Hydrogeology and groundwater regime of the Stanford Aquifer, South Africa

Stanford, ett mindre samhälle 150 km väst om Kapstaden, har under de senaste åren sett en ökad turism och utveckling, vilket har medfört ett ökat behov av färskvatten. I dagsläget används en naturlig källa som täkt för kommunens vattenbehov, men källans hållbara vattenavgivningsförmåga på 33 000 m3/månad är otillräcklig och en kompletterande täkt är nödvändig. Stanfordakvifären består av två formationer, den grovkorniga Klein Brakformationen och den finkorniga Waenhuiskransformationen. Klein Brakformationen utgör den större delen av akvifären, medan Waenhuiskransformationen fungerar som semi-tätande lager för akvifären, samtidigt som en del av den också är vattenbärande och utgör en del av akvifären. Hydrogeologin är stark präglad av de sediment som avsatts i de två äldre flodfårorna (Klein River och Koue Vlakte vari Klein Brakformationen är deponerad) som nu fungerar som en form av flödeskanaler i akvifären. Särkilt sedimenten avsatta i Koue Vlakte-fåran anses vara hydrogeologisk viktiga och ett provpumpningstest utfördes för att utvärdera dess hydrogeologiska egenskaper. Baserat på provpumpningsresultaten har man beslutat att använda området vid Koue Vlakte-fåran till kompletterande täkt för kommunens behov. Genom att upprätta en vattenbalans för akvifären, har vi kunnat kvantifiera mängden vatten som tillförs akvifären lateralt från omkringliggande formationer. Den totala mängden uppskattas till 21 840 000 m3 årligen varav 3 900 000 m3 från nederbörd. Detta innebär att det laterala tillflödet och ytavrinningen från omkringliggandes formationer är betydligt större än vad man hittills har trott.This study focuses on the Stanford Aquifer which is located in the Overberg region in the Western Cape of South Africa. The ’Eye’, a captured spring, is used as source for potable water for the local municipality and extraction have in recent years exceeded the sustainable yield of 33 000 m3/month and a supplementary source is therefore needed. The aim of this study is to develop a conceptual model of the aquifer by analysing and compiling years of monitoring data as well as results from previous studies and field investigations. The aquifer is primarily formed within the gravelly Klein Brak Formation and to a lesser extent also within the overlying sandy Waenhuiskrans Formation. Extensive calcrete lenses within the Waenhuiskrans Formation are having a semi-confining effect on the aquifer, evident from long-term monitoring data. Therefore it is suggested that the aquifer is a confined but leaky type of aquifer. Furthermore, two palaeochannels (Klein River and Koue Vlakte Palaeochannel) have been identified within the study area, filled with the Klein Brak Formation they are expected to be high yielding hydrogeological features. The hydraulic parameters of the Koue Vlakte Palaeochannel were examined through a pump test, which confirmed the expected high yield nature. Based on the result from the pump test it has been decided to use the Koue Vlakte Palaeochannel as an additional groundwater source. Recharge have been estimated using the chloride mass balance and Breede River basin study methods and suggest that recharge occurs both through precipitation and lateral inflow from adjacent formations. The fact that the Stanford Aquifer is endorheic, has a large infiltration potential, suggests that recharge through precipitation is significant. Furthermore, isotopic analysis confirms a meteoric origin of the water within in the Stanford Aquifer