Введение
Река в Нигерии
Река Сокото (ранее известная как Гульби 'н Кебби) — река на северо-западе Нигерии и приток реки Нигер. Истоки реки расположены вблизи Фунтуа на юге штата Кацина, на расстоянии около от Сокото по прямой. Она течет на северо-запад, проходя мимо Гусау в штате Замфара, где плотина Гусау образует водохранилище, снабжающее город водой. Далее по течению река входит в штат Сокото, где протекает через Сокото и соединяется с рекой Рима, затем поворачивает на юг и протекает через Бирнин-Кебби в штате Кебби. Примерно к югу от Бирнин-Кебби она впадает в реку Нигер. Равнины вокруг реки широко используются для земледелия, а река служит источником орошения. Река также является важным транспортным путем. Водохранилище Баколори, расположенное выше по течению от Сокото, является крупным водохранилищем на реке Сокото. Оно оказало значительное влияние на земледелие в прибрежных пойменных районах.
Загрязнение
Токсичные химические вещества и биологические агенты, присутствующие в грунтовых водах в концентрациях, превышающих их естественный уровень, называются "загрязнением воды" и могут быть опасны для окружающей среды и/или здоровья человека. Вещества, попадающие в водоемы в результате человеческой деятельности, также рассматриваются как одна из форм загрязнения воды. Любое количество токсичных веществ загрязняет воду, независимо от степени вреда, который они могут нанести окружающей среде и здоровью человека.
Климат
Одним из самых жарких городов Нигерии является Сокото, со средней температурой 28,3 °C (82,9 °F). В течение большей части года дневная температура обычно не превышает 40 °C (104,0 °F). С февраля по апрель наблюдаются немного более теплые месяцы, когда температура остается ниже 40 °C (104,0 °F).
Места, пригодные для хранения воды в бассейне Сокото
В данном обзоре были определены территории, подходящие для размещения водохранилищ в бассейне реки Сокото-Рима, путем объединения восьми факторов, признанных значимыми при оценке целесообразности строительства водоемких сооружений. Рассматриваемыми факторами являются землепользование/покрытие, почва, геоморфология, уклон, плотность дренажа, плотность линеаментов, расстояние до водоупорного слоя и количество осадков. Каждому классу факторов было присвоено значение предпочтения на основе данных предыдущих исследований и знаний об изучаемой территории. Факторы были интегрированы с помощью взвешенного наложения, используя веса факторов, рассчитанные методом анализа иерархий. Результаты оценки целесообразности показали, что 3% (131,89 км²) территории бассейна Сокото-Рима признаны высокопригодными, 9% (486,19 км²) – умеренно пригодными, 11% (596,05 км²) имеют низкую устойчивость для размещения водоемких сооружений, а 77% (3967,62 км²) территории не подходят. Дальнейшая комбинация слоя пригодности, сети дренажа, поперечного профиля, полученного из цифровой модели рельефа, и триангулированной нерегулярной сети (TIN) позволила выделить шесть потенциальных участков, для которых были определены параметры, такие как абсолютная высота основания, высота водосброса, площадь поверхности, объем водохранилища и площадь затопления. Изменяющийся режим осадков во всем мире свидетельствует о том, что изменение климата – это реальность (Dore, 2005). Повышение температуры приводит к увеличению испарения и, следовательно, к высыханию поверхности, что увеличивает продолжительность и интенсивность засух (Kevin, 2005). Однако влагоемкость воздуха увеличивается примерно на 7% на каждый 1°C потепления, что приводит к увеличению водяного пара в атмосфере, оказывая наибольшее влияние на осадки. Любое нарушение баланса в атмосфере, особенно влияющее на поверхность Земли, вызванное повышенной влажностью, приводит к более интенсивным осадкам, которые в настоящее время являются обычным явлением, даже в регионах, где общее количество осадков уменьшается. Это привело к увеличению риска наводнений. Изменение режима осадков наблюдается во многих регионах: в засушливых регионах (в основном в субтропиках) наблюдается усиление засушливости, а во влажных регионах – увеличение влажности, особенно в средних и высоких широтах (Kevin, 2005). В Нигерии изменение климата оказывает как прямое, так и косвенное воздействие на водные ресурсы. К ним относятся засухи, опустынивание, пересыхание водоемов и внезапные наводнения в северной части страны, в то время как южная часть сталкивается с проблемой повышения уровня моря, проникновения соленой воды, затопления территорий и ухудшения качества воды на поверхности и в недрах (Akujieze et al., 2003, Bello, 1998, Danladi et al., 2017). Усиление климатических воздействий существенно повлияло на окружающую среду и сообщества, начиная от социально-экономических последствий до продовольственной незащищенности и проблем со здоровьем, что подтверждается данными по Северной Нигерии (Urama and Ozor, 2010). Судано-Сахельская зона Нигерии