Evaluation of aquifer thickness by analysing recession hydrographs. Application to the Oman ophiolite hard-rock aquifer

Journal of Hydrology

Volumn 274, Issue 1-4, 2003, Pages 248-269

  Dewandel, B ^a,e   Lachassagne, P ^b   Bakalowicz, M ^c   Weng, Ph ^b   Al Malki, A ^d  

^a UNIV MONTPELLIER   (France)

^b BRGM   (France)

^c UNIVERSITÉ DE MONTPELLIER   (France)

^d Ministry of Water Resources   (Oman)

^e BRGM   (India)

Author keywords

Aquifer geometry; Baseflow; Boussinesq; Exponential recession; Influenced stage; Maillet; Quadratic recession; Recession hydrograph

Indexed keywords

ANISOTROPY; AQUIFERS; COMPUTER SIMULATION; GROUNDWATER; HYDRODYNAMICS; HYDROGEOLOGY; PARAMETER ESTIMATION; POROUS MATERIALS; STREAM FLOW;

RECESSION HYDROGRAPHS;

HYDROLOGY;

ANALYTICAL METHOD; AQUIFER CHARACTERIZATION; BASEFLOW; GEOMETRY; HYDROGEOLOGY; HYDROGRAPH; OPHIOLITE;

OMAN;

EID: 0037376229     PISSN: 00221694     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1016/S0022-1694(02)00418-3     Document Type: Article

References (69)

