Assessing regional variation in yield from weathered basement aquifers in West Africa and modelling their future groundwater development and sustainability
Assessing regional variation in yield from weathered basement aquifers in West Africa and modelling their future groundwater development and sustainability
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评估西非风化基底含水层产量的区域差异并对其未来地下水开发和可持续性进行建模
DOI：
10.1007/s10040-023-02594-w
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发表时间：
2023
影响因子：
2.8
通讯作者：
Bianchi M
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Bianchi M
采用了数据驱动的建模方法，以量化西非风化结晶地下含水层的潜在地下水产量，这是实现水和粮食安全的战略资源。考虑到可能的地质控制含水层生产力，七个主要的地质领域确定的基础上岩性，地层和结晶基底的结构特征。进行了广泛的数据挖掘的水文地质参数化，导致识别的代表性分布的输入参数的数值模拟地下水提取。这些被校准以匹配每个域的测量产量的分布。校准模型，然后应用于调查含水层和钻孔方案，以评估地下水生产力。考虑到整个地区，模拟结果表明，大约50%的选址良好的标准60米深的钻孔可以维持超过0.5升/秒的产量，25%可以维持小型灌溉系统所需的产量（> 1.0升/秒）。结果还强调了不同领域生产力范围的一些区域差异，以及静态地下水位深度和含水层横向范围在所有地质领域的重要性。这种方法可以应用于获得该地区的地下水地图，并提供所需的定量信息，以评估不同设计的地下水供应网络的潜力。
A data-driven modelling approach was applied to quantify the potential groundwater yield from weathered crystalline basement aquifers in West Africa, which are a strategic resource for achieving water and food security. To account for possible geological control on aquifer productivity, seven major geological domains were identified based on lithological, stratigraphic, and structural characteristics of the crystalline basement. Extensive data mining was conducted for the hydrogeological parameterisation that led to the identification of representative distributions of input parameters for numerical simulations of groundwater abstractions. These were calibrated to match distributions of measured yields for each domain. Calibrated models were then applied to investigate aquifer and borehole scenarios to assess groundwater productivity. Considering the entire region, modelling results indicate that approximately 50% of well-sited standard 60-m-deep boreholes could sustain yields exceeding 0.5 L/s, and 25% could sustain the yield required for small irrigation systems (> 1.0 L/s). Results also highlighted some regional differences in the ranges of productivities for the different domains, and the significance of the depth of the static water table and the lateral extent of aquifers across all geological domains. This approach can be applied to derive groundwater maps for the region and provide the quantitative information required to evaluate the potential of different designs of groundwater supply networks.
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