Charakterisierung der hydrologisch-hydrogeologischen Potentiale im Gebiet von Tikaré, Provinz Bam, Burkina Faso (Westafrika).pdf

Charakterisierung der hydrologisch-hydrogeologischen Potentiale im Gebiet von Tikaré, Provinz Bam, Burkina Faso (Westafrika) PDF

Die Ressource Wasser ist essentiell für das Leben. Aus diesem Grund war die Menschheitstets bemüht natürliche Wässer zu gewinnen und zu nutzen (ASADI et al. 2007). Der Umgangmit der Ressource zeigt aber auch, dass dieses wichtigste Lebensmittel durch die anthropogeneVerschmutzung bedroht ist (EFE 2002). Der sichere Umgang mit der Ressource Wasser inariden Ländern erfordert jedoch eine Verbesserung der Kenntnisse der Oberflächen- und Grundwasserpotentiale,in Hinsicht Wassergenese, Qualität und Quantität. Um dazu beizutragen, hatsich die vorliegende Untersuchung mit der Untersuchung mit der hydrologischen und hydrogeologischenCharakterisierung im Gebiet von Tikaré im Norden Burkina Fasos beschäftigt. Dabeiwurden Lineationen und Lineationsdichtegebiete mittels Fernerkundung (Nutzung ASTERDatenim VNIR-Bereich mit ERDAS Imagine und ArcGIS) ausgewertet. Dazu wurden eine qualitativeUntersuchung des Stausees von Tikaré und der Bohrungen und Brunnen durch 3 Feldkampagnen,2 Probennahmen zur hydrochemischen Charakterisierung und für die Isotopensignaturenvon Wasserstoff und Sauerstoff durchgeführt. Dabei wurden 22 Brunnen, 2 Bohrungen und7 Proben aus Oberflächenwässern (Flüsse und Seen) beprobt. Die Haupt-Ionen wurden mit derIonen-Chromatographie (IC), Spurenelemente durch ICP-MS (Massenspektrometrie mit induktivgekoppeltem Plasma) und ASS (Atomabsorptionsspektroskopie) analysiert. Die Bestimmung derstabilen Isotope Sauerstoff (18O) und Wasserstoff (2H) wurde mittels der Equilibrierung analysiert.Das regionale Kluft- und Störungsnetz weist bevorzugte Orientierungen von 30-70°, undvon 140-160° auf. Die Ausdehnungen der verschiedenen Lineationen reichen von 800 bis 12000m. An Hand der Analyse des regionalen Kluft- und Störungsnetzes konnten vier Zonen ausgehaltenwerden, die gleichzeitig Grundwasserpotentialgebiete darstellen. Die Zonen liegen im Nordosten,Südosten, Südwesten und Zentrum des Arbeitsgebietes. Sie weise jeweilig die folgendenBohrungserfolgsquoten auf: 60%, 100%, 82% und 63%. In den vier ausgehaltenen Zonen erfolgtebis zu Beginn dieser Untersuchungen keine Bohrung. Die Nutzung dieser Gebiete könnten dieErfolgsquoten der Bohrungen im Arbeitsgebiet positiv beeinflussen.Der Stausee von Tikaré weist in seinem Bett eine Reihe von Mängeln, wie z.B. Klüfte,Störungen, Steinbrüche und Erosionsbereiche auf. Folgen sind ein erhöhter Wasserverlust durchInfiltration in den Lateritgrundwasserleiter und das oberflächige Ausstreichen des Lateritgrundwasserleiters.Die Staumauer zeigt Erscheinungen einer Rieselnerosion von Regenwässern. Derschnelle Verlust des in der Regenzeit gespeicherten Wassers wurde bestätigt durch a) die progressiveAnreicherung der schweren Wasserstoffisotope (2H V-SMOW) im Abstrom desGrundwassers, b) den versumpften Abstrombereich des Dammes und den gleichen Wasserstandin Brunnen (abstrom) und im Staubecken und c) den täglich gemessenen (6 cm) hohen Wasserverlust(im Vergleich der 2 cm/Tag der bilanzierten Verdunstungswerten). Um eine Sanierungder Stausee zu ermöglichen und zugleich Wasser für die sozio-ökonomische Entwicklung derBevölkerung zu steigern, sind eine Abdichtung des Staubettes und der Bau einer wasserdichtenStaumauer zu empfehlen.Die Grundwässer in den Brunnen sind mit Werten für die elektrische Leitfähigkeit zwischen90 und 131 S/cm gering mineralisiert. Die untersuchten Hauptkat- und anionen sindMg2+, Ca2+, Na+, K+, NO3-, SO42- Cl- und HCO3- . Die Ca2+-Ionen und HCO3 --Ionenweisen die höchsten Konzentrationen sowohl in der Trockenzeit als auch in der Regenzeit auf.Die durchschnittlichenKonzentrationen schwanken zwischen 9 und 14 mg/l für Ca2+und 4 mg/l bis 247mg/l für HCO3- .Die angetroffenen Elementkonzentration lassen sich größenteils durch die Wasser-Gesteinswechselwirkung im Grundwasserleiter erklären. Ausnahmen bilden NO3-, K+ und Cl-, die zum Teil auf anthropogenen Quellen, wie aus Dunggräben, Latrinen und Auswaschen vonlandwirtschaftlichen Flächen zurückzuführen sind. Die besten Ionenkorrelationen bilden SO4und Mg2+ mit r 0,90, Mg2+ und Ca2+ mit r 