%0 Journal article
%A Mahamid, Jihad Al
%T Integration of Water Resources of the Upper Aquifer in Amman-Zarqa Basin Based on Mathematical Modeling and GIS, Jordan
%R 10.23689/fidgeo-879
%J Freiberg Online Geosciences
%V 12

%I Geologisches Institut <Freiberg>
%X Die geologischen, hydrogeologischen, hydrologischen, hydrochemischen und die Umweltaspekte des Amman-Zarqa Beckens wurden untersucht und erforscht. Es wurde ein geologisches Konzeptmodell und darauf aufbauend ein Grundwasser Strömungsmodell erstellt und kalibriert. Das Amman-Zarqa Becken umfasst ein Gebiet von ungefähr 3900 km², wovon 89% auf jordanischem Territorium liegen und 11% auf syrischem Staatsgebiet. Dieses Becken gilt als eines der bedeutendsten in Jordanien wegen seiner verbindenden Lage zwischen Bergland und Wüste und weil mehr als 60% der jordanischen Bevölkerung darin leben. Die Hauptziele dieser Untersuchung sind die Berechnung des Oberflächen- und des Grundwasserhaushalts, die Vorhersage von Reaktionen des Aquifers auf Grundwasserentnahmen, die Ermittlung der möglichen Entnahme und die Bestimmung von Herkunft und Art der Grundwasserverunreinigungen. Es sollen Lösungen für die gegenwärtigen Schwierigkeiten mit dem verfügbaren Grundwasser im Hinblick auf Menge und Qualität vorgeschlagen sowie Alternativen für eine bessere Bewirtschaftung des Wassers aufgezeigt werden. Die ausstreichenden Formationen im Untersuchungsgebiet reichen von der Unterkreide bis in die Neuzeit. Von diesen wurden Strukturkarten erstellt und auf dieser Basis ein dreidimensionales geologisches Modell aufgebaut. Drei Hauptstrukturen lassen sich im Untersuchungsgebiet unterscheiden, die Ammaner Mulde, die Zarqa-Störung und die Ramtha-Wadi Sirhan-Störung. Aus dem Oberirdischen-Wasserhaushalt ergab sich eine jährliche Grundwasserneubildung zwischen 22,4 mio m³ für normale Jahre und 60,4 mio m³ für niederschlagsreiche Jahre. Um den höchsten monatlichen Abfluss während eines Jahres zu finden, der für den Entwurf von Schutzeinrichtungen (z.B. Deiche) berücksichtigt werden muss, wurden Abflussdaten von mehr als 30 Jahren mit einer Frequenzanalyse untersucht. Es ergab sich ein höchster Wert von 51 mio m³. Der Hauptaquifer des Untersuchungsgebietes wird von Basaltdecken gebildet, unter denen eine carbonatische Abfolge der Amman- und Wadi As Sir Formationen liegt (B2/A7). Zusätzlich wurde der tiefere Aquifer (Kurnub Aquifer) betrachtet, um die Versickerung nach unten (Leakage) festzustellen. Pumpversuche ergaben für den Basalt eine Transmissivität von 4,3 bis 29700 m²/Tag, im Mittel 7000 m²/Tag. Die entsprechende mittlere Durchlässigkeit beträgt 20 m/Tag. Die Transmissivität des B2/A7-Aquifers variiert von 4,7 bis 2200 m²/Tag, im Mittel 467 m²/Tag. Die entsprechende mittlere Durchlässigkeit beträgt 7 m/Tag. Der obere Aquifer hat eine freie Grundwasseroberfläche. Die Haupt-Fließrichtungen verlaufen von Südwesten und Nordosten in die entfernten Teile des Nordwestens und die zentralen Gebiete (Seil el Zarqua) des Beckens. Statistische Auswertungen erlauben eine Einteilung der Grundwasseranalysen in drei Gruppen. Gruppe 1 gilt für die Brunnenfelder zwischen Amman und Ruseifa. Für diese Gruppe sind eine niedrige Salinität und hohe Nitrat-Konzentration typisch. Gruppe 2 wird durch mäßige Salinität und niedrige Nitrat-Konzentration gekennzeichnet. Diese Gruppe umfasst die Analysen aus den Brunnenfeldern zwischen Ruseifa und Zarqua sowie aus den Brunnen im fernen Nordosten des Untersuchungsgebietes. Für die Analysen der Gruppe 3 sind hohe Salinität und mäßige Nitrat-Konzentration charakteristisch. Die Gruppe umfasst die meisten Brunnenfelder in der Nähe der Gebiete Khaldiya und Dhuleil. Um die Haupteinflussfaktoren bei den Wasseranalysen herauszufinden, wurde eine Faktorenanalyse durchgeführt. Die Auswertung nach der Varimax Rotations Methode ergab die drei Faktoren Salinität, Kontamination und Carbonat. Mit dem dreidimensionalen Grundwasser-Strömungsmodell wurden die Kennwerte des Aquifers kalibriert und der Grundwasserhaushalt untersucht. Die Haushaltsbetrachtungen ergaben folgende Mengen: 61,8 mio m³/Jahr Zufluss in den oberen Aquifer als Grundwasserabfluss vom Jabal Al Arab durch den Basalt und 45,5 mio m³ Grundwasser-Neubildung aus Niederschlägen. 66 mio m³/Jahr fließen aus dem oberen Aquifer über die Gebietsgrenze in's Azraq Becken und 3,4 mio m³/Jahr in's Yarmouk Becken. 26,8 mio m³ fließen als Grundwasserabstrom in den Zarqua-Fluss ab bzw. über natürliche Quellaustritte. Die Versickerung in den unteren Aquifer beträgt etwa 12,2 mio m³. Weiterhin wurden die künftigen Absenkungen als Folge fortgesetzter Grundwasser-Entnahme über die nächsten 20 Jahre berechnet. Bei fortgesetzter Entnahme im heutigen Umfang wird die Absenkung im Jahre 2025 mehr als 70 m erreichen. Das würde bedeuten, dass eine Reihe von Brunnen trocken fielen. Besonders die Brunnenfelder zwischen den Städten Khaliya und Um El Jumal wären betroffen. Wollte man die Grundwasserabsenkung etwa auf dem heutigen Stand halten, dürfte die optimale Grundwasserentnahme aus dem oberen Aquifer bei 60 mio m³ pro Jahr liegen.
%U http://hdl.handle.net/11858/00-1735-0000-0001-349F-6
%~  FID GEO-LEO e-docs