedir. Bu durum, Çamköy segmentinin birbirine bağlı sintetik ve antitetik nitelikli çok sayıda fay parçası içermesinden kaynaklanmaktadır. Bu fay kollarına ait kinematik veriler, Tuzla Havzası’nın KD-GB doğrultusunda gelişen çekme kuvvetleri etkisinde şekillendiğini göstermektedir.
  • Article
    Alaşehir Alt Havzasının (gediz Havzası, Batı Anadolu) Nem Değişimi Yöntemine Göre Yeraltısuyu Besleniminin Değerlendirilmesi
    (2021) Durukan, Seda; Şimşek, Celalettin; Tonkul, Serhat; Baba, Alper; Tayfur, Gökmen
    Gediz havzası Ege Bölgesinin en önemli havzalarından biridir. Çalışma alanı Gediz havzası içerisinde bulunan Alaşehir alt havzasıdır. Bu çalışma kapsamında Alaşehir alüvyon akifere çok sayıda araştırma kuyusu açılmış olup, araştırma kuyularında zemin karakterizasyonu belirlenmiş ve bazı kuyulara da zemin nem sensörleri konumlandırılarak yeraltısuyu beslenimi hesaplanmıştır. Doygun olmayan bölgedeki zeminlerde nem değişim yöntemi ile yağıştan sonra zemin nem değişimleri belirlenerek yağıştan beslenme miktarı tespit edilebilmektedir. Bu kapsamda alüvyon akifere 5 farklı noktada özel açılan kuyularda 5, 10 ve 15 m derinliklerde nem sensörleri vasıtası ile zemin nemi, sıcaklığı ve tuzluluğu ölçülmüştür. Çalışma alanında seçilen kuyularda zeminin suya doygun olmayan bölgesinde gerçekleştirilen hacimsel su içeriklerine göre mevsimsel değişiklikleri ortaya konulmuş ve yağıştan kaynaklanan beslenme miktarı belirlenmiştir. Elde edilen ölçümler sonucunda, çalışma alanındaki alüvyon akiferdeki yeraltısuyu beslenimi en az 40,81 ile en çok 77,12 mm olacak şekilde, ortalama olarak da 56,83 mm hesaplanmıştır. Ayrıca, ilk kez derin kuyular vasıtası ile yeraltısuyu besleniminde kullanılan zemin nem değişim yönteminin limitasyonları da bu çalışma kapsamında tartışılmıştır.
  • Article
    Küçük Menderes Havzası Su Kaynaklarının Sürdürülebilirliği
    (Dicle Üniversitesi, 2018) Şahin, Yavuz; Baba, Alper; Tayfur, Gökmen
    Türkiye’nin batısında yer alan Küçük Menderes Havzası, tarımsal faaliyetin yoğun olduğu verimli topraklara ve ürün çeşitliliğine sahiptir. Havzada son otuz yıldır yeraltı suyu seviyesinde ciddi bir düşme gözlemlenmektedir. Bunun sebebi yoğun tarımsal sulama, hayvancılık ve sanayileşmenin getirdiği etkilerdir. Günümüzde Devlet Su İşleri Genel Müdürlüğü’nün yörede su kaynaklarının etkin kullanımına yönelik çalışmaları hız kazanmıştır. Pek çok baraj (Beydağ, Uladı, Aktaş vb.), regülatör ve basınçlı sulama şebekeleri döşenmesi çalışmaları devam etmekte yahut planlanmaktadır. Ancak, yeraltı suyu tüketimi gün geçtikçe artmaktadır. Mevcut durum da halk sulamasının %91,8 yeraltı suyundan karşılanmaktadır. Ancak, bu oran 2020’de % 66,7’ye düşürülmesi ve kalan diğer sulamanın (%28,9) DSİ tarafından yüzeysel sularla yapılması planlanmıştır. Bununla birlikte, havzadaki yüzeysel su kaynakların daha aktif ve verimli kullanılması için, alandaki yüzeysel su kaynaklarını kirleten unsurlarında minimize edilmesi gerekmektedir.
