Modeling seawater intrusion in overexploited aquifers in the absence of sufficient data: application to the aquifer of Nea Moudania, northern Greece

Siarkos, Ilias; Latinopoulos, P.

doi:10.1007/s10040-016-1455-2

Cited by 27 publications

(26 citation statements)

References 40 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…The groundwater hydrology model MODFLOW has been used for the simulation of groundwater flow and the estimation of the water balance of the Almyros aquifer. MODFLOW has been successfully applied in aquifer systems in Greece such as in the Lake Karla aquifer [16,53,55], in Eidomeni-Evzones region in Axios basin [56], in Moudania aquifer [57], on Thira aquifer in Santorini island [58,59], in Glafkos aquifer in Patras Gulf [60], in Cyclades [61], and in Messara aquifer system in Crete [62].…”

Section: Groundwater Flow Model Descriptionmentioning

confidence: 99%

See 1 more Smart Citation

An Integrated Modeling System for the Evaluation of Water Resources in Coastal Agricultural Watersheds: Application in Almyros Basin, Thessaly, Greece

Lyra

Λουκάς

Sidiropoulos

et al. 2021

Water

View full text Add to dashboard Cite

This study presents an integrated modeling system for the evaluation of the quantity and quality of water resources of coastal agricultural watersheds. The modeling system consists of coupled and interrelated models, including (i) a surface hydrology model (UTHBAL), (ii) a groundwater hydrology model (MODFLOW), (iii) a crop growth/nitrate leaching model (REPIC, an R-ArcGIS-based EPIC model), (iv) a groundwater contaminant transport model (MT3DMS), and (v) a groundwater seawater intrusion model (SEAWAT). The efficacy of the modeling system to simulate the quantity and quality of water resources has been applied to the Almyros basin in Thessaly, Greece. It is a coastal agricultural basin with irrigated and intensified agriculture facing serious groundwater problems, such as groundwater depletion, nitrate pollution, and seawater intrusion. Irrigation demands were estimated for the main crops cultivated in the area, based on precipitation and temperature from regional weather stations. The models have been calibrated and validated against time-series of observed crop yields, groundwater table observations, and observed concentrations of nitrates and chlorides. The results indicate that the modeling system simulates the water resources quantity and quality with increased accuracy. The proposed modeling system could be used as a tool for the simulation of water resources management and climate change scenarios.

show abstract

Section: Groundwater Flow Model Descriptionmentioning

confidence: 99%

“…SEAWAT has been successfully applied in coastal aquifer systems in Greece such as in Santorini island in Thira aquifer [58,59], in Cyclades [61], in Nea Moudania [57,77], in Glafkos aquifer in Gulf of Patras [60].…”

Section: Chloride Solute Transport and Dispersion Model Descriptionmentioning

confidence: 99%

An Integrated Modeling System for the Evaluation of Water Resources in Coastal Agricultural Watersheds: Application in Almyros Basin, Thessaly, Greece

Lyra

Λουκάς

Sidiropoulos

et al. 2021

Water

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Stigter et al [15] applied the FEN code, which consists of well-known groundwater flow codes in three coastal aquifers located in Morocco, Portugal and Spain in order to simulate climate change impacts. Siarkos and Latinopoulos [21] applied the finite difference code SEAWAT to an overexploited coastal aquifer located in north Greece. SEAWAT model has been also applied in Nile Delta Aquifer [22], in a coastal aquifer in Lebanon [23] and in the aquifer systems located in Apulia region, Italy [24,25].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

“…Simulation grid of PRDP phreatic aquifer along with key boundary conditions. Where no specific outer boundary condition is indicated, no flow conditions are implied.SEAWAT model calibration was based on the methodological framework of Siarkos and Latinopoulos[21], according to which steady-state (only groundwater flow), false transient and transient simulations are involved in the calibration procedure. With regard to transient simulation, monthly stress periods were used for a two-year model application period (October 2013-September 2015).…”

mentioning

confidence: 99%

Investigating the Effects of Agricultural Water Management in a Mediterranean Coastal Aquifer under Current and Projected Climate Conditions

