Published March 25, 2021 | Version v1
Publication Open

Impacts of groundwater over exploitation on the renewal and hydrodynamic behavior of the alluvial aquifer of Sidi Bel Abbes (Algerian NW)

Creators

  • 1. Université IBN Khaldoun Tiaret
  • 2. University of Abou Bekr Belkaïd

Description

Abstract Sidi Bel Abbes plain, in Western Algeria, covers an area of 813 km 2 and holds an important groundwater reservoir, providing the region with a large water potential. It displays characteristics of a peri-urban aquifer, with a large agricultural sector. The climatic variations that affected this region, the development of industrial and agricultural activities along with the over-exploitation of the groundwater resource negatively impact the aquifer's hydrodynamic balance. This work is structured around a multiapproach process based mainly on geophysical data to determine the reservoir bathymetry, rainfall data, humidity data using the standardized precipitation index (SPI), piezometric maps, hydrodynamic data, and groundwater extraction rate. Results revealed a significant decrease in humidity values over time. This negatively influences the water potential of the alluvial aquifer and induces a lateral recharge from adjacent aquifers (overfilling). Indeed, the rainfall contribution to the recharge appears low compared to that of the surrounding aquifers. However, total annual rainfall above 500 mm/year may reduce the input of the adjacent aquifers. Besides, our study indicates a well-defined hydrodynamic pattern in the alluvial aquifer, due to the bowl-shaped bedrock of the aquifer and the excessive overexploitation, especially downstream (the region of Sidi Bel Abbes). Thus, this aquifer adapted to such exploitation, through continuous and systematic recharge of drainage flows by the upstream groundwater (regions characterized by a wall uplift). The aquifer's pluviometric dependence occurs clearly in its south-western part. A 50% humidity value implies a 0–10 m increase in the water table.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

يغطي سهل سيدي بلعباس، في غرب الجزائر، مساحة 813 كم 2 ويحتوي على خزان مياه جوفية مهم، مما يوفر للمنطقة إمكانات مائية كبيرة. يعرض خصائص طبقة المياه الجوفية شبه الحضرية، مع قطاع زراعي كبير. تؤثر التغيرات المناخية التي أثرت على هذه المنطقة، وتطوير الأنشطة الصناعية والزراعية إلى جانب الاستغلال المفرط لموارد المياه الجوفية سلبًا على التوازن الهيدروديناميكي لطبقة المياه الجوفية. يتمحور هذا العمل حول عملية متعددة النهج تعتمد بشكل أساسي على البيانات الجيوفيزيائية لتحديد قياس أعماق الخزان، وبيانات هطول الأمطار، وبيانات الرطوبة باستخدام مؤشر هطول الأمطار الموحد (SPI)، والخرائط الإجهادية، والبيانات الهيدروديناميكية، ومعدل استخراج المياه الجوفية. كشفت النتائج عن انخفاض كبير في قيم الرطوبة بمرور الوقت. يؤثر هذا سلبًا على إمكانات المياه في طبقة المياه الجوفية الغرينية ويؤدي إلى إعادة تغذية جانبية من طبقات المياه الجوفية المجاورة (الإفراط في الملء). في الواقع، يبدو أن مساهمة هطول الأمطار في التغذية منخفضة مقارنة بطبقات المياه الجوفية المحيطة. ومع ذلك، فإن إجمالي هطول الأمطار السنوي فوق 500 مم/سنة قد يقلل من مدخلات طبقات المياه الجوفية المجاورة. إلى جانب ذلك، تشير دراستنا إلى نمط هيدروديناميكي محدد جيدًا في طبقة المياه الجوفية الغرينية، بسبب حجر الأساس على شكل وعاء لطبقة المياه الجوفية والاستغلال المفرط، خاصة في اتجاه مجرى النهر (منطقة سيدي بلعباس). وبالتالي، تكيفت طبقة المياه الجوفية هذه مع هذا الاستغلال، من خلال إعادة التغذية المستمرة والمنهجية لتدفقات الصرف بواسطة المياه الجوفية في أعلى المجرى (المناطق التي تتميز برفع الجدار). يحدث اعتماد طبقة المياه الجوفية على قياس المياه الجوفية بشكل واضح في الجزء الجنوبي الغربي منها. تعني قيمة الرطوبة بنسبة 50 ٪ زيادة من 0 إلى 10 أمتار في منسوب المياه الجوفية.

Translated Description (French)

