In-situ partially penetrating variable head test

Abstract

Değişken seviyeli saha deneyleri (slug deneyleri) geçirgen ortamların hidrolik özelliklerini belirlemek için kullanılan metodlardan biridir. Yeraltı suyu kalitesini iyileştirme projeleri ve buna bağlı risk değerlendirme çalışmaları saha deneylerinden elde edilen verilerin analiz metodlarının iyileştirilmesi ihtiyacını doğurmuştur. Bu çalışmada serbest yüzeyli ve basınç altındaki akiferleri kısmi delen gözlem kuyularında yapılan slug deneyleri ile ilgili yeni analiz metodları geliştirilmiştir; güdülen temel amaç hidrolik parametrelerin en iyi şekilde tahmin edilmesi olmuştur. Bu amaçla, şu ana kadar kabul görmüş analiz metodlarının yapmış olduğu basitleştirici kabullerden arınmış denklem ve sınır koşulları kullanılmıştır. