ISSN:
1435-0157
Keywords:
Keywords USA
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groundwater/surface water interactions
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hydrochemistry
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tracer tests
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karst
Source:
Springer Online Journal Archives 1860-2000
Topics:
Geosciences
Description / Table of Contents:
Résumé Les aquifères karstiques sont particulièrement sensibles à l'infiltration rapide d'eau de rivières, spécialement pendant les périodes de hautes eaux. A la suite d'une période de pluies soutenues sur le bassin de la rivière Suwannee (Floride, États-Unis), le niveau de cette rivière est monté de 3,0 à 5,88 m au-dessus du niveau de la mer, en avril 1996, et le débit a atteint 360 m3/s. Au cours de ces conditions de hautes eaux, l'eau de la Suwannee s'est introduite directement dans l'aquifère karstique supérieur de Floride, principale ressource d'eau potable de la région. Les modifications de la composition chimique de l'eau souterraine ont été quantifiées au moyen de traceurs géochimiques naturels et des techniques de modélisation du bilan de matière. Le mélange de l'eau de la rivière avec l'eau souterraine a été marqué par une diminution des concentrations en calcium, silice et 222Rn, et par une augmentation du carbone organique dissous (COD), de l'acide tannique et des chlorures, par rapport aux conditions de basses eaux connues d'après le puits de contrôle voisin de Wingate Sink et les sources de la rivière Little. La part d'eau de rivière dans le mélange avec l'eau souterraine était de 0,13 à 0,65 à Wingate Sink et de 0,5 à 0,99 au puits W-17258, à partir des modèles de mélange binaire recourant à divers traceurs. L'aptitude d'un traceur naturel à quantifier un mélange d'eau de rivière et d'eau souterraine s'est traduite par des différences dans les concentrations en traceurs des deux termes du mélange, et par la démonstration de la façon dont les traceurs réagissent dans le mélange. Des solutés avec des concentrations semblables à celles des deux termes du mélange (Na, Mg, K, Cl, SO4, SiO2) n'ont pas été des traceurs aussi efficaces pour quantifier le mélange entre l'eau de la rivière et l'eau souterraine que ceux pour lesquels existent des différences de concentrations plus fortes entre celles des deux termes (Ca, acide tannique, COD, 222Rn, HCO3).
Notes:
Abstract Karstic aquifers are highly susceptible to rapid infiltration of river water, particularly during periods of high flow. Following a period of sustained rainfall in the Suwannee River basin, Florida, USA, the stage of the Suwannee River rose from 3.0 to 5.88 m above mean sea level in April 1996 and discharge peaked at 360 m3/s. During these high-flow conditions, water from the Suwannee River migrated directly into the karstic Upper Floridan aquifer, the main source of water supply for the area. Changes in the chemical composition of groundwater were quantified using naturally occurring geochemical tracers and mass-balance modeling techniques. Mixing of river water with groundwater was indicated by a decrease in the concentrations of calcium, silica, and 222Rn; and by an increase in dissolved organic carbon (DOC), tannic acid, and chloride, compared to low-flow conditions in water from a nearby monitoring well, Wingate Sink, and Little River Springs. The proportion (fraction) of river water in groundwater ranged from 0.13 to 0.65 at Wingate Sink and from 0.5 to 0.99 at well W-17258, based on binary mixing models using various tracers. The effectiveness of a natural tracer in quantifying mixing of river water and groundwater was related to differences in tracer concentration of the two end members and how conservatively the tracer reacted in the mixed water. Solutes with similar concentrations in the two end-member waters (Na, Mg, K, Cl, SO4, SiO2) were not as effective tracers for quantifying mixing of river water and groundwater as those with larger differences in end-member concentrations (Ca, tannic acid, DOC, 222Rn, HCO3).
Type of Medium:
Electronic Resource
URL:
http://dx.doi.org/10.1007/s100400050218
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