Трехмерное гидрогеолого-геофизическое моделирование системы водоносных горизонтов на основе данных скважин: тематическое исследование в Эль-Овейнате, Египет тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.10, кандидат наук Эльмеселхи Ахмед Эльмеселхи Эльсайед

• Эльмеселхи Ахмед Эльмеселхи Эльсайед
• кандидат наук
• 2023

Оглавление диссертации кандидат наук Эльмеселхи Ахмед Эльмеселхи Эльсайед

Введение

Глава 1 : Обзор области исследования

1.1. Расположение исследуемой зоны

1.2. Геологические и гидрогеологические условия

1.3. Определение проблемы и цели исследования

1.3.1. Выбор оптимального места для бурения новых скважин

1.3.2. Мониторинг уязвимости водоносного горизонта к загрязнению

Глава 2 : Методика исследования

Глава 3 : Данные, их корреляция и результаты

3.1. Топография и цифровая модель рельефа (DEM)

3.2. Спутниковые снимки и нормализованный индекс различий растительности (NDVI)

3.3. Данные каротажа скважин

3.4. Корреляция между данными каротажа скважин в направлении E-W

3.4.1. Корреляция в направлении E-W: на примере, "поперечного сечения A4"

3.4.2. Корреляция в направлении E-W: на примере, "поперечного сечения A6"

3.5. Корреляция между данными каротажа скважин в направлении N-S

3.5.1. Корреляция в направлении N-S: на примере, "поперечного сечения B2"

3.5.2. Корреляция в направлении N-S: на примере, "поперечного сечения B4"

Глава 4 : Свойства водоносного горизонта и построение трехмерной модели

4.1. Свойства и характеристики водоносного горизонта

4.1.1. Статическая глубина воды (SWD)

4.1.2. Высота поверхности и уровень грунтовых вод (м над уровнем моря)

4.1.3. Толщины водоносного горизонта и водоупора

4.1.4. Процентная толщина водоносного горизонта и водоупоров

4.1.5. Верхняя часть фундамента и общая глубина

4.1.6. Ненасыщенные и насыщенные толщины

4.1.7. Коэффициенты потерь водоносного горизонта и скважины

4.1.8. Потеря ламинарного напора (BQ) и турбулентного напора (CQ2)

4.1.9. Общая просадка (S) и удельная пропускная способность (Q/S)

4.1.10. Эффективность скважины и общее количество растворенных твердых веществ (TDS)

4.2. Построение трехмерной модели и визуализация водоносной системы на основе данных скважин

4.2.1. Вид 3D-модели с севера и юга

4.2.2. Вид 3D-модели с востока и запада

4.2.3. 3D модель и визуализация системы водоносных горизонтов: (Вид с севера, юга, востока и запада)

4.2.4. Сетки в J-направлениях

4.2.5. Сетки в I-направлениях

4.2.6. Пересечение в 3D-модели в восточном, западном, северном и южном направлениях

4.2. 7. Интеграция между 3D-литостратиграфической моделью и свойствами водоносного горизонта (пример, статической глубины воды)

4.2.8. Распределение литофаций на исследуемой территории

4.2.9. Вид 3D-модели сверху для разной глубины

4.2.10. Вид 3D-модели с СВ-ЮЗ и СЗ-ЮВ направлений

Заключение

Список используемых сокращений

Список публикаций автора по теме диссертации

Список литературы

Приложение (1) : Результаты "Поперечные сечения в направлении E-W", обозначенные от A1 до A11

Приложение (2) : Результаты "Поперечные сечения в направлении N-S", обозначенные от B1 до B12

Приложение (3) : Результаты "Свойства и характеристики водоносного горизонта" в высоком разрешении

Приложение (4) : Результаты "Трехмерная модель и визуализация водоносной системы" в высоком разрешении

Введение

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Трехмерное гидрогеолого-геофизическое моделирование системы водоносных горизонтов на основе данных скважин: тематическое исследование в Эль-Овейнате, Египет»

Актуальность исследованя

Проблема освоения ресурсов подземных вод является одной из наиболее актуальных задач для человечества. Это имеет особое значение для стран с засушливым климатом и значительным распространением пустынь. К таким странам относится Египет. Подземные воды являются одним из самых важных водных ресурсов в Египте. Они считается вторым источником воды после реки Нил. За последнее десятилетие проблема водных ресурсов в Египте особенно обострилась после строительства Большой эфиопской плотины Возрождения (GERD) на реке Нил в 2011 году. Египет был включен в десятку стран, которым угрожает рост потребностей в водных ресурсах к 2025 году из-за быстрого роста населения [Abdelhaleem et al., 2015].

За последние двадцать лет было проведено несколько исследований по трехмерному геофизическому и гидрогеологическому моделированию [Ross et al., 2005; Zhu et al., 2012; Kazakis et al., 2018; Li et al., 2021, 2018; Márquez Molina et al., 2021; SAMADI, 2022]. Также были выполнены исследования по разработке системы визуализации подземных вод (GVS) при анализе разнородных наборов данных в областях, которые нуждаются в управлении водными ресурсами и их развитии [Artimo et al., 2003; Best and Lewis, 2010; Gill, 2009; Robins et al., 2005; Cox et al., 2013; Tian et al., 2016; Qiao et al., 2022]. В последнее время компьютерные программные и аппаратные разработки позволили создавать модели 3D-визуализации с возможностью интеграции различных цифровых наборов данных. В результате, 3D гидрогеолого-геофизические модели стали наиболее эффективным способом понимания и визуализации подземной водоносной системы с использованием различных наборов данных [Fajana, 2020; Karami et al., 2022; Iserhien-Emekeme et al., 2021; Anomohanran et al., 2021; Datta et al., 2020; Oguama et al., 2019; Rane and Jayaraj, 2021].

Трехмерное моделирование может использоваться в качестве инструмента принятия решений при мониторинге уязвимости водоносного горизонта к загрязнению. Оценка уязвимости подземных вод к загрязнению имеет решающее значение для защиты и рационального использования ресурсов подземных вод, особенно в чрезвычайно засушливых регионах, где климатические условия и высокая плотность сельскохозяйственной деятельности привели к кризису ресурсов подземных вод. Уязвимость водоносного горизонта к загрязнению определяется как тенденция и вероятность того, что загрязнитель достигнет уровня грунтовых

вод после возникновения на поверхности земли, что определяется внутренними характеристиками водоносного горизонта [SNIFFER, 2004]. Внутренняя (или естественная) уязвимость системы водоносного горизонта зависит от ненасыщенных и насыщенных зон, уровня грунтовых вод и пополнения подземных вод. Эта внутренняя уязвимость к загрязнению также зависит от направления потока подземных вод в различных гидрогеологических средах (например, слоях водоупоров и водоносного горизонта) [Vrba J. and Zaporozec A., 1994; Lobo-Ferreira JP, 1999]. В результате были проведены исследования по определению уязвимости водоносного горизонта к загрязнению с использованием методов DRASTIC и GIS. [Al-Adamat et al., 2003; Babiker et al., 2005; Panagopoulos et al., 2006; Saidi et al., 2010; Ahmed et al., 2015; Kazakis and Voudouris, 2015; Knappett et al., 2016; Zghibi et al., 2016; Abu-Bakr, 2020; George, 2021; Voutchkova et al., 2021; Rama et al., 2022; Yu et al., 2022]. Визуализация и понимание системы водоносного горизонта, основанная на надежных скважинах данных, приобретает все большее значение для управления и устойчивого развития водных ресурсов. Из-за возможности разрушения скважин лица, принимающие решения, были крайне обеспокоены поиском лучшего места для бурения новых скважин подземных вод. Таким образом, трехмерное гидрогеолого-геофизическое моделирование и визуализация системы водоносного горизонта могут быть использованы в качестве инструмента, помогающего принимать решения по выбору оптимального участка для бурения новых скважин подземных вод в исследуемом районе Эль-Овейнат.

Цель и задачи работы

Целью исследования является выявление закономерностей в геологическом строении водоносной толщи нубийских песчаников для выделенного участка в Эль-Овенайте (Египет) на основе трехмерного геоинформационного моделирования с использованием различных наборов данных, включая геофизические исследования скважин.

