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Hydrogeology Journal

, Volume 7, Issue 2, pp 197–208 | Cite as

The Dammam aquifer in Bahrain – Hydrochemical characterization and alternatives for management of groundwater quality

  • Waleed K. Zubari
Reports

Abstract

 Over-abstraction of the Dammam aquifer, the principal aquifer in Bahrain, by the agricultural and domestic sectors, has led to its salinization by adjacent brackish and saline water bodies. A hydrochemical study identified the locations of the sources of aquifer salinization and delineated their areas of influence. The investigation indicates that the aquifer water quality is significantly modified as groundwater flows from the northwestern parts of Bahrain, where the aquifer receives its water by lateral underflow from eastern Saudi Arabia, to the southern and southeastern parts. Four types of salinization of the aquifer are identified: brackish-water up-flow from the underlying brackish-water zones in north-central, western, and eastern regions; seawater intrusion in the eastern region; intrusion of sabkha water in the southwestern region; and irrigation return flow in a local area in the western region. Four alternatives for the management of groundwater quality that are available to the water authorities in Bahrain are discussed and their priority areas are proposed, based on the type and extent of each salinization source, in addition to groundwater use in that area. The effectiveness of the proposed management options in controlling the degradation of water quality in the Dammam aquifer should be evaluated using simulation modeling.

Key words Bahrain Dammam aquifer hydrochemistry salinization groundwater management 

Résumé

La surexploitation de l'aquifère de Damman, principal aquifère de Bahreïn, du fait des besoins agricoles et domestiques, a conduit à sa salinisation à partir d'eaux voisines saumâtres et salées. Une étude hydrochimique a identifié les origines de la salinisation de l'aquifère et a délimité leurs zones d'influence. Les recherches montrent que la qualité de l'eau souterraine est modifiée de façon significative pour les écoulements souterrains dirigés vers les secteurs sud et sud-est et provenant de la région nord-ouest de Bahreïn, là où l'aquifère est alimenté latéralement à partir de l'Arabie Saoudite orientale. Quatre types de salinisation de l'eau souterraine ont été identifiés : une drainance verticale en provenance d'eaux saumâtres sous-jacentes dans les régions nord-centrales, ouest et est, une intrusion marine dans la région est, une intrusion d'eau de sebkha dans la région sud-ouest, et le retour d'irrigation dans un secteur localisé de la région sud-ouest. Quatre démarches alternatives de gestion de la qualité des eaux souterraines, acceptables par les services chargés de l'eau à Bahreïn, sont discutées et des zones d'action prioritaire sont proposées, selon le type et l'étendue de chacune des sources de salinisation et en fonction des usages de les eaux souterraines dans chaque secteur. L'efficacité des options de gestion proposées pour le contrôle de la dégradation de la qualité de l'aquifère de Damman devrait être ensuite évaluée au moyen d'un modèle de simulation.

Resumen

El acuífero de Damman, el más importante de Bahrein, se explota para usos agrícolas y domésticos. La sobreexplotación del mismo ha provocado su salinización por cuerpos de agua salada y salobre cercanos. Un estudio hidroquímico identificó las fuentes de salinización y ayudó a dibujar sus áreas de influencia. La calidad del agua subterránea se modifica significativamente en la dirección del flujo, desde el noroeste del país, donde las entradas son laterales y procedentes de Arabia Saudí, hacia el sur y el sudeste. Se han identificado cuatro tipos de salinización: flujo ascendente de agua salobre en las regiones norte-central, este y oeste; intrusión de agua marina en la región este; intrusión de agua salobre al sudoeste y, finalmente, retorno de riego en un área local de la región oeste. Se discuten cuatro alternativas para la gestión del agua y se proponen áreas prioritarias basadas en el tipo y la extensión de cada fuente de salinización y en los usos de agua subterránea en cada zona. La efectividad de las opciones de gestión propuestas para controlar la degradación de la calidad del agua en el acuífero Damman deberá evaluarse mediante simulaciones realizadas con un modelo numérico

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Copyright information

© Springer-Verlag Berlin Heidelberg 1999

Authors and Affiliations

  • Waleed K. Zubari
    • 1
  1. 1.Desert and Arid Zones Sciences Program, School of Graduate Studies, Arabian Gulf University, PO Box 26671 Manama, Bahrain Fax: +973 272555 e-mail: waleed@agu.edu.bhBH

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