имеет давнюю историю усиления засушливости и увеличения частоты засух, усугубляемых изменением климата (James, 1973, Mortimore, 1973, Ola Adams and Okali, 2006, Olofin, 1985). Ситуация в Судано-Сахельском регионе Нигерии характеризуется неуклонным наступлением пустыни Сахара и расширением опустынивания, что делает значительные площади ранее пригодных для выпаса скота и земледелия земель недоступными и бесплодными (Ajaero et al., 2015). Засухи в северной Нигерии в основном объясняются ослаблением муссонных ветров, приносящих дожди с Атлантического океана, и их недостаточным проникновением в регион. Опустынивание, с другой стороны, связано с различными факторами, включая состояние почв, нарушение экосистем, вызванное нерациональным землепользованием, растительностью, геоморфологией, природными климатическими импульсами и постоянным ростом спроса на земельные ресурсы для удовлетворения растущих потребностей в продовольствии (Oladipo, 1993). Северо-западная часть Нигерии пережила значительное расширение, рост и развитие, включая строительство, дорожное строительство, земледелие и вырубку лесов, а также другие антропогенные виды деятельности, связанные с резким ростом населения. Это привело к увеличению спроса на воду для сельскохозяйственных, промышленных и городских нужд. Недостаток достаточного количества воды для удовлетворения этих потребностей особенно остро ощущается во время засухи. Недоступность воды для питья и сельскохозяйственных целей часто приводит к вспышкам и распространению заболеваний и нехватке продовольствия, таких как диарея и холера, что приводит к ухудшению качества жизни в регионе. Доступ к безопасным источникам водоснабжения в бассейне реки Сокото-Рима оказывает значительное влияние на здоровье, экономическую продуктивность и качество жизни людей. Решение этой проблемы является острой задачей, стоящей перед сообществом. Более 70% домохозяйств в регионе не имеют доступа к улучшенным источникам водоснабжения (Salih and Al Tarif, 2012). Они полностью зависят от ненадежных источников, таких как дождевая вода, пересыхающие реки, озера и неогороженные колодцы, что делает их уязвимыми к болезням, передающимся через воду, таким как брюшной тиф, холера и диарея. Учитывая, что большая часть населения занимается сельским хозяйством, поселения обычно небольшие и разбросаны по большой территории, что затрудняет централизованное водоснабжение (Ishaku et al., 2011). Меры, принимаемые правительством для смягчения проблемы нехватки воды, включают строительство колодцев и бурение скважин. К сожалению, разведка подземных вод в этом районе затруднена. Неровный рельеф и значительный перепад высот создают серьезные гидрогеологические проблемы, приводящие к высокой частоте выхода из строя скважин, в то время как некоторые работающие скважины дают мало или совсем не дают воды во время засухи, что не позволяет обеспечить население водой и приводит к водному кризису и дефициту (Akujieze et al., 2003). Эта ситуация усложняет ведение сельского хозяйства и вынуждает семьи, особенно женщин и детей, тратить больше времени на ходьбу на большие расстояния во время засухи, чтобы набрать воду для бытовых нужд. Неспособность существующей системы водоснабжения удовлетворить растущие потребности требует рассмотрения инновационных решений с краткосрочными и долгосрочными преимуществами. Важно изучить возможности адаптации существующих и увеличения импульсов. Сбор дождевой воды с использованием водохранилищ является одним из легко адаптируемых решений, поскольку небольшие водохранилища, как было обнаружено, играют важную роль в адаптации к изменчивости климата и увеличении доходов домохозяйств в странах Африки к югу от Сахары (Cofie and Amede, 2015). Район исследования для данного исследования – бассейн реки Сокото-Рима (Рис. 1) общей площадью 126 174 км². Он охватывает четыре штата на северо-западе Нигерии и, следовательно, находится в полузасушливой зоне или Судано-Сахельском регионе, который, согласно данным МГЭИК (2007 г.), особенно уязвим к изменению климата. Территория в основном покрыта редколесьем, лугами и кустарниками. Климат в основном определяется двумя воздушными массами, которые определяют два основных сезона: сухой и влажный. Эти воздушные массы – тропическая морская и тропическая континентальная, дующие соответственно с Атлантического океана и пустыни Сахара. В регионе наблюдается продолжительная засуха, часто сопровождаемая пыльными ветрами харматтан с октября по апрель. Наибольшая продовольственная незащищенность наблюдается в северной Нигерии, включая бассейн реки Сокото-Рима. По данным Агентства США по международному развитию (USAID) (2012 г.), этот регион входит в число территорий, классифицированных как "находящиеся в кризисной ситуации" в соответствии с оценкой продовольственной безопасности в Нигерии за 2012 год, и это будет иметь серьезные последствия в ближайшем будущем.
