The Impact Of Urban Development On Recharge And Groundwater Quality In A Coastal Aquifer Near Perth,Western Australia

AbstractNear Perth, Western Australia, thirty boreholes were drilled at eleven sites in similar hydrogeological settings. The sites represent three levels of urban development: an uncleared area, a new residential area (less than 20 years old) and an old residential area (more than 60 years old). The objective was to assess the impact of sewered urban development on recharge and groundwater quality. Tritium data suggest that a greater proportion of recharge in the urban areas is from point sources, and this probably caused high redox potentials (up to 291 mV) in groundwater in the old residential area. Recharge in the new urban area is estimated to be about 37 percent of the average annual rainfall of about 0.8 m, and this value is probably greater than recharge in undeveloped areas. Concentrations of sulphate increase progressively with the age of urban development, from an average of 8 mg/L to 69 mg/L, probably as a result of fertilizer input and the oxidation of soil-held sulphides with land clearing. Nitrate concentrations are significantly higher in urban areas (average concentration >1 mg/L as N) than in the non-urban areas (average concentration <0.5 mg/L as N). However, the measured concentrations are all lower than expected from current fertilizer inputs in sewered urban areas of about 80 kg/ha, indicating that denitrification is taking place. A limited reservoir of reducing agents may be available from denitrification, and this may have implications for the sustained use of groundwater as a potable supply in coastal suburbs of Perth. RÉSUMÉ: Près de Perth, en Australie occidentale, 30 forages ont été réalisés en 11 sites dans les mêmes conditions hydrogéologiques. Ces sites présentent trois degrés de développement urbain: une zone non aménagée, une zone résidentielle nouvelle (de moins de 20 ans), une zone résidentielle ancienne (de plus de 60 ans). L'objectif était de déterminer l'impact de l'assainissement urbain sur la recharge et sur la qualité des eaux souterraines. Les données de tritium indiquent qu'une recharge plus importante se produit ponctuellement dans les zones construites, ce qui est probablement responsable des potentiels redox élevés (jusqu'à 291 mV) dans l'eau souterraine à long temps de séjour. La recharge dans la zone nouvellement urbanisée est d'environ 37% des précipitations moyennes annuelles (800 mm); cette valeur parait supérieure à celle de la recharge dans les zones non urbanisées. Les concentrations en sulfates augmentent progressivement avec l'âge du développement urbain, de 8 à 69 mg/l en moyenne, probablement à cause des apports d'engrais et de l'oxydation des sulfures lors du lessivage des sols. Les teneurs en nitrates sont significativement plus fortes en zones urbanisées (concentration moyenne supérieure à 1 mg/l en N) qu'en zones non urbanisées (concentration moyenne inférieure à 0.5 mg/l en N). Ces teneurs restent cependant nettement inférieurs à celles que produiraient, comme on le connait, des apports continus d'engrais de 80 kg/ha en zone urbanisée avec assainissement, ce qui prouve qu'une dénitrification se produit. Un réservoir limité d'agents réducteurs doit donc intervenir dans la d'énitrification, ce qui peut avoir des implications pour une utilisation durable des eaux souterraines pour l'alimentation en eau potable dans la banlieue côtière de Perth. RESUMEN: Cerca de Perth, Australia Occidental, se perforaron treinta sondeos en once localizaciones con similares características hidrogeológicas. Las localizaciones representan tres niveles de desarrollo urbano: un area no desarrollada, un area residencial moderna (menos de veinte años de edad) y un área residencial antigua (más de 60 años). El objetivo era evaluar el impacto del desarrollo en las redes de saneamiento urbanas en la recarga y calidad de las aguas subterráneas. Los datos de tritio sugieren que una gran proporción de la recarga en áreas urbanas procede de focos puntuales; esto es una posible causa de los altos potenciales redox (hasta 291 mV) de las aguas subterráneas en el área residencial antigua. La recarga en el área urbana moderna se estima sobre el 37% de la precipitación anual media, de alrededor de 0.8 m, y este valor es probablemente mayor que la recarga en áreas no desarrolladas. Las concentraciones de sulfato aumentan progresivamente con la edad del desarrollo urbano, desde una media de 8 mg/l hasta 69 mg/l, probablemente como resultado del aporte de fertilizantes y de la oxidación de los sulfuros retenidos durante la explanación del terreno. Las concentraciones de nitratos son significativamente más altas en áreas urbanas (concentración media > 1mg/l en forma de N) que en áreas no urbanas (concentración media < 0.5 mg/l en forma de N). Sin embargo, las concentraciones medidas son todas menores que las esperadas a partir de los valores de aporte de fertilizantes habituales en áreas urbanas con red de saneamiento, que son del orden de 80 kg/ha. Esto indica que está teniendo lugar un proceso de desnitrificación. Esta desnitrificación puede ser posible por la presencia de una acumulación limitada de agentes reductores, lo que puede tener implicaciones para el uso sostenido del agua subterránea como suministro de agua potable en los suburbios costeros de Perth.     

