An innovative artificial recharge system to enhance groundwater storage in basaltic terrain: example from Maharashtra, India
The management of groundwater poses challenges in basaltic terrain as its availability is not uniform due to the absence of primary porosity. Indiscriminate excessive withdrawal from shallow as well as deep aquifers for meeting increased demand can be higher than natural recharge, causing imbalance in demand and supply and leading to a scarcity condition. An innovative artificial recharge system has been conceived and implemented to augment the groundwater sources at the villages of Saoli and Sastabad in Wardha district of Maharashtra, India. The scheme involves resectioning of a stream bed to achieve a reverse gradient, building a subsurface dam to arrest subsurface flow, and installation of recharge shafts to recharge the deeper aquifers. The paper focuses on analysis of hydrogeological parameters like porosity, specific yield and transmissivity, and on temporal groundwater status. Results indicate that after the construction of the artificial recharge system, a rise of 0.8 2.8 m was recorded in the pre and post monsoon groundwater levels in 12 dug wells in the study area; an increase in the yield was also noticed which solved the drinking water and irrigation problems. Spatial analysis was performed using a geographic information system to demarcate the area of influence of the recharge system due to increase in yields of the wells. The study demonstrates efficacy, technical viability and applicability of an innovative artificial recharge system constructed in an area of basaltic terrain prone to water scarcity.ResumeLa gestion des eaux souterraines pose des defis en terrain basaltique car sa disponibilite n'est pas uniforme du fait de l'absence de porosite primaire. Les prelevements excessifs depuis les aquiferes superficiels ou profonds sans distinction pour satisfaire une demande accrue peuvent etre superieurs a la recharge naturelle, causant un desequilibre entre demande et ressource renouvelable et menant a une situation de penurie. Un systeme de recharge artificielle innovant a ete concu et mis en application pour augmenter les ressources en eau souterraine aux villages de Saoli et de Sastabad dans le district de Wardha au Maharashtra (Inde) Le principe comporte l'amenagement d'un lit de riviere pour en inverser le gradient, construisant un barrage de subsurface pour bloquer l'ecoulement de subsurface, et l'installation de puits de recharge pour recharger les aquiferes plus profonds. L'article se concentre sur l'analyse des parametres hydrogeologiques comme la porosite, le rendement et la transmissivite, et sur l'evolution temporelle de l'etat des eaux souterraines. Les resultats indiquent qu'apres la construction du systeme de recharge artificielle, une elevation de 0.8 2.8 m a ete enregistree dans les niveaux piezometriques anterieurs et posterieurs a la mousson dans 12 puits du secteur d'etude une augmentation du rendement a egalement ete notee, ce qui a resolu le probleme d'eau potable et d'irrigation. L'analyse spatiale a ete realisee en utilisant un systeme d'information geographique pour delimiter la zone d'influence du systeme de recharge due a l'augmentation des rendements des puits. L'etude demontre l'efficacite, la viabilite technique et l'applicabilite d'un systeme de recharge artificielle innovant construit dans un contexte de terrain basaltique enclin a la penurie d'eau.ResumenLa gestion del agua subterranea plantea desafios en los terrenos basalticos ya que su disponibilidad no es uniforme debido a la ausencia de porosidad primaria. La extraccion indiscriminada excesiva tanto el acuiferos someros como profundos para satisfacer la mayor demanda puede ser mayor que la recarga natural, causando un desequilibrio entre la demanda y la oferta y conduciendo a una condicion de escasez. Se ha concebido y aplicado un sistema de recarga artificial innovador para aumentar las fuentes de agua subterranea en las ciudades de Saoli y Sastabad en el distrito de Wardha de Maharashtra, India. El esquema involucra el re seccionamiento de un lecho de una corriente para lograr un