Для достижения этой цели и построения трехмерной модели были решены следующие задачи:

1) Выполнить корреляцию между данными геофизических исследований скважин (разрезы), отражающими детальное геологическое строение изучаемой территории и позволяющими определять латеральное и вертикальное распределение литостратиграфических слоев водоносной системы Нубийских песчаников.

2) Определить основные изменения в структуре литофаций, гидрогеологических характеристиках водоносной системы и фундамента в районе исследования с использованием трехмерного моделирования и создания различных пространственных карт.

3) Проанализировать характеристики пространственно-морфологических особенностей рельефа изучаемой территории.

4) Выявить зоны уязвимости водоносного резервуара к загрязнениям с поверхности через эрозионные окна в приповерхностных частях толщи.

Использование созданной трехмерной модели для мониторинга уязвимости водоносного горизонта к загрязнению дает возможность повысить точность идентификации приповерхностных частей низкопроницаемых слоев сланца, которые защищают нижележащие слои песчаника водоносного горизонта. Более того, эта же 3D-модель используется для выбора оптимального местоположения для бурения новых скважин путем выбора местоположения с большой толщиной водоносного слоя песчаника, чтобы получить большое количество воды и избежать бурения скважин вблизи расположения пород фундамента из-за отсутствия системы водоносных горизонтов осадочных пород под этими породами.

Защищаемые положения

На основе полученных результатов формулируются следующие утверждения.

1. Создана детальная корреляционная схема изучаемой области, включающая в себя 23 профиля-разреза, имеющие Западно-Восточное (линии А1-А11) и Юго-Северное (линии В1-В12) направления.

2. Построена детальная трехмерная модель геологического строения исследуемой области, характеризующая пространственные особенности пачек водонепроницаемых (или слабоводопоницаемых) пород и поверхности фундамента.

3. Построена модель уязвимости водного резервуара на основе анализа геолого-геоморфологического строения рельефообразующей толщи участка исследований.

Научная новизна

Предыдущие исследования были сосредоточены на методах геоэлектрической и магнитной разведки для разграничения стратиграфических слоев подземных вод в районе Эль-Овейнат [^ш", 1996; Ebraheem et я1., 2003]. Хотя в исследуемой области проведено несколько исследований, недостаточное внимание было уделено построению подробной модели 3D-

визуализации из-за отсутствия достаточного количества скважинных данных. Поэтому выполненное исследование способствует заполнению этого пробела путем построения детальной трехмерной модели на основе данных 79 скважин подземных вод, расположенных на расстоянии около 1 км друг от друга.

На основе геофизических и гидрогеологических данных, полученных из этих скважин, была создана трехмерная модель геологических особенностей исследуемой территории, которая дала подробное описание поперечного и вертикального распределения литофаций в пределах исследуемой территории. Результаты исследования показали, что система водоносных горизонтов действует как единый гидроагрегат неограниченного типа. Этот водоносный горизонт из нубийского песчаника состоит из слоя песчаника, перемежающегося тонкими слоями сланца, общей глубиной ±300 м. Нубийская толща залегает над докембрийскими породами фундамента, которые вскрыты 31 скважиной подземных вод в исследуемом районе на глубинах от 226 м (скважина 106 R) до 295 м (скважина 67 R). Разграничение литостратиграфических слоев системы водоносных горизонтов показало быстрое латеральное изменение фации сланцевых слоев, что указывает на то, что в прошлом эти отложения откладывались, как в речной, так и морской среде.

Более того, выполненное исследование привносит новую полезную информацию о статической глубине воды (SWD), направлении потока подземных вод, толщинах водоносного горизонта и слоев водоупоров, породах фундамента, коэффициентах потерь водоносного горизонта и скважин, в дополнение к эффективности скважины и общему количеству растворенных твердых веществ (TDS) в исследуемом районе Эль-Овейнат. Интеграция литостратиграфических слоев и параметров водоносного горизонта (например, глубина воды) может значительно помочь очертить и понять, как путь движения воды, так и процессы ослабления потока, вызванные водоупорными слоями, которые служат защитным слоем для нижележащих слоев водоносного горизонта.

Практическая значимость и ценность работы соискателя

Созданная трехмерная модель может быть использована в качестве инструмента принятия решений при управлении подземными водами, а также для быстрого определения возможной уязвимостью водоносного горизонта к загрязнению в любом месте внутри исследуемого района. Это позволяет лицу, принимающему решение, максимально быстро визуализировать и решить проблему загрязнения. Сочетание 3D-визуализации литостратиграфических слоев со свойствами водоносного горизонта может помочь принять

решение и определить оптимальное расположение точек для бурения новых скважин. Например, основываясь на результатах настоящего исследования, настоятельно рекомендуется не бурить какие-либо скважины для добывания воды вблизи 31 скважины, которые в процессе бурения вскрыли породы фундамента на дне этих скважин из-за отсутствия слоев водоносного горизонта под коренными породами.

В настоящем исследовании впервые представлено подробное описание свойств и характеристик водоносного горизонта в исследуемом районе Эль-Овейнат, основанное на анализе скважинных геофизических и гидрогеологических данных. Эти свойства водоносного горизонта включают: статическую глубину залегания воды (SWD); высоту поверхности и уровень грунтовых вод (a.s.l.); толщину водоносного горизонта и водоупора, и их процентное соотношение; верхнюю часть фундамента и общую глубину; ненасыщенную и насыщенную толщину; потери водоносного горизонта и коэффициенты потерь в скважине; потери ламинарного напора (BQ) и потери турбулентного напора (CQ2); общую просадку (S) и удельную производительность (Q/S); эффективность скважины и общее количество растворенных твердых веществ (TDS). В диссертационной работе подробно обсуждается, как использовать эту информацию о характеристиках водоносного горизонта с построенной трехмерной моделью, чтобы применять ее для решения двух важных практических задач: (i) мониторинга уязвимости водоносного горизонта к загрязнению и (ii) выбора оптимального местоположения скважины для бурения новых скважин.

Апробация работы и публикации

Основные результаты исследования, представленные в данной диссертации, были опубликованы в трех рецензируемых российских и международных журналах, индексируемых в Web of Science и Scopus. Первая статья, опубликованная в швейцарском журнале «Моделирование систем Земли и окружающей среды», которые относятся к 1-му квартилю (Q1) в соответствии с Scimago Journal Rank на момент подачи заявки. Вторая статья, опубликованная в египетском журнале под названием "Египетский журнал дистанционного зондирования и космической науки", который также относится к 1-му квартилю (Q1). Третья статья, опубликованная на русском языке в сибирском журнале «Геология и минеральные ресурсы Сибири», которые относятся к 3-му квартилю (Q3), согласно Scimago Journal Rank на момент подачи заявки. Результаты работы были представлены на 61-й Международной научной студенческой конференции (МНСК-2023), проходившей в Новосибирском

государственном университете с 17 по 26 апреля 2023 г., в которой автор принял участие и представил устный доклад 18 апреля 2023 года.

Благодарности

Автор искренне выражает благодарность научному руководителю доктору Георгию Митрофанову за любезную поддержку, всестороннюю помощь в исследовании и подготовке диссертации. Автор поддержан стипендией No. EGY 6827/19 в рамках совместной исполнительной программы Министерства высшего образования Арабской Республики Египет и Министерства науки и высшего образования Российской Федерации. Автор выражает благодарность кафедре геофизики Новосибирского государственного университета за возможность работать в лаборатории, оснащенной последней версией программного обеспечения Petrel (ПО), а также за предоставленную автору возможность посетить несколько онлайн-курсов компании Schlumberger для обучения и практики работы с ПО. Автор выражает благодарность всем русским людям, которые помогали ему во время его пребывания в России. Это очень добрые люди, которые постоянно помогают иностранным студентам формировать их добрые сердца. Автор благодарен за возможность жить и учиться в России и получить более глубокие знания и лучшее представление о русском языке, культуре и великой истории России. Кроме того, автор хотел бы выразить свою благодарность и признательность профессорам: доктору Зольникову И.Д., доктору Филипову Ю.Ф. и доктору Антонову Е.Ю. за их важные и конструктивные замечания, которые значительно улучшили текст диссертации. Эти предложения способствовали улучшению текста для его понимания другими специалистами.