The Use Of Environmental Isotopes And Chloride As Natural Tracers To Investigate The Effects Of Depressurisation Of A Coastal Aquifer For Lignite Mining,India

In order to mine lignite from the Neyveli opencast mines, about 200 km south of Madras, India, the Neyveli aquifer has been undergoing depressurisation continuously for almost three decades. To gain insight into the aquifer hydrodynamics, environmental-isotope and chloride measurements on selected groundwater samples were initiated two decades ago, and detailed studies were undertaken during 1985–91. This article demonstrates the effect of large-scale groundwater withdrawals on the hydrologic regime and the effects on environmental chloride and isotopic distributions. A feature common to both the radiocarbon and chloride data of 1991 is their marked variation in a small area between the recharge zone and the mine area where pumping is concentrated. Furthermore, an excellent correlation exists between the temporal increase in the apparent radiocarbon ages of groundwater sampled in 1991 and 1985 and the corresponding lowering of potentiometric levels. Isochlors based on 1991 and 1985 data also indicate a changed hydrologic regime. In certain areas, heavy withdrawals have resulted in increased groundwater salinity.     

Execution Of A Triple Pumping Test And Interpretation By An Inverse Numerical Model

The hydraulic parameters of a multi-layered aquifer are deduced with the help of a multiple pumping test. All the observed drawdowns are interpreted simultaneously with an inverse model. It is shown that the vertical hydraulic conductivities of the semi-pervious layers can be deduced with accuracies comparable to those of the horizontal hydraulic conductivities of previous layers. The lithostratigraphic information collected during drilling and geophysical borehole logging can be represented accurately in the numerical model, an axi-symmetric hybrid finite-difference finite-element model. The model starts with the ordinary least squares method. If there are many outliers this method is followed by the biweighted least squares method to reduce their effect on the estimates. The accuracies of the estimates are deduced from their variance-covariance matrix. The method is illustrated by a triple pumping test in the layered groundwater reservoir at the top of the Ieper Group of Flanders (Belgium) and can be considered as a generalized interpretation method of pumping tests. Résumé: Les paramètres hydrauliques d'un aquifère multicouches sont déduits à l'aide d'un essai de pompage multiple. Tous les rabbattements observés sont interpretés simultanément par un modèle inverse. Il est démontré qu'on peut déduire les conductivités verticales des couches semi-perméables avec une précision comparable à celle des conductivités horizontales des couches perméables. L'information recueillie pendant le forage des puits et par les diagraphies géophysiques permet d'introduire avec une grande précision la lithostratigraphie dans le modèle numéerique, qui est un modèle axi-symétrique hybride différences finies éléments finis. Le modèle inverse utilise en premier lieu la méthode ordinaire de moindres carrés. Dans le cas de plusieurs valeurs extrèmes cette méthode est suivie par la méthode de moindres carrés bipondérés pour réduire l'effet de ces valeurs sur les estimations. Les précisions d'estimation des paramètres sont déduites de leur matrice de variance-covariance. La méthode, qui est illustrée par l'interprétation d'un essai de pompage triple dans l'aquifère multicouches formé dans la partie supéerieure du Groupe d'Ieper de Flandre (Belgique), peut être considérée comme une méthode généralisée d'interprétation des essais de pompage.     