gradiente inverso, construyendo una presa subsuperficial para detener el flujo subsuperficial, y la instalacion de pozos de recarga para recargar los acuiferos mas profundos. El trabajo se enfoca en el analisis de los parametros hidrogeologicos como la porosidad, rendimiento especifico y transmisividad, y en el estado temporal de las aguas subterraneas. Los resultados indican que despues de la construccion del sistema de recarga artificial, se registro un aumento de 0.8 2.8 m en los niveles de agua subterranea pre y post monzon en 12 pozos perforados en el area de estudio; ademas se observo un incremento en el rendimiento que resolvio los problemas de agua potable y de riego. Se realizo un analisis espacial utilizando un sistema de informacion geografica para demarcar el area de influencia del sistema de recarga debido al aumento en los rendimientos de los pozos. El estudio demuestra la eficacia, la viabilidad tecnica y la aplicabilidad de un sistema de recarga artificial innovador construido en un area de terreno basaltico propensa a la escasez de agua.Zhai Yao Di Xia Shui Guan Li Zai Xuan Wu Yan Di Qu Yu Dao Tiao Zhan ,Yin Wei Que Fa Yuan Sheng Kong Xi ,Qi Ke Yong Xing Bing Bu Yi Zhi Wei Man Zu Ri Yi Zeng Jia De Xu Qiu ,Cong Qian Ceng He Shen Ceng Han Shui Ceng Ren Yi Guo Du Chou Qu De Shui Ke Neng Chao Guo Tian Ran Bu Gei Liang ,Yin Qi Gong Xu Shi Heng ,Zao Cheng Shui Zi Yuan Duan Que Ti Chu Bing Shi Shi Liao Chuang Xin De Ren Gong Bu Gei Xi Tong Yi Zeng Jia Yin Du Ma Ha La Shi Te La Bang Wardha Di Qu SaoliHe Sastabad Cun De Di Xia Shui Yuan Fang An She Ji Yi Ge He Liu De Zhong Xin Fen Ge Yi Shi Xian Ti Du Fan Zhuan Jian She Yi Ge Di Xia Da Ba Bu Huo Di Xia Shui Liu Ji Da Bu Gei Jing Bu Gei Shen Ceng Han Shui Ceng Ben Wen Zhong Dian Fen Xi Liao Shui Wen Di Zhi Can Shu ,Ru Kong Xi Du Dan Wei Chu Shui Liang He Dao Shui Xi Shu Yi Ji Zhong Dian Lun Shu Liao Dang Shi De Di Xia Shui Zhuang Tai Jie Guo Xian Shi ,Jian She Ren Gong Bu Gei Xi Tong Hou ,Yan Jiu Qu 12Kou Wa De Jing Ji Feng Qian Hou Di Xia Shui Wei Shang Sheng Liao 0.8 2.8 Mi ;Chu Shui Liang Ye You Suo Zeng Jia ,Jie Jue Liao Yin Shui He Guan Gai Wen Ti Li Yong Di Li Xin Xi Xi Tong Jin Xing Liao Kong Jian Fen Xi ,Hua Fen Liao You Yu Jing Chu Shui Liang Zeng Jia Zao Cheng De Bu Gei Xi Tong De Ying Xiang Qu Yu Yan Jiu Jie Guo Zhan Shi Liao Zai Ju You Que Shui Qing Xiang De Xuan Wu Yan Di Qu Jian She Chuang Xin Ren Gong Bu Gei Xi Tong De Gong Xiao Ji Zhu Ke Xing Xing He Ke Ying Yong Xing ResumoO gerenciamento de aguas subterraneas apresenta desafios em terreno basaltico ja que sua disponibilidade nao e uniforme devido a ausencia de porosidade primaria. A retirada excessiva e indiscriminada de agua, tanto de aquiferos raros como de profundos, para atender o aumento da demanda pode ser maior do que a recarga natural, causando desequilibrio na demanda e oferta e gerando uma condicao de escassez. Um sistema inovador de recarga artificial tem sido concebido e implementado para aumentar as fontes de aguas subterraneas nas aldeias de Saoli e Sastabad no distrito de Wardha em Maharashtra, India. O esquema envolve a resseccao de um leito de rio para alcancar um gradiente reverso, construindo uma barragem subsuperficial para deter o escoamento subterraneo, e a instalacao de pocos de recarga para recarregar aquiferos profundos. O artigo objetiva a analise de parametros hidrogeologicos como porosidade, rendimento especifico e transmissividade, e a situacao temporal das aguas subterraneas. Os resultados indicam que apos a construcao do sistema de recarga artificial, foi registrada uma elevacao de 0.8 2.8 m nos niveis de aguas subterraneas na pre e pos moncao em 12 pocos escavados na area de estudo; um aumento do rendimento tambem foi observado, o qual resolveu os problemas de agua potavel e irrigacao. A analise espacial foi feita usando um sistema de informacoes geograficas para demarcar a area de influencia do sistema recarga devido ao aumento do rendimento dos pocos. O estudo demonstrou a eficacia, viabilidade tecnica e aplicabilidade de um sistema de recarga artificial construido em uma area de terreno basaltico, susceptivel a escassez hidrica.
Hydrogeology Journal