Document

Regional hydrogeology and groundwater flow model of the northern Ash Sharqiyah sand aquifers, Wadi Al Batha basin Sultanate of Oman.

Publisher
Sultan Qaboos University
Gregorian
2009
Language
English
English abstract
Sharqiyah region is the third highest populated region in Oman (MNE, 2003), faced water shortage, as a result of over abstraction, continuing increases in water demands and drought periods. Groundwater is the main source of water supply in the region. Two major aquifers have been identified in the Ash Sharqiyah Sands also known as (Wahybah Sands); aeolianite (layer 1) and gravely alluvium (layer 2), with 100 m and 160 m saturated thickness, respectively. The regional groundwater flow is from northwest to the south-east towards the Arabian Sea. The average simulated groundwater velocities range between 1.07E-5 to 7.17E-6 (m/s). The groundwater quality in terms of it's electrical conductivity (EC) and total dissolved solids (TDS) deteriorates in the south direction. Two wellfields were constructed in the Ash Sharqiyah Sands (Al Kamil/Al Wafi and Ja'alan) to supply the main towns in the region (Al Kamil, Al waif, Ja'alan Bani Bu Ali and Ja'alan Bani Bu Hassan), which have been incepted on March 2004. Regional groundwater flow model using (VISUAL MODFLOW) is applied in this study to understand the groundwater flow system, evaluate the environmental impact of the existing wellfields and advice on the future plans and management of the groundwater system in the Wadi al Batha Basin. The model area was divided into two layers; aeolianite (layer 1) and alluvium (layer 2). The calibrated steady state flow simulation shows good agreement between the calculated and observed heads in the model area. The unsteady state flow simulations were carried out for the ten years historical data flow simulation and future prediction. Two different scenarios were used to simulate the historical and future prediction. The first scenario the models were runs under assumption of no recharge, while the second scenario the mode were runs under assumption of recharge as subsurface inflow (0.32 Mm®/day). Different time intervals are assumed to calculate drawdown. These are 365, 1460, 2555, 3650, 5840, 9490 and 13140 days. The maximum expected drawdown of the aeolianite aquifer will reach 9 m after 36 years near Ja'alan Bani Bu Ali, while the maximum expected drawdown of the alluvium aquifer will reach 20 m after the same period, under assumption of no recharge. The maximum expected drawdown of the aeolianite aquifer will reach 9 m after 36 years, while the expected drawdown of the alluvium aquifer will reach 15 m after 36 years, under assumption of recharge as subsurface inflow (0.32 Mm®/day). The negative values (-5 m) indicates water table rise may be due to upward groundwater movements from underlying layers near Fault 1 (discharge zone). The area is showing water table fluctuation and decline with time even before the construction of the two wellfields, due to the expansion of demands and low groundwater recharge due to drought periods. The groundwater resources in the system indicates substantial storage and volumes for long period of time without undesirable environmental impacts or significant interference with the existing entitlements under assumption of recharge as subsurface inflow (0.32 Mmo/day).
