尼日利亚河流州Ndele地下水和地面流向的测定

摘要

这项研究是为了确定尼日利亚河流州埃穆奥哈地方政府地区Ndele的地下水流动方向和地面流动。使用全球定位系统(GPS)来确定分布在研究区域的10个地点的经度、纬度和平均海平面以上的海拔高度。水位计还用于测量到地下水位的深度，用于计算所分析的10口手挖井中的每口水头。然后使用surfer 8计算机软件生成地表高程和水头等高线图。绘制的地表高程图和水头等值线图表明，地面水流和地下水流方向一致;南至西南部分地区。与研究区域的其他位置相比，这使得流域区域更加脆弱。应作出更多努力，在社区的北部、西北部和东北部地区建立生态友好的做法，以尽量减少地下水污染。建议在社区北部、西北部和东北部钻孔，以避免污染饮用水源。此外，在该地区钻孔之前必须进行适当的地球物理调查。

关键字

地面流量，水头，流域，地下水污染，Ndele

简介

水是地球上所有生命的重要资源[1]。这是一个自然以淡水或咸水形式出现的资源，其质量可因人为活动而改变。地下水是位于地表以下的水，充满了沉积岩饱和带的孔隙空间，在基底地形中，见于裂缝和断裂带[2]。

地下水通常不是静止不动的，而是根据作用在地下水上的力在地下移动或流动[3.]。地下水沿垂直于等势线的流动路径运动，运动方向是从高值线到低值线(即高值线到低海拔或低压力线)。地下水流动路径通常用等势地表图上指向地下水流动方向的箭头表示。地下水通常流向并最终流入溪流、湖泊、河流、海洋、池塘和钻孔。含水层中地下水的流动并不总是反映地表水的流动[4，5]。为了确定地下水的补充区域，必须了解地下水的流向，并确保该区域的人类活动不会对地下水的质量构成威胁可持续发展的资源的使用。鉴于水总是从水头较高的地区流向水头较低的地区[6]，研究发现，高水位地区的地下水使用直接影响低水位地区居民的饮用水质量。

一个地区的地面水流速率可以由该地区的坡度决定，这对该地区地下水的补充起着重要作用。的充电系统的地下水已被确定为主要污染源[7]。一个地区的地下水污染也可以归因于该地区地下水的流向。废物管理计划不佳的地区，例如随意倾倒废物的地点、露天厕所、工业废水、溢油地点等，均易受地下水污染。渗滤液随着地下水流动而流动，从而污染地下水的流向。

此外，有必要估计某一地区地下水的流向，并采取措施确保补给地区的人为活动不会污染从附近浅层抽取的水质[8]。此外，一个区域的地面水流方向并不一定能描述该区域的地下水流动方向，因此需要采用现场方法来确定研究区域不同位置的水头变化，并估计地下水流动方向。

研究地点

Ndele是一个小镇，位于河流州的emohua L.G.A。Ndele大约位于北纬04058’05”-040 58’08”和东经0060 44’44’-0060 45’05”之间(图1及图2)在尼日利亚的南南地区Ndele由Elele校友和Omagwa向北，然后由Rumuekpe向南。

疏浚及排水工程

研究区位于尼日尔三角洲的沿海平原内，该地区基本为沉积环境，海岸边缘几乎没有什么特色，地势略高于平均海平面，但海岸线、滨水和河流周围海拔相对较低[9]。该区受潮汐影响，潮汐的最大波动范围在平均海平面以下1.8米至平均海平面以上2.2米之间[10]。研究区域位于河流州，被来自尼日尔河的众多河流和小溪排干。研究区域Ndele被新的Calabar河排水[10]。

气候与植被

研究区位于尼日尔三角洲，属热带季风，两季分明;雨季通常又长又重，而旱季通常很短。只有12月和1月才有资格成为旱季。在哈科特港，有一个明确的月降雨量模式，称为双峰。影响西非许多城市气候的哈马坦在研究区域不太明显。这座城市全年的气温相对稳定，全年变化不大[11]。哈科特港市的平均气温在25°C至28°C之间，这是离研究区最近的城市化地区。高降雨是由于靠近大海和它的位置在部分降雨风。

一个地方的植被通常是由于气候该地区的特征。研究区以两种植被类型为特征;热带雨林和沼泽森林植被，它们是尼日尔三角洲的主要植被特征。研究区域的主要特征是沼泽森林，其中包括被水淹的草和灌木，也有棕榈树，芭蕉树和其他类型的红树林。

