MODELING CLIMATE CHANGE IMPACT ON SEAWATER INTRUSION IN THE COASTAL AQUIFER OF THE EASTERN PROVINCE OF SAUDI ARABIA. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

PDF Obada_Full_Thesis_V1.4_Full_Corrected.pdf - Submitted Version Restricted to Repository staff only until 20 May 2025. Download (3MB)

Arabic Abstract

تعتبر طبقات المياه الجوفية الساحلية مهمة في دعم النظم البيئية، وتوفير موارد المياه العذبة للاستهلاك البشري، واستدامة الزراعة. لتغير المناخ آثار عميقة على طبقات المياه الجوفية الساحلية، حيث أن ه مع ارتفاع مستويات سطح البحر وتغير أنماط هطول الأمطار، يؤثر تغيير المناخ بشكل مباشر على المياه الجوفية الساحلية ويطرح تحديات كبيرة مثل تداخل مياه البحر باتجاه المياه الجوفية. تمت دراسة طبقات المياه الجوفية الساحلية في المنطقة الشرقية من المملكة العربية السعودية باستخدام نماذج تغير المناخ لتوقع مدى تداخل المياه المالحة في المنطقة حتى عام 2100. تم استخدام نموذج النقل المعتمد على الكثافة ) SEAWAT ( بثلاثة سيناريوهات مختلفة ) SC1 ، SC2 و SC3 ( لمحاكاة تأثيرات تغير المناخ على تسرب مياه البحر في المنطقة الشرقية من المملكة العربية السعودية. تظهر الدراسة أن ارتفاع مستوى سطح البحر والتغيرات في أنماط هطول الأمطار تؤثر بشكل كبير على حركة المياه الجوفية ومياه البحر المالحة حيث تدفع الواجه ة إلى الداخل أكثر. في السيناريوهات النموذجية، تظهر مستويات سطح البحر التي تتراوح من 0.5 إلى 0.91 مترًا تأثيرًا كبيرًا ل SLR على واجهة تسرب مياه البحر. يُظهر هطول الأمطار الذي يتراوح من 7 % إلى 27 % من المتوسط الحالي البالغ 90 ملم/عامًا تأثيرًا منخفضًا ل SLR على واجهة تسرب مياه البحر. ولمعالجة هذه المشكلة، تم اقتراح استراتيجية الإدارة، بما في ذلك خطط إدارة المياه التكيفية، مثل تقليل استخراج المياه الجوفية، ودمج الحل اللاحق مع آبار الحقن. وقد أظهر تنفيذ هذه التدابير انخفاض المنطقة المالحة المتأثرة في طبقة المياه الجوفية وإعادة الواجهة الحالية للمياه المالحة والمياه العذبة بنسبة 12.64 % نحو الخط الساحلي .

English Abstract

Coastal aquifers are important in supporting ecosystems, providing freshwater resources for human consumption, and sustaining agriculture. Climate change has profound impacts on coastal aquifers, primarily due to its potential to cause sea level rise and variations of rain -precipitation- from one place to another around the world. These impacts introduce challenges such as the intrusion of seawater into the aquifers, consequently altering their chemistry. Generally, there is limited research on the hydrogeological and environmental conditions of the Eastern province of Saudi Arabia and more specifically on the issue of seawater intrusion. . There is a need to develop accurate models to understand this phenomenon and its links to climate change, to mitigate its impacts. This study aims to understand seawater intrusion in the Eastern Province of Saudi Arabia, particularly regarding the long-term impacts of climate change on this phenomenon. In this study, this gap has been addressed using climate change models to anticipate the extent of saltwater encroachment in the area, up to the year 2100. A density-dependent transport model (SEAWAT) with three different scenarios (SC1, SC2, and SC3) has been used to simulate the saltwater encroachment phenomena. The input data of sea level rise (SLR) were 0.58, 0.70, and 0.91m for SC1, SC2, and SC3, respectively. The inserted data of recharge rates to the climate models have varied from 4.5 to 5.89 mm/yr depending on the model scenario. This results in shifting the interface of saltwater and freshwater, further inland. The horizontal extent of saltwater has reached. To address this issue, a management strategy is proposed, including adaptive water management plans, like reducing the extraction of groundwater, and merging the later solution with injection wells. Implementation of these measures have showed the reduction of impacted saline-area in the aquifer and shifting back the current saltwater-freshwater interface by 12.64% towards the shoreline

Item Type:	Thesis (Masters)
Subjects:	Environmental Earth Sciences Research > Environment
Department:	College of Petroleum Engineering and Geosciences > Geosciences
Committee Advisor:	Baalousha, Husam
Committee Members:	Tawabini, Bassam Shafiq and Eltom, Hassan
Depositing User:	OBADA AHMAD (g202103570)
Date Deposited:	20 May 2024 07:25
Last Modified:	20 May 2024 07:25
URI:	http://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/142865