Grundwassererforschung und -management mittels Geophysik in der Nordregion von Ghana

Groundwater has been identified as the best source for rural water supply in most rural communities in the Northern region of Ghana because it eliminates the problems of water borne diseases which have affected communities in the region over the years. The guinea worm disease is presently not totally eradicated in the area and there are signals that its occurrence will be increasing in the near future if adequate measures are not implemented to curtail the problem. Adequate groundwater exploration and management appears to be the key to ensure that potable and safe water is available for the entire population of the region and that its availability on a sustainable basis is guaranteed. Groundwater facilities being provided in the area include; engineered hand dug wells, boreholes fitted with hand pumps and mechanised small towns’ piped schemes. Groundwater exploration programs implemented have however resulted in low success rates of borehole drilling because of the lack of a systematic and methodological approach. The available conventional geophysical techniques; one dimensional (1-D) electrical resistivity profiling and sounding as well as the electromagnetic (EM) methods have not been able to efficiently select suitable sites for successful borehole drilling because of their inability to successfully demarcate areas which are likely aquifer potential zones for successful groundwater abstraction. Current borehole drilling success rates especially in the Voltain rock formation are very low. The complex geological setting of groundwater systems in the area gives cause for the adoption and application of a systematic methodological approach in groundwater exploration utilising effective geophysical techniques. Available geophysical techniques which have been considered in this research work include; two dimensional (2-D) multi-electrode electrical resistivity survey, electro kinetic survey (EKS) and the radon survey.Grundwasser hat sich als die beste Quelle für die Trinkwasserversorgung in den ländlichen Regionen im nördlichen Teil Ghanas herausgestellt, weil dadurch die durch das Trinkwasser übertragenen Krankheiten ausgeschlossen werden, die seit Jahren die Gemeinden der Region befallen. Die durch den Guineawurm verursachte Krankheit ist in der Region heutzutage noch nicht ganz ausgerottet, und es gibt Hinweise, dass ihr Auftreten in der nahen Zukunft zunehmen würde, falls keine betreffenden Maßnahmen unternommen werden. Angemessene Grundwassererkundung und Grundwasser-Management sind ein wesentlicher Faktor, um sicherzustellen, dass sicheres und trinkbares Wasser für die ganze Bevölkerung der Region zur Verfügung steht und dass die Wasserverfügbarkeit auf einer nachhaltigen Basis garantiert wird. Die im Gebiet vorhandene Einrichtungen zur Grundwasserförderung umfassen handgeschachtete Brunnen, mit Handpumpen ausgestattete Bohrungen und Rohrleitungsinstallationen für größere Dörfer. Bisherige Grundwassererkundungsprogramme hatten eine niedrige Erfolgsquote (d.h. Anteil grundwasserliefernder Brunnen), weil es an den systematischen und methodologischen Ansätzen mangelte. Die verfügbaren herkömmliche geophysikalische Methoden – eindimensionale (1-D) elektrische Widerstandsprofile und -sondierungen und elektromagnetische (EM) Methoden – waren für die Ausweisung grundwasserhöfiger Bohrlokationen wenig geeignet. Die gegenwärtige Erfolgsquote von Brunnenbohrungen, besonders in der Voltain-Formation, ist sehr niedrig. Die komplexen geologischen Verhältnisse, die Grundwassersysteme im Untersuchungsgebiet prägen, gaben Anlass zur Entwicklung einer systematischen methodologischen Grundwassererkundung mit Einsatz effektiver geophysikalischer Methoden. Die verfügbaren geophysikalischen Verfahren, die in dieser Arbeit betrachtet wurden, sind die zweidimensionale (2-D) elektrische Widerstandskartierung, das elektrokinetische Verfahren (electro kinetic survey, EKS) und die Radon-Kartierung