Understanding the phenomenon of saltwater intrusion sourced from desalination plants at coastal aquifers
Notice bibliographique
Résumé
Members of the Gulf Cooperation Council countries Bahrain, Kuwait, Oman, Qatar, Saudi Arabia, and the United Arab Emirates rely on desalination to produce water for domestic use. Desalination produces brine that may intrude into the aquifers to pollute the fresh groundwater because of the concentration gradient and groundwater pumping. Modeling the trends of saltwater intrusion needs theoretical understanding and thorough logical experimentation. The objective of this exercise was to understand the phenomenon of saltwater intrusion using an existing set of data analyzed with the convective-diffusion equation and the two-region mobile-immobile solution model. The objective was achieved by optimizing non-measurable solute transport parameters from an existing set of data generated from a series of logical miscible displacements of potassium bromide through sepiolite minerals and curve-fitting simulations. Assumptions included that solute displacements through sepiolite porous media and the related simulations represented the phenomenon of saltwater intrusion under non-equilibrium conditions of porous media mimicking the aquifers. Miscible displacements of potassium bromide were observed from a column of 2.0-2.8 mm aggregates of sepiolite over 4 ranges of concentration and at 11 displacement speeds under saturated vertical flow deionized water and vice versa. Breakthrough curves of both bromide and potassium ions were analyzed by a curve-fitting technique to optimize transport parameters assuming solute movement was governed (i) by the convective-diffusion equation and (ii) the two-region mobile-immobile solution model. Column Peclet numbers from the two analyses were identical for potassium ions but those for bromide ions were c. 60% greater from the two-region model than from the convective-diffusion equation. For the two-region model, dispersion coefficients were well defined and remained unchanged from the convective-diffusion equation for potassium ions but decreased for bromide ions. Retardation factors for bromide ions were approximately the same, but those for potassium ions, though > 1, were poorly defined. In order to design mitigation strategies for avoiding groundwater contamination, this study's findings may help model groundwater pollution caused by the activities of desalination of seawater, which produces concentrated liquid that intrudes into the coastal aquifer through miscible displacement. However, robust saltwater intrusion models may be considered in future studies to confirm the results of the approach presented in this exercise. Field data on the groundwater contamination levels may be collected to compare with simulated trends drawn from the saltwater intrusion models and the curve-fitting technique used in this work. A comparison of the output from the two types of models may help determine the right option to understand the phenomena of saltwater intrusion into coastal aquifers of various characteristics.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».