Mahdieh Dibaj, Akbar A. Javadi, Mohammad Akrami, Kai-Yuan Ke, Raziyeh Farmani, Yih-Chi Tan & Albert S. Chen (2020). Modelling seawater intrusion in the Pingtung coastal aquifer in Taiwan, under the influence of sea-level rise and changing abstraction regime. Hydrogeology Journal, 28, pages2085–2103 (2020) – (link)

 

Título

Modelling seawater intrusion in the Pingtung coastal aquifer in Taiwan, under the influence of sea-level rise and changing abstraction regime

(Modelagem da intrusão de água do mar no aquífero costeiro de Pingtung, em Taiwan, sob a influência do aumento do nível do mar e da mudança do regime de abstração)

 

Resumo

A three-dimensional variable-density finite element model was developed to study the combined effects of overabstraction and seawater intrusion in the Pingtung Plain coastal aquifer system in Taiwan. The model was generated in different layers to represent the three aquifers and two aquitards. Twenty-five multilayer pumping wells were assigned to abstract the groundwater, in addition to 95 observation wells to monitor the groundwater level. The analysis was carried out for a period of 8 years (2008–2015 inclusive). Hydraulic head, soil permeability, and precipitation were assigned as input data together with the pumping records in different layers of the aquifer. The developed numerical model was calibrated against the observed head archives and the calibrated model was used to predict the inland encroachment of seawater in different layers of the aquifer. The effects of pumping rate, sea-level rise, and relocation of wells on seawater intrusion were examined. The results show that all layers of the aquifer system are affected by seawater intrusion; however, the lengths of inland encroachment in the top and bottom aquifers are greater compared with the middle layer. This is the first large-scale finite-element model of the Pingtung Plain, which can be used by decision-makers for sustainable management of groundwater resources and cognizance of seawater intrusion in coastal aquifers.

 

TRADUÇÃO LIVRE

Um modelo tridimensional de elementos finitos de densidade variável foi desenvolvido para estudar os efeitos combinados de superabstração e intrusão de água do mar no sistema aquífero costeiro da Planície de Pingtung, em Taiwan. O modelo foi gerado em diferentes camadas para representar os três aquíferos e dois aquitardos. Foram especificados 25 poços de bombeamento multicamada para captar as águas subterrâneas, além de 95 poços de observação para monitorar o nível das águas subterrâneas. A análise foi realizada por um período de 8 anos (2008–2015 inclusive). Cargas hidráulicas, permeabilidade do solo e precipitação foram atribuídas como dados de entrada, juntamente com os registros de bombeamento em diferentes camadas do aquífero. O modelo numérico desenvolvido foi calibrado contra os registros das cargas observadas e o modelo calibrado foi usado para prever a invasão da água do mar no continente em diferentes camadas do aquífero. Os efeitos da taxa de bombeamento, aumento do nível do mar e realocação de poços na intrusão de água do mar foram examinados. Os resultados mostram que todas as camadas do sistema aquífero são afetadas pela intrusão da água do mar; no entanto, os comprimentos de invasão continental nos aquíferos superior e inferior são maiores em comparação com a camada intermediária. Este é o primeiro modelo de elementos finitos em larga escala da Planície de Pingtung, que pode ser usado pelos tomadores de decisão para o gerenciamento sustentável dos recursos hídricos subterrâneos e o conhecimento da intrusão da água do mar nos aquíferos costeiros.

 

Artigo publicado no site Springer Link, no Hydrogeology Journal.