Groundwater resources management by aquifer storage and recovery : a case study of regional municipality of Waterloo, Ontario, Canada

Other Title(s)

إدارة موارد المياه الجوفية عن طريق التخزين الجوفي و إعادة الضخ : دراسة بحثية لبلدية منطقة واترلوو في مقاطعة أونتاريو بكندا

Author

Bajabaa, Salih Amir

Source

Journal of King Abdulaziz University : Earth Sciences

Issue

Vol. 24, Issue 1 (30 Jun. 2013), pp.79-98, 20 p.

Publisher

King Abdulaziz University Scientific Publishing Center

Publication Date

2013-06-30

Country of Publication

Saudi Arabia

No. of Pages

20

Main Subjects

Earth Sciences, Water and Environment

Topics

Abstract AR

تعتمد منطقة واترلو بشكل رئيسي على مصادر المياه الجرفية لتأمين احتياجات مياه الشرب.

و لهذا فإن بلدية منطقة واترلوو تعمل بشكل فعال على تطوير استراتيجية لحماية هذه المصادر الهامة للمياه من أجل تأمين مياه صالحة للشرب لسكان المنطقة في الوقت الحاضر و من أجل استمرار تأمينها في المستقبل أيضا.

تغطي منطقة واترلوو مساحة قدرها 1230 كم2 و تتضمن مدن كامبريديج، كيتشينر و واترلوو.

كما تتضمن المناطق الريفية التالية : و ولويش، ريلمونت، ويلزيلي و مفراى الشمالية.

هناك 126 بئر ضخ رئيسية تابعة للبلدية و تقسم هذه الآبار إلى 50 منطقة مائية تغطي 75 % من احتياجات المياه لأربعمائة ألف نسمة بالإضافة إلى المناطق الصناعية المتواجدة في المنطقة.

بشكل عام، تتألف المناطق الجوفية الحاملة للمياه في منطقة واترلوو من ثلاثة مناطق جوفية حاملة للمياه يتخللها أربعة مناطق كتيمة (غير منفذه).

و قاعدة الصخور تصنف على أنها وحدة المياه الجوفية الرابعة.

إن الهدف من هذه الدراسة البحثية عو تقدير إمكانية تطبيق نظام التخزين و إعادة الضخ للمياه في منطقة مانهايم و التأكد من تطبيق هذا النظام في أفضل طبقة حامل للمياه من أجل هذا البرنامج.

لقد تم تعديل الموديل الرياضي لحركة المياه الجوفية في المنطقة و الذي كان قد أعد في الماضي ليتوافق مع المعطيات الحديثة التي يتضمنها مشروع تخزين المياه و إعادة ضخها.

إن الحجم الإجمالي المحسوب للآبار المستخدمة في هذا النظام 1363 مليون لتر (أي ما يعادل 300 مليون جالون) و هذا من ضمن برنامج ضخ لتخزين المياه في الطبقات الجوفية و إعادة ضخها (استخراجها) بكميات ثابتة و على مدى فترة زمنية مستمرة.

إن الدورة السنوية لتخزين و إعادة الضخ التي تم استخدامها للموديل الرياضي تضمنت 22،7 مليون لتر في اليوم (أي بمعدل 5 مليون جالون في اليوم) لمدة 60 يوم و لذلك لتخزينها لمدة 180 يوما و من ثم إعادة استخراجها خلال 30 يوما يليها 95 يوما من الراحة لإعادة الحركة لطبيعتها.

أي أن الدورة السنوية تستكمل في 365 يوما.

من استخدام الموديل الرياضي لحساب ميزانية المياه الجوفية في المنطقة تبين وجود عجو مقداره 42 مليون لتر من المياه الجوفية خلال الدورة السنوية لعملية التخزين و إعادة الضخ.

هذا العجز يقدر بــ 3 % من إجمالي الحجم المخزن أو 1 % من إجمالي حركة المياه الجوفية في هذه الطبقة و يعتقد أن هذا العجز ناتج عن عدم دقة المعطيات المستخدمة في تطبيق الموديل الرياضي.

Abstract EN

The Regional Municipality of Waterloo (RMOW) relies mainly on local groundwater resources for its drinking water supply.

The Region covers an area of approximately 1,230 km2 including the cities of Cambridge, Kitchener, and Waterloo, as well as rural areas comprising the Townships of Woolwich, Wilmot, Wellesley, and North Dumfries.

RMOW is developing a strategy for the protection of the water resources to guarantee safe drinking water supply for present and future generations.

Aquifer Storage and Recovery (ASR) technique has been applied for management of groundwater resources at the Mannheim site.

Geology and hydrogeology of the Waterloo Moraine was reviewed with a particular emphasis on the depositional and hydrostratigraphy units.

Generally, the aquifer system of the Waterloo Moraine is a multi-layered aquifer system that consists of three overburden aquifers separated by four aquitards, with the upper portion of the bed rock aquifer classified as the fourth aquifer unit.

There are 126 municipal pumping wells, grouped into 50 well fields providing approximately 75 percent of the water supply needs of over 400,000 residents and associated industries.

The objective of this study was to evaluate the feasibility of implementing an Aquifer Storage and Recovery (ASR) system at the site of Mannheim and to confirm the preferred aquifer storage zones.

The available groundwater flow model previously developed for the site was revised to simulate the response of the aquifer during recharge, storage and recovery.

The actual measured total target storage volume of the operated wells was 1,363 ML with constant recharge and recovery rates over continuous time periods.

The simulated annual ASR cycle involved recharging 227 million liters (ML) per day in total into the five ASR wells continuously for 60 days, storage for 180 days, and recovery for 30 days followed by a natural recovery period of 95 days.

The model water balance showed that the site zone has been with apparent deficit of approximately 42 ML of water at the end of an annual ASR cycle, which represent about 3 percent of the recharge water volume and one percent of the total water which inflows to this zone.

This deficit of water may be due to the accuracy of input data and model calibration.

American Psychological Association (APA)

Bajabaa, Salih Amir. 2013. Groundwater resources management by aquifer storage and recovery : a case study of regional municipality of Waterloo, Ontario, Canada. Journal of King Abdulaziz University : Earth Sciences،Vol. 24, no. 1, pp.79-98.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-364605

Modern Language Association (MLA)

Bajabaa, Salih Amir. Groundwater resources management by aquifer storage and recovery : a case study of regional municipality of Waterloo, Ontario, Canada. Journal of King Abdulaziz University : Earth Sciences Vol. 24, no. 1 (2013), pp.79-98.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-364605

American Medical Association (AMA)

Bajabaa, Salih Amir. Groundwater resources management by aquifer storage and recovery : a case study of regional municipality of Waterloo, Ontario, Canada. Journal of King Abdulaziz University : Earth Sciences. 2013. Vol. 24, no. 1, pp.79-98.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-364605

Data Type

Journal Articles

Language

English

Notes

Includes bibliographical references : p. 96

Record ID

BIM-364605