PHDtheses :Petroleum
Permanent URI for this collectionhttps://repository.neelain.edu.sd/handle/123456789/4967
Browse
1 results
Search Results
Item Water Resources Assessment, Sustainable Long -Term Development and Management Strategy, West and Central Darfur States, Sudan(Alneelain University, 2021) Khalid Musa Mahmoud AliThe study area represents West and Central Darfur states, that lies in the western Sudan. The area is extremely suffering from acute water supply shortage. The area is mainly covered by basement complex rocks, with steeply slope topography. Hence the bulk of surface water lost due to surface runoff. The objectives of the current study are mainly focusing on; to assess the existence of surface and groundwater resources, to define watersheds, to recognize aquifers parameters, to evaluate groundwater potentialities in different aquifer types and to design suitable and appropriate long term water development and management strategy. The methods applied for this study include office work, fieldwork, and laboratory work. These include remote sensing & GIS, watershed analysis, hydrogeological investigations, water quality analysis, setting of groundwater resources development and management strategy. The average total annual precipitation is estimated at approximately 44 x 109 m3/year and about 85% from precipitation is lost due to high evaporation rates. The rest which is about 7 x 109 m3/year is replenishing the groundwater aquifers and flowing as surface runoff to the neighboring regions or kept as soil moisture consumed by plants. The study proved that the average discharge of Wadi Kaja is 350 million cubic meters/year. While the annual records on the discharge of Wadi Azum is 500 million cubic meters/year. From the remote sensing application, the width of alluvial aquifer ranges between 800 m and 2400 m, and it covers a total area of about 80,000 km2 in Wadi Kaja watershed. Paleozoic Sandstone has been mapped and it covers an area of 300 km2 in West Darfur and extends into Chad. Basement complex is covering 70% of the study area where limited groundwater quantities found in weathered/fractured part of these rocks. Wadi Azum fill deposits rest on weathered rock upto18 m-50 m depth and the static water levels range between 23 m- 55 m (A.G.S.L). These aquifers are of variable yields range between 14m3/hr.- 50 m3/hr. From the structural analysis the most potential fractures are identified in the NW-SE, NE-SW and in the E -W directions. Groundwater fluctuation analysis had showed continuous groundwater levels declination because of over-exploitation of the aquifers, while seasonal variations are referred to annual aquifer’s recharge and discharge. The transmissivity values for alluvial deposits, sandstone and basement rocks recorded as 8.18 m2/d, 42.7 m2/d and 12 m2/d respectively in average. The specific yield ranging between 6% to 28% for alluvial deposits, it ranges from 21% to 27% for Disa sandstone and it ranges from 1.1% to 4% for Basement Complex. Water quality analysis showed that most of chemical properties are within the allowed WHO safe drinking water standards. Which substantially proved the suitability of water for domestic, agricultural, industrial, and other uses. Groundwater budget has been prepared based on available inflows, out-flows rates, and changes in storage (ΔS). Accordingly, the total difference between input and output values are 33.47 x106m3/year for Wadi Kaja and 53.04 x 106m3/year for Wadi Azum. Hence the groundwater reserve is about 87 x106m3. The groundwater vulnerability analysis and contingency planning that has been carried out led to identifying vulnerable locations mainly due to aquifer vulnerability. The excessive abstraction rates are attributed to excessive unplanned settlement at certain locations as a result of conflict, limiting annual recovery to the aquifer in degraded climatic conditions. The consequences of vulnerability and risks on different water uses include water shortage and declination