Modelos tridimensionais transientes de fluxo de águas subterrâneas e transporte de água salgada foram construídos para avaliar os impactos da extração de águas subterrâneas e das mudanças climáticas no aquífero costeiro da província de Tra Vinh (Vietnã). O modelo de fluxo de água subterrânea foi calibrado com os níveis de água (2007–2016) medidos em 13 poços de observação. O modelo de transporte de água salgada foi comparado com a distribuição espacial dos sólidos totais dissolvidos. O desempenho do modelo foi avaliado comparando os níveis de água subterrânea observados e simulados. As chuvas projetadas de dois modelos climáticos (MIROC5 e CRISO Mk3.6) foram posteriormente usadas para simular possíveis efeitos das mudanças climáticas. A simulação revelou que as águas subterrâneas estão atualmente escassas devido à superexploração. No futuro, o armazenamento de águas subterrâneas continuará a ser esgotado com o atual regime de captação, piorando ainda mais no norte devido à intrusão salina a partir de água salina aprisionada no continente e na costa devido à intrusão da água salina. Não obstante, o impacto da mudança climática pode ser limitado, com a recarga computada das águas subterrâneas dos dois modelos climáticos revelando nenhuma mudança significativa de 2017 a 2066. Três cenários de mitigação viáveis foram analisados: (1) redução da captação de água subterrânea em 25, 35 e 50%, (2) aumento da recarga da água subterrânea em 1.5 e 2 vezes nas dunas de areia por meio do gerenciamento da recarga do aquífero (a redução da captação interromperá a diminuição do nível da água subterrânea enquanto o aumento da recarga restaurará o armazenamento escasso) e (3) combinando 50% de redução de extração e aumento de recarga de 1.5 vezes em áreas de dunas de areia. Os resultados mostram que intervenções combinadas de redução da captação e aumento da recarga são necessárias para o desenvolvimento sustentável dos recursos hídricos subterrâneos na província de Tra Vinh. Se construyeron modelos tridimensionales transitorios de flujo de aguas subterráneas y transporte de agua salada para evaluar los impactos de la extracción de aguas subterráneas y el cambio climático en el acuífero costero de la provincia de Tra Vinh (Vietnam). El modelo de flujo de agua subterránea se calibró con los niveles de agua subterránea (2007–2016) medidos en 13 pozos de observación. El modelo de transporte de agua salada se comparó con la distribución espacial de los sólidos disueltos totales. El rendimiento del modelo se evaluó comparando los niveles de agua subterránea observados y simulados. Posteriormente se utilizaron las precipitaciones pronosticadas por dos modelos climáticos (MIROC5 y CRISO Mk3.6) para simular los posibles efectos de los cambios climáticos. La simulación reveló que las aguas subterráneas se agotan actualmente debido a la sobreexplotación. Hacia el futuro, el almacenamiento de aguas subterráneas seguirá agotándose con el régimen de extracción actual, empeorando aún más en el norte debido a la intrusión de agua salada atrapada en el interior y en la costa debido a la intrusión de agua de mar. No obstante, el impacto del cambio climático puede ser limitado, ya que la recarga de aguas subterráneas calculada a partir de los dos modelos climáticos no revela cambios significativos entre 2017 y 2066. Se analizaron tres escenarios de mitigación viables: (1) reducción de la captación de aguas subterráneas en un 25, 35 y 50%, (2) aumento de la recarga de aguas subterráneas en 1.5 y 2 veces en las dunas de arena mediante la gestión de la recarga de acuíferos (la reducción de la captación detendrá el descenso del nivel de las aguas subterráneas, mientras que el aumento de la recarga recuperará el almacenamiento agotado), y (3) combinación de una reducción de la captación del 50% y un aumento de la recarga de 1.5 veces en las zonas de dunas de arena. Los resultados muestran que las intervenciones combinadas de reducción de la extracción y aumento de la recarga son necesarias para el desarrollo sostenible de los recursos de aguas subterráneas en la provincia de Tra Vinh. Three-dimensional transient groundwater flow and saltwater transport models were constructed to assess the impacts of groundwater abstraction and climate change on the coastal aquifer of Tra Vinh province (Vietnam). The groundwater flow model was calibrated with groundwater levels (2007–2016) measured in 13 observation wells. The saltwater transport model was compared with the spatial