Analysis of salt water intrusion in coastal aquifers تحليل تداخلات المياه الملحة مع المياه العذبة في الخزانات الجوفية الساحلية

Abstract

The position of salt waterfreshwater interface in coastal aquifers is analyzed ; Governing partial differential equations are formulated by combining Darcy's Law and continuity equation and by using Ghyben Herzberg Principle and Dupuit assumptions For the solution of the governing equations Finite Difference Method is used a computer program based on twodimensional steadystate mathematical model isutilized As sufficient and reliable field data are usually not available the program is tested using two simplified flows for which analytical solutions an available or obtainable namely a onedimensional now in a strip aquifer with two different boundary conditions and an axisymmetric radial now in a circular aquifer The result s revealed that there is a good agreement between analytical and numerical solutions finally after sensitivity analysis and calibration the model is applied to the lower valley of Wadi Hali on the coastal plain of Saudi Arabia The application is intended to be an example of a management scheme The result s are discussed and some conclusions arc drawn Limitations of the model arise from the assumptions on which it is based Therefore the application of the model is limited to steady Two dimension al flows in homogeneous and isotropic aquifers in coastal regions

ركزت هذه الدراسة على موضوع تداخل المياه المالحة مع المياه العذبة في المناطق الساحلية، حيث تم صياغة المعادلات التفاضلية الجزئية المتحكمة في هذا التداخل، وذلك بربط معادلة حركة المياه لدارسي بمعادلة الاستمرارية بمبدأ غيبن هيرزبيرج، وفرضيات يبويت استخدمت طريقة الفروق العديدة المتناهية باستخدام برنامج كمبيوتر ذو بعدين لحل هذه المعادلات ونظراً لعدم توافر البيانات الحقلية الخاصة لإثبات نتائج الدراسة، فقد تم استخدام برنامج الكمبيوتر لتطبيقه على حالتين مبسطتين، مع توافر الحل التحليلي، وهما الأول حركة المياه في اتجها واحد لشرطين حدوديين مختلفين الثاني حركة المياه الدائرية في اتجاه الخزان الأرضي وبتطبيق النموذج، أسفت النتائج عن وجود توافق جيد بين نتائج الطريقتين التحليلية والعددية وبعد معايرة النموذج واختبار حساسيته، تم تطبيقه على المناطق السفلى من وادي حلى في المنطقة الساحلية الغربة من المملكة العربية السعودية، ويعد هذا التطبيق كمثال على التخطيط الإداري، وتحتوي هذه الدراسة على نتائج تطبيق هذا النموذج وكذلك الاستنتاجات المستخلصة من تطبيقه أما بالنسبة لمحدودية استخدام هذا النموذج، فهي بسبب وجود بعض الافتراضات، وهي أن هذا النموذج يطبق فقط في حالة حركة المياه المنتظمة في اتجاهين لتربة متجانسة على طول منطقة الدراسة