Глава 1 : Обзор области исследования

В этой главе обсуждается современное состояние знаний о районе Эль-Овейнат, где расположено 79 водозаборных скважин. Эти скважины имели геофизические и гидрогеологические данные, которые были использованы в нашем исследовании для построения 3D-модели и визуализации системы водоносного горизонта. Глава также освещает имеющиеся знания о геологических и гидрогеологических условиях района Эль-Овейнат. Указана важность изучения подземных вод. Подземные воды играют важнейшую роль в юго-западной пустыне Египта, обеспечивая различные виды ее использования, особенно в сельскохозяйственных проектах. Поэтому крайне важно, чтобы количество и качество воды должным образом управлялось и контролировалось. Сбор и анализ представленной информации осуществлялся автором самостоятельно по значительному количеству опубликованных работ.

Цель главы состоит в том, чтобы дать всесторонний обзор проблем, с которыми сталкиваются в процессе добычи подземных вод в районе Эль-Овейнат, и попытками поддержать устойчивое развитие и управление драгоценным водным ресурсом в засушливой пустыне Египта. В главе будут подробно рассмотрены две основные прикладные задачи выполненного исследования, использующие построенную трехмерную модель: (1) выбор оптимального местоположения для бурения новых скважин и (2) определение уязвимости водоносного горизонта к загрязнению.

1.1. Расположение исследуемой зоны

Исследуемый район (рисунок 1-1) расположен на юго-западе Египта между 22°34'56.49" -22°41'41.11" северной широты, и 28°35'56.02" - 28°44'46.85" восточной долготы. Исследуемая область охватывает 84,88 км2. В этом районе расположено 79 водозаборных скважин (участок А). Расстояние между скважинами составляет 1 км. Средняя глубина скважин составляет около 300 м. Подземные воды являются единственным водным ресурсом в засушливой западной пустыне Египта. Система водоносных горизонтов Нубийского песчаника (NSAS) является основным эксплуатируемым водоносным объектом в исследуемом районе [Ыоиг, 1996; ЕЬгаЬееш й а1., 2002, 2003; А1-Тешашу, Вагеееш, 2010; 1ЬгаЬеш, 2019; АгаГГа, Веёащ 2021; МаБоиё е! а1., 2013]. Круги на полях (рисунок 1-1) являются результатом системы орошения с

центральным вращением, которая является эффективным методом водосбережения в сельском хозяйстве.

Рисунок 1-1: Карта местоположения исследуемого района, где 79 водозаборных скважин расположены на участке А.

1.2. Геологические и гидрогеологические условия

• Геологические условия:

В геологическом отношении образования пород, занимающих Юго-Западную пустыню Египта (табл. 1-1), относятся к докембрийским, триасовым, верхнеюрско-нижнемеловым (нубийские песчаники) и четвертичным периодам [CONOCO, 1987]. Нубийский песчаник действует как одна гидравлическая единица безнапорного типа. Приток к этому водоносному горизонту включает пополнение за счет подземного притока через юго-западную границу системы [Masoud et al., 2013].

Таблица 1-1: Обобщенная литолого-стратиграфическая последовательность отложений в юго-западной пустыне Египта [составлено по СОКОСО, 1987].

Age Formation Lithologic description Available maximum thickness (m)

Quaternary Pleistocene to Recent Chalcedony, lake deposits, eolian deposits (sand dunes and sand sheets) and Wadi deposits Variable

Oligocene Basaltic rocks

Eocene Early Eocene Thebes Earthy-brown reefal limestone with shale interbeds 127

Paleocene Late Paleocene to Early Eocene Esna Green shale and marl enclosing carbonate, more calcareous ingredients towards top of marine environment 104

Garra Well-bedded, white limestone and chalk with minor shale and marl intercalations 111

Late Paleocene Tarawan Chalky limestone: white, containing bands of marl, of outer shelf depositional environment 50

Early Paleocene Kurkur Limestone brown; siliceous and sandy in parts with intercalations of shale 110

Upper Mastrichtian to Dakhla Shale and marl intercalated by siltstone, sandstone and limestone 230

Cretaceous Early Paleocene

Campanian- Kiseiba Sandstone: fine grained with shale intercalations. Bone and phosphate beds are also 150-340

Mastrichtian recorded

Late Campanian Duwi Phosphate bearing unit; a sequence of alternating beds of claystone, sandstone, siltstone and oyster limestone including phosphatic limestone interbeds 65

Early Campanian- Quseir Varicolored pelites, ferruginous and glauconitic, the lower part of this formation is made up 80

Late Campanian of alternating claystone, siltstone, sandstone and conglomerate

Turanian to Taref Sandstone: white, yellow fine to coarse grained, tabular cross bedded with conglomerate and 115 - 150

Santonian marine intercalations

Late Cenomanian to Maghrabi Massive grey claystone; with siltstone, sandstone and conglomerate intercalations 60

Early Turonian

Lower Albian Sabaya Sandstone: white, grey, yellowish, brown and red, fine to coarse grained with conglomerate 160

Cretaceous intercalations

Aptian to Early Abu- Shale: silty shale and siltstone, with thin intercalations of sandstone of shallow marine 30-44

Cenomanian Ballas environment.

Pre-Aptian Six Hills Sandstone: fine to mainly medium to coarse grained sandstone having different colour, compaction ranges from friable to highly consolidated, tabular cross bedded 450

Carboniferous Gilf Sandstone: fine to coarse grained, yellowish white to brown, with intercalations of clay and clay beds 20-85

Precambrian Older granitiods, granodiorite and Younger granites Base is not reached

В районе Восточного Эль-Овейната основные геологические единицы лито-стратиграфически описываются согласно [Klitzsch, 1984] от древнейших до современных следующим образом:

I. Докембрийские породы фундамента. II. Мезозойско-нижнетретичные отложения. III. Четвертичные и современные отложения.

I. Докембрийские породы фундамента::

Породы фундамента представлены выходами гранитов асуанского типа, магматических гнейсов и гранодиоритов, вулканической лавы и основных изверженных пород. Фундамент несогласно перекрывается преобладающим песчаным разрезом, относящимся к нубийским песчаникам.

Породы фундамента (рис. 1-2) обнажаются в нескольких пунктах в районе Восточного Эль-Овейната, таких как Qarret El-Mayet (23°00' с.ш. - 29°15' в.д.) и Nussab El-Balgum (23°20' с.ш. - 29°15' в.д.) [GPC, 1984].

Рисунок 1-2: Докембрийские обнажения фундамента в районе Восточного Эль-О вейната [GPC, 1984; El-Amir, 1999], которые были географически привязаны и оцифрованы. Автор добавил и показал изучаемую территорию (участок А) по отношению к обнажениям фундамента.

По результатам геофизических исследований и тестовому бурению была построена структурная карта поверхности фундамента. На карте рельефа фундамента (рис. 1-3) хорошо видны участки с относительно неглубокими зонами. (Например, фундамент вскрыт на глубине 400 м на скважине VII).

Поверхность фундамента контролируется системой разломов ВСВ-ЗЮЗ и ССЗ-ЮЮВ простирания сбросового типа с вертикальным смещением 10-100 м [Nour, 1996; GPC, 1984].

Рисунок 1-3: Карта структуры поверхности фундамента в районе Восточного Эль-Овейната [GPC, 1984, №шг, 1996] с отмеченной областью исследования (участок Л).

II. Мезозойско-нижнетретичные отложения: Нубийская толща

Нубийская толща несогласно залегает на докембрийском фундаменте. Литологически Нубийская толща сложена последовательностью пластов песчаника от мелкозернистых до среднезернистых, иногда крупнозернистых, имеющих различную цветовую градацию. Его цементация колеблется от рыхлой до сильно консолидированной. Толща содержит незначительные прослои алевролитов, каолинитовых песчаников в районе между Bir Sahara и Bir Tarfawi до 22°' северной широты, тогда как к востоку, западу и северу от этой зоны преобладают глинистые материалы. Песчаный разрез Нубийской толщи интенсивно фуррогинирован и/или окварцован, вероятно, вдоль зоны разломов и вблизи вулканических проявлений, образуя твердые и плотные кварцитовые тела.