Pisinaras¹,

Paraskevas²,

Παναγόπουλος³

2021

Water

View full text Add to dashboard Cite

Coastal delta plains are areas with high agricultural potential for the Mediterranean region because of their high soil fertility, but they also constitute fragile systems in terms of water resources management because of the interaction of underlying aquifers with the sea. Such a case is the Pinios River delta plain located in central Greece, which also constitutes a significant ecosystem. Soil and Water Assessment Tool (SWAT) and SEAWAT models were combined in order to simulate the impact of current water resources management practices in main groundwater budget components and groundwater salinization of the shallow aquifer developed in the area. Moreover, potential climate change impact was investigated using climate data from Regional Climate Model for two projected periods (2021–2050 and 2071–2100) and two sea level rise scenarios (increase by 0.5 and 1 m). Modeling results are providing significant insight: although the contribution of the river to groundwater inflows is significant, direct groundwater recharge from precipitation was found to be higher, while capillary rise constitutes a major part of groundwater outflows from the aquifer. Moreover, during the simulation period, groundwater flow from the aquifer to the sea were found to be higher than the inflows of seawater to the aquifer. Regarding climate change impact assessment, the results indicate that the variability in groundwater recharge posed by the high variability of precipitation during the projected periods is increasing the aquifer’s deterioration potential of both its quantity and quality status, the latter expressed by the increased groundwater Cl− concentration. This evidence becomes more significant because of the limited groundwater storage capacity of the aquifer. Concerning sea level rise, it was found to be less significant in terms of groundwater salinization impact compared to the decrease in groundwater recharge and increase in crop water needs.

show abstract

“…Chalkidiki peninsula, as already mentioned in Section 5.1, owing to its system of active faults, provides an interesting field for studying ground displacements, related to tectonic activity. Nonetheless, an also noteworthy subsidence phenomenon is identified on the west coasts of Chalkidiki peninsula, which is associated with over-exploitation of groundwater reserves, as reported in N. Panteli (2016); Siarkos and Latinopoulos (2016); Theodossiou (2016); Theodossiou et al (2014); Veranis et al (2016).…”