In Nigeria, environmental change is having an overflow of immediate and roundabout effects on water assets. These incorporate dry spell, desertification evaporating of water bodies and glimmer flood in the northern piece of the country, while the southern part have been engaging the issue of ocean level ascents, salt water interruption, overwhelmed landscape coming about unfortunate water quality in surface and the subsurface (Akujieze et al., 2003, Bello, 1998, Danladi et al., 2017). Intensified climatic impacts have definitely impacted the environments and networks, going from social and financial effects on food weakness and wellbeing challenges, proof of which can be tracked down in North Nigeria (Urama and Ozor, 2010). The Sudano Sahelian district of Nigeria have a persistent history of expanding dryness and have encountered expanded frequency of dry season complemented by environmental change (James, 1973, Mortimore, 1973, Ola Adams and Okali, 2006, Olofin, 1985). The circumstance in the Sudano Sahelian locale of Nigeria is that of a consistent progression of the Sahara desert and expanding desertification making huge breadth of beforehand suitable brushing and arable land become inaccessible and useless (Ajaero et al., 2015). Events of dry spell in northern Nigeria has been credited basically to the disappointment of the downpour bearing rainstorm twists from the Atlantic Sea to enter adequately enough into the area. Desertification on the other, have been connected to various variables which incorporate state of being of soils, disturbance of biological framework brought about by unfortunate land use, vegetation, geography, natural climatic impulses, and ceaseless expansion sought after being made upon the accessible land assets for farming necessities to satisfy the developing need for food (Oladipo, 1993). Northwestern piece of Nigeria has seen wonderful extension, development and formative exercises like structures, street developments, cultivating, and deforestation alongside other anthropogenic exercises related with enormous expansion in populace. This has brought about expanded interest for water for rural, modern and metropolitan necessities. Deficiency of adequate water to provide food for these necessities generally makes the test water shortage especially during the dry season. Inaccessibility of water for utilization and rural reason typically lead to episode and spread of sicknesses and food lack, for example, loose bowels and cholera prompting the degeneration personal satisfaction in the area. Admittance to safe water supply inside Sokoto Rima bowl has incredible impact on the wellbeing, monetary efficiency and personal satisfaction of individuals. Addressing this need is the serious issue confronting the local area. More than 70% of families locally don't approach further developed water supply (Salih and Al Tarif, 2012). They exclusively depend on free source, for example, downpour, enduring streams, lakes and unprotected wells, which makes them defenseless against water borne sicknesses like typhoid fever, cholera and loose bowels. With the bigger extent of the populaces participated in cultivating, settlement are general little and are dissipated over huge region, making pipe borne water supply troublesome (Ishaku et al., 2011). Intercessions by the public authority to mitigate the test of water shortage include the arrangement of wells and boreholes. Tragically, investigation for groundwater is very difficult around here. The rough geography and high help comprise a significant hydrogeological challenge bringing about high pace of well disappointment, while some of useful wells yield no or little water during the dry season which wouldn't uphold the populace, prompting water emergency and deficiencies (Akujieze et al., 2003). This present circumstance adjusts cultivating and powers families particularly the ladies and kids to invest more energy strolling longer distances during the dry season to jog water for homegrown purposes. The powerlessness of momentum water supply plot satisfy the rising need requires the thought of creative choices with short and long haul benefits. It is central to investigate possibilities of adjusting current and expanding impulses in. Water reaping utilizing capacity structures addresses one of the promptly versatile arrangements, as limited scale repositories have been found to assume critical parts in adaption to environment changeability, while expanding family pay in sub Saharan Africa precipitation (Cofie and Amede, 2015). The review region for this study is the Sokoto Rima Stream bowl (Fig. 1) with an all out area of 126,174 km2. It covers four states in the northwestern Nigeria and subsequently exists in the semi parched area or Sudano Sahelian locale which as per IPCC (2007) is profoundly helpless against environmental change. The region is basically covered with light timberland, meadow, and hindered trees. The environment is predominantly constrained by two air masses which decide the two prevailing