Geoelectrical investigation of saline water intrusion into freshwater aquifers: A case study of Nador coastal aquifer, Tipaza, Algeria

Abstract

Abstract The groundwater in Nador coastal plio-quaternary aquifer had high salinity in 1995, due to a seawater intrusion, where the Electrical Conductivity (EC) exceeded 9000 µS.cm-1. After the implementation of Boukourdane’s dam, a pumping reduction of groundwater occured, and the irrigation was ensured by the dam and the water resulting from the sewage treatment plant. The physico-chemical analysis of the groundwater quality for the year 2013 shows that there is a dilution of the salinity compared to 1995 with values of EC less than 4400 µS.cm-1. It also shows that more than 45% of the physico-chemical parameters have values above the permissible limits of the WHO standard for drinking purpose. The geophysical study is aimed mainly to understand the geophysical characteristics of groundwater in Nador plain by studying the electrical resistivity distribution of the subsurface saturated layers by applying the Vertical Electrical Sounding (VES) and Electrical Resistivity Tomography (ERT) techniques. A total of 47 VES and 3 profiles of ERT were carried out to understand the resistivity distribution of the area. The interpretation of the results has identified a highly saline coastal aquifer and delineates the freshwater in the upstream at more than 2 km.

Translated abstract

Resumen El agua subterránea en el acuífero costero plio-cuaternario de Nador tuvo una alta salinidad en el año 1995, debido a la intrusión de agua de mar, ya que la conductividad eléctrica (CE) superó 9.000 μS.cm-1. Después de la construcción de la presa de Boukourdane, hubo una reducción del bombeo de las aguas subterráneas y se aseguró el riego desde la presa y con el agua resultante de la planta de tratamiento de aguas residuales. El análisis físico-químico de la calidad del agua subterránea para el año 2013 muestra que hay una reducción de la salinidad en comparación con el año 1995, con valores de CE de menos de 4.400 μS.cm-1. Esto indica también que más del 45% de los parámetros físico-químicos tienen valores por encima de los límites permisibles de la norma de la OMS para agua de consumo. El estudio geofísico está dirigido principalmente a la comprensión de las características geofísicas de las aguas subterráneas en Nador obtenido a partir de un estudio de la distribución de la resistividad eléctrica del subsuelo mediante la aplicación de las técnicas de sondeo eléctrico vertical (SEV) y tomografía de resistividad eléctrica (ERT). Un total de 47 SEV y 3 perfiles de ERT, se llevaron a cabo para entender la distribución de la resistividad de la zona. La interpretación de los resultados ha identificado un acuífero costero altamente salino y delinea el agua dulce río arriba a más de 2 kilómetros.