Section: Changes In the Aquifer System Of Western Chalkidiki Regionmentioning

confidence: 71%

Multi-temporal SAR interferometry for monitoring ground deformation in Greece

Αλατζά¹

View full text Add to dashboard Cite

Η παρούσα διατριβή εστιάζει στις εφαρμογές της συμβολομετρίας SAR και συγκεκριμένα, στις τεχνικές InSAR για διαχρονική παρακολούθηση των μετατοπίσεων του εδάφους, σε ενεργές τεκτονικά περιοχές του Ελλαδικού χώρου. Τρεις περιοχές σεισμικού ενδιαφέροντος, επιλέχθηκαν για μελέτη εδαφικών παραμορφώσεων με μεθόδους διαχρονικής συμβολομετρίας. Επίσης, δύο μεγάλα σεισμικά γεγονότα στον Ελλαδικό χώρο, αποτέλεσαν τη βάση για την ανάπτυξη μίας μεθοδολογίας για την επεξεργασία δεδομένων από τον δορυφόρο ERS, με βελτιωμένη ακρίβεια στη συνοχή φάσης. Για τη μελέτη χρονοσειρών αξιοποιήθηκαν δεδομένα από το 1992 έως το 2019, από τους δορυφόρους ERS, ENVISAT και Sentinel-1. Η συνδυασμένη μέθοδος των σταθερών σκεδαστών και των υποσυνόλων μικρών βάσεων StaMPS/MTI (Stanford Method for Persistent Scatterers-Multi-Temporal InSAR) εφαρμόστηκε σε δεδομένα από τους δορυφόρους ERS και ENVISAT. Η μέθοδος σταθερώνσκεδαστών του Stanford (Stanford Method for Persistent Scatterers) εφαρμόστηκε σε δεδομένα από τον δορυφόρο Sentinel-1. Με στόχο τον προσδιορισμό των οριζόντιων και κάθετων μετατοπίσεων, οι ταχύτητες LOS αναλύθηκαν στις κάθετες και οριζόντιες συνιστώσεις της κίνησης. Η διερεύνηση των αλγορίθμων και παραμέτρων του βήματος της συμπροσαρμογής των εικόνων SAR οδήγησε σε έναν βέλτιστο συνδυασμό, με στόχο τη δημιουργία μεθοδολογίας, για να χρησιμεύσει ως μία γενική προσέγγιση για την επεξεργασία δεδομένων από ιστορικούς δορυφόρους. Προσδιορίστηκε ο πιο αποτελεσματικός συνδυασμός αλγορίθμων και παραμέτρων, που παρέχει την βέλτιστη συνοχή εικόνων και αξιολογήθηκε από στατιστική ανάλυση της συνοχής φάσης. Η μελέτη χρονοσειρών για το νησί της Αμοργού με τη χρήση μεθόδων διαχρονικής συμβολομετρίας SAR, αφενός επιβεβαίωσε τις προϋπάρχουσες τεκτονικές μελέτες που έχουν πραγματοποιηθεί στην περιοχή, αφετέρου πρόσθεσε πληροφορίες σχετικά με τη νεοτεκτονική συμπεριφορά του νησιού και το συσχετισμό της με το σεισμικό γεγονός του 1956. Συγκεκριμένα, η ανύψωση στην ΝΑ ακτή του νησιού, σχετίζεται με ανύψωση του υποκείμενου τομέα του ρήγματος που υπάρχει στην περιοχή. Επίσης, η καθίζηση που εντοπίστηκε στην Χοζοβιώτισσα, σχετίζεται με την καθίζηση του υπερκείμενου τομέα του ρήγματος στην περιοχή. Συνοψίζοντας, η ερμηνεία των εκτιμώμενων μετατοπίσεων στην Αμοργό,υποδηλώνει ότι οι κινήσεις του ανώτερου φλοιού, αντικατοπτρίζουν μετασεισμική χαλάρωση, γεγονός που προκύπτει από μεγάλους σεισμούς, ως ανακατανομή της παραμόρφωσης και της έντασης. Η μελέτη στην περιοχή των Κυθήρων, παρουσίασε, οριζόντιες μετατοπίσεις στην ΝΑ ακτή κοντά στον Ποταμό, με μέγιστη τιμή -3mm/y (ανατολικής κίνησης) και δυτικά από το Λιβάδι, μικρότερης έντασης. Κατακόρυφες μετατοπίσεις έως 5mm/y εντοπίστηκαν για τη χρονική περίοδο 2015-2019. Οι κατακόρυφες μετατοπίσεις είναι κατά μία τάξη μεγαλύτερες της μακροχρόνιας ανύψωσης στο νησί, που πιθανόν οφείλονται σε ασεισμική ολίσθηση ή καθίζηση υποπλακών. Όσον αφορά τη μελέτη στη Χαλκιδική, δεδομένης της υπερεκμετάλλευσης της λεκάνης απορροής των Μουδανιών, όπως παρατηρήθηκε από υδρολογικές μελέτες στην περιοχή, για την χρονική περίοδο πριν το 2014, τα αποτελέσματα των χρονοσειρών για το χρονικό διάστημα 2014-2018, πρόσθεσαν νέα γνώση σχετικά με τις πρόσφατες παραμορφώσεις του εδάφους, που σχετίζονται με την υπερεκμετάλλευση του υδροφόρου ορίζοντα στα Μουδανιά, υποδηλώνοντας ότι δεν έχει αποκατασταθεί η ισορροπία και ότι το φαινόμενο της υπερκμετάλλευσης του υδροφόρου ορίζοντα συνεχίζεται και μετά το 2014. Η ανάπτυξη ειδικής μεθοδολογίας για το στάδιο της συμπροσαρμογής των εικόνων, η οποία επιφέρει αισθητή βελτίωση στη συνοχή φάσης των εικόνων από τον δορυφόρο ERS, είναι εφαρμόσιμη σε κάθε τύπο εδάφους (αγροτικό ή αστικό περιβάλλον) και δεν απαιτεί ιδιαίτερη υπολογιστική ισχύ, λόγω του αποτελεσματικού συνδυασμού γρήγορων υπολογιστικά αλγορίθμων.

show abstract

Modeling seawater intrusion in overexploited aquifers in the absence of sufficient data: application to the aquifer of Nea Moudania, northern Greece

Cited by 27 publications

References 40 publications

An Integrated Modeling System for the Evaluation of Water Resources in Coastal Agricultural Watersheds: Application in Almyros Basin, Thessaly, Greece

An Integrated Modeling System for the Evaluation of Water Resources in Coastal Agricultural Watersheds: Application in Almyros Basin, Thessaly, Greece

Investigating the Effects of Agricultural Water Management in a Mediterranean Coastal Aquifer under Current and Projected Climate Conditions

Multi-temporal SAR interferometry for monitoring ground deformation in Greece

Contact Info

Product

Resources

About