| Author |
Banks, Edward W. Simmons, Craig T. Love, Andrew J. Cranswick, Roger Werner, Adrian D. Bestland, Erick A. Wood, Martin Wilson, Tania |
| Abstract |
Hydrologic conceptual models of groundwater/surface-water interaction in a saprolite-fractured bedrock geological setting often assume that the saprolite zone is hydraulically more active than the deeper bedrock system and ignore the contribution of deeper groundwater from the fractured bedrock aquifer. A hydraulic, hydrochemical, and tracer-based study was conducted at Scott Creek, Mount Lofty Ranges, South Australia, to explore the importance of both the deeper fractured bedrock aquifer system and the shallow saprolite layer on groundwater/surface-water interaction. The results of this study suggest that groundwater flow in the deeper fractured bedrock zone is highly dynamic and is an important groundwater flow pathway along the hillslope. Deep groundwater is therefore a contributing component in streamflow generation at Scott Creek. The findings of this study suggest that hydrologic conceptual models, which treat the saprolite-fractured bedrock interface as a no-flow boundary and do not consider the deeper fractured bedrock in hydrologic analyses, may be overly simplistic and inherently misleading in some groundwater/surface-water interaction analyses. The results emphasise the need to understand the relative importance of subsurface flow activity in both of these shallow saprolite and deeper bedrock compartments as a basis for developing reliable conceptual hydrologic models of these systems.Les modèles conceptuels hydrologiques des interactions entre les eaux souterraines et les eaux de surface en contexte géologique de socle fracturé et de saprolite se basent souvent sur l’hypothèse que la zone de la saprolite est plus active du point de vue hydraulique que le système associé au socle en profondeur et ignorent la contribution profonde de l’eau souterraine de la partie fissuré de l’aquifère de socle. Une étude hydraulique, hydrogéochimique et basée sur les traceurs a été menée à Scott Creek dans la chaîne du Mont Lofty dans le Sud de l’Australie, afin d’examiner l’importance des interactions hydrauliques entre d’une part le système aquifère fracturé profond et d’autre part l’horizon de surface de saprolite. Les résultats de cette étude suggèrent que l’écoulement des eaux souterraines dans le socle profond fracture est hautement dynamique et qu’un écoulement important prend place le long de la pente des reliefs. Les eaux souterraines profondes contribuent à la genèse des écoulements de surface de Scott Creek. De plus, ils suggèrent que les modèles hydrologiques conceptuels, qui traitent de l’interface saprolite-socle fracturé comme une limite étanche et qui ne considèrent pas le système profond du socle fracturé dans les analyses hydrologiques, sont trop simplistes et mènent à une analyse faussée des interactions entre les eaux souterraines et les eaux de surface. Les résultats mettent en exergue la nécessité de comprendre l’importance relative des écoulements dans les horizons superficiels de saprolite et dans les compartiments du socle profond, base indispensable pour établir des modèles conceptuels hydrologiques fiables de ces systèmes.Los modelos hidrológicos conceptuales de la interacción agua superficial - agua subterráneas en un ámbito geológico de roca de basamento fracturada y saprolito a menudo se suponen que la zona de saprolito es hidráulicamente más activa que el sistema de roca de basamento más profundo e ignora la contribución del agua subterránea más profunda proveniente del acuífero de la roca de basamento fracturada. Un estudio hidráulico, hidroquímico y basado en trazadores fue llevado a cabo en el Arroyo Scott, Mount Lofty Ranges, Australia Meridional, para explorar la importancia de ambos, el sistema acuífero de roca de basamento más profundo y la capa somera de saprolito sobre la interacción agua superficial - agua subterránea. Los resultados de este estudio sugieren que el flujo subterráneo en la zona de roca de basamento fracturada profunda es altamente dinámico y es un camino importante para el flujo de agua subterránea a lo largo de la pendiente de la sierra. El agua subterránea profunda es asimismo un componente que contribuye a la generación del caudal fluvial en el Arroyo Scout. Los resultados de este estudio sugieren que los modelos hidrológicos conceptuales, que tratan la interfase roca de basamento fracturado - saprolito como un límite sin flujo y no consideran el basamento fracturado más profundo en los análisis hidrológicos pueden ser una visión simplista e inherentemente pueden conducir a incorrecciones en el análisis de la interacción agua superficial - agua subterránea. Los resultados enfatizan la necesidad de entender la importancia relativa de la actividad del flujo subsuperficial en ambos compartimientos de estas rocas de basamento más profundas y el saprolito somero como una base para desarrollar modelos hidrológicos conceptuales confiables de estos sistemas.残积物裂隙基岩地质背景中的地下水地表水相互作用概念模型通常假设残积带比深部基岩系统在水力上更加活跃, 并且忽略来自裂隙基岩含水层深层地下水的贡献。在位于南澳大利亚Mount Lofty 山脉的Scott 溪谷进行了水力、水化学和示踪剂研究, 以探究深部裂隙基岩含水层系统和浅部残积层对地下水地表水相互作用的重要性。研究结果表明, 深部裂隙基岩带的地下水动态变化非常明显, 并且是沿山坡的一条重要地下水流路径。因此, 深部地下水是Scott 溪径流生成的一个贡献端元。研究表明, 在水文分析中, 将残积层-裂隙基岩界面处理为零流量边界, 且不考虑深部裂隙基岩的水文地质概念模型可能过于简单, 并且可能在一些地下水地表水相互作用分析中产生本质上的误导。研究结果强调了需要在理解浅层残积物和深层基岩含水层中地下水流活动相对重要性的基础上, 建立这些系统可靠的水文地质概念模型。Modelos hidrogeológicos conceptuais de interacção água subterrânea-água superficial em meios fracturados-alterados (saprólito) assumem frequentemente que a zona de saprólito é hidraulicamente mais activa do que o “bedrock” mais profundo do sistema, e ignora a contribuição das águas subterrâneas mais profundas do aquífero fracturado rochoso. Em Scott Creek, Mount Lofty Ranges, no Sul da Austrália, foi levado a efeito um estudo com base em métodos hidráulicos, hidroquímicos e traçadores, com o objectivo de avaliar a importância do sistema aquífero constituído pelo “bedrock” fracturado e pela camada mais superficial de saprólito, na interacção água subterrânea-água superficial. Os resultados deste estudo sugerem que o fluxo de águas subterrâneas na zona do maciço rochoso fracturado é altamente dinâmico e importante ao longo dos declives das elevações. As águas subterrâneas profundas são, portanto, um contributo para a componente do caudal gerado em Scott Creek. Os resultados deste estudo sugerem que os modelos hidrológicos conceptuais, que tratam a interface saprólito-maciço rochoso fracturado como uma fronteira sem fluxo e não consideram o maciço fracturado profundo nas análises hidrológicas, podem ser excessivamente simplistas e inerentemente enganosos em algumas interpretações de interface águas subterrâneas-águas superficiais. Os resultados salientam a necessidade de compreender a importância relativa da actividade do fluxo subsuperficial em ambos os compartimentos geológicos: saprólito superficial e “bedrock” profundo, como uma base para o desenvolvimento de modelos conceptuais hidrológicos fiáveis nestes sistemas. |
