Identification of potential groundwater zones using the analytical hierarchical process technique: Case study of the region of Constantine – Northeastern Algeria

This study presents an integrated approach for identifying groundwater potential zones in the Constantine region, northeastern Algeria, by combining the Analytical Hierarchical Process (AHP) with Geographic Information Systems (GIS). The methodology incorporates a multi-criteria analysis based on seven critical parameters: geomorphology, slope, drainage density, fault density, land use, lithology, and soil types. Each parameter was weighted using the AHP technique to quantify its relative influence on groundwater accumulation. Subsequently, areas were classified into zones of varying groundwater potential, ranging from ‘very poor’ to ‘excellent’. Field verification was conducted to validate the model’s results, demonstrating its effectiveness. Specifically, 80% of the 22 drilled wells in ‘good’ potential zones were found to exhibit reliable performance and sustainability. In contrast, wells located in areas classified as ‘poor’ potential zones were non-performing. These findings highlight the practical reliability of the AHP-GIS methodology in delineating groundwater-rich areas and its potential application in strategic water resource management. Moreover, the results reinforce the utility of this approach in addressing water scarcity challenges prevalent in arid and semi-arid regions. By accurately mapping groundwater concentration zones, this method offers a valuable tool for resource planners. The study also emphasizes its broader implications, including drought risk mitigation, particularly in regions where sustainable water management is critical for economic and environmental resilience.

---

W niniejszym badaniu przedstawiono zintegrowane podejście do identyfikacji stref potencjału wód gruntowych w regionie Konstantyny, w północno-wschodniej Algierii, poprzez połączenie Analytical Hierarchical Process (AHP) z Geographic Information Systems (GIS). Metodologia obejmuje wielokryterialną analizę opartą na siedmiu krytycznych parametrach: geomorfologii, nachyleniu, gęstości drenażu, gęstości uskoków, użytkowaniu gruntów, litologii i typach gleby. Każdy parametr został ważony przy użyciu techniki AHP w celu określenia jego względnego wpływu na akumulację wód gruntowych. Następnie obszary zostały sklasyfikowane do stref o różnym potencjale wód gruntowych, od „bardzo słabego” do „doskonałego”. Przeprowadzono weryfikację terenową w celu walidacji wyników modelu, wykazując jego skuteczność. W szczególności stwierdzono, że 80% z 22 odwiertów w strefach „dobrego” potencjału wykazało niezawodną wydajność i zrównoważoność. Natomiast odwierty zlokalizowane na obszarach sklasyfikowanych jako strefy „słabego” potencjału nie wykazywały wydajności. Wyniki te podkreślają praktyczną niezawodność metodologii AHP-GIS w wyznaczaniu obszarów bogatych w wody gruntowe i jej potencjalne zastosowanie w strategicznym zarządzaniu zasobami wodnymi. Ponadto wyniki wzmacniają użyteczność tego podejścia w rozwiązywaniu problemów niedoboru wody, powszechnych w regionach suchych i półsuchych. Dzięki dokładnemu mapowaniu stref koncentracji wód gruntowych ta metoda oferuje cenne narzędzie dla planistów zasobów. Badanie podkreśla również jej szersze implikacje, w tym łagodzenie ryzyka suszy, szczególnie w regionach, w których zrównoważone zarządzanie wodą ma kluczowe znaczenie dla odporności gospodarczej i środowiskowej.