Arabic abstract
تعتبر المنطقة الشرقية الثالثة على مستوى السلطنة بالنسبة لعدد السكان حسب مصادر التعداد السكاني والذي أجرته وزارة الإقتصاد الوطني في عام 2003 م. وقد عانت المنطقة خلال العقدين الماضيين من نقص حاد في مصادر المياه نتيجة للزيادة المطردة على المياه والجفاف الناتج من قلة الأمطار، علما أن المياه الجوفية هي المصدر الوحيد في المنطقة. تم إكتشاف مخزون من المياه الجوفية في رمال الشرقية ويتكون من طبقتين علوية وتتمثل في الرمال المتحجرة (Aeoliane Sands) والسفلية وتتمثل بطبقة ترسبات الأودية الغرينية (Alluvial وبسمك 100 م و 160 مترا على التوالي. حركة المياه الجوفية في منطقة الدراسة من الجهة الغربية الشمالية تنحدر بإتجاه الجنوب الشرقي لبحر العرب. تتراوح معدل سرعة المياه الجوفية بواسطة المحاكاة ما بين 10x1.07 إلى 7.17 ×10 (متر/الثانية). أن جودة المياه الجوفية في منطقة الدراسة من حيث الموصلية الكهربائية وكمية الأملاح المذابة في الماء تتدهور في إتجاه الجنوب كما لا تتوفر بيانات الأقصى الجهة الجنوبية من منطقة الدراسة.
تم حفر حقلين للمياه أحدهما في ولاية الكامل والآخر في ولاية جعلان بني بو علي وذلك لإمداد ولايات الكامل والوافي وجعلان بني بو حسن وجعلان بني بو علي بالمياه الصالحة للشرب، هذا وقد تم البدء في ضخ المياه من هاذين الحقلين في شهر مارس عام 2004م. لقد تم إستخدام النموذج الرقمي VISUAL) (MODFLOW لمعرفة خصائص النظام المائي في منطقة الدراسة ومدى التأثير البيئي المحتمل من حقلي مياه الشرب والخطط المستقبلية لضمان إستمرار إستخدام هاذين الحقلين على المدى البعيد. وقد تم تقسيم منطقة الدراسة إلى طبقتين وهما الطبقة الرملية العلوية (1) وطبقة رسوبيات الأودية الغرنية السفلية (۲). وقد تم معايرة النموذج ومطابقة القيم المحسوبة بإستخدام (VISUAL MODFLOW) وقيم المقاسات الميدانية وتم إبرازها على شكل خطوط کنتورية في هذا التقرير. وقد تم إستخدام قيم لعشر سنوات ماضية وكذلك التنبؤ للمستقبل ، هذا وقد تم العمل بمخططين : الأول بعدم وجود تغذية والأخر بوجود تغذية للخزان الجوفي بنفس القيمة التي تم الحصول عليها أثناء عملية المعايرة. كما تم إختيار فترات زمنية معينة وهي: 365, 1460, 2555, 3650, 5840, 9490 و 13140يوما.
بينت الدراسة إلى أن الإنخفاض المتوقع في مستوى سطح المياه الجوفية في الطبقة العلوية سيصل إلى 9 أمتار بعد مضي 36 عاما و 20 مترا في الطبقة السفلية في ظل عدم وجود تغذية للخزان الجوفي. كما أشارت الدراسة إلى توقع إنخفاض سطح المياه الجوفية إلى 9 أمتار في الطبقة العلوية و 15 مترا في الطبقة السفلية للخزان الجوفي في ظل وجود تغذية جوفية بمعدل (0.32 مم / اليوم). ويعزا ذلك إلى أن معظم الآبار الخاصة والأفلاج تستخرج المياه من هذه الطبقة ومنذ زمن بعيد وكذلك لمحدودية المخزون الجوفي لهذه الطبقة مقارنة بالطبقة العلوية (Aeolianite Sands).
تشهد المنطقة إنخفاض وتذبذب في مستوى سطح المياه الجوفية ومنذ فترة من الزمن بسبب زيادة الإستهلاك وقلة التغذية الجوفية للمنطقة قبل بدأ العمل بحقلي المياه. هذا وقد أوضحت الدراسة إلى أن مصادر المياه الجوفية للنظام المائي في منطقة الدراسة يمكنه أن يستمر ولفترة طويلة من الزمن دون أي تأثير بيئي على المنطقة أو م صادر المياه التقليدية فيها في ظل وجود مخزون جوفي كبير وتغذية مستمرة للخزان الجوفي بمعدل (0.32 م /اليوم).
Category
Theses and Dissertations

Same Subject

Theses and Dissertations
0
0
Al-Ajmiyah, Haider Ahmed.
Sultan Qaboos University
2010
Theses and Dissertations
0
0
Al-Abri, Yaqoub Abdullah Salim.
Sultan Qaboos University
2003
Theses and Dissertations
0
0
, .PreranaChitrakar
Sultan Qaboos University
2014
Theses and Dissertations
0
0
Al-Shibli, .Salim Humaid
Sultan Qaboos University
2002
Theses and Dissertations
0
0
Al-Abri, Rashid Yahya.
Sultan Qaboos University
2009