0,95, Cl- und Na+ mit r 0,95. Für die Ionen Mg2+,Ca2+ und SO42- konnte ebenfalls eine Korrelation mit der elektrischen Leitfähigkeit beobachtetwerden. Die Schwankungen der verschiedenen Elementkonzentrationen sind auf VerdünnungsundVerdunstungsprozesse sowie auf Ionenadsorption- und Ionenaustauschprozesse zurückzuführen.In Anlehnung an der Trinkwasserqualität der Weltgesundheitsorganisation (WHO) wurdenin zwei Brunnen den Grenzwert an Nitrat überschritten.Bezüglich der Spurenelemente wurden 15 Elemente analysiert. Mn, Fe und Si sind dabeidie dominierenden mit mittleren Konzentrationen von 0,8 mg/l, 2 mg/l bis 7,5 mg/l. Das SpurenelementArsen (As), welches ein toxisches Element für die Menschen darstellt, zeigt allgemeinKonzentrationen von sich für Ni und Cr mit r 0,93 und für Ba und Rb mit r 0,81. Zwischen den Spurenelementenund den Haupt-Ionen sind die besten Korrelationen zwischen SO42- und Sr (r 0,81), K+ und Rb(r 0,81), Mg2+ und Sr (r 0,97) und Ca2+ und Sr (r 0,90). Aus Sicht der Wasserqualität fürden menschlichen Verzehr sind die WHO-Standards nur für Fe in einigen Brunnen überschritten.Die Grundwässer aus dem Arbeitsgebiet weisen Isotopenverhältnisse (V-SMOW) zwischen-3,34‰ und -4,47‰ in der Regenzeit und -3,31‰ und -4,58‰ in der Trockenzeit für 18Oauf. Die Verhältnisse für 2H variieren zwischen -18,6‰ und -29‰ in der Regenzeit und zwischen-19,6‰ und -38,8‰ in der Trockenzeit. Die Daten deuten auf einen größeren Einfluss derVerdunstung und der Neubildung über 2H gegenüber 18O. In den Oberflächenwässern treten18O-Verhältnisse zwischen -2,3‰ und -7,5‰ in der Regenzeit und von +2‰ bis +14‰ in derTrockenzeit auf. Die 2H Verhältnisse schwanken zwischen -24‰ und -57‰ in der Regenzeitund +6‰ und +64 ‰ in der Trockenzeit. Die Ergebnisse der Verhältnisse in den Oberflächenwässernlassen sich durch die Verdunstung in der Trockenzeit und durch die Neubildung in derRegenzeit erklären.Die Brunnen im Arbeitsgebiet erschließen den Lateritgrundwasserleiter in den Tiefenzwischen 8 und 23 m. Die mittlere Wassersäule innerhalb der Brunnen liegt bei 3m in der Trockenzeitund 10 m in der Regenzeit. Das deutet auf eine direkte und schnelle Infiltration des Regenwassersin den Grundwasserleiter hin. Zur Vermeidung von anthropogenen Verunreinigungenund Erosionen sollten Schutzgebiete um die Brunnen und eine Zementierung der Brunneninnenwändeausgewiesen werden. Im Vergleich zu denen im Lateritgrundwasserleiter ausgebautenBrunnen, sind die Bohrungen in dem Verwitterungs- bzw. Kluftgrundwasserleiter mit 74m Teufe deutlich tiefer. Innerhalb des ca. 39 m mächtigen Verwitterungs- bzw. Kluftgrundwasserleiterliegt der statische Wasserstand bei 20 m und die Förderleistung beträgt an diesen Bohrungen2,5 m³/h, was auf die schlechten Standortbedingungen zurückzuführen ist. Daraus zeigtsich, dass im Vorfeld eines Brunnenbaus Untersuchungen für Grundwasserpotentialgebiete notwendigsind.Als Schlussfolgerungen kann man behaupten, dass das Arbeitsgebiet über ein großes Potentialfür die Grundwasser- und Oberflächenwässernutzung verfügt. Diese Arbeit zeigt, dass fürden Ausbau Potentiale wissenschaftliche und technische Untersuchungen (geologisch, hydrogeologischund geotechnisch) benötigt werden. Diese sollten verhindern, dass Stauseen, die keinWasser behalten können und somit nicht ihre sozio-ökonomische Entwicklungsrolle der Bevölkerungerfüllen, gebaut werden. Selbst wenn die Lage der Grundwasserqualität für die Trinkwasserversorgungakzeptabel ist, müssen Schutzzonen (besonders um die Brunnen herum) definiertwerden, um punktuelle Verschmutzung zu verhindern.

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DATEIGRÖSSE 1.74 MB
ISBN 9783869550022
AUTOR Julien Nikiema
DATEINAME Charakterisierung der hydrologisch-hydrogeologischen Potentiale im Gebiet von Tikaré, Provinz Bam, Burkina Faso (Westafrika).pdf
VERöFFENTLICHUNGSDATUM 01/02/2020

Das Gebiet der Stadt Rotterdam liegt im westlichen Teil der Niederlande (vgl. Abbildung 5) am Delta von Maas und Rhein ca. 35 km von der Nordsee ent-fernt. Es ist mit einer durchschnittlichen Einwohnerdichte von 3000 Einwohner/km² dicht besiedelt. Die Landnutzung wird durch Wohnbebau-ung, Industrie und Landwirtschaft geprägt. Burkina Faso - Academic dictionaries and encyclopedias

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