短暂的地质

研究区域Ndele位于河流州Emuoha地方政府区域内，位于尼日利亚尼日尔三角洲地区，位于几内亚湾，因此具有与尼日尔三角洲相同的地质条件。尼日尔三角洲是由海相页岩组成的，在其分层的基础上，砂岩和粘土的夹层形成了边缘海相起源，但最终逐步上升成为一个巨大的砂岩矿床。地下水地层是一个多含水层系统，因为在不同厚度的地层中存在某些粘土层，充当两个岩层之间的限制层。现今的尼日尔三角洲形成于第三纪，是Akata组、Agbada组和Benin组三个主要第三纪地下岩石地层单元连续的海侵和后退导致沉降和沉积相互作用的结果[12]。进一步的研究和来自尼日尔三角洲深井的证据也证明了尼日尔三角洲有3个岩性地层沉积序列(Akata组、Agbada组和Benin组)，沉积物体厚度约超过5000 m(表1)．

表1。第三系尼日尔三角洲地层序[12]。

学习方法

地面水流方向的确定

通过对研究区坡面及坡面方向的估算，确定了坡面流向。这是通过使用全球定位系统(GPS) etrex-30来确定研究区域内不同地点相对于平均海平面(msl)的地表高度。然后绘制了显示研究区域地表高程变化的等高线地图，表明地表径流流向;低地:从高海拔地区到低海拔地区

地下水流向的确定

用10口手挖井估算了研究区不同位置的水头。借助水位计，测量并记录了到地下水位的深度。使用全球定位系统(GPS)来确定井的纬度和经度，以及相对于地球表面平均海平面的地表高程。不同点的地表高程不同。这种均匀水位与无承压含水层的静态水位一致，而承压含水层的压电表面则与静态水位一致[13]。在Ndele地图上，用代表地下水位等值线的线标出了静态水位的值。根据Buddermeier和Schloss [13]时，地下水沿垂直于水头等值线的方向从水头最高值流向水头最低点。

结果与讨论

地表水流方向

研究区二维高程等高线图和三维高程等高线图(图3及4)解释了研究区地表径流的流向为一个方向，即向南。这仅仅是由于研究区域不同地点的海拔高度不均匀，导致向流域地区向下倾斜(表2)．流域位置位于整个研究区域的南部，这意味着地表径流流向研究区域的流域位置。这使得分水岭位置极易受到地表径流的影响。

表2。从Ndele手工挖井获得的实地记录。

此外，还观察到研究区几乎所有地表径流都流向流域，该流域有排水系统，将水排入该地区的淡水沼泽森林。由于流域排水系统的故障，所有流向该地区的地表径流都停滞在街道上和流域居民的院子里，这对环境和环境造成了很大的威胁健康这个地区的居民。

地下水流向

从每个井位获得的水头值和静态水位通过连接相等的水头值，并确保没有一条线相互重叠或交叉，仔细地在地图上绘制。这在surfer 8的帮助下得到了改进电脑软件代表各井水头值的地下水位高程值以米为单位，也放在等高线图旁边，从高水头向下递减(图5)．

结论

从Ndele的2D和3D高程等高线图中得到的结果表明，地下水从北部、东北部流出社区一直到社区的南部和西南部。这意味着居住在社区北部、西北部和东北部的居民应认真采取环保措施，使他们的活动不会污染地下水，从而不会危及居住在社区南部至西南部居民的生命。

根据Ndele社区的含水层系统和地下水流向，建议垃圾场选址在该地区的南部至西南部，而不是在该地区的北部、东北部和西北部，以尽量减少垃圾场渗滤液对地下水的污染。在该地区钻探饮用水供应的钻孔应位于该地区的北部、东北部和西北部，并应避免距离露天坑厕所至少10米污染饮用水源。

参考文献

1. 世卫组织饮用水质量指南，日内瓦，2003。
2. 羁绊连续波。应用水文地质学第四版，Prentice Hall，新泽西，2001;598。
3. 托德DL。地下水水文学，约翰·威利和儿子，纽约，1980;267-315。
4. Delleur JW。地下水基本流动与运移过程。《地下水工程手册》1999;41。
5. Oborie E，等。尼日利亚巴耶尔萨州Yenagoa地下水流向的确定。科学通报，2017;2:23-27。
6. Wehrmann公顷。地下水的赋存与运移:伊利诺斯州东北部地下水科学研究中心。2007; 12-45。
7. Nwankwoala HO，等。尼日尔三角洲东部部分地区地下水水文地球化学评价。应用科学学报。2011;1:33-58。
8. 冻结RA等。《地下水》，Prentice-Hall, Englewood Cliffs, New Jersey, 1979;604-614。
9. Etu-Efeotor乔。石油地质学基础。章节，哈科特港，1997:146。
10. 初步的地下土壤调查。环境科学与工程学报，2002;1:459-522。
11. Offodile我。尼日利亚地下水研究与开发。地质与工程服务，2002;239-255。
12. 卖空KC等。尼日尔三角洲地质概况。AAPG公牛，1967;51:761-779。
13. Buddemeier RW，等。地下水储存与流动，2000。