seasons, which are the dry and wet season. The air masses are Tropical Oceanic and Tropical Mainland, blowing from the Atlantic and the Sahara Desert separately. The region encounters a delayed dry season frequently overwhelmed by dusty harmattan twists from October to April. The best food uncertainty concerns exist in outrageous northern Nigeria which incorporate the Sokoto Rima Stream bowl. As per US Office for Worldwide Turn of events (USIAD) (2012), the locale is among the areas named "pushed" under the 2012 assessed food security conditions in Nigeria and will have serious ramifications sooner rather than later. Relative dampness is generally low (40%) for the significant piece of the year except for the wet season when it ascends to a normal of 80%. This fundamental justification behind the blistering and dry weather conditions experienced in the northern locale, which is in sharp difference to a sweltering and damp weather conditions experienced in the southern pieces of Nigeria (Kowal and Knabe, 1972). The review region reaches out between scopes 10°N and 14° N and longitudes 3°E and 9°E. The waste framework is overwhelmed by Waterway Rima framework with significant feeders like Gawon, Zamfara and Gubinka. These feeders ascend in the Storm cellar Complex area of Sokoto State and stream toward the west to join the Waterway Rima. Nonetheless, in the southern piece of the bowl, there are other less significant streams, for example, Danzaki, Pop and Kasanu, all of which stream to join the Waterway Rima (Ojo, 2014). Sokoto Rima bowl can be sorted into three morphological units, viz. the uplands overwhelmed by took apart translucent rocks with slope ranges and domical rises (inselbergs) happening in the south and southeast, the fields happening in the north and focus, and the riverine marsh of the Niger and lower Rima valleys happening in the west (Swindell, 1986). Horticulture through water system is broadly polished and crops developed incorporate grains, cotton, groundnuts, tuber harvests and sugar stick. Water is vital to headway of maintainable horticultural in this sort of district, as it straightforwardly influences a few parts of supportability, for example, monetary, wellbeing, ecological and social perspectives (WWAP, 2015). The rising interest in food requires execution and strengthening of practical of agribusiness programs, which pivots extraordinarily on the accessibility of water. Water gathering and stockpiling designs, for example, lakes, dams and little supplies could subsequently offer a portion of the water expected to drive manageable horticulture in the Sokoto Rima bowl. Furthermore, these designs can be utilized to relieve the event of glimmer floods (Saher et al., 2013) related with short yet extreme focus precipitation which trademark in the Sokoto Rima bowl by controlling how much water streaming downstream after weighty downpour (Ola Adams and Okali, 2006), and at a similar increment groundwater re energize because of maintenance of water for longer periods.
Общая гидрология бассейна Сокото
Сокото-боул на северо-западе Нигерии расположен в субахаринском поясе Судана в Западной Африке, в зоне саванной растительности. Осадки, в среднем около [значение] мм в год в значительной части чаши, происходят преимущественно в сезон дождей, который длится с мая по октябрь. Затянувшийся сухой сезон с октября по апрель характеризуется пыльными ветрами гарматтан с северо-востока. Апрель и май – самые жаркие месяцы, когда температура временами достигает [значение]. Поток в Сокото-боуле в основном обусловлен поверхностным стоком. Только в нескольких местах, питаемых высвобождением грунтовых вод из осадочных пород, реки протекают постоянно. В бассейне реки Замфара высвобождение грунтовых вод вносит вклад примерно в [значение]% от общего годового стока. Вблизи Сокото река Рима течет круглый год, поддерживаемая родниковым высвобождением из залегающих грунтовых вод в известняках формации Каламбайна. На кристаллических скальных образованиях, где берет начало большинство рек, общий годовой сток может превышать [значение], при этом доля грунтовых вод в нем незначительна. Осадочные породы чаши имеют возраст от мелового до третичного периода и состоят в основном из чередующихся слоев песка, глины и известняка; слои плавно опускаются в северо-западном направлении. Аллювий четвертичного возраста лежит в основании болот реки Сокото (ныне Сокото) и ее основных притоков. Эти породы содержат три значительных артезианских источника, а также региональные неизолированные водоносные горизонты во всех районах выходов на поверхность и залегающий водоносный горизонт в выходе формации Каламбайна. Артезианские источники встречаются на глубине в формациях Гундуми, Рима и Гванду и разделены друг от друга глинистыми слоями в нижней части формации Рима и формации Данге. В местах выхода на поверхность глина в формации Данге также поддерживает залегающие воды формации Каламбайна. Формация Гундуми, залегающая на фундаментном комплексе, состоит из разноцветной глины, песка и камня.