Terk edilmiş kömür ocaklarında oluşan maden göllerinin hidrokimyasal özelliklerinin belirlenmesi ve insansız hava aracı ile üç boyutlu modellenmesi

ŞANLIYÜKSEL YÜCEL, Deniz; Yucel, Mehmet Ali

Terk edilmiş kömür ocaklarında oluşan maden göllerinin hidrokimyasal özelliklerinin belirlenmesi ve insansız hava aracı ile üç boyutlu modellenmesi

Deniz ŞANLIYÜKSEL YÜCEL, (Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi)

Mehmet Ali YÜCEL (Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi)

Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi

1 0

Yıl: 2017 Cilt: 23 Sayı: 6 Sayfa Aralığı: 780 - 791 Metin Dili: Türkçe İndeks Tarihi: 29-07-2022

Terk edilmiş kömür ocaklarında oluşan maden göllerinin hidrokimyasal özelliklerinin belirlenmesi ve insansız hava aracı ile üç boyutlu modellenmesi

Öz:

Bu çalışma, Çan kömür havzasındaki terk edilmiş kömür ocaklarında oluşan maden göllerinin yüksek çözünürlüklü insansız hava aracı (İHA) görüntüleri ile üç boyutlu (3B) modellenmesi, hidrokimyasal karakterizasyonunun belirlenmesi ve çevresel etkilerinin incelenmesi amacıyla hazırlanmıştır. Bu kapsamda Mayıs 2014 tarihinde DJI F550 model hexacopter ile göller ve çevresinde 30-100 m arasında değişen yüksekliklerde uçuşlar yapılarak 12 megapiksel kamera ile görüntü çekimleri yapılmıştır. Görüntü işleme aşamasında Agisoft programı kullanılarak göllerin 1-6 cm arasında değişen çözünürlüklü ortofotoları ve 3B arazi modelleri oluşturulmuştur. Göllerin İHA görüntüleriyle hesaplanan toplam alanı 298751 m2'dir. Ayrıca göllerden ve akış aşağısındaki derelerden İHA çalışmalarıyla eş zamanlı olarak su örneklemesi yapılmıştır. Maden göllerinin su kirliliği kontrolü yönetmeliğine göre düşük pH ve yüksek konsantrasyonda Al, Fe, Mn, Ni ve Zn gibi metalleri içermesi nedeniyle çok ciddi kirlilik içeren ve kullanımı mümkün olmayan sular sınıfına girdiği belirlenmiştir. Bu göllerin boşaltılmaları durumunda çevresindeki su kaynaklarını etkileme olasılığı son derece yüksektir. Bu nedenle en kısa zamanda, saha için en uygun yöntem ile maden göllerinin rehabilite edilmesi gerekmektedir.

Anahtar Kelime:

Determining hydrochemical characteristics of mine lakes from abandoned coal mines and 3D modelling of them using unmanned aerial vehicle

Öz:

This study was undertaken with the aim of creating three dimensional (3D) models of mine lakes formed in abandoned coal mines of the Çan coal basin using high resolution unmanned aerial vehicle (UAV) images, investigating environmental effects. In May 2014 a DJI F550 model hexacopter was flown at heights varying from 30-100 m above lakes and surroundings and images were obtained with a 12 megapixel camera. During the image processing stage the Agisoft program was used and orthophoto of the lakes with resolution from 1-6 cm and 3D terrain models were created. The total area of the lakes calculated from UAV images was 298751 m2. Additionally water samples were taken from lakes and downstream rivers simultaneous to UAV studies. According to water pollution control regulation in Turkey, the mine lakes were very severely polluted with low pH and high concentrations of metals such as Al, Fe, Mn, Ni and Zn. The lakes were in the category of water not suitable for use under any circumstances. There is a very high possibility that if these lakes drain the water resources will be affected. As a result, it is necessary to rehabilitate the mine lakes as soon as possible using the most appropriate method for the field.

