Istället för slagruta: Grundvattenprospektering i Sydafrika med hjälp av satellitbilder och geogra
Satellitbilder och geografiska informationssystem, GIS, kan inte helt ersätta fältstudier vid grundvattenprospektering i torra områden. Däremot utgör de ett värdefullt komplement som ökar effektiviteten och bidrar till att minska de ofta mycket omfattande och kostsamma fältundersökningarna som är nödvändiga för att uppnå ett gott resultat. Det konstaterar Nils Kellgren i en doktorsavhandling på Chalmers.
Nils Kellgren har arbetat i norra Sydafrika i ett område med huvudsakligen kristallin berggrund, där utvinning av grundvatten är hänvisad till större spricksystem, eventuellt i kombination med magasinering i lösa avlagringar. Forskningen har varit inriktad på att finna metoder för att med hjälp av satellitdata med större säkerhet kunna urskilja områden för detaljundersökningar. Tolkningen av grundvattenindikatorer har fokuserat på linjära geologiska strukturer, vegetation och dräneringsmönster som i GIS har integrerats med övriga tillgängliga och i fält insamlade data. Övriga data inkluderar bland annat diverse kartmaterial och brunnsinformation. Brunnsdata har t.ex. samlats in både från arkiv och undersökningar i fält, som också omfattar noggrann positionering med GPS.
Utvalda målområden har följts upp i fält med geofysiska undersökningar och borrning. Resultat från projektet i Sydafrika visar på en ökad träffsäkerhet i brunnsborrningen, med större andel lyckade brunnar med en högre genomsnittlig kapacitet. Projekten har dock visat att fjärranalys (satellitbilder) och GIS inte kan ersätta detaljerade fältundersökningar, utan endast är ett hjälpmedel att begränsa dessa undersökningar till de mest lovande platserna. Projekten har också visat att det är svårt att bestämma värdet av olika grundvatten-indikatorer tolkade från satellitdata, utan detaljerade fältundersökningar. Det är dock tydligt från ekonomiska analyser i projekten att även begränsade ökningar i träffsäkerhet kan motivera stora investeringar i satellitdata och GIS-analys av data. Projektet har huvudsakligen finansierats av Sida.
Undersökningen är ett led i den forskning som Geologiska institutionen på Chalmers sedan mitten på 80-talet bedriver kring användning av fjärranalys för identifiering och analys av grundvattenförande zoner i kristallint berg. Den första tiden av detta arbete bedrevs i nära samarbete med Rymdbolaget och huvudsyftet var att utvärdera bildmaterial främst från SPOT satelliten för tillämpningar inom ingenjörsgeologi och hydrogeologi. De senaste tio åren har forskningsarbetet till stor del bedrivits kring tillämpningar av fjärranalys och GIS för grundvattenprospektering i semi-arida områden. Forskningen har genomförts i nära samarbete med lokala vattenmyndigheter i Sydafrika, Ghana och Botswana. Projekten har genomförts i områden som antingen har lidit stor brist på tillförlitlig vattenförsörjning av acceptabel kvalitet (t.ex. i Voltabäckenet i Ghana) eller områden som är utsatta för återkommande svåra torrperioder (t.ex. i norra Sydafrika). Gemensamt för dessa områden är att de hydrogeologiska förutsättningarna är besvärliga och träffsäkerheten vid brunnsborrning låg med andelen lyckade brunnar ibland så låg som 20%.
Avhandlingen ”Applicability of Remote Sensing Techniques to Groundwater Exploration in Semi-Arid Hard Rock Terrain” försvaras vid en offentlig disputation den 15 februari kl 10.15 i sal VG, Sven Hultins gata 6, Chalmers tekniska högskola, Göteborg.
Mer information
Nils Kellgren, Geologiska institutionen, Chalmers, tel. 031-7729025, epost: nils.kellgren@geo.chalmers.se