in grazing land led to even more competition over these resources. Depletion of water resources has often led to nomadic pastoralists deviating off the narrowing stock routes in search for water and pasture causing conflict between the diverse groups. Significant low rainfall rates in some parts of the study area due to climate change led to drought. Increase in population and movement, bring opposing groups in contact and competition. These facts entail vulnerability mitigation measures through appropriate water resource development and management strategy. Based on the Sustainable Development Goals (SDGs, 2030). The current water demand is calculated as 47.5x106 m3 annually, the available amount of water supply is about 24.2 106m3. The increase of water demand by 2030 is about 23.3 x106 m3, where the water reserve from water budget is 86.51 x 106m3. Hence, from the proposed development strategy in the current investigation, the additional value of water which will be obtained is about 32.17 x 106 m3, through the surface water harvesting. The remain quantity of water after satisfying 2030 demand is about 39.01 x 106 m3 could be used for contingency situations. Effective strategies have been formulated to contribute in achieving 2030 Sustainable Development Goals (SDGs) considering production of accurate data on water use and demand, integrated approach to land and water resources planning and management and integrating watershed planning. Furthermore, developing legislative measures, national classification of water resources and mechanisms that promote equal access to water for all people. Moreover, mainstreaming gender in water resources management, raising public awareness and promoting integration of sector and regional water policies (trans-boundary waters). In addition, developing strategies on institutional aspects, financial aspects which comprises market based. Moreover, adopting technological aspects which encompasses Reduction of Unaccounted for Water (UFW), recycling of water, conjunctive use of water and water demand management in the agriculture sector. Additionally, developing strategies on environmental aspects together with pollution prevention approaches and developing policies and mechanisms for disaster management which contains strategies on floods and drought prevention, mitigation, preparedness, and response are of high priority in any management plan. الخلاصة تمثل منطقة الدراسة ولايتي غرب ووسط دارفور، التي تقع في غرب السودان. تعاني المنطقة بشدة من نقص حاد في إمدادات المياه، وتغطيها بشكل اساسى مجمعات صخورالاساس، مع تضاريس شديدة الانحدار، وبالتالي تفقد الجزء الأكبر من المياه السطحية بسبب الجريان السطحي. تهدف الدراسة الحالية إلى فحص التراكيب الجيولوجية للمنطقة التى تعمل كتكوينات لحمل المياه الجوفية, تحديد خصائص خزانات المياه الجوفية, تقييم إمكانات وجود المياه الجوفية في أنواع خزانات المياه الجوفية المختلفة. تصميم استراتيجية مناسبة لتنمية المياه وادارتها على المدى الطويل. تتضمن الأساليب المطبقة على هذه الدراسة العمل المكتبي، والعمل الميداني، والعمل المختبري. وتشمل الاستشعار عن بعد ونظم المعلومات الجغرافية، وتحليل مستجمعات المياه، والتحقيقات الهيدروجيولوجية، وتحليل نوعية المياه، ووضع استراتيجية لتنمية موارد المياه بما في ذلك مراعات الحفاظ على البيئة. تم تقييم موارد المياه السطحية والجوفية، وبالتالي، يقدر متوسط إجمالي الهطول السنوي بنحو 44 × 109 م3/سنة، ويفقد حوالي 85٪ من الهطول بسبب ارتفاع معدلات التبخر. أما المتبقى الذي يبلغ حوالي 6.6 × 109 م3/سنة فيتم استهلاكه فى تغذية خزانات المياه الجوفية، و جزئيا يتدفق على شكل مياه جارية إلى المناطق المجاورة، والجزء الاخر يتم الاحتفاظ به كرطوبة تربة تستهلك بواسطة النباتات وقد أثبتت الدراسة أن متوسط تصريف وادي كاجا يبلغ 350 مليون متر مكعب سنويا. في حين تصريف وادي أزوم يبلغ 500 مليون متر مكعب في السنة. يتراوح عرض طبقة المياه الجوفية الغرينية بين 800 متر و 2400 متر وتغطي مساحة إجمالية تبلغ حوالي 000 80 كيلومتر مربع في مستجمعات المياه في وادي كجا ووادي ازوم. الحجر الرملي يغطي مساحة 300 كيلومترمربع في غرب دارفور ويمتد إلى تشاد. . تغطى صخورالاساس 70% من منطقة الدراسة حيث تحتوي صخورالاساس التى تعرضت