  • Article
    Karaburun Yarımadası’ndaki Yeraltı Suların Fiziksel ve İzotopik Özellikleri
    (DSİ, 2016) Baba, Alper; Şimşek, Celalettin; Solak, Onur; Gündüz, Orhan; Elçi, Alper; Murathan, Alim; Sözbilir, Hasan
    Türkiye'nin batısında yer alan Karaburun Yarımadası'nın içme suyunun tamamına yakını yeraltı sularından karşılanmaktadır. Özellikle yaz dönemlerinde bölgedeki nüfus artışı ve buna paralel olarak yeraltı suyu kullanımının önemli miktarda artması, kıyı akiferlerinde tuzlanma tehlikesini de beraberinde getirmektedir. Bu durum bölgenin ekonomisini ve su kaynaklarının sürdürülebilirliğini etkilemektedir. Bu çalışmada, Karaburun Yarımadası'ndaki suların fiziksel ve çevresel izotop içerikleri birlikte değerlendirilerek, bölgedeki akiferlere ilişkin özellikler irdelenmiştir. Bu nedenle inceleme alanında yağışlı ve kurak dönemlerde suların fiziksel ve izotopik özellikleri için 26 noktada su numunesi alınmıştır. Elde edilen verilere göre inceleme alanındaki suların kurak dönemde elektriksel iletkenlik (Eİ) değerlerinin yükseldiği görülmüştür. Bu durum, kurak dönemde bölgedeki geçici nüfus artışı sebebiyle yeraltı suyu tüketiminin artışı ile ilişkilidir. Özellikle kıyı akiferlerinde aşırı su çekilmesi tuzlu su girişiminin artmasına sebep olmuştur. Kurak dönemde bazı kuyulardan alınan su numunelerinin (ILS gibi) trityum ve Eİ değerleri yüksektir
  • Article
    İzotop Özelliklerinin Kullanılarak Su-kayaç Etkileşiminin İncelenmesi: Alaşehir Alt Havzası Örneği
    (DSİ, 2019) Tonkul, Serhat; Şimşek, Celalettin; Baba, Alper
    Yeraltı su kaynakları yenilenebilir kaynaklar olmasına karşın, havzalarda aşırı çekim baskısı nedeniyle akiferlerde yeterince depolanamamakta ve depolama rezervi sürekli olarak azalmaktadır. Bu bağlamda son yıllarda yeraltısuyunun sürdürülebilir verimliliğinin arttırılması için kalite ve miktarın belirlenmesine yönelik olarak yüzey ve yeraltısuyu sistemleri arasındaki ilişkinin detaylı olarak çalışılmasına ihtiyaç duyulmuştur. Yüzey ve yeraltısuları arasındaki ilişkinin ortaya konulmasında en çok kullanılan özelliklerden birisi de izotoplardır. İzotoplar yeraltısuları ile kayaçlar arasındaki etkileşimini (su-kayaç ilişkisi) anlamada büyük öneme sahiptir. İzotoplar ile suların izledikleri yollar ve kökenleri hakkında önemli bilgiler alınabilmektedir. Özellikle, jeotermal bir sistemin bulunduğu bölgede, jeotermal rezervuar sıcaklığını tahmin etmede yardımcı olabilen bu izotoplar, aynı zamanda jeotermal bir sistemin evrimini de ortaya çıkarmaktadır. Türkiye’nin batısında yer alan ve ülkenin %2’sini oluşturan Gediz Havzası, önemli bir jeotermal potansiyelin olduğu alan konumundadır. Bu çalışma kapsamında çalışma alanındaki suların fiziksel ve kimyasal özelliklerinin kullanılarak, Alaşehir alt (Manisa) havzasında yüzey ve yeraltısuyu sistemleri arasındaki ilişkinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla, Alaşehir alt havzasında 25 farklı noktada araştırma kuyuları açılmış olup, bu kuyulardan yağışlı ve kurak dönemde alınan yeraltısuyu örnekleri ile bu alandaki yağmur suyu örnekleri üzerinde laboratuvar ortamında, 2017 ve 2018 yılına ait numunelerin izotopik özellikleri değerlendirilmiştir. Buna göre, çalışma sahası ve çevresinde yeraltısularının 2017 ve 2018 yıllarına ait yağışlı ve kurak dönem ? 18O, ? 2H ve ? 3H izotop dağılımlarına bakıldığında genel olarak suların önemli bir kısmının meteorik kökenli olduğu anlaşılmaktadır.
  • Book Part
    Citation - WoS: 7
    Citation - Scopus: 7
    Application of Geophysical Methods in Gulbahce Geothermal Site, Urla-Izmir, Western Anatolia
    (Taylor & Francis, 2014) Pamukçu, Oya; Gönenç, Tolga; Sındırgı, Petek; Baba, Alper
    The western Anatolian region is considered to be one of the most tectonically active, rapidly deforming, and extending areas in the world (Bozkurt 2001; Dewey and Sengor 1979; Jackson and McKenzie 1984; S¸engör et al. 1985; Seyitog˘lu and Scott 1992) (Fig. 14.1). The region is rich with geothermal potential. Systematic geothermal exploration of the region began in 1960s. Medium-and high-temperature fields in and around Izmir city (Fig. 14.1) have been identified. There are a number of district heating systems, greenhouses, and spa complexes commercially utilizing geothermal energy in the region.