Evaluation of losses in water balance and methods of control in Wadi Fara'a Area - Palestine

Abstract

The first part of the study deals with the hydrologic situation in Palestine; its topography, geology, climate and water consumption. Palestine is divided into five topographical units; the continental shelf, the coastal area, the mountain area, the Negev Desert and the wadi Araba Jordan valley area. Geologically West Bank is affected by two types of structures, folding structures forming anticlines and monoclines all over West Bank; Fara’a anticline is one of these effects. Faulting structures are an effect of Jordan rift valley movement that makes a step faulting at the eastern part of West Bank. Lithostratigraphically the geologic time series extending from Quaternary, Tertiary, and Cretaceous to the oldest Jurassic ages is exposed at West Bank. Climatologically the area is considered as an arid to semi?arid region, typically of the Mediterranean area. West Bank is considered as the groundwater mountain aquifer that includes three main sub basins; a) Eastern Aquifer Basin (EAB) of an area of 2705 Km2 bordered by River Jordan and Dead Sea from the east. b) Northeastern Aquifer Basin (NEAB) that covers the northern West Bank of an area of about 1050 km2 and spreads inside the green line. c) Western Aquifer Basin (WAB), whose area in the West Bank is about 1795 km2 and it is spreading inside the Green Line (Israel). The total annual recharge for these aquifers is about 679 Mm3/y. Water demand study at the area shows that the area includes about 360 Palestinian wells extracting about 54 Mm3/y from these aquifers. The Israeli occupation is using another 49 wells, extracting about 57 Mm3/y. About 300 springs are located in West Bank; 112 of these springs are considered as fresh water resources, discharging about 64 Mm3/y. The rest discharge brackish water, at a rate of 30 – 50 Mm3/y. In total, the Palestinians are using about 18% of the total water available at West Bank and the rest is used by the Israelis. Surface water distribution shows that the Palestinians have no access to Jordan River water or any of its tributaries, while it discharges about 1287 Mm3/y. Climatic elements have been discussed in this study. Winds are divided into two main groups. Western or southwestern winds coming from Europe at winter times and northern or northwestern winds coming from Sahara through the summer times where at the Jordan (rift) valley, the northern winds prevail all the time. Average temperature varies from 15.5 °C in the highest level areas to 22 °C in the lowest level areas respectively. Temperature varies also with seasons. Relative humidity decreases gradually from north to south and from west to east within the same day and from time to time. Generally its average is between 50?70% reaching the lowest limit at June and the highest at January. Rainfall occurs between October and April, following a two years cycle, in general one wet and one dry year. Generally the highest average rainfall occurs at January and December and the lowest average is at May. Its average ranges between 100?700 mm/y decreasing towards south and east. About 2700?2900 Mm3/y of rainfall precipitates yearly on the area. West Bank is subdivided into two main subsurface basins: Western Basin gently dipping to the west and of high average rainfall; and Eastern Basin of higher dips to the east and lower average rainfall. The average potential evaporation is about 1850 mm/y, its highest monthly average generally at July (no rainfall), while the lowest monthly average evaporation is at January and February (the highest monthly average rainfall). Generally, it increases towards east and south. Domestic water supply varies from 43 L/C/d to about 127 L/C/d with an average of 79 L/C/d. Part of this supply is considered as losses of about 25% ? 30%. The Palestinian agricultural demand is about 86, 37 and 49 Mm3/y coming from wells and springs respectively. The total amount of yearly rainfall at West Bank ranges between 2700? 2800 Mm3/y. Most of it (65?70%) is lost by evaporation. This means about 1960 Mm3/y, wadis runoff is about 2.2% (62 Mm3/y) and the infiltration is about 24.6% (778 Mm3/y) that is the renewable annual average total recharge.