1. Barnes, B.S., 1939. The structure of discharge recession curves. Trans. Am. Geophys. Union 20, 721-725.
2. Beran, M.A., Gustard, A., 1977. A study into low flow characteristics of British rivers. J. Hydrol. 35, 147-157.
3. Berkaloff, E., 1967. Limite de validité des formules courantes de tarissement du débit. Chronique d'Hydrogéol. 10, 31-41.
4. Boussinesq, J., 1877. Essai sur la théorie des eaux courantes du mouvement nonpermanent des eaux souterraines. Acad. Sci. Inst. Fr. 23, 252-260.
5. Boussinesq, J., 1903. Sur un mode simple d'écoulement des nappes d'eau d'infiltration à lit horizontal, avec rebord vertical tout autour lorsqu'une partie de ce rebord est enlevée depuis la surface jusqu'au fond. C. R. Acad. Sci. 137, 5-11.
6. Boussinesq, J., 1904. Recherches théoriques sur l'écoulement des nappes d'eau infiltrées dans le sol et sur le débit des sources. J. Math. Pure Appl. 10, 5-78.
7. Brutsaert, W., 1994. The unit response of ground water outflow from a hillslope. Water Resour. Res. 30, 2759-2763.
8. Brutsaert, W., Nieber, J.L., 1977. Regionalized drought flow hydrographs from a mature glaciated plateau. Water Resour. Res. 34, 233-240.
9. Carlston, C.W., 1966. The effect of climate on drainage density and streamflow. Bull. Int. Assoc. Sci. Hydrol. 11, 62-69.
10. Castany, G., 1967. Introduction à l'étude des courbes de tarissements. Chronique d'Hydrogéol. 10, 23-30.
11. Clark, W.E., 1956. Forecasting dry-weather flow of Pond Creek, Oklahoma, a progress report. Trans. Am. Geophys. Union 37, 442-450.
12. Comer, G.H., Zimmerman, R.C., 1969. Low flow and basin characteristics of two streams in Vermont. J. Hydrol. 7, 98-108.
13. Coutagne, A., 1948. Météorologie et hydrologie. Etude générale des débits et des facteurs qui les conditionnent. 2ème partie: les variations de débit en période noninfluencée par les précipitations. Le débit d'inflitration (corrélations fluviales internes). La Houille Blanche (1948), 416-436.Septembre-Octobre.
14. Dauty, J., 1967. Choix d'un modèle de décrue suivant la structure d'un réservoir simple schématique. EDF Dir. Hydro. Rapport 44.
15. Dewandel, B., 2000. Groundwater potential of the Oman ophiolitic complex. Report no. 2 - University of Montpellier II - BRGM, Montpellier, France..
16. Dewandel, B., 2002. Structure et fonctionnement hydrogéologique d'un aquifère discontinu: l'ophiolite d'Oman. PhD Thesis, University of Montpellier II, France. 640 p.
17. Dewandel, B., Al-Khamisi, S., Lachassagne, P., Boudier, F., 2001. Hydrogeological properties of the Oman ophiolite. Abstr. Int. Conf. Geol. Oman, Muscat January, 2001.
18. Dewandel, B., Boudier, F., Kern, H., Warsi, W.K., Mainprice, D., 2003. Seismic wave velocity and anisotropy of serpentinized peridotite in the Oman ophiolite. Tectonophysics In press.
19. Drogue, C., 1967. Essai de détermination des composantes de l'écoulement des sources karstiques. Evaluation de la capacité de rétention par chenaux et fissures. Chronique d'Hydroéol. 10, 43-47.
20. Drogue, C., 1972. Analyse statistique des hydrogrammes de décrues des sources karstiques. J. Hydrol. 15, 49-68.
21. Eisenlohr, L., Kiraly, L., Bouzelboudjen, M., Rossier, Y., 1997. Numerical simulation as a tool for checking the interpretation of karst spring hydrographs. J. Hydrol. 193, 306-315.
22. Farvolden, R.N., 1963. Geologic control on groundwater storage and baseflow. J. Hydrol. 1, 219-249.
23. Forkasiewicz, J., Paloc, H., 1965. Le régime de tarissement de la Foux de la Vis (Gard - France). Etude préliminaire. Proc. Hydrol. des Roches Fissurées, Dubrovnik, 213-226.
24. Gheorghe, A., Rotaru, A., 1993. Evaluation des aquifères karstiques conformément à l'analyse de l'hydrogramme des débits de la rivière. Application aux bassins de Motru et de Tismana (Roumanie). Theor. Appl. Karstol. 5, 101-108.
25. Hall, F.R., 1968. Base-flow recession - a review. Water Resour. Res. 4, 973-983.
26. Hall, F.R., 1969. Addendum to base-flow recession review. Water Resour. Res. 5, 914.
27. Horton, R.E., 1933. The role of infiltration in hydrologic cycle. Trans. Am. Geophys. Union 14, 446-460.
28. Horton, R.E., 1945. Erosion development on streams and their drainage basins: hydrophysical approach for quantitative morphology. Geol. Soc. Am. Bull. 56, 275-370.
29. Kiraly, L., Morel, G., 1976. Remarques sur l'hydrogramme des sources karstiques simulé par modèles mathématiques. Bull. Centre d'Hydrogéol. - Univ. de Neuchatel (Suisse) 1, 37-60.
30. Knisel, W.G., 1963. Baseflow recession analysis for comparison of drainage basins and geology. J. Geophys. Res. 68, 3649-3653.
31. Kunkle, G.R., 1962. The baseflow-duration curve, a technique for the study of groundwater discharge from a drainage basin. J. Geophys. Res. 67, 1543-1554.
32. Lacey, G.C., Grayson, R.B., 1997. Relating baseflow to catchment properties in south-easthern Australia. J. Hydrol. 204, 231-250.
33. Lastennet, R., Mudry, J., 1997. Role of karstification and rainfall in the behavior of a heterogeneous karst system. Environ. Geol. 32, 114-123.
34. Long, A.J., Derickson, R.G., 1999. Linear system analysis in a karst aquifer. J. Hydrol. 219, 206-217.