distribution of total dissolved solids. Model performance was evaluated by comparing observed and simulated groundwater levels. The projected rainfalls from two climate models (MIROC5 and CRISO Mk3.6) were subsequently used to simulate possible effects of climate changes. The simulation revealed that groundwater is currently depleted due to overabstraction. Towards the future, groundwater storage will continue to be depleted with the current abstraction regime, further worsening in the north due to saltwater intrusion from inland trapped saltwater and on the coast due to seawater intrusion. Notwithstanding, the impact from climate change may be limited, with the computed groundwater recharge from the two climate models revealing no significant change from 2017 to 2066. Three feasible mitigation scenarios were analyzed: (1) reduced groundwater abstraction by 25, 35 and 50%, (2) increased groundwater recharge by 1.5 and 2 times in the sand dunes through managed aquifer recharge (reduced abstraction will stop groundwater-level decline, while increased recharge will restore depleted storage), and (3) combining 50% abstraction reduction and 1.5 times recharge increase in sand dune areas. The results show that combined interventions of reducing abstraction and increasing recharge are necessary for sustainable groundwater resources development in Tra Vinh province. Des modèles tridimensionnels transitoires d’écoulement des eaux souterraines et de transport de l’eau salée ont été construits pour évaluer les impacts du captage des eaux souterraines et du changement climatique sur l’aquifère côtier de la province de Tra Vinh (Vietnam). Le modèle d’écoulement des eaux souterraines a été calibré avec des niveaux piézométriques (2007–2016) mesurés dans 13 puits d’observation. Le modèle de transport de l’eau salée a été comparé à la distribution spatiale des solides dissous totaux. La performance du modèle a été évaluée en comparant les niveaux d’eau souterraine observés et simulés. Les précipitations projetées de deux modèles climatiques (MIROC5 et CRISO Mk3.6) ont ensuite été utilisées pour simuler les effets possibles des changements climatiques. La simulation a révélé que les eaux souterraines sont actuellement épuisées en raison de la surexploitation. À l’avenir, le stockage des eaux souterraines continuera à s’épuiser avec le régime de prélèvement actuel, s’aggravant davantage dans le nord en raison de l’intrusion d’eau salée à partir de l’eau salée piégée à l’intérieur des terres et sur la côte en raison de l’intrusion d’eau de mer. Néanmoins, l’impact du changement climatique peut être limité, la recharge des eaux souterraines calculée à partir des deux modèles climatiques ne révélant aucun changement significatif de 2017 à 2066. Trois scénarios d’atténuation réalisables ont été analysés: (1) réduction des prélèvements d’eau souterraine de 25, 35 et 50%, (2) augmentation de la recharge des eaux souterraines de 1,5 et 2 fois dans les dunes de sable grâce à de la recharge artificielle de l’aquifère (la réduction des prélèvements arrêtera la décroissance du niveau des eaux souterraines tandis qu’une recharge accrue restaurera le stockage épuisé) et (3) combinant une réduction de 50% des prélèvements et une augmentation de recharge d’un facteur 1.5 dans les zones de dunes de sable. Les résultats montrent que des interventions combinées de réduction des prélèvements et d’augmentation de la recharge sont nécessaires pour le développement durable des ressources en eaux souterraines dans la province de Tra Vinh. 为评估地下水开采和气候变化对越南Tra Vinh省沿海含水层的影响，构建了三维非稳定地下水流和咸水运移模型。用13口观测井测得的地下水位(2007–2016年)对地下水流模型进行了率定。咸水运移模型与总溶解固体的空间分布进行了比较。通过比较观测和模拟的地下水位来评估模型的性能。随后利用两个气候模型(MIROC5和CRISO Mk3.6)的预测降雨量来模拟气候变化的可能影响。模拟结果显示，由于过度开采，目前地下水正在枯竭。在未来情景，在目前的取水制度下，地下水储量将继续枯竭，由于内陆滞留的咸水入侵，北部的地下水质将进一步恶化，由于海水入侵，沿海的地区地下水将进一步恶化。尽管如此，气候变化的影响可能是有限的，两个气候模型计算的地下水补给量显示，从2017年到2066年没有明显变化。分析了三种可行的缓解方案:(1)减少地下水开采量25%、35%和50%；(2)通过含水层人工补给，将沙丘区的地下水补给量增加1.5倍和2倍(减少开采量将阻止地下水位下降，而增加补给量将恢复枯竭的储存)；以及(3)减少50%的开采量和在沙丘区增加1.5倍补给量相结合。结果表明，减少开采和增加人工回补的综合干预措施对于Tra Vinh省的地下水可持续资源利用是必要的。
Sustainable groundwater development in the coastal Tra Vinh province in Vietnam under saltwater intrusion and climate change
Tuc Dang Van,Yangxiao Zhou,T. Stigter,T. Van,Hai Dao Hong,Thanh Dong Uyen,V. Tran
Published 2023 in Hydrogeology Journal
ABSTRACT
PUBLICATION RECORD
- Publication year
2023
- Venue
Hydrogeology Journal
- Publication date
2023-03-02
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