Исследования показали, что обстановка осадконакопления Нубийской толщи варьировалась от мелководной морской до континентальной с преобладанием речных условий [Klitzsch, 1984, 1979; Nour, 1996; Al-Temamy and Barseem, 2010].

Klitzsch [1984] разделил Нубийскую толщу на следующие формационные единицы (табл.

1-2):

Таблица 1-2: Деление Нубийской толщи на формационные единицы [Klitzsch, 1984].

(1) Пермотриас-нижнеюрские отложения: Отложения, образовавшиеся в результате регионального поднятия вдоль суданско-египетской границы (средний поздний карбон-юра). При этом палеозойские и докембрийские породы размывались и переносились на юг, отлагаясь в мелководном континентальном бассейне.

- Lakia Arbain Formation (LA): Встречается в Lakia Arbain и к югу от оазиса Selima. Она состоит из песчаника, среднего и крупного песка с частыми прослоями аргиллитов и коалинитовых песчаников.

(2) Юрско- нижнемеловые отложения: Отложения образовались после того, как структурные движения от позднего карбона до ранней юры были обращены вспять, и нормальный сток на север привел к формированию в основном речных отложений вдоль египетско-суданской границы и дальше на север.

- Gilf Kebir Formation (GK): Встречается в крайней юго-западной части ареала. Она сложена речными, дельтовыми и отчасти прибрежными морскими песчаниками, несогласно залегающими на песчаниках раннепалеозойского возраста, несогласно перекрыты песчаниками и аргиллитами среднего мелового возраста. Распространена к востоку от 30°26' восточной долготы.

- Selima Formation (SL): Свита считается латеральным эквивалентом формации Gilf Kebir и несогласно залегает на формации Lakia Arbain. Она состоит в основном из косослоистого речного песчаника, переслаивающегося с пляжными песками и другими прибрежными отложениями в его верхней части.

- Lower Calstics (LC):

Встречается к северу от 23° северной широты. Она состоит в основном из слоев речных обломочных материалов, расположенных между фундаментом и сланцами Lingula. Она эквивалентна нижней и средней части формации Gilf Kebir и формации Selima, сложена пластичным песчаником и прослоями аргиллитов.

(3) Средне- и верхнемеловые отложения Согласно [Klitzsch et. al., 1984], отложения аптской трансгрессии не могли быть дифференцированы от отложений сеноманской трансгрессии. Эти отложения относятся к среднему мелу.

- Lingula Shale (LS): Типичным является склон к югу от холма Abu Ballas (24°23' с.ш. - 27°35' в.д.), залегающий на нижних обломочных породах и перекрыт пластом Desert Rose. Находясь под мелководной, но обширной морской трансгрессией, свита состоит из сланцев и аргиллитов, переслаивающихся с алевролитами и мелкозернистыми песчаниками, которые частично речные.

- Desert Rose Beds (DR): Возраста альба или, возможно, ранний сеноман. Они состоят из песчаника от красноватого до беловатого, мелко- и среднезернистого.

- Plant Beds (PB): Представлены на крайней северной границе ареала (24°45' северной широты). Они состоят из чередующихся слоев алевритистого песчаника и песчанистых сланцев с некоторыми прослоями гипса, богаты растительными остатками позднемелового возраста.

Нубийская толща является скрытой к востоку от 30° восточной долготы под формациями Keseiba-Kurkur. В пределах района встречается вытянутый покров этих постнубийских образований, ориентированный с СВ-ЮЗ, который простирается на юго-запад в сторону Судана.

Формация Keseiba состоит из 10-20 м песчаника в основании, перекрытого сланцами, алевролитами и песчаниками. Формация Kurkur состоит из переслаиванпя песчаников и сланцев.

III. Четвертичные отложения:

Четвертичные отложения (Q) покрывают большую часть территории Восточного Эль-Овейната и завершают Нубийскую толщу. Они представлены эоловыми песками, песчаными дюнами, озерными отложениями плейстоценового и голоценового возраста [GPC, 1984]. Четвертичные отложения можно описать следующим образом:

^ Халцедон (Qy): (рис. 1-4) встречается на большей части территории вблизи Bir Tarfawi и к югу от Bir Sahara и залегает на свите Шесть холмов (GPC, 1984; Nour, 1996). Халцедон образовался в результате дегидратации и кристаллизации кремнезема после извержения и охлаждения раствора. Присутствие халцедона присуще большими пластами и простирается с севера на юг перпендикулярно разлому восток-запад. Замечено, что халцедон связан со структурными линиями, которые затрагивают формацию нижнего эоцена и базальтовые извержения (Issawi 1971). Толщина этих халцедоновых пластин достигает 30 м. Они имеют молочные, землистые и белые цвета, образующие бугристую поверхность.

> Эоловые отложения (песчаные дюны (Qd) и песчаные пласты (Qs)): (рис. 1-4) образуются в результате ветровых процессов. Эти отложения состоят из рыхлого мелкого переносимого ветром песка, который встречается либо в виде тонких пластин, покрывающих плоские массивы (например, в Atmur el Kibeish), либо в виде скоплений, заполняющих топографические низменности (например, впадина Tarfawi). Эти эоловые отложения включают два основных типа:

- Песчаные покровы (Qs): (рис. 1-4) покрывают очень большую площадь и более или менее плоские по своей природе. Самыми известными песчаными щитами являются Kiseiba, Selima и Atmour El Kebiesh.

- Песчаные дюны (Qd): (рис. 1-4) подразделяются на два основных типа. Первый тип — сейф, представляющий собой параллельные продольные дюны. Этот тип расположен недалеко от Bir El-Shab и к востоку от Bir Tarfawi. Второй тип -барханы или серповидные дюны, имеющие изогнутую форму.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Эльмеселхи Ахмед Эльмеселхи Эльсайед, 2023 год

Список литературы

1. Abdelhaleem F., Helal E. Impacts of Grand Ethiopian Renaissance Dam on Different Water Usages in Upper Egypt // British Journal of Applied Science & Technology, 2015, v. 8, № 5, p. 461-483.

2. Abu-Bakr H.A.E.A. Groundwater vulnerability assessment in different types of aquifers // Agricultural Water Management, 2020, v. 240, p. 106-275.

3. Ahmed I., et al. Hydrogeological vulnerability and pollution risk mapping of the Saq and overlying aquifers using the DRASTIC model and GIS techniques, NW Saudi Arabia // Environmental Earth Sciences, 2015, v. 74, № 2, p. 1303-1318.

4. Al-Adamat R.A.N., Foster I.D.L., Baban S.M.J. Groundwater vulnerability and risk mapping for the Basaltic aquifer of the Azraq basin of Jordan using GIS, Remote sensing and DRASTIC // Applied Geography, 2003, v. 23, № 4, p. 303-324.

5. Allam A., Saaf E., Dawoud M. Desalination of brackish groundwater in Egypt // Desalination, 2002, v.152, p. 19-26.

6. Al-Temamy A., Barseem M. Structural impact on the groundwater occurrence in Nubia sandstone aquifer using geomagnetic and geoelectrical techniques, Northwest Bir Tarfawi, East El Oweinat area, Western Desert // Egyptian Geophysical Society EGS Journal, 2010, v. 8, p. 47-63.

7. Anomohanran O., Oseme J.I., Iserhien-Emekeme R.E., Ofomola M.O. Determination of groundwater potential and aquifer hydraulic characteristics in Agbor, Nigeria using geo-electric, geophysical well logging and pumping test techniques // Modeling Earth Systems and Environment, 2021, v. 7, № 3, p. 1639-1649.

8. Araffa S.A.S., Bedair S. Application of Land Magnetic and Geoelectrical Techniques for Delineating Groundwater Aquifer: Case Study in East Oweinat, Western Desert, Egypt // Natural Resources Research, 2021, v. 30, № 6, p. 4219-4233.

9. Artimo A., et al. Three-dimensional geologic modeling and visualization of the Virttaankangas aquifer, southwestern Finland // Hydrogeology Journal, 2003, v. 11, № 3, p. 378-386.

10. Asquith G.B., Krygowski D. Basic Well Log Analysis // The American Association of Petroleum Geologists (AAPG), Tulsa, Oklahoma., 2004, № 2, p. 1-244.

