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Prof. Safieeldin Mohamed Metwally : Der Wiederaufbau Ägyptens

Prof. Safieeldin Mohamed Metwally

Nationales Zentrum für Wüstenforschung


 

Eine halbe Million Hektar Landgewinnung in der Westlichen Wüste in Ägypten hängt vom Grundwasser ab.

Das untersuchte Gebiet liegt westlich des Nils im südlichen Teil des alten Nildeltas aus dem Mesozoikum. Es ist begrenzt von der Oase El Bahariya im Westen, dem Nil im Osten, der Straße von El Bahariya nach Kairo im Norden und der Stadt Asyut im Süden. Es erstreckt sich von 29 Grad 5 Minuten (29° 05’) bis 30° 39’ östlicher Länge und von 27° 23’ bis 28° 58’ nördlicher Breite, und es umfaßt ein Gebiet von etwa 11.443 km2.

Das bodengeologische Umfeld zeigt, daß das untersuchte Gebiet von einer Sanddecke bedeckt ist, dazu etwas Kies und einige Kalksteinhänge. Die Geofraktur wurde mit geologischen und TM-Landsat-Bildern und Radarbildern per Satellit erkundet (Abbildung 1). Diese Elemente der Bodenstruktur zeigen Verläufe in die Richtungen NW-SO (Nordwest-Südost), NO-SW und WNW-ONO.

Um das Grundwasserpotential des untersuchten Gebiets zu beurteilen, wurden verschiedene geologische und geophysikalische Techniken verwendet, um die bodennahen Eigenschaften wiederzugeben – man nutzte Weltraumradar und Bodenradar, um diese Eigenschaften zu ermitteln. Satellitenradar entdeckte die bodennahen Wasserschichten, die dann mit Bodenradar (GPR) in größere Tiefen weiter verfolgt wurden. Die angenommenen bodennahen Kanäle ließen sich auf den Weltraumradarbildern und auf den Radarprofilen ausmachen.

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Abb. 1: Aufgrund von Satellitenbildern erstelltes Bild der Geofraktur in der untersuchten Region Ägyptens. (NCDR/Prof. Metwally )

Um die Strukturtrends des untersuchten Gebiets zu bestätigen, wurden die verfügbaren Daten über Gravitationsanomalien nach Bouguer gefiltert, um die tieferen und flacheren Strukturen besonders hervorzuheben.

Die aus der so gefilterten Karte gewonnene Karte der Bodenverwerfungen zeigt, daß das Gebiet zwei größere Verwerfungsrichtungen aufweist; diese sind NO-SW (der „Syrische Bogen“) und NW-SO. Im nördlichen Teil des untersuchten Gebiets ist die Erhebung Kairo-Mahariya eingezeichnet. Der Block dieser Erhebung könnte die Ausbreitung des alten Nilarms nach Norden unterbrechen und die Verlagerung der Nilarme nach Osten verursachen. Eine Grabenstruktur verläuft von NW nach SO und könnte mit dem unterirdischen natürlichen Kanal zusammenhängen, auf den Raum- und Bodenradar schließen lassen. Die NW-SO- und SO-SW-Verwerfungen lassen sich erklären, wenn man die Bewegungsrichtung zwischen Afrika und Eurasien umkehrt, von der Linksrichtung im Mitteljura zur Rechtsrichtung im späteren Kreidezeitalter. Den Tiefenabstand zum Grundgebirge berechnete man mit Analysetechniken und Übertragung des zweidimensionalen Modellprofils, das die Grundstrukturen und -tiefen wiedergibt.

74 vertikale elektrische Widerstandsmessungen (VES) und vier Widerstandsmessungen mit zweidimensionalen Bildern wurden im untersuchten Gebiet durchgeführt (Abbildung 2). Die Leitfähigkeit (AB/2) liegt zwischen 700 und 2000 Metern für die maximale Tiefe zur Abgrenzung der Grundwasserschicht in dem Gebiet. Die gewonnenen Daten wurden mit modernsten analytischen und numerischen Techniken interpretiert.

Ein Modell besteht aus vier Schichten, sie ergaben sich aus der analytischen Interpretation, die als Ausgangsmodell für das numerische Modellverfahren diente. Mit Hilfe der Auswertung der VES-Daten wurden 13 geoelektrische Profile in Ost-West- sowie drei in Nord-Südrichtung erstellt. Dann wurde eine Reihe von Karten, Leitfähigkeit, Dicke und Tiefe betreffend, erstellt.

Ein Geographisches Informationssystem (GIS) ist ein computergestütztes System, das dazu dient, geographische Informationen zu speichern und zu manipulieren, um die Möglichkeiten der Datennutzung zu erweitern; dazu liefert es Werkzeuge für die Verwaltung, Umklassifizierung, Kombination und Überlagerung der erfaßten Daten. Mit Hilfe des GIS erstellte Modelle lieferten viele Szenarien für die erste und zweite wasserführende Schicht, die darauf schließen lassen, daß im Großteil des Gebiets Grundwasser so existiert, wie es die Widerstandsmessungen nahegelegt hatten.

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Abb. 2: Karte der weiteren aufgrund der Satellitenbilder durchgeführten Untersuchungen am Boden. (NCDR/Prof. Metwally)

Der südliche Teil des untersuchten Gebiets ist für die Grundwasserexploration lohnender (Abbildung 3). Die höhere Priorität des südlichen Teils ist auf die besseren geeigneten Widerstände und Dicken der Sandstein- und Kalkstein-Wasserschicht zurückzuführen. Darüber hinaus reduziert der Nachfluß aus dem Nil über die südliche und östliche Grenze des untersuchten Gebiets den Salzgehalt in dem Gebiet. Die Karten der GIS-Modelle ergaben folgendes:

1. Es gibt einen ausgeprägten Verlauf alter, überdeckter Wasserflüsse in NW-SO-Richtung, der mit Zonen höherer Priorität der GIS-Modellkarte übereinstimmt.

2. Die Spuren der überdeckten Wasserflüsse stimmen mit den Strukturen überein, die aus den Messungen zu Geologie, Gravität und elektrischem Widerstand abgeleitet und bestätigt wurden.

3. Die Lagen der alten natürlichen Kanäle können als die vielversprechendsten Standorte für die zukünftige Bohrung von Wasser in der Sandstein-Grundwasserschicht betrachtet werden.

4. Die Kalkstein-Grundwasserschicht erstreckt sich über das gesamte Gebiet und zeigt höhere Priorität in der Nähe des Verlaufs des überlagerten Kanals, wo die Bruchintensität zunehmen kann.

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Abb. 3: Aufgrund der Untersuchungen identifizierte Bereiche, in denen die Grundwasserexploration lohnend ist. (NCDR/Prof. Metwally)