Original paper

Mineralisierung des Grundwassers eines Wadis unter wüstenhaftem Klima (Khor Baraka / Sudan)

[Groundwater-Mineralization of a Wadi under Desertic Climate]

Langsdorf, Werner

Kurzfassung

Das Grundwasser des Khor Baraka strömt in einem Fanglomerat nach Verlassen der Red Sea Hills im Tokar-Delta mit abnehmendem Gefälle dem Roten Meer zu. Von Juli bis September überflutet jährlich in mehreren Wellen gering mineralisiertes Niederschlagswasser aus dem äthiopischen Bergland den Wadi und füllt den Aquifer auf. Unter dem wüstenhaften sudanesischen Klima mit geringen Niederschlägen (N < 100 mm) und hoher verdunstung (v > 4000 mm) erfährt das Grundwasser eine Mineralisierung durch unmittelbare Verdunstung aus den feinkörnigen Deckschichten. Hierzu tragen auch geringe, hochkonzentrierte Zuflüsse aus Seitenwadis des sudanesischen Einzugsgebiets während einer geringen Niederschlagstätigkeit von Oktober bis Februar in der Küstenprovinz bei. Neben einer Erhöhung der Mineralisierung im Abstrom findet auch eine Änderung des Chemismus im Grundwasser durch Bildung von NaHCO3- und Na2SO4 -Austauschwässer bei Anwesenheit von ionenaustauschenden Mineralien aus vulkanogenem Grundgebirge und dessen Abtragungsprodukten statt, außerdem eine Bildung von Kalkverfestigungen im Aquifer. Eine Gliederung des Grundwassers nach seiner Mineralisierung in Abhängigkeit von der Fließenden Welle, der Tiefenlage und den seitlichen Salzwasserintrusionen hat praktische Bedeutung für eine Grundwasserversorgung des sudanesischen Küstenbereichs.

Abstract

The groundwater of Khor Baraka leaves the Red Sea Hills by a fanglomerate in the Tokar Delta and reaches the Red Sea with a decreasing slope. From July until September annually several floods of low mineralized flood-water from the Ethiopian mountains pass the wadi and are contributing to the recharge of the aquifer. Under the desertic Sudanese climate with its low precipitation (P < 100 mm) and high evaporation (e > 4000 mm) the groundwater gets an increasing mineralization by evaporation directly by capillarity of the fine-grained cover-layers. Small, highly concentrated saline intrusions from tributary wadis during a low precipitation- activity from October until February in the coastal area are contributing essentially to the groundwater-mineralization. Except of an increasing salination downstream there is a changing in chemistry of groundwater by ion-exchange in the aquifer. Ion-exchanging minerals of the volcanic components of bed rocks and its talus are varying at some places the nature of groundwater into types to be described as NaHCO3- and Na2SO4 -water, while there are buildings of concretions and a hardpan of CaCO3 in the aquifer. Tor water-supply of the coastal area by groundwater the classification of the aquifer is important to define the well flushed freshwater zone. the more mineralized deeper aquifer and the hazard of intrusions by saline water from tributary khors.

Keywords

Wadiatmospheric precipitationinfiltrationground watermineralizationhydrochemistryevapotranspirationariditycalcretewater harnessing Sudan (Khor Baraka)