Hydrogeological assessment of springs and groundwater in Carrizal, Costa Rica
(2020) In ISRN VTGM05 20201Civil Engineering (M.Sc.Eng.)
Engineering Geology
- Abstract
- The main purpose of this thesis is to increase the understanding of how hydrogeological conditions are affecting the local water resources in Carrizal on the Barva Volcano, Costa Rica. Hydrogeological investigations of spring characteristics, soil infiltration rates and water flow in springs and rivers were conducted at the study area in Costa Rica as part of a Minor Field Study (MFS). A statistical analysis comparing spring flow rates and precipitation, based on data collected by Costa Rican organisations during several years, led to the conclusion of a potential water age of 0-24 months in aquifers discharging in the assessed springs. A recent decrease of flowrate in the local springs on the volcano can therefore be explained by less... (More)
- The main purpose of this thesis is to increase the understanding of how hydrogeological conditions are affecting the local water resources in Carrizal on the Barva Volcano, Costa Rica. Hydrogeological investigations of spring characteristics, soil infiltration rates and water flow in springs and rivers were conducted at the study area in Costa Rica as part of a Minor Field Study (MFS). A statistical analysis comparing spring flow rates and precipitation, based on data collected by Costa Rican organisations during several years, led to the conclusion of a potential water age of 0-24 months in aquifers discharging in the assessed springs. A recent decrease of flowrate in the local springs on the volcano can therefore be explained by less precipitation than the average in the years 2018 and 2019.
Spatial and temporal variabilities in spring flow, change in groundwater storage (ΔS) and precipitation patterns were analysed to determine groundwater flow systems communicating with springs in the study area. However, specific groundwater recharge areas were hard to delimit since possibly multiple flow systems were found to be communicating with the same spring. Overall high values of ΔS were calculated from the water balances but more research is needed to see if this contributes to Mountain Block Recharge (MBR) or discharges in unstudied areas further down on the volcano. (Less) - Popular Abstract (Swedish)
- Hydrogeologisk bedömning av källor och grundvatten i Carrizal, Costa Rica
Tillgången på vatten har minskat drastiskt i de vattenkällor byn Carrizal får sitt dricksvatten ifrån. På vulkansluttningen där vattenkällorna ligger, bedöms grundvattenresurserna vara kortvariga och känsliga för nederbörd – användandet av dem bör anpassas därefter för att anses hållbart.
Ett fältarbete i form av en "Minor Field Study" utfördes i Costa Rica för att samla in data om källor, markens förmåga att släppa igenom vatten och flöden i vattendrag. De viktigaste slutsatserna från fältarbetet är att jordlagren visar på hög förmåga att släppa igenom vatten och flödet kan vara högre i källor än i flertalet intilliggande vattendrag. Detta betyder att ytvatten... (More) - Hydrogeologisk bedömning av källor och grundvatten i Carrizal, Costa Rica
Tillgången på vatten har minskat drastiskt i de vattenkällor byn Carrizal får sitt dricksvatten ifrån. På vulkansluttningen där vattenkällorna ligger, bedöms grundvattenresurserna vara kortvariga och känsliga för nederbörd – användandet av dem bör anpassas därefter för att anses hållbart.
Ett fältarbete i form av en "Minor Field Study" utfördes i Costa Rica för att samla in data om källor, markens förmåga att släppa igenom vatten och flöden i vattendrag. De viktigaste slutsatserna från fältarbetet är att jordlagren visar på hög förmåga att släppa igenom vatten och flödet kan vara högre i källor än i flertalet intilliggande vattendrag. Detta betyder att ytvatten snabbt kan bli till grundvatten och att transporter av vatten troligtvis är större under än ovan markytan.
För att kvantitativt bedöma tillgången på grundvattenresurser upprättades balansräkningar av vatten i fyra avgränsade avrinningsområden. Dessa visade på att grundvattnet fylls på i avrinningsområden högst upp på vulkanen och töms i flera avrinningsområden med källor längre ned. Källorna kan då kopplas till olika naturliga transportsystem av grundvatten, typiska för ett bergsområde. Dessa transportsystem visar på hur och var källorna förväntas få sitt vatten ifrån. De fyra vattenbalanserna baserades dels på data från fältarbetet, dels på flera års externa väderdata och flödesmätningar från costaricanska organisationer.
I en statistisk dataanalys jämfördes nederbörd och flödesdata från källor över tid. Ändamålet med analysen är att undersöka ett samband mellan källornas flöden och årlig nederbörd i området, alternativt om det finns ett samband mellan källornas flöden och ackumulerad mängd nederbörd från tidigare år. Resultatet indikerar på att det tar mellan 0 och 24 månader för nederbörd att nå källorna via transport i marken. De två senaste åren har årsnederbörden varit under det historiska medelvärdet, vilket kan förklara den senaste tiden av låga flöden i källorna. (Less)
Please use this url to cite or link to this publication:
http://lup.lub.lu.se/student-papers/record/9032962
- author
- Beckman, Markus and Sannum, Jacob LU
- supervisor
- organization
- alternative title
- Hydrogeologisk bedömning av källor och grundvatten i Carrizal, Costa Rica
- course
- VTGM05 20201
- year
- 2020
- type
- H3 - Professional qualifications (4 Years - )
- subject
- keywords
- Hydrogeology, volcanic aquifer, Water balance analysis, MBR, Costa Rica, double ring infiltrometer, spring characteristics, minor field study.
- publication/series
- ISRN
- report number
- ISRN LUTVDG/(TVTG-5169)/1-51/(2020)
- other publication id
- ISRN LUTVDG/(TVTG-5169)/1-51/(2020)
- language
- English
- additional info
- Examiner: Jan-Erik Rosberg
- id
- 9032962
- date added to LUP
- 2020-12-17 10:56:09
- date last changed
- 2020-12-17 10:56:09
@misc{9032962,
abstract = {{The main purpose of this thesis is to increase the understanding of how hydrogeological conditions are affecting the local water resources in Carrizal on the Barva Volcano, Costa Rica. Hydrogeological investigations of spring characteristics, soil infiltration rates and water flow in springs and rivers were conducted at the study area in Costa Rica as part of a Minor Field Study (MFS). A statistical analysis comparing spring flow rates and precipitation, based on data collected by Costa Rican organisations during several years, led to the conclusion of a potential water age of 0-24 months in aquifers discharging in the assessed springs. A recent decrease of flowrate in the local springs on the volcano can therefore be explained by less precipitation than the average in the years 2018 and 2019.
Spatial and temporal variabilities in spring flow, change in groundwater storage (ΔS) and precipitation patterns were analysed to determine groundwater flow systems communicating with springs in the study area. However, specific groundwater recharge areas were hard to delimit since possibly multiple flow systems were found to be communicating with the same spring. Overall high values of ΔS were calculated from the water balances but more research is needed to see if this contributes to Mountain Block Recharge (MBR) or discharges in unstudied areas further down on the volcano.}},
author = {{Beckman, Markus and Sannum, Jacob}},
language = {{eng}},
note = {{Student Paper}},
series = {{ISRN}},
title = {{Hydrogeological assessment of springs and groundwater in Carrizal, Costa Rica}},
year = {{2020}},
}