11. Babiker I.S., Mohamed M.A.A., Hiyama T., Kato K. A GIS-based DRASTIC model for assessing aquifer vulnerability in Kakamigahara Heights, Gifu Prefecture, central Japan // Science of The Total Environment, 2005, v. 345, № 1-3, p. 127-140.

12. Bakhbakhi M. Nubian Sandstone Aquifer System // IHP-VI, series on groundwater, UNESCO, Paris, 2006, v. 10, p. 75-81.

13. Ball J. Problems of the Libyan Desert // Geographical Journal, 1927, v. 70, p. 21-38, 105-128, 209-224.

14. Best D.M., Lewis R.R. GWVis: A tool for comparative ground-water data visualization // Computers & Geosciences, 2010, v. 36, № 11, p. 1436-1442.

15. Bhandari A.K., Kumar A., Singh G.K. Feature Extraction using Normalized Difference Vegetation Index (NDVI): A Case Study of Jabalpur City // Procedia Technology, 2012, v. 6, p. 612-621.

16. Braun M., Herold M. Mapping imperviousness using NDVI and linear spectral unmixing of ASTER data in the Cologne-Bonn region (Germany) // Proceedings of SPIE, 2004, № 5239, p. 274-284.

17. CEDARE. Regional Strategy for the Utilization of the Nubian Sandstone Aquifer System // Draft final report. Centre for Environment and Development for the Arab Region and Europe, Heliopolis Bahry, Cairo, Egypt, 2002, p. 22-82.

18. Chebotarev I.I. Metamorphism of natural waters in the crust of weathering—1 // Geochimica et Cosmochimica Acta, 1955, v. 8, № 1, p. 22-48.

19. CONOCO (Continental Oil Company). Stratigraphic Lexicon and Explanatory Notes to the Geologic map of Egypt 1:500,000 // In: Hermina, Maurice, Eberhard, Franz K. List (Eds.), 1987.

20. Cox M.E., James A., Hawke A., Raiber M. Groundwater Visualisation System (GVS): A software framework for integrated display and interrogation of conceptual hydrogeological models, data and time-series animation // Journal of Hydrology, 2013, v. 491, p. 56-72.

21. Datta A., Gaikwad H., Kadam A., Umrikar B.N. Evaluation of groundwater prolific zones in the unconfined basaltic aquifers of Western India using geospatial modeling and MIF technique // Modeling Earth Systems and Environment, 2020, v. 6, № 3, p. 1807-1821.

22. Doll H.G. The SP log, theoretical analysis and principles of interpretation // Transactions, AIME, 1948, v. 179, p. 146-185.

23. Driscoll F.G. Groundwater and Wells // 2nd ed., Johnson Filtration Systems, Inc., St. Paul, Minnesota, 1986.

24. Ebraheem A., Riad S., Wycisk P., Seif El-Nasr A. Simulation of impact of present and future groundwater extraction from the non-replenished Nubian Sandstone Aquifer in southwest Egypt // Environmental Geology, 2002, v. 43, № 1-2, p. 188-196.

25. Ebraheem A.M., et al. Numerical modeling of groundwater resource management options in the East Oweinat area, SW Egypt // Environmental Geology, 2003, v. 44, № 4, p. 433-447.

26. Edmunds W.M., Wright E.P. Groundwater recharge and palaeoclimate in the Sirte and Kufra Basins, Libya // Journal of Hydrogeology, 1979, v. 40, p. 215-241.

27. El-Amir M. Hydrogeological studies on East Oweinat and adjacent areas, Western Desert of Egypt. M.Sc. thesis // Geology Dept., Fac. of Sci., Cairo Univ., 1999. p. 10-40.

28. Fajana A.O. Integrated geophysical investigation of aquifer and its groundwater potential in phases 1 and 2, Federal University Oye-Ekiti, south-western basement complex of Nigeria // Modeling Earth Systems and Environment, 2020, v. 6, № 3, p. 1707-1725.

29. Geofizika Company. Regional Geological, Geophysical Exploration and Topogranhic Mapping, South Kharga and Tushka Areas, New Valley Project // Report Submitted to the Egyptian General Desert Development Organization, Cairo. Volume T. Geology and Geophysics, 1966.

30. George N.J. Geo-electrically and hydrogeologically derived vulnerability assessments of aquifer resources in the hinterland of parts of Akwa Ibom State, Nigeria // Solid Earth Sciences, 2021, v. 6, № 2, p. 70-79.

31. Gill B. Improving knowledge and understanding of groundwater resources using 3D visualisation and quantification tools milestone 4 report: literature review and national roundup // Bruce Gill. Raising national water standards project, Tatura, Vic: Dept. of Primary Industries, 2009.

32. Gossel W., Ebraheem A.M., Wycisk, P. A very large-scale GIS-based groundwater flow model for the Nubian sandstone aquifer in Eastern Sahara (Egypt, northern Sudan and eastern Libya) // Hydrogeology Journal, 2004, v. 12, № 6, p. 698-713.

33. GPC (General Petroleum Company). Hydro-agricultural study project, East Oweinat region, western Desert, Egypt // GPC, 1984.

34. GSE (Geological Survey of Egypt). Geology and geomorphology of the Egyptian component transitional Nubian Sandstone project // Report to Groundwater Research Institute, Egypt, 1987a.

35. GSE (Geological Survey of Egypt). Geophysics of the Egyptian component transitional Nubian Sandstone project // Report to Groundwater Research Institute, Egypt, 1987b.

36. Heinl M., Brinkmann P.J. A Ground Water Model for the Nubian Aquifer System // IAHS, Hydrological Sciences Journal, Wallingford, 1989, v. 34, № 4, p. 425-447.

37. Heinl M., Thorweihe U. Groundwater Resources and Management in SW-Egypt // In Meissner, B, Wycisk, P (eds.). Geopotential and Ecology: Analysis of a Desert, 1993.

38. Hesse K.H., Hissene A., Kheir O., Schnaecker E., Schneider M., Thorweihe U. Hydrogeological investigations of the Nubian Aquifer System, Eastern Sahara // Berliner Geowiss. Abh. (A), 1987, v. 75, p. 397-464.

39. Holm A., Burnside D.G., Mitchell A.A. The development of a system for monitoring trends in the arid shrublands of Western Australia // Rangeland Journal - RANGELAND J, 1987, v. 9.

40. Ibrahem S.M.M. Effects of groundwater over-pumping on the sustainability of the Nubian Sandstone Aquifer in East-Oweinat Area, Egypt // NRIAG Journal of Astronomy and Geophysics, 2019, v. 8, № 1, p. 117-130.

41. Iserhien-Emekeme R.E., et al. Modelling aquifer parameters using surficial geophysical techniques: a case study of Ovwian, Southern Nigeria // Modeling Earth Systems and Environment, 2021, v. 7, № 4, p. 2297-2312.

42. Issawi B. The Geology of Darb El-Arbain, Western Desert, Egypt // Annals of the Geological Survey of Egypt (GSE), 1971, v. 1, p. 53-92.

43. Issawi B. Nubian Sandstone - Type Section // Bull. Amer. Assoc. Petroleum Geologists, Tulsa, 1973, v. 57, № 4, p. 741-744.

44. Issawi B. New findings on the geology of Oweinat, Gilf Kebir, Western Desert, Egypt // Ann. GSE, Cairo, 1978, v. 8, p. 275-293.

45. Jacob C.E. Drawdown Test to Determine Effective Radius of Artesian Well // Transactions of the American Society of Civil Engineers, 1947, v. 112, p. 1047-1070.

46. Kamel H. Observation Geology of East Owienat Area South Western of Egypt // General Petroleum Company, 1984.

47. Karami S., et al. Evaluating and modeling the groundwater in Hamedan plain aquifer, Iran, using the linear geostatistical estimation, sequential Gaussian simulation, and turning band simulation approaches // Modeling Earth Systems and Environment, 2022, v. 8, № 3, p. 35553576.

48. Kazakis N., Voudouris K.S. Groundwater vulnerability and pollution risk assessment of porous aquifers to nitrate: Modifying the DRASTIC method using quantitative parameters // Journal of Hydrology, 2015, v. 525, p. 13-25.