Artificial Recharge Of Urban Wastewater,The Key Component In The Development Of An Industrial Town On The Arid West Coast Of South Africa

Atlantis, an industrial town on the somewhat bleak and undeveloped west coast of South Africa, is entirely dependent on groundwater resources for its water supply. With a population of more than 67,000 people and about 140 factories, Atlantis requires a reliable supply of potable water of about 1.5᎒⁶m³/a. The demand is met through artificial recharge of a local, shallow, sandy aquifer that supplies the town's water. A well designed stormwater drainage system and scientifically based water-quality management strategy allow for the recharge of all urban stormwater runoff and treated domestic sewage effluent. Extensive research and sound planning have meant that no water is wasted, for even the water that is unacceptable for recharge in the main aquifer is recharged in strategic localities to counter saline intrusion. The Atlantis Water Resource Management Scheme serves as a good example of what can be achieved when hydrogeologists, engineers, and urban managers integrate their skills. RÉSUMÉ: Atlantis, ville industrielle sur la côte occidentale presque désertique et sous-développée de l'Afrique du Sud dépend totalment des ressources en eau souterraine pour son alimentation en eau. Avec une population de plus de 67.000 habitants et environ 140 usines, Atlantis a besoin d'une alimentation sûre en eau potable d'environ 1,5 million de m³ par an. La demande est satisfaite grâce à la recharge artificielle d'un aquifère sableux local et superficiel qui alimente la ville en eau. Un système de collecte des eaux pluviales bien conçu et une stratégie rigoureuse de gestion de la qualité de l'eau prend en compte tous les ruissellements urbains d'eau pluviale et les effluents d'eaux usées domestiques. Une recherche d'envergure et une planification permettent de ne pas perdre d'eau, dans la mesure où celle qui n'est pas bonne pour la recharge de l'aquifère principal est utilisée pour contrer l'intrusion saline en des sites stratégiques. Le schéma d'aménagement et de gestion des eaux d'Atlantis est un bon exemple de ce qui peut être fait lorsque des hydrogéologues, des ingénieurs et des urbanistes mettent en commun leur savoir-faire. RESUMEN: Atlantis, una ciudad industrial en la algo desolada y poco desarrollada costa oeste de Sudáfrica, depende enteramente de los recursos de agua subterránea para su abastecimiento. Con una población de más de 67000 habitantes y cerca de 140 industriales, Atlantis requiere un suministro garantizado de agua potable de alrededor de 1.5᎒⁶m³ por año. Esta cifra se consigue mediante recarga artificial de un acuífero local, arenoso y poco profundo, que suministra el agua a la ciudad. Un sistema de renaje de las aguas de tormenta bien diseñado y una estrategia científica de gestión de la calidad del agua permiten la recarga de la totalidad de la escorrentía urbana durante las tormentas y del efluente de aguas residuales domésticas tratado. La investigación y planificación intensivas han permitido que no se malgaste nada de agua, ya que incluso aquella que no es aceptable para recarga en el acuífero principal, sí se recarga en localidades estratégicas, para contrarrestar la intrusión marina. El Atlantis Water Resource Management Scheme (Esquema de Gestión de los Recursos de Agua de Atlantis) sirve como un buen ejemplo de lo que se puede conseguir cuando hidrogeólogos, ingenieros y urbanistas integran sus cualidades.     

贵州汞、铅-锌层控矿床成矿机制的初步探讨

汞、铅-锌层控矿床均产于一定地层、岩相和岩性中,它们的分布远离岩浆岩体,成矿温度低。多年来,不少中外地质工作者把这类矿床列为低温热液矿床(岩浆期后热液或远温式矿床)。近年来,随着层控矿床研究的进展,对它的成因也有了一些新认识和突破。本文在综合研究贵州汞、铅-锌矿床的地质特征的基础上,对矿质的初始来源、沉积环境、成矿作用方式作一初步探讨。     

鄂西黄龙期有孔虫组合（带）及其与马鞍煤系富煤带分布规律的关系

鄂西地区上石炭统黄龙组主要分布于香炉山背斜、长阳向斜及仁和坪向斜(图1)。近年来的研究证明,黄龙组中有孔虫组合的垂直分带性,以及黄龙组沉积之后遭受不同程度剥蚀的古岩溶面上残存的有孔虫组合(带),同下二叠统底部马鞍煤系的富煤带关系十分密切,同时对于阐明该区自晚石炭世至早二叠世之间沉积—剥蚀—再沉积三个地质历程的变化关系有着重要意义。