Το πρώτο μέρος αυτής της διδακτορικής διατριβής εξετάζει την υδρολογική κατάσταση στην Παλαιστίνη: την τοπογραφία, την γεωλογία, το κλίμα και την κατανάλωση ύδατος. Τοπογραφικά η Παλαιστίνη διαιρείται σε πέντε περιοχές, την υφαλοκρηπίδα, την παράκτια περιοχή, την ορεινή περιοχή, την έρημο Negev και την περιοχή της κοιλάδας Araba της Ιορδανίας. Γεωλογικά η Δυτική Όχθη επηρεάζεται από δύο τύπους πτυχώσεων, που διαμορφώνουν τα αντίκλινα και τα μονοκλινή σε όλη τη Δυτική Όχθη. Το αντίκλινο Fara'a είναι ένα από αυτά. Τα ρήγματα στην περιοχή είναι αποτέλεσμα των μετακινήσεων στο ηπειρωτικό βύθισμα της κοιλάδας του Ιορδάνη. Η λιθοστρωματογραφία της περιοχής περιλαμβάνει από νεότερα πετρώματα του τεταρτογενούς και του τριτογενούς, ως παλαιότερα του κρητιδικού και του κάτω ιουρασικού. Η περιοχή θεωρείται ξηρή έως ημίξηρη τυπικά μεσογειακή περιοχή. Η Δυτική Όχθη θεωρείται ως ορεινός υδροφορέας, που περιλαμβάνει τρεις κύριες υπολεκάνες: α) Την λεκάνη του ανατολικού υδροφορέα, με έκταση 2705 km2 που οριοθετείται από τον ποταμό Ιορδάνη και τη Νεκρά Θάλασσα από την ανατολή. β) Τη λεκάνη του βοειοανατολικού υδροφορέα, που καλύπτει το βόρειο τμήμα της Δυτικής Όχθης, έχει έκταση περίπου 1050 km2 και εκτείνεται και πέρα από την πράσινη γραμμή. γ) Τη λεκάνη του δυτικού υδροφορέα, η οποία στη Δυτική Όχθη έχει έκταση περίπου 1795 km2 και εκτείνεται και πέρα από την πράσινη γραμμή (μέσα στο Ισραήλ). Η συνολική ετήσια επαναφόρτιση για αυτά τα υδροφόρα στρώματα είναι περίπου 679 Μm3/Υ. Η μελέτη της ζήτησης νερού δείχνει ότι στην περιοχή υπάρχουν περίπου 360 Παλαιστινιακές γεωτρήσεις, που αντλούν περίπου 54 Mm3/Υ από αυτά τα υδροφόρα στρώματα. Οι Iσραηλινές δυνάμεις κατοχής χρησιμοποιούν άλλες 49 γεωτρήσεις, που αντλούν περίπου 57 Mm3/Υ. Περίπου 300 πηγές βρίσκονται στη Δυτική Όχθη, από τις οποίες 112 παρέχουν γλυκό νερό με παροχή περίπου 64 Mm3/Υ. Οι υπόλοιπες βγάζουν υφάλμυρο νερό με παροχή 30 – 50 Mm3/Υ. Στο σύνολο, οι Παλαιστίνιοι χρησιμοποιούν περίπου 18% του διαθέσιμου νερού στη Δυτική Όχθη, ενώ το υπόλοιπο χρησιμοποιείται από τους Ισραηλινούς. Η κατανομή των επιφανειακών υδατικών πόρων δείχνει ότι οι Παλαιστίνιοι δεν έχουν καμία πρόσβαση στο νερό του Ιορδάνη ή οποιουδήποτε από τους παραπόταμούς του, ενώ η παροχή του είναι περίπου 1287 Mm3/Υ. Τα κλιματολογικά στοιχεία έχουν αναλυθεί επίσης σε αυτήν την διατριβή. Οι άνεμοι διαιρούνται σε δύο κύριες ομάδες: α) Σε δυτικούς ή νοτιοδυτικούς, που προέρχονται από την Ευρώπη την περίοδο του χειμώνα και β) σε βόρειους ή βορειοδυτικούς που προέρχονται από Σαχάρα την περίοδο του θέρους, ενώ στην κοιλάδα του Ιορδάνη βόρειοι άνεμοι πνέουν όλον τον χρόνο. Η μέση θερμοκρασία ποικίλλει από 15,5 °C στις περιοχές μεγαλύτερου υψομέτρου ως 22 °C στις περιοχές χαμηλού υψομέτρου, ενώ μεταβάλλεται και με την εποχή. Η σχετική υγρασία μειώνεται βαθμιαία από Βορρά προς νότο και από δυτικά προς τα ανατολικά μέσα στην ίδια μέρα, καθώς και από εποχή σε εποχή. Γενικά ο μέσος όρος της είναι μεταξύ 50?70% και φθάνει στο χαμηλότερο όριο τον Ιούνιο και στο υψηλότερο τον Ιανουάριο. Οι βροχοπτώσεις εμφανίζονται μεταξύ του Οκτωβρίου και του Απριλίου, ακολουθώντας έναν κύκλο δύο ετών, αποτελούμενο γενικά από ένα υγρό και ένα ξηρό έτος. Γενικά οι υψηλότερες μέσες βροχοπτώσεις εμφανίζονται τον Ιανουάριο και το Δεκέμβριο, ενώ οι χαμηλότερες τον Μάιο. Οι μέσες τιμές που κυμαίνονται μεταξύ 100 και 700 mm/y, μειώνονται προς νότο και ανατολή. Περίπου 2700?2900 Mm3/Υ βροχοπτώσεων πέφτουν ετησίως στην περιοχή.