49. Kazakis N., et al. Management and research strategies of karst aquifers in Greece: Literature overview and exemplification based on hydrodynamic modelling and vulnerability assessment of a strategic karst aquifer // Science of The Total Environment, 2018, v. 643, p. 592-609.

50. Klitzsch E. Major subdivisions and Depositional Environments of Nubia Strata, Southwestern, Egypt // Bull . Amer. Assoc. Potroleum Geologists, Tulsa, 1979.

51. Klitzsch E. Northwestern Sudan and Bordering Areas: Geological Development Since Cambrian Time // Results of the Special Research Project Arid Areas, Berlin, 1984.

52. Knappett P.S.K., et al. Vulnerability of low-arsenic aquifers to municipal pumping in Bangladesh // Journal of Hydrology, 2016, v. 539, p. 674-686.

53. Kozhevnikov D.A., Kalmykov G.A. Metrological Characteristics of a Natural Spectral Gamma Ray Logging System // IEEE Transactions on Nuclear Science, 1997, v. 44, № 2, p. 148-152.

54. Kröpelin S. Geomorphology, Landscape evolution and Palaeoclimatics of southeast Egypt // In Meissner, B and Wycisk, P (eds.), Geopotential and ecology of the Western Desert, Egypt, Catena Supplement, Cremlingen, Catena, 1993, v. 26, p. 31-66.

55. Kröpelin S. Terrestrische Paläoklimatologie heute arider Gebiete: Resultate aus dem Unteren Wadi Howar (Südöstliche Sahara/NW-Sudan) // In Klitzsch, E and Thorweihe, U (eds.), Nordost-Afrika: Strukturen und Ressourcen, John Wiley & Sons-VCH, Weinheim, 1999, pp 448-508.

56. Kröpelin S. Inter-Hemispheric Correlation of Monsoon Controlled Climatic Change in Northeast Africa with Climate Evolution in Southwest Africa during the Past 20,000 years // Geophysical Research Abstracts, 2001, v. 3, p. 317-323.

57. Kruseman G.P., de Ridder N.A. Analysis and evaluation of pumping test data // 2nd ed. International Institute for Land Reclamation and Improvement, Wageningen, The Netherlands, 1990.

58. Li J., et al. Hydrogeological structure modelling based on an integrated approach using multi-source data // Journal of Hydrology, 2021, v. 600, p. 126-435.

59. Li N., et al. Part II: A demonstration of integrating multiple-scale 3D modelling into GIS-based prospectivity analysis: A case study of the Huayuan-Malichang district, China // Ore Geology Reviews, 2018, v. 95, p. 292-305.

60. Lobo-Ferreira J.P. The European Union's experience in groundwater vulnerability assessment and mapping // COASTIN A Coastal Policy Research Newsletter, 1999, v. 1, p. 8-10.

61. Márquez Molina J.J., Lemeillet A.F., Sainato C.M. Hydrogeological conceptual model of an irrigated agricultural area, Buenos Aires Province, Argentina // Groundwater for Sustainable Development, 2021, v. 12, p. 100-486.

62. Margat J., Foster S., Droubi A. Concept and importance of non-renewable resources // IHP-V, Technical Documents in Hydrogeology, UNESCO, Paris, 2006, v. 42, p. 13-24.

63. Masoud M.H., Schneider M., El Osta M.M. Recharge flux to the Nubian Sandstone aquifer and its impact on the present development in southwest Egypt // Journal of African Earth Sciences, 2013, v. 85, p. 115-124.

64. Mogg J.L. Step-Drawdown Test Needs Critical Review // Groundwater, 1969, v. 7, № 1, p. 28-34.

65. Nimmo J.R. Vadose water // Encyclopedia of Inland Water, 2009, p. 766-777.

66. Nour S. Groundwater potential for irrigation in the East Oweinat area, Western Desert Egypt // Environmental Geology, 1996, v. 27, № 3, p. 143-154.

67. Oguama B.E., Ibuot J.C., Obiora D.N., Aka M.U. Geophysical investigation of groundwater potential, aquifer parameters, and vulnerability: a case study of Enugu State College of Education (Technical) // Modeling Earth Systems and Environment, 2019, v. 5, № 3, p. 11231133.

68. Pachur H.J. Paläo-Environment und Drainagesysteme der Ostsahara im Spätpleistozän und Holozän // In Klitzsch, E and Thorweihe, U (eds.), Nordost- Afrika: Strukturen und Ressourcen, John Wiley & Sons -VCH verlag GmbH, Weinhaim, 1999, p. 366-445.

69. Pachur H.J., Roepr H.S., Kröpelin S., Goschin M. Late Quaternary hydrogryphy of the Eastern Sahara // Berliner Geowiss. Abh. (A), 1987, v. 75, № 2, p. 331-384.

70. Panagopoulos G.P., Antonakos A.K., Lambrakis N.J. Optimization of the DRASTIC method for groundwater vulnerability assessment via the use of simple statistical methods and GIS // Hydrogeology Journal, 2006, v. 14, № 6, p. 894-911.

71. Petrel. Software Manual // Schlumberger Information Solutions, 2017.

72. Poehls D.J., Gregory J.S. Encyclopedic dictionary of hydrogeology // 1st ed. Amsterdam: Academic Press/Elsevier, 2009.

73. Qiao Y.K., Peng F.L., Wu X.L., Luan Y.P. Visualization and spatial analysis of socio-environmental externalities of urban underground space use: Part 2 negative externalities // Tunnelling and Underground Space Technology, 2022, v. 121, p. 104-326.

74. Rama F., et al. Assessment of intrinsic aquifer vulnerability at continental scale through a critical application of the drastic framework: The case of South America // Science of The Total Environment, 2022, v. 823, p. 153-748.

75. Rane N., Jayaraj G.K. Stratigraphic modeling and hydraulic characterization of a typical basaltic aquifer system in the Kadva river basin, Nashik, India // Modeling Earth Systems and Environment, 2021, v. 7, № 1, p. 293-306.

76. RIGW (Research Institute for Ground Water). Hydrogeological Map of Egypt, Scale 1:2,000,000 // RIGW, Cairo, Egypt, 1988.

77. RIGW (Research Institute for Ground Water). A plan for the development and management of deep groundwater in the Oases // Internal strategy report, Research Institute for Ground Water, Cairo, 1993, p. 1-86.

78. RIGW (Research Institute for Ground Water). Internal Report about the potentiality of groundwater in East El-Oweinat area // RIGW, Cairo, 2008.

79. Robins N.S., Rutter H.K., Dumpleton S., Peach D.W. The role of 3D visualisation as an analytical tool preparatory to numerical modelling // Journal of Hydrology, 2005, v. 301, № 1, p. 287-295.

80. Ross M., Parent M., Lefebvre R. 3D geologic framework models for regional hydrogeology and land-use management: a case study from a Quaternary basin of southwestern Quebec, Canada // Hydrogeology Journal, 2005, v. 13, № 5, p. 690-707.

81. Saidi S., Bouri S., Ben Dhia H. Groundwater vulnerability and risk mapping of the Hajeb-jelma aquifer (Central Tunisia) using a GIS-based DRASTIC model // Environmental Earth Sciences, 2010, v. 59, № 7, p. 1579-1588.

82. Salem O., Pallas P. The Nubian Sandstone Aquifer System // In Appelgren, B (ed). Managing Shared Aquifer Resources in Africa. ISARM-AFRICA. UNESCO, IHP-VI, Series on Groundwater, 2004, v. 8, p. 19-21.

83. SAMADI J. Modelling hydrogeological parameters to assess groundwater pollution and vulnerability in Kashan aquifer: Novel calibration-validation of multivariate statistical methods and human health risk considerations // Environmental Research, 2022, v. 211, p.113028.

84. Sandford K.S. Geological observations on the southwestern frontiers of the Anglo-Egyptian Sudan and the adjoining part of the southern Libyan Desert // Q. Geol. Soc. London, 1935, v. 80, p. 323-381.

85. SNIFFER. Development of a Groundwater Vulnerability Screening Methodology for the Water Framework Directive // SNIFFER (Scotland and Ireland Forum for Environmental Research): Edinburgh, UK. Proj. Rep. Code WFD 28, 2004.