35. Lorup, J.C., Refsgaard, J.C., Mazvimavi, D., 1998. Assessing the effect of land use change on catchment runoff by combined use of statistical tests and hydrological modelling: case studies from Zimbabwe. J. Hydrol. 205, 147-163.
36. Maillet, E., 1905. Essais d'hydraulique souterraine et fluviale. Librairie Sci., A. Hermann, Paris, 218.
37. Mangin, A., 1970. Contribution à l'étude des aquifères karstiques à partir de l'analyse des courbes de décrue et tarissement. Ann. Spéléol. 25, 581-610.
38. Mangin, A., 1975. Contribution à l'étude hydrodynamique des aquiféres karstiques. Institut des sciences de la Terre de l'université de Dijon, Moulis, Thèse de Doctorat és Sciences Naturelles.
39. Marsily De, G., 1986. Quantitative Hydrogeology, Groundwater Hydrology for Engineers, Academic Press, New York, p. 440.
40. Mijatovic, B., 1974. Détermination de la transmissivité et du coefficient d'emmagasinement par la courbe de tarissement dans les aquifères karstiques. Int. Assoc. Hydrogeol. 10 (1), 225-230.
41. Moore, G.K., 1992. Hydrograph analysis in a fractured rock terrane. Ground Water 30 (3), 390-395.
42. Nathan, R.J., McMahon, T.A., 1990. Evaluation of automated techniques for baseflow and recession analysis. Water Resour. Res. 26, 1465-1473.
43. Padilla, A., Pulido-Bosh, A., Mangin, A., 1994. Relative importance of baseflow and quickflow from hydrographs of karst spring. Ground Water 32, 267-277.
44. Parker, G.W., 1977. Methods for determining selected flow characteristics for streams in Maine. US Geol. Surv. Open-File Rep., 78-871.
45. Polubarinova-Kochina, P.Y., 1962. Theory of Groundwater Movement, Princeton University Press, New Jersy, p.355.
46. Réméniéras, G., 1960. Hydrologie de l'ingénieur. Collection du laboratoire national d'hydraulique.
47. Riggs, H.C., 1964. The baseflow recession curve as an indicator of groundwater. Int. Assoc. Sci. Hydrol. 63, 352-363.
48. Samani, N., Ebrahimi, B., 1996. Analysis of spring hydrographs for hydrogeological evaluation of a karst aquifer system. Theor. Appl. Karstol. 9, 97-112.
49. Schoeller, H., 1948. Le régime hydrogéologique des calcaires éocènes du Synclinal du Dyr el Kef (Tunisie). Bull. Soc. Géol. Fr. 5 (18), 167-180.
50. Schoeller, H., 1967. Hydrodynamique dans le karst. Chronique d'hydrogéol. 10, 7-21.
51. Shevenell, L., 1996. Analysis of well hydrographs in a karst aquifer: estimates of specific yields and continuum transmissivities. J. Hydrol. 174, 331-355.
52. Skolov, D.S., 1965. Hydrodynamic zoning of karst waters. A.I.H.S. conference on Hydrology of fissured rocks, Dubrovnik, 1965. Ed: AIHS, Paris.
53. Soulios, G., 1991. Contribution à l'étude des courbes de récession des sources karstiques: exemples du pays Hellénique. J. Hydrol. 124, 29-42.
54. Stanger, G., 1987. The hydrogeology of the Oman mountains. PhD Thesis, 355 p.
55. Sugiyama, H., 1996. Analysis and extraction of low flow recession characteristics. Water Resour. Bull. 32, 491-497.
56. Szilagyi, J., 1999. On the use of semi-logarithmic plots for base flow separation. Ground Water 37, 660-662.
57. Szilagyi, J., Parlange, M.B., 1998. Baseflow separation based on analytical solutions of the Boussinesq equation. J. Hydrol. 204, 251-260.
58. Szilagyi, J., Parlange, M.B., 1999. A geomorphology-based semi-distributed watershed model. Water Resour. 23, 177-187.
59. Szilagyi, J., Parlange, M.B., Albertson, J.D., 1998. Recession flow analysis for aquifer parameter determination. Water Resour. Res. 37, 1851-1857.
60. Tallaksen, L.M., 1995. A review of baseflow recession analysis. J. Hydrol. 165, 349-370.
61. Tasker, G.D., 1972. Estimating low flow characteristics of streams in southeastern Massachusets from maps of groundwater availability. US Geol. Survey Prof. Pap. 800, 217-220.
62. Thiéry, D., 1993. Calage automatique des modèles hydrodynamiques maillés. Détermination des zones géographiques homogènes et des paramètres optimaux associés. Application à cinq systèmes aquifères. Rev. Hydrogéol. 4, 281-291.
63. Thiéry, D., 1994. Calibration of groundwater models by optimization of parameters in homogeneous geological zones. In: Hipel, K.W., (Ed.), Stochastic and Statistical Methods in Hydrology and Environmental Engineering, Kluwer, Dordrecht, pp. 281-292.
64. Thomas, M.P., Cervione, M.A., 1970. A proposed streamflow data program for Connecticut. Conn. Water Resour. Bull., 23.
65. Tison, G., 1960. Courbe de tarissement, coefficient d'écoulement et perméabilité du bassin. Mém. IAHS, Helsinski, 229-243.
66. Troch, P., De Troch, F., Brusaert, W., 1993. Effective water table depth to describe initial conditions prior to storm rainfall in humid regions. Water Resour. Res. 29, 427-434.
67. Vasileva, D., Komatina, M., 1997. A contribution of the alpha recession coefficient investigation in karts terrains. Theor. Appl. Karstol. 10, 45-54.
68. Vogel, R.M., Kroll, C.N., 1992. Regional geohydrologic-geomorphic relationships for the estimation of low-flow statistics. Water Resour. Res. 28, 2451-2458.
69. Werner, P.W., Sundquist, K.J., 1951. On the groundwater recession curve for large watersheds. IAHS Publ. 33, 202-212.