للتعرية والتشققات علي كميات محدودة من المياه. رواسب وادي أزوم الغرينية التى تتموضع فوق صخور الاساس قد تعرضت للتعرية الى عمق 18متر - 55متر و بمنسوب مياه يتراوح بين 23 -55 متر فوق سطح البحر وبانتاجيات مختلفة تتراوح بين 14 -50 مترمكعب/الساعه. أظهر تحليل التراكيب الجيولوجية ان الكسورالمحتملة تم تحديدها فى الاتجاهات شمال غرب - جنوب شرق, شمال شرق - جنوب غرب,و باتجاه شرق – غرب. نتائج دراسة تذبذب المياه الجوفية تشير إلى أن مناسيب المياه الجوفيه آخذة في الانخفاض نتيجة الاستغلال المفرط لخزانات المياه الجوفية، في حين يشير التباين الموسمي إلى التغذية والتصريف السنويين للمياه الجوفية. تتراوح مسامية الرواسب الغرينية والحجر الرملي و الصخورالاساسية في متوسط بين 18.18 متر مربع / اليوم و 42.7 متر مربع / اليوم 12 متر مربع / اليوم على التوالي. يتراوح العائد المحدد بين 6٪ و 28٪ في الرواسب الغرينية وبين 21٪ و 27٪ في الحجر الرملى و٪ إلى 4٪ لصخورالاساسي. أشارتحليل نوعية المياه إلى أن معظم الخواص الكيميائية تقع ضمن معايير مياه الشرب المأمونة المسموح بها لدى منظمة الصحة العالمية، وأثبتت إلى حد كبير صلاحية المياه للاستخدامات المنزلية والزراعية والصناعية والسياحية وغيرها، تم إعداد ميزانية المياه الجوفية بناءً على التغذية السنوية للمياه الجوفية والاستهلاك السنوى للمياه الجوفية والتغيرات في تخزين المياه الجوفية، وبالتالي أظهر الفرق الكلي بين المدخلات والمخرجات (33.47×106 م 3 / سنة لوادى كجا 53.04×106م 3 / سنة لوادى ازوم) مما يوفر احتياطى من المياه الجوفية قدره86.51 × 106 م 3 / سنة. تم تحليل مواطن ضعف المياه الجوفية والتخطيط اللازم للطوارى وقد خلص الى تحديد المواقع المعرضة للخطر بسبب ضعف خزانات المياه الجوفية و التي تشمل معدلات استخراج المياه الجوفية بشكل مكثف. بسبب التوطين والتسكين غير المخطط في بعض المواقع نتيجة للنزاعات التي حدت من اعادة التغذية السنوية لخزانات المياه الجوفية في ظل الظروف المناخية المتدهورة. من بين عواقب الضعف والمخاطرعلى مختلف استخدامات المياه, شح المياه، وانخفاض الأراضي الصالحه للمرعى التي أدت إلى زيادة التنافس على هذه الموارد، وكثيرا ما أدى نضوب موارد المياه إلى انحراف الرعاة و الرحل عن الطرق الضيقة المخصصه للماشية، بحثا عن المياه والمراعي، مما يتسبب في نشوب نزاع بين مختلف المجموعات. كذلك أدت معدلات هطول الأمطار المنخفضة في بعض أجزاء منطقة الدراسة إلى الجفاف، وزيادة عدد السكان وحركتهم، وتعرض المجموعات المتنازعة للتماس والمنافسة، الأمر الذي يستوجب اتخاذ تدابير لتخفيف حدة ضعف موارد المياه من خلال وضع استراتيجية مناسبة لتنمية المياه وإدارتها. استناداً إلى أهداف التنمية المستدامة تم إجراء تحليل العرض والطلب لإمدادات المياه الحالية لعام 2020 والطلب المستقبلي على المياه لعام 2030 و جاءت النتيجة كالاتي: 24.18 × 106 م 3 / سنة و 47.48 × 106 م 3 / سنة على التوالي ، مما يكشف عن زيادة في الطلب للمياه فى العام 2030 قدره 23.30 × 106م 3 / سنة، كما ان احتياطى المياه حسب نتائج ميزانية المياه التى تم اجرائها هو 86.51 × 106 متر مكعب،لاستخدامات المياه المختلفة. من الاستراتيجية الإنمائية المقترحة في التحقيق الحالي، تبلغ القيمة الإضافية للمياه التي سيتم الحصول عليها حوالي 32.17 × 106 متر مكعب ، من خلال حصاد المياه السطحية فان كمية المياه المتبقية بعد تلبية الطلب للمياه فى العام 2030 هي 39.01 مليون مترمكعب. يمكن استخدامها في حالات الطوارئ. قد صيغت استراتيجيات فعالة للمساهمة في تحقيق أهداف التنمية المستدامة لعام 2030 تركزعلى ضرورة الانتباه لإنتاج بيانات دقيقة عن استخدام المياه والطلب عليها، اتباع اليات ونهج متكامل لتخطيط وإدارة الأراضي وموارد المياه، التخطيط المتكامل لمستجمعات المياه و التدابير التشريعية. بالاضافة الي التصنيف الوطني للموارد المائية والآليات التي تعزز المساواة في الحصول على المياه لجميع المجتمعات. فضلا عن تعميم مراعاة منظورالنوع في إدارة الموارد المائية، التوعية العامة و تعزيز تكامل السياسات القطاعية والإقليمية المتعلقة بالمياه (المياه العابرة للحدود). بالإضافة إلى الاستراتيجيات المتعلقة بالجوانب المؤسسية. علاوة على الاستراتيجيات المتعلقة بالجوانب المالية التي تشمل استراتيجيات قائمة على السوق تشمل تسعير المياه. بالإضافة إلى الاستراتيجيات المتعلقة بالجوانب التكنولوجية التي تشمل الحد من المياه غيرالمحتسبة. اعادة تدويرالمياه. الاستخدام المترافق لادارة الطلب فى قطاع الزراعة فضلا عن الاستراتيجيات المتعلقة بالجوانب البيئية الى جانب نهج منع التلوث. وضع سياسات و اليات لادارة الكوارث تتضمن استراتيجيات بشأن درء الفيضانات والجفاف، والتأهب للتخفيف من آثار الكوارث والاستجابة لها.