86. Sonntag C., Christmann D. Groundwater evaporation from east Saharian depressions by measuring Deuterium and Oxygen-18 in soil moisture // Berliner Geowiss. Abh., (A), 1987, v. 75, № 2, p. 385-396.

87. Sonntag C. Autochthonous groundwater in the confined Nubian Sandstone Aquifer // Berliner Geowiss. Abh., (A), 1984, v. 50, p. 217-220.

88. Sonntag C. A time dependent groundwater model for the Eastern Sahara // Berliner Geowiss. Abh., (A), 1986, v. 72, p. 124-134.

89. Thorweihe U., Heinl M. Groundwater Resources of the Nubian Aquifer System. Aquifer of major basins, non-renewable water resource // Sahara and Sahel Observatory, Paris, 1996, p. 20.

90. Thorweihe U., Heinl M. Groundwater Resources of the Nubian Aquifer System // UNESCO, IHP V, Technical Documents in Hydrology, 1999, v. 42, p. 23.

91. Thorweihe U., Heinl M. Map Hydrogeology of the Nubian Aquifer System. Scale 1:2,500,000 // UNESCO, IHP V, Technical Documents in Hydrology, 2000.

92. Thorweihe U., Heinl M. Groundwater resources of the Nubian Aquifer System, NE-Africa // Modified synthesis submitted to: Observatoire du Sahara et du Sahel. OSS, Paris, 2002, p. 23.

93. Thorweihe U., Schandelmeier H. Geoscientific Research in Northeast Africa // Proc. Int. Conf. Geosci. Research in Northeast Africa, Berlin, 17-19, June 1993, p. 776.

94. Tian Y., Zheng Y., Zheng C. Development of a visualization tool for integrated surface water-groundwater modeling // Computers & Geosciences, 2016, v. 86, p. 1-14.

95. Todd D.K. Groundwater Hydrology, 2nd edition // Geological Magazine, 1980, v. 118, № 4, p. 535.

96. Voutchkova D.D., Schullehner J., Rasmussen P., Hansen B. A high-resolution nitrate vulnerability assessment of sandy aquifers (DRASTIC-N) // Journal of Environmental Management, 2021, v. 277, p. 111-330.

97. Vrba J., Zaporozec A. Guidebook on mapping groundwater vulnerability // Verlag Heinz Heise, Hannover, Germany, International Contributions to Hydrogeology, 1994.

98. Yu H., et al. Integrated variable weight model and improved DRASTIC model for groundwater vulnerability assessment in a shallow porous aquifer // Journal of Hydrology, 2022, v. 608, p. 127-538.

99. Zghibi A., et al. Groundwater vulnerability analysis of Tunisian coastal aquifer: An application of DRASTIC index method in GIS environment // Groundwater for Sustainable Development, 2016, v. 2, № 3, p. 169-181.

100. Zhu L., et al. Building 3D solid models of sedimentary stratigraphic systems from borehole data: An automatic method and case studies // Engineering Geology, 2012, v. 127, p. 1-13.

Приложение (1) : Результаты "Поперечные сечения в направлении E-W", обозначенные от A1 до A11

Поперечное сечение A1

ф 18 R

Total Depth (TP): 290.0 m

Static Water Depth (SWD): 35.20 m

W

Direction

MO GR - 18R Res[16N] - 18R

1:2367 0 gAPI 100 20 ohm m 60

SP - 18R Res[64N] - 18R

-200 mV -50 0 ohm m 150

-932 m

23 R

Total Depth (TP): 306.0 m

Static Water Depth (SWD): 33.85 m

MO GR - 23R Res[16N] - 23R 20~ ohrn m~~80

1:2367 0 gAPI 100

SP-23R -75 mV 50 Res(64N| -23R

0 ohm m 150

19 R

* 959 m

Total Depth (TP): 295.0 m

Static Water Depth (SWD): 31.95 m

W

Direction

mo GR - 19R Res[16N] - 19R

1 2320 0 gAPI 100 0 ohm m 150

SP - 19R Res[64N]-19R

20 mV 100 0 ohm m 150

24 R

-979 m h

Total Depth (TP): 301.0 m

Static Water Depth (SWD): 32.20 m

GR - 24R gAPI 100

Resl16N]_24R 5" ohnvm~~150

__€-29 R

Total Depth (TP): 300.0 m

Static Water Depth (SWD): 30.00 m

-1017 m ♦ ____<$34 R

Total Depth (TP): 300.0 m

MO GR - 29R Ô" ohm" m"" 150

1:2320 0 gAPI 100

SP - 29R 25 mV 50 Resi64N] - 29R

0 ohm m 150

■

Static Water Depth (SWD): 28.19 m

MO GR - 34R RJJ_S[16N2-_34R__ Ô" ohrn m~~3Ô0

1:2320 0 gAPI 100

Res[64N] - 34R

0 ohm m 300

Direction

(3MJ)

Legend:

| | Sandstone

Basement

_ф20 R Total Depth (TP): 300.0 m

Static Water Depth (SWD): 31.20 m

1022 m ф 25 R

Total Depth (TP): 265.0 m

-951 m н

W

Direction

MO GR - 20R Res[16N]-20R

1:2306 0 gAPI 100 0 ohm m 150

SP - 20R 10 rnV 60 Res[64N] - 20R

0 ohm m 150

Static Water Depth (SWD): 30.80 m

GR -25R I Resj16N] • 25R g API 100 5~ohnïm~ï50 SP • 25R -20 mV 60

Ф21 R

Total Depth (TP): 294.0 m

Static Water Depth (SWD): 32.00 m

1008 m *

MD

w

Direction

GR-21R

0 gAPI 100

Res[16N]-21R__

6'ohmm"35f

SP -21R_ 10 mV 60

Res[64N| - 21R | 0 ohm m 300

26 R

-996 m

Total Depth (TP): 300.0 m

MD GR - 26R Resi16N]-26R Ô~ohmm"Ï5"

1 2303 0 gAPI 100

SP - 26R 20 mV 60 ResI64Nl - 26R

0 ohm m 150

(300)-

-fliSWD

E

Direction

Total Deplh (TP): 295.0 m

Static Water Depth (SWD): 25.75 m

SP - 36R "10 mV 60

Res[16N]-36R 0"ohmm"20"0

Resl64N] - 36R

0 ohm m 200

Legend:

| | Sandstone Shale 1 Basement

Total Depth |TD|: 240.0

Total Depth (TP): 269.0

Total Depth (TD|: 292.0

late ЛI»- Dre» IltBlKJI m

Legend:

Sandstone

ф 114 R

»1021 m ч

Total Depth (TP): 266.0 m

Static Water Depth (SWD): 13.80 m

MO GR -114R Res[16N] - 114R 0~ohrn т~~150

1 2215 0 gAPI 100

SP - 114R -75 mV 75 Res|64N] - 114R

0 ohm m 150

#113 R

Total Depth (TP): 292.0 m

MD GR • 113R Res[16NJ- 113R

1 2215 0 gAPI 100 0 ohm m 150

SP - 113R 140 mV 220 Res[64N| - 113R

0 ohm m 150

1005 m

___ 112 R

Total Depth (TP): 286.0 m

:-29 2-

MO GR - 112R Res[16N] -112R 0" ohrn m""T50

1 2215 0 gAPI 100

SP - 112R -900 mV 400 Res|64N) - 112R

0 ohm m 150

t-29-2)"

Legend:

| | Sandstone

Приложение (2) : Результаты "Поперечные сечения в направлении N-S", обозначенные от B1 до B12

Поперечное сечение B1

Total Depth (TP): 300.0 m_

Static Water Depth (SWD): 31.53 m

Total Depth (TP): 251.0 m_

Static Water Depth (SWD): ?5.60 m

Total Depth (TP): 242.0 m_

Static Water depth (SWD): 23.15 m

Total Depth (TP): 245.0 m_

Static Water Depth (SWD): 22.70 m

Total Pepth (TP): 227.0 m_

Static Water Oepth (SWD): ?1.95 m

Res( 1 AN] - 102R

Ô-ohmmÏ50"

Res|!9N; - IC3R Ô'ohmrn 150'

Res;i44] - 103R Ô'ohTn rn 15Ô'