Anahtar Kelime:

Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık

[1] Eisenbeiss H. "A Mini Unmanned Aerial Vehicles (UAVs): System Overview and Image Acquisition". International Workshop on Processing and Visualization using High Resolution Imagery, Pitsanulok, Thailand, 18-20 November 2004.
[2] Colomina I, Molina P. "Unmanned aerial systems for photogrammetry and remote sensing: A review". ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing, 92, 79-97, 2014.
[3] Chikwanha A, Motepe S, Stopforth R. "Survey and requirements for search and rescue ground and air vehicles for mining applications". 19th International Conference of Mechatronics and Machine Vision in Practice (M2VIP), Auckland, New Zealand, 20-30 November 2012.
[4] Gupta RP. Remote Sensing Geology. 2nd ed. Berlin-Heidelberge, Springer-Verlag, 2005.
[5] Niethammer U, James MR, Rothmund S, Travelletti J, Joswig M. "UAV-Based Remote Sensing of the Super-Sauze Landslide: Evaluation and results". Engineering Geology, 128, 2-11, 2012.
[6] Immerzeel WW, Kraaijenbrink PDA, Shea JM, Shrestha AB, Pellicciotti F, Bierkens MFP, Jong SM. "High-Resolution monitoring of himalayan glacier dynamics using unmanned aerial vehicles". Remote Sensing of Environment, 150, 93-103, 2014.
[7] Su TC, Chou HT. "Application of Multispectral sensors carried on unmanned aerial vehicle (UAV) to trophic state mapping of small reservoirs: A case study of tain-pu reservoir in Kinmen, Taiwan". Remote Sensing, 7(8), 10078-10097, 2015.
[8] Changchun L, Li S, Hai-bo W, Tianjie L. "The research on unmanned aerial vehicle remote sensing and its applications". 2nd International Conference of Advanced Computer Control (ICACC), Beijing, China, 27-29 March 2010.
[9] Avdan U, Şenkal E, Çömert R, Tuncer S. "İnsansız hava aracı ile oluşturulan verilerin doğruluk analizi". 5. Uzaktan Algılama ve Coğrafi Bilgi Sistemleri Sempozyumu (UZAL-CBS 2014), İstanbul, Türkiye, 14-17 Ekim 2014.
[10] Chen J, Li K, Chang K, Sofia G, Tarolli P. "Open-pit mining geomorphic feature characterisation". International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation, 42, 76-86, 2015.
[11] Francioni M, Salvini R, Stead D, Giovannini R, Riccucci S, Vanneschi C, Gulli D. "An integrated remote sensing-gıs approach for the analysis of an open pit in the carrara marble district: Italy: Slope stability assessment through kinematic and numerical methods". Computers and Geotechnics, 67, 46-63, 2015.
[12] Hancock GR, Lowry JBC, Moliere DR, Evans KG. "An evaluation of an enhanced soil erosion and landscape evolution model: a case study assessment of the former nabarlek uranium mine northern territory, Australia". Earth Surface Processes and Landforms, 33(13), 2045-2063, 2008.
[13] Herrera G, Tomas R, Vicente F, Lopez-Sanchez JM, Mallorqui JJ, Mulas J. "Mapping ground movements in open pit mining areas using differential sar ınterferometry". International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences, 47(7), 1114-1125, 2010.
[14] Osterkamp WR, Joseph WL. Climatic and Hydrologic Factors. Editors: Barnhisel RI, Darmody RG, Daniels WL. Reclamation of Drastically Disturbed Lands, 193-215, Agronomy Monograph 41, USA, 2000.
[15] Nicolau JM, Asensio E. Rainfall Erosion on Opencast Coal-Mine Lands: Ecological Perspective. Editor: Haig MJ. Reclaimed Land, ErosionControl, Soils and Ecology, 51-73, A.A. Balkema, Rotterdam, The Netherlands, 2000.
[16] Martin-Duque JF, Sanz MA, Bodoque JM, Lucia A, Martin-Moreno C. "Restoring earth surface processes through landform design: A 13-year monitoring of a geomorphic reclamation model for quarries on slopes". Earth Surface Processes and Landforms, 35(5), 531-548, 2010.
[17] Nixdorf B, Mischke U, Lessmann D. "Chrysophytes and chlamydomonads: pioneer colonists in extremely acidic mining lakes (pH_____3) in Lusatia Germany". Hydrobiologia, 369/370, 315-327, 1998.
[18] Friese K, Hupfer M, Schultze M. Chemical Characteristics of Water and Sediment in Acid Mining Lakes of Lusatiandistrict. Editors: Geller W, Klapper H, Salomons W. Acidic Mining Lakes: Acid Mine Drainage, Limnology and Reclamation, 3-14, Springer, Berlin, 1998.
[19] Wizotzsk F, Obermann P. "Acid Mine Groundwater in lignite overburden dumps and its prevention-the rhineland lignite mining area (Germany)". Ecological Engineering, 17(2-3), 115-123, 2001.
[20] Karakas G, Brookland I, Boehrer B. "Physical characteristics of acidic mining lake 111". Aquatic Sciences, 65(3), 297-307, 2003.
[21] Moser M, Weisse T. "Combined stress effect of ph and temperature narrows the niche width of flagellates in acid mining lakes". Journal of Plankton Research, 33(7), 1023-1032, 2011.
[22] Forstner U, Wittmann GTW. Metal Pollution in the Aquatic Environment. Berlin, Germany, Springer-Verlag,1983.
[23] Malmstrom ME, Berglund S, Jarsjo J. "Combined effects of spatially variable flow and mineralogy on the attenuation of acid mine drainage in groundwater". Applied Geochemistry, 23(6), 1419-1436, 2008.
[24] Chen CJ, Jiang WT. "Influence of waterfall aeration and seasonal temperature variation on the ıron and arsenic attenuation rates in an acid mine drainage system". Applied Geochemistry, 27(10), 1966-1978, 2012.
[25] Anawar HM. "Impact of climate change on acid mine drainage generation and contaminant transport in water ecosystems of semi-arid and arid mining areas". Physics and Chemistry of the Earth, 58-60, 13-21, 2013.
[26] Bozcu M, Akgün F, Gürdal G, Bozcu A, Kapan-Yeşilyurt S, Karaca Ö. "Çan-Yenice-Bayramiç (Çanakkale) Linyit Havzasının Sedimantolojik, Petrolojik, Jeokimyasal ve Palinolojik İncelenmesi". Ankara, Türkiye, TÜBİTAK, Proje No: 105Y114, 259, 2008.
[27] Baba A, Gürdal G, Sengünalp F, Ozay O. "Effects of leachant temperature and ph on leachability of metals from fly ash. A case study: can thermal power plant, province of Canakkale, Turkey". Environmental Monitoring and Assessment, 139(1-3), 287-298, 2008.
[28] Gürdal G, Bozcu M. "Petrographic Characteristic and Depositional Environment of Miocene Can Coals, Canakkale-Turkey". International Journal of Coal Geology, 85(1), 143-160, 2011.
[29] Şanlıyüksel Yücel D. Asidik Su Kaynaklarının Karakteristikleri, Oluşumunu Sağlayan Faktörler ve Hidrojeokimyasal Özellikleri (Çan-Bayramiç; Biga Yarımadası Örneği). Doktora Tezi, Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi, Çanakkale, Türkiye, 2013.
[30] Şanlıyüksel Yücel D, Baba A. "Geochemical characterization of acid mine lakes and their effect on the environment, NW of Turkey". Archives of Environmental Contamination and Toxicology, 64(3), 357-376, 2013.
[31] Okumusoglu D, Gunduz O. "Hydrochemical status of an acidic mining lake in Can-Canakkale. Turkey". Water Environment Research, 85(7), 604-620, 2013.
[32] Şanlıyüksel Yücel D, Yucel MA, Baba A. "Change detection and visualization of acid mine lakes using time series satellite image data in geographic ınformation systems (GIS): Can (Canakkale) County, NW Turkey". Environmental Earth Sciences, 72(11), 4311-4323, 2014.
[33] Şanlıyüksel Yücel D, Balcı N, Baba A. "Generation of acid mine lakes in NW Turkey". Archives of Environmental Contamination and Toxicology, 70(4), 757-782, 2016.
[34] SRK. "Preliminary Economic Assessment Technical Report for the Halilağa Project, Turkey". SRK Consulting (Canada) Inc., Prepared for Truva Bakır Maden İşletmeleri AŞ. and Pilot Gold Inc., Ankara, Turkey, Scientific Report, 249, 2012.

