Stable Isotopes in Precipitation and Groundwater in Iraqi Kurdistan Region: A Case Study in Sulaimani Governorate

Salar SALAM SMAIL

Bachelor's thesis

1. Introduction 2. Aim of the study 3. Hydrologic Cycle 4. Literature review 5. Study Area 6. Material and Methods 7. Results and Discussions 8. Conclusion

Abstract:

Stable isotopes in precipitation and groundwater in the Sulaimani-Warmawa Sub-basin in the Kurdistan Region of Iraq have been examined using stable isotopes of Oxygen-18 (18O) and Deuterium (2H). The study area is located in the Sulaimani Governorate, in the Kurdistan Region of Iraq, which is a semiarid region with seasonal precipitation in winter. Groundwater is one of the most important water resources in the region and especially in rural areas, due to the lack of a water distribution system. The main river of interest is the Tanjero River, close to the Sulaimani city. In total, 10 groundwater samples were collected during April 2022 for anion, cations, trace elements and stable isotopes of oxygen-18 (18O) and Deuterium (2H). The groundwater line has been created for the area and compared to the global meteoric water line (GMWL), local meteoric water line (LMWL), which was developed for Zagros, and local groundwater line (LGWL) in the study area. According to the result, the new groundwater water line (GWL) has a higher slope and intercept than the local groundwater line (GWL) in the study area. In addition, the GWL for the groundwater samples in the study area has a higher slope and intercepts the local meteoric water line (LMWL) established for Zagros. The GWL for the study area is almost the same when compared to the local groundwater line (LGWL). It can be concluded that the result of Deuterium (2H) and oxygen-18 (18O) analyses revealed that the recharge is from winter rainfall with no or limited evaporation before infiltration.

Abstract:

Stabilní izotopy ve srážkách a podzemních vodách v subpovodí Sulaimani-Warmawa v irácké oblasti Kurdistán byly zkoumány pomocí stabilních izotopů kyslíku-18 (18O) a deuteria (2H). Studovaná oblast se nachází v provincii Sulaimani, v irácké oblasti Kurdistán, což je semiaridní oblast se sezónními srážkami v zimě. Podzemní voda je jedním z nejdůležitějších vodních zdrojů v region, zejména ve venkovských oblastech kvůli chybějícímu vodovodnímu systému. Hlavní řekou je Tanjero nedaleko města Sulaimani. Celkem bylo během dubna 2022 odebráno 10 vzorků podzemních vod na anion, kationty, stopové prvky a stabilní izotopy kyslíku-18 (18O) a deuteria (2H). Izotopová linie podzemní vody (GWL) byla vytvořena pro studovanou oblast a porovnána s globální linií meteorické vody (GMWL), místní linií meteorické vody (LMWL), která byla vyvinuta pro Zagros, a místní linií podzemní vody (LGWL). Podle výsledků má nová linie podzemní vody (GWL) vyšší sklon a průsečík než místní linie podzemní vody (GWL). Kromě toho má GWL pro vzorky podzemní vody ve studované oblasti vyšší sklon a protíná místní meteorickou vodní linii (LMWL) stanovenou pro Zagros. GWL pro studovanou oblast je téměř stejná ve srovnání s místní linií podzemní vody (LGWL). Lze uzavřít, že výsledek analýz deuteria (2H) a kyslíku-18 (18O) odhalil, že doplňování pochází ze zimních dešťových srážek s žádným nebo omezeným výparem před infiltrací.

Keywords

stabilní isotopy, podzemní voda, srážky, irácký Kurdistán, Sulaimani City.

Language used: English

Date on which the thesis was submitted / produced: 8. 5. 2023

Thesis defence

• Supervisor: prof. Ing. Ondřej Šráček, Ph.D.

Palacký University Olomouc

Faculty of Science

Bachelor programme / field:
Petroleum Engineering / Petroleum Engineering