Groundwater Recharge In Semi-Arid Regions Of India: An Overview Of Results Obtained Using Tracers

ABSTRACT:

Natural direct groundwater recharge was measured in the semi-arid/arid regions of India using techniques that employ environmental, geochemical, and artificial tracers. India is a sub-continent and has diverse hydrogeological and hydrometeorological conditions, including monsoon-type rainfall. Various geologic units were investigated, including unconsolidated, semiconsolidated, and consolidated materials and crystalline granitic/gneissic rocks. In the arid sands of Western Rajasthan and the semi-arid alluvial tracts of Gujarat, recharge rate is 3–10 percent (20–50 mm) of local average annual rainfall, whereas in the alluvial tracts of Uttar Pradesh, Punjab, and Haryana, recharge rates are about 12–20 percent (120–200 mm). The coastal semiconsolidated sandstone aquifers of Pondicherry and Neyveli have an average recharge rate of about 15–25 percent (200–300 mm). The consolidated aquifers, consisting of the basaltic and granitic-gneissic complexes, have a natural recharge rate of 3–15 percent (20–100 mm). Low values of recharge in Rajasthan and Gujarat are primarily due to arid conditions. The relatively high values of recharge to coastal aquifers are due to favourable hydrogeologic and climatic conditions. The weathered granitic and gneissic complexes of southern India have neither hydrogeological nor hydrometeorological factors in their favour, which accounts for their small recharge rates. The basaltic regions have intermediate recharge values (8–12 percent). Limited natural rainfall recharge and increased water use throughout the sub-continent calls for conservation as well as augmentation by artificial recharge techniques.

RÉSUMÉ:

La recharge directe naturelle de nappes a été mesurée dans des régions arides et semi-arides de l'Inde, au moyen de techniques utilisant des traceurs du milieu, des traceurs géochimiques et des traceurs artificiels. L'Inde est un sous-continent présentant des situations hydrogéologiques et hydroclimatiques variées, dont les précipitations de mousson. Des ensembles géologiques différents ont étéétudiés, comme des formations non consolidées, semi-consolidées et consolidées, et des roches cristallines granitiques et gneissiques. Dans les sables arides du Rajasthan occidental et dans les formations alluviales semi-arides du Gujarat, la recharge est comprise entre 3 et 10% (20 à 50 mm) des précipitations annuelles moyennes, tandis que dans les alluvions de l'Uttar Pradesh, du Penjab et de l'Haryana, la recharge atteint 12 à 20% (120 à200 mm). Les aquifères côtiers sableux semi-consolidés de Pondichéry et de Neyveli présentent une recharge de 15 à 25% (200 à 300 mm). Les aquifères consolidés, comprenant des complexes basaltiques et granito-gneissiques, sont rechargés au taux de 3 à 15% (20 à 100 mm). Les faibles valeurs de la recharge en Rajasthan et en Gujarat sont surtout dues aux conditions arides. Les relativement fortes valeurs de recharge des aquifères côtiers sont dues aux conditions hydrogéologiques et climatiques favorables. Les complexes altérés granitiques et gneissiques de l'Inde du sud ne présentent pas de conditions hydrogéologiques et climatiques favorables, ce qui produit de faibles valeurs de la recharge. Les régions basaltiques présentent des valeurs moyennes (8 à 12%). La recharge limitée naturelle par les pluies et l'accroissement de la consommation d'eau dans l'ensemble du sous-continent contraignent à une préservation de la ressource et même à son augmentation au moyen des techniques de recharge artificielle.

RESUMEN:

La recarga natural directa en las regiones áridas/semiáridas de la India, se midió usando técnicas que emplean trazadores ambientales, geoquímicos y artificiales. La India es un sub-continente y presenta condiciones hidrogeológicas e hidrometeorológicas muy diversas, incluyendo lluvias de tipo monzónico. Se investigaron varias unidades geológicas, que incluían materiales no-consolidados y totalmente consolidados, así como rocas cristalinas (granitos y gneises). En la zona arenosa árida de Rajastán Occidental y en la zona aluvial semiárida de Gujarat, la recarga es del 3–10% (20–50 mm) de la precipitación media anual local, mientras que en los aluviales de Uttar Pradesh, Punjab y Haryana, la recarga oscila entre 12–20% (120–200 mm). Los acuíferos costeros, en areniscas semiconsolidadas, de Pondicherry y Neyveli tienen una recarga media del 15–25% (200–300 mm). Los acuíferos consolidados, correspondientes a los complejos basálticos y de granitos-gneises, presentan una recarga natural del 3–15% (20–100 mm). Estos bajos valores de la recarga en Rajastán y Gujarat se deben principalmente a las condiciones de tipo árido. Los valores relativamente altos de la recarga en los acuíferos costeros son debidos a las favorables condiciones hidrogeológicas y climáticas. Los complejos de granitos y gneises alterados de la zona Sur de la India no presentan condiciones favorables ni hidrogeológicas ni meteorológicas, lo que da lugar a valores de recarga bajos. Las regiones basálticas presentan valores de recarga intermedios (8–12%). La limitada recarga natural y el incremento en el consumo de agua en todo el subcontinente obliga a su conservación y a su aumento mediante técnicas de recarga artificial.