APA	ŞANLIYÜKSEL YÜCEL D, Yucel M (2017). Terk edilmiş kömür ocaklarında oluşan maden göllerinin hidrokimyasal özelliklerinin belirlenmesi ve insansız hava aracı ile üç boyutlu modellenmesi. , 780 - 791.
Chicago	ŞANLIYÜKSEL YÜCEL Deniz,Yucel Mehmet Ali Terk edilmiş kömür ocaklarında oluşan maden göllerinin hidrokimyasal özelliklerinin belirlenmesi ve insansız hava aracı ile üç boyutlu modellenmesi. (2017): 780 - 791.
MLA	ŞANLIYÜKSEL YÜCEL Deniz,Yucel Mehmet Ali Terk edilmiş kömür ocaklarında oluşan maden göllerinin hidrokimyasal özelliklerinin belirlenmesi ve insansız hava aracı ile üç boyutlu modellenmesi. , 2017, ss.780 - 791.
AMA	ŞANLIYÜKSEL YÜCEL D,Yucel M Terk edilmiş kömür ocaklarında oluşan maden göllerinin hidrokimyasal özelliklerinin belirlenmesi ve insansız hava aracı ile üç boyutlu modellenmesi. . 2017; 780 - 791.
Vancouver	ŞANLIYÜKSEL YÜCEL D,Yucel M Terk edilmiş kömür ocaklarında oluşan maden göllerinin hidrokimyasal özelliklerinin belirlenmesi ve insansız hava aracı ile üç boyutlu modellenmesi. . 2017; 780 - 791.
IEEE	ŞANLIYÜKSEL YÜCEL D,Yucel M "Terk edilmiş kömür ocaklarında oluşan maden göllerinin hidrokimyasal özelliklerinin belirlenmesi ve insansız hava aracı ile üç boyutlu modellenmesi." , ss.780 - 791, 2017.
ISNAD	ŞANLIYÜKSEL YÜCEL, Deniz - Yucel, Mehmet Ali. "Terk edilmiş kömür ocaklarında oluşan maden göllerinin hidrokimyasal özelliklerinin belirlenmesi ve insansız hava aracı ile üç boyutlu modellenmesi". (2017), 780-791.