R««[64N] - 102Я

r«t(64n] . 103я

- 104P

Rtv6«N]. 106R

Direction

Direction

Legend:

Sandstone

Basement

Tola! Depth (TP): 270.0 m_

Static Water Depth (SWf)): 35 50 m

Total Depth (TP): 265.0 m_

Static Water Depth (SWf)): ?3.(X) m

Total Depth (TP): 253.0 m___

Static Water Depth (SWD): 22.60 m

Total Depth (TP): 260.0 m_

Static Water Depth (SWD): 21 .Ï3 m

Total Depth (TP): 241.0 m_

Static Water Deptti (SWD): 18.95 m

Res(16N| - 97R

Res[16N) - 99R

Ôohm"mÏ50"'

Res[16N|-9eR ÔohmmÏ5Ô

Res.tirç- I01R

5"ohm rn 15Ô'

Res,; 1 an; - 100R

Res[64N]. 97R

Res[64N]. 98R

Res[64N] - 99R

R«!6«N; - 100R

Direction

Direction

Legend:

Total Р»рЧ <TD) 300 0 m

South

North

Sandstone

Basement

ГовЮерПИТО): 300.0 m

total Oepth [Toi 306.0 m

Total CKptni TD); 301.0m

Total Depth IIÜI. 265.0 m

H*1I: Г*!)' Я*Г MЫ

ИНК Л'й» (MOt M30m

ntfKMMCMpnilWOt MMD

total Oeptti [I[)|: 300.0 m

I QUI Depth [TP): >50.0 m

total Deptti (TP): }7r.0m

Total DepttilTDi: 358.0 m

legend:

total Deptn НО): 300.0 m

T0UID«pai|TD): ¿ЭЬ.О m

ачт

Sooth

Total Depth (TP): 281.0 m_

Static Water Depth (SWP): 22.40 m

Total Depth (TP): 300.0 m_

Static Water Depth (SWP): 19.35 m

Total Depth (TP): 269.0 m_

Static Water Depth (SWU): 20.38 m

Res[16NJ - 72R

Res[16N] ■ 73R

5"o~hm7n 150

Res[16N] ■ 74R

5"ohm rn150

Res[16N] - 76R

Res[16N] - 75R

SP - 72R__ Res[64M] - 72R rnV 80 0 ohm m 150

RCS[64N; - 73R

Resj64N] - 74R

R«[64Ml - 75R

Rcs;64N] - 76R

Direction

Direction

SWD-v

Legend;

Sandstone

Basement

Приложение (3) : Результаты "Свойства и характеристики водоносного горизонта" в высоком разрешении

1. Статическая глубина воды (SWD)

Static water depth (3D view) |TVD] x |Щ]Static water depth (3D view) [TVD] X

Рисунок 4-1: ЗБ-визуализация для: (А) статической глубины воды (м); и (В) Статическая глубина воды (м) и литостратиграфические слои в районе исследования.

2. Высота поверхности и уровень грунтовых вод (м над уровнем моря)

Рисунок 4-2: ЗБ-визуализация для: (А) отметки поверхности (м над ур. м.) и литостратиграфических слоев; и (В) уровень грунтовых вод (м над ур. м.) в районе исследования.

3. Толщины водоносного горизонта и водоупора

Рисунок 4-3: 3Б визуализация для: (А) толщины водоносного горизонта (м); и (В) толщины водоупорного горизонта (м) в районе исследования.

4. Процентная толщина водоносного горизонта и водоупоров

регс&п1ад& (30 чльти) [Т\ЛЭ]

АциПага регсептаде (%)

666000 668000 670000 672000 674000 676000

Рисунок 4-4: ЗБ-визуализация для: (А) процентной толщины водоупоров горизонта (%); и (В) процентной толщины водоносного горизонта (%) в районе исследования.

5. Верхняя часть фундамента и общая глубина

ЩТор о) Basemen) (3D view) [TVD] X

672000 674000

щ

• г-г

672000 674000

JTotal depth (3D view) [TVD] X

Total depth (m)

i -f

t "I т

' И00 670000 672000 67400Ü 676000 670000

Рисунок 4-5: 3Б визуализация для: (А) верхней части фундамента на дне некоторых скважин (м); и (В) общей глубины каждой скважины (м) в исследуемой области.

6. Ненасыщенные и насыщенные толщины

Рисунок 4-6: ЗБ визуализация для: (А) ненасыщенной толщины (м); и (В) насыщенной толщины (м) в исследуемой области.

7. Коэффициенты потерь водоносного горизонта и скважины

Рисунок 4-7: 3Б-визуализация для: (А) коэффициента потерь водоносного горизонта; и (В) коэффициента потерь скважины в районе исследования.

8. Потеря ламинарного напора (ВО) и турбулентного напора (СО2)

Рисунок 4-8: ЗБ-визуализация: (А) потери ламинарного напора (м); и (В) потери турбулентного напора (м) в исследуемой области.

9. Общая просадка и удельная пропускная способность

Рисунок 4-9: 3Б-визуализация для: (А) общей просадки (м); и (В) удельной производительности (м2/час) в исследуемой зоне.

10. Эффективность скважины и общее количество растворенных твердых веществ (TDS)

|0ï]well efficiency (3Dview) [TVD] x| • |^1]тп1я1 riissnlvsd snliris ÎTDR) nnviRwl ГТУП1 x

Рисунок 4-10: ЗБ-визуализация: (А) эффективности скважины; и (B) общего содержания растворенных твердых веществ (TDS) в исследуемой зоне.

Приложение (4) : Результаты "Трехмерная модель и визуализация водоносной системы" в высоком разрешении

1. Вид 3D-модели с севера и юга

I IBS 3D Model (View from south) [ГУЩ 3D Model (Viewfioir north) [TVD]" X

Рисунок 4-11: Вид 3Б-модели для исследуемой области: (А) Вид с южного направления; и (В) вид с северного направления.

2. Вид 3D-модели с востока и запада

3D Model (View from west [TVD] X | |CJ3D Model (View from east [TVD] X

Рисунок 4-12: Вид 3Б-модели для исследуемой области: (А) Вид с западного направления; и (В) вид с восточного направления.

3. 3D визуализация системы водоносных горизонтов: (Вид с севера, юга, востока и запада)

|S33D Model (View from south) [TVD] X | |ПЯзП Model (View from northi ГТУП1 X |

Рисунок 4-13: Трехмерная модель визуализации системы водоносных горизонтов (вид с севера, юга, Востока и Запада)

4. Сетки в Л-направлениях

Рисунок 4-14: Четыре сетки (1А, 2А, ЗА, 4А) в .[-направлениях для визуализации системы водоносных горизонтов со спутниковым изображением в качестве поверхности.

5. Сетки в ¡-направлениях

Рисунок 4-15: Четыре сетки (1В, 2В, 3В, 4В) в 1-направлениях для визуализации системы водоносных горизонтов со спутниковым изображением в качестве поверхности.

6. Пересечение в 3Б-модели в восточном, западном, северном и южном направлениях

[1^1 тягаяД|пп гй ЗГ> Мп1<в1 (Уииийпт ягаЛМ ГТУП1 X I |ПГ!|п1вгяв1А1п гД ЗГ) Мг^в! (У|вуЛгпт ппНЫ ГТУР1 X

Рисунок 4-16: Пересечения в 3Б-модели (вид с южного, северного, западного и восточного направлений).

7. Интеграция между 3D-литостратиграфической моделью и свойствами водоносного горизонта (пример, статической глубины воды)

Рисунок 4-17: Схема ограждения для литостратиграфических слоев, интегрированная со статической глубиной залегания воды (SWD) и местоположением скважин.

8. Распределение литофаций на исследуемой территории

Распространение литофаций (сланцы)

Рисунок 4-18: Распределение литофаций (например, песчаника, сланца и фундамента) в районе исследования.

9. Вид 3D-модели сверху для разной глубины

Рисунок 4-19: Вид 3Б-модели на разной глубине.

10. Вид ЗБ-модели с СВ-ЮЗ и СЗ-ЮВ направлений.

(А) Вид в направлении СВ-ЮЗ

Рисунок 4-20: Вид 3D-модели в направлении СВ-ЮЗ и СЗ-ЮВ.