ABSTRACT :
This study deals with the calculation of the groundwater recharge at Mafraq wastewater Treatment plant catchment area. The groundwater recharge is the annual total quantity of water, which infiltrates from the ground surface to the aquifer. It is expressed as the annual recharge rate (mm/year), evaluated on the basis of field measurements and derived from the water balance equation, or estimated with the help of aerial photographs or satellite imagery. The amount and quality of recharge significantly affects the physical and chemical processes in the soil-rock-groundwater system. The greater the recharge, the greater the contamination potential to the groundwater. It may lead to leaching and transporting contaminants from the ground surface to the water table. In the present research paper, the water balance equation was applied to calculate the groundwater recharge in the study area. This equation was used to perform the water balance on daily basis for each storm event occurred in wet, normal and dry water year condition. Rainfall is usually concentrated between December and March; in this period, rainfall duration is long and evaporation is low, so that it can be concluded that the recharge occurs mostly during this period. The rainfall was the only measured parameter in the study area; therefore, a daily rainfall and initial abstraction were calculated from three rainfall stations using the SCS-curve number method for each storm during a specific year. The potential evaporation was computed using Turc equation, and then the water balance was solved for all storms that occurred in three different water years (wet, normal and dry). The average annual rainfall in the catchment area varied from about 100 mm southeast to more than 250mm north and northwest of the catchment area. The average annual rainfall volume was about 33.58 MCM, runoff volume was around 2.49 MCM (7.41 % of rainfall) and the calculated evaporation volume was about 30.46 MCM, (90.7% of rainfall). The calculated average annual recharge to the upper aquifer ranged between 0.058 MCM (0.30 % of the annual rainfall) and 2.84 MCM (6.85 % of the annual rainfall).
الملخص العربي
تتناول هذه الدراسة شحن المياه الجوفية في حوض محطة المفرق لمعالجة المياه العادمة. إن شحن المياه الجوفية هي الکمية الإجمالية السنوية من المياه التي تترشح من سطح الأرض إلى خزانات المياه الجوفية. کما يتم التعبير عن ذلک المعدل السنوي للتغذية (ملم / سنة) تقييمها على أساس القياسات الميدانية، والمشتقة من معادلة التوازن المائي، أو المقدرة باستخدام الصور الجوية أو صور الأقمار الصناعية. إن کمية ونوعية الشحن الجوفي يؤثران بشکل کبير على العمليات الفيزيائية والکيميائية في نظام التربة- الصخر- المياه الجوفية. کلما زادت التغذية کلما زاد احتمال تلوث المياه الجوفية. فقد يؤدي إلى ارتشاح ونقل الملوثات من سطح الأرض إلى المياه الجوفية. في هذه الورقة البحثية الحالية تم تطبيق معادلة التوازن المائي لحساب الشحن الجوفي للمياه الجوفية في منطقة الدراسة. وتم استخدام هذه المعادلة لحساب التوازن المائي يوميا لکل عاصفة حدثت خلال سنة مائية رطبة وعادية وجافة. وعادة تترکز الأمطار في الفترة ما بين ديسمبر ومارس (آذار). حيث تکون في هذه الفترة مدة هطول الأمطار طويلة والتبخر قليل، وعليه فإن الشحن الجوفي يحدث في الغالب أثناء هذه الفترة. ان کمية الأمطار هي العنصر الوحيد المقاس في منطقة الدراسة. وبناءً عليه فقد تم حساب الفاقد الأولي في محطات المطر الثلاثة الموجودة في منطقة الدراسة باستخدام طريقة مکتب حفظ التربة الأمريکي - رقم المنحنى خلال سنوات مائية معينة. کما تم حساب کمية التبخر باستخدام طريقة تيرک وحل معادلة التوازن المائية لثلاثة سنوات مائية (رطبة وعادية وجافة). يتراوح المعدل السنوي للأمطار في حوض محطة المفرق لمعالجة المياه العادمة بين 100 ملم في الجزء الجنوب الشرقي وأکثر من 250 ملم في الجزءالشمالي والشمال الغربي من الحوض. کما يبلغ معدل حجم هطول الأمطار السنوي حوالي 33.58 مليون متر مکعب، وحجم جريان المياه في کامل الحوض حوالي 2.49 مليون متر مکعب (%7.41 من حجم مياه الأمطار) وأن حجم التبخر المحسوب حوالي مليون متر مکعب 30.46، أي حوالي (%90.7 من حجم مياه الأمطار). يتراوح معدل الشجن الجوفي السنوي المحسوب للخزان المائي الجوفي بين حوالي 0.058 مليون متر مکعب أي بنسبة 0.30 % في السنة المائية الجافة و2.84 مليون متر بنسبة 6.85 % في السنة المائية الرطبة.