APA	ŞANLIYÜKSEL YÜCEL D, Yucel M (2017). Terk edilmiş kömür ocaklarında oluşan maden göllerinin hidrokimyasal özelliklerinin belirlenmesi ve insansız hava aracı ile üç boyutlu modellenmesi. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 23(6), 780 - 791.
Chicago	ŞANLIYÜKSEL YÜCEL Deniz,Yucel Mehmet Ali Terk edilmiş kömür ocaklarında oluşan maden göllerinin hidrokimyasal özelliklerinin belirlenmesi ve insansız hava aracı ile üç boyutlu modellenmesi. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 23, no.6 (2017): 780 - 791.
MLA	ŞANLIYÜKSEL YÜCEL Deniz,Yucel Mehmet Ali Terk edilmiş kömür ocaklarında oluşan maden göllerinin hidrokimyasal özelliklerinin belirlenmesi ve insansız hava aracı ile üç boyutlu modellenmesi. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, vol.23, no.6, 2017, ss.780 - 791.
AMA	ŞANLIYÜKSEL YÜCEL D,Yucel M Terk edilmiş kömür ocaklarında oluşan maden göllerinin hidrokimyasal özelliklerinin belirlenmesi ve insansız hava aracı ile üç boyutlu modellenmesi. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2017; 23(6): 780 - 791.
Vancouver	ŞANLIYÜKSEL YÜCEL D,Yucel M Terk edilmiş kömür ocaklarında oluşan maden göllerinin hidrokimyasal özelliklerinin belirlenmesi ve insansız hava aracı ile üç boyutlu modellenmesi. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2017; 23(6): 780 - 791.
IEEE	ŞANLIYÜKSEL YÜCEL D,Yucel M "Terk edilmiş kömür ocaklarında oluşan maden göllerinin hidrokimyasal özelliklerinin belirlenmesi ve insansız hava aracı ile üç boyutlu modellenmesi." Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 23, ss.780 - 791, 2017.
ISNAD	ŞANLIYÜKSEL YÜCEL, Deniz - Yucel, Mehmet Ali. "Terk edilmiş kömür ocaklarında oluşan maden göllerinin hidrokimyasal özelliklerinin belirlenmesi ve insansız hava aracı ile üç boyutlu modellenmesi". Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 23/6 (2017), 780-791.