Hydrogeologic characteristics of the alluvial tuff aquifer of northern Sahand Mountain slopes, Tabriz, Iran

Abstract

The Tabriz area is a densely populated area of northwestern Iran (more than 1.5 million in population) with a large proportion of its drinking, domestic, industrial and agricultural water supplied from groundwater resources. The average rate of drinking and industrial water use in the city of Tabriz is about 3.45 m³ s^–1. The Plio-Pleistocene unconfined alluvial tuff aquifer (about 1,275 km²), the most important aquifer in the area, has been known for many years as a reliable resource. The greatest estimated thickness of the alluvial tuff lies in the Saidabad area, with 350 m thickness. There are 994 deep and 284 shallow active pumping wells and 83 qanats operate in the alluvial tuff aquifer. The total water withdrawal from all these artificial discharge points has been measured at 72, 3.8 and 17 million m3/year, respectively. Analytical and numerical methods have been applied to the constant rate pumping test data from the Saidabad wellfield (eight pumping and three observation wells). The values of electrical conductivity in the groundwater of alluvial tuff aquifer range from 203 to 960 μS cm^–1 and bicarbonate type water dominates.

Résumé

Le secteur de Tabriz est une région à forte densité de population au Nord-Ouest de l'Iran (population supérieure à 1.5 million d'habitants), où les ressources en eau souterraine fournissent une grande partie de l'eau potable et à usage domestique, industriel et agricole. Les besoins moyens en eau potable et industrielle de la ville de Tabriz s’élèvent à 3.45 m³s^-1 environ. L’aquifère libre des tuffs alluvionnaires plio-pléistocènes (environ 1,275 km²), le plus important du secteur, est considéré depuis longtemps comme une ressource fiable. La puissance maximale estimée des tuffs alluvionnaires est de 350 m, dans la région de Saidabad. Au total 994 puits profonds et 284 puits peu profonds en activité, ainsi que 83 qanats, exploitent l’aquifère des tuffs alluvionnaires. Les prélèvements en eau totaux pour toutes ces émergences artificielles ont été estimés respectivement à 72, 3.8 et 17 millions m³ par an. Des méthodes analytiques et numériques ont été appliquées aux données du pompage d’essai à débit constant du champ de captage de Saidabad (huits puits de pompage et trois piézomètres). Les valeurs de conductivité électrique de l’eau de l’aquifère des tuffs alluvionnaires sont comprises entre 203 et 960 μScm^–1, et les faciès bicarbonatés prédominent.

Resumen

La región de Tabriz constituye un área densamente poblada del noroeste de Irán (más de 1.5 millones de personas) con un gran porcentaje de agua para uso doméstico, industrial y agrícola abastecido de recursos de agua subterránea. El ritmo promedio de uso de agua industrial y para consumo humano en la ciudad de Tabriz es aproximadamente 3.45 m³s^–1. El acuífero de toba aluvial no confinado de edad Plio-Pleistoceno (que cubre un área de aproximadamente 1,275 km²), el acuífero más importante del área, ha sido bien conocido por muchos años como un recurso confiable. El mayor espesor estimado de la toba aluvial se encuentra en el área Saidabad, con 350 m de espesor. Existen 994 pozos de bombeo activos profundos y 284 pozos someros y 83 qanats funcionando en el acuífero de toba aluvial. La explotación total de agua en estos puntos artificiales de descarga se ha estimado en 72, 3.8, y 17 millones m³ por año, respectivamente. Se han aplicado métodos numéricos y analíticos a datos provenientes de pruebas de bombeo constantes del campo de pozos Saidabad (ocho pozos de bombeo y tres pozos de observación). Los valores de conductividad eléctrica en el agua subterránea de la toba aluvial varían de 203 a 960 μS cm^–1 con aguas dominantes del tipo bicarbonato.