La plaine abstraite de Sidi Bel Abbes, dans l'ouest de l'Algérie, couvre une superficie de 813 km 2 et détient un important réservoir d'eau souterraine, offrant à la région un grand potentiel hydrique. Il présente les caractéristiques d'un aquifère périurbain, avec un secteur agricole important. Les variations climatiques qui ont affecté cette région, le développement des activités industrielles et agricoles ainsi que la surexploitation de la ressource en eaux souterraines ont un impact négatif sur l'équilibre hydrodynamique de l'aquifère. Ce travail est structuré autour d'un processus multi-approche basé principalement sur des données géophysiques pour déterminer la bathymétrie du réservoir, les données pluviométriques, les données d'humidité à l'aide de l'indice de précipitation normalisé (SPI), les cartes piézométriques, les données hydrodynamiques et le taux d'extraction des eaux souterraines. Les résultats ont révélé une diminution significative des valeurs d'humidité au fil du temps. Cela influence négativement le potentiel hydrique de l'aquifère alluvial et induit une recharge latérale des aquifères adjacents (surremplissage). En effet, la contribution pluviométrique à la recharge semble faible par rapport à celle des aquifères environnants. Cependant, les précipitations annuelles totales supérieures à 500 mm/an peuvent réduire l'apport des aquifères adjacents. En outre, notre étude indique un schéma hydrodynamique bien défini dans l'aquifère alluvial, en raison du substrat rocheux en forme de cuvette de l'aquifère et de la surexploitation excessive, en particulier en aval (la région de Sidi Bel Abbes). Ainsi, cet aquifère s'est adapté à une telle exploitation, par une recharge continue et systématique des écoulements de drainage par les eaux souterraines amont (régions caractérisées par un soulèvement des parois). La dépendance pluviométrique de l'aquifère se produit clairement dans sa partie sud-ouest. Une valeur d'humidité de 50 % implique une augmentation de 0 à 10 m de la nappe phréatique.

Translated Description (Spanish)

La llanura abstracta de Sidi Bel Abbes, en el oeste de Argelia, cubre un área de 813 km 2 y contiene un importante reservorio de agua subterránea, lo que proporciona a la región un gran potencial hídrico. Presenta características de un acuífero periurbano, con un gran sector agrícola. Las variaciones climáticas que afectaron a esta región, el desarrollo de actividades industriales y agrícolas junto con la sobreexplotación del recurso hídrico subterráneo impactan negativamente en el equilibrio hidrodinámico del acuífero. Este trabajo se estructura en torno a un proceso de enfoque múltiple basado principalmente en datos geofísicos para determinar la batimetría del yacimiento, los datos de precipitación, los datos de humedad utilizando el índice de precipitación estandarizado (SPI), los mapas piezométricos, los datos hidrodinámicos y la tasa de extracción de agua subterránea. Los resultados revelaron una disminución significativa en los valores de humedad a lo largo del tiempo. Esto influye negativamente en el potencial hídrico del acuífero aluvial e induce una recarga lateral de los acuíferos adyacentes (sobrellenado). De hecho, la contribución de las precipitaciones a la recarga parece baja en comparación con la de los acuíferos circundantes. Sin embargo, las precipitaciones anuales totales superiores a 500 mm/año pueden reducir la entrada de los acuíferos adyacentes. Además, nuestro estudio indica un patrón hidrodinámico bien definido en el acuífero aluvial, debido al lecho rocoso en forma de cuenco del acuífero y la sobreexplotación excesiva, especialmente aguas abajo (la región de Sidi Bel Abbes). Por lo tanto, este acuífero se adaptó a dicha explotación, a través de la recarga continua y sistemática de los flujos de drenaje por las aguas subterráneas aguas arriba (regiones caracterizadas por un levantamiento de la pared). La dependencia pluviométrica del acuífero se produce claramente en su parte suroccidental. Un valor de humedad del 50% implica un aumento de 0–10 m en el nivel freático.

Files

s13201-021-01392-7.pdf.pdf

Files (14.5 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:2bd0e9b0691831bc9e7a212bacb706fa
14.5 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
آثار المياه الجوفية على الاستغلال على التجديد والسلوك الهيدروديناميكي لطبقة المياه الجوفية الغرينية في سيدي بلعباس (شمال غرب الجزائر)
Translated title (French)
Impacts de la surexploitation des eaux souterraines sur le renouvellement et le comportement hydrodynamique de l'aquifère alluvial de Sidi Bel Abbes (NW algérien)
Translated title (Spanish)
Impactos del agua subterránea sobre la explotación en la renovación y el comportamiento hidrodinámico del acuífero aluvial de Sidi Bel Abbes (noroeste de Argelia)

Identifiers

Other
https://openalex.org/W3145423881
DOI
10.1007/s13201-021-01392-7

Is supplement to
https://openalex.org/W4383262941 (Other)
https://openalex.org/W2776785269 (Other)
https://openalex.org/W2390267220 (Other)
https://openalex.org/W2360301321 (Other)
https://openalex.org/W2358585923 (Other)
https://openalex.org/W2333631856 (Other)
https://openalex.org/W2088259582 (Other)
https://openalex.org/W2052908015 (Other)
https://openalex.org/W1544538430 (Other)
https://openalex.org/W1489082176 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Algeria

References

  • https://openalex.org/W1496601984
  • https://openalex.org/W193436788
  • https://openalex.org/W1966009223
  • https://openalex.org/W1967064090
  • https://openalex.org/W1978456656
  • https://openalex.org/W1983534546
  • https://openalex.org/W1992069493
  • https://openalex.org/W1998135958
  • https://openalex.org/W2004060325
  • https://openalex.org/W2014574770
  • https://openalex.org/W2015053255
  • https://openalex.org/W2019669703
  • https://openalex.org/W2024851663
  • https://openalex.org/W2048723610
  • https://openalex.org/W2052631943
  • https://openalex.org/W2060680089
  • https://openalex.org/W2064349585
  • https://openalex.org/W2073027072
  • https://openalex.org/W2100701079
  • https://openalex.org/W2164328396
  • https://openalex.org/W2749154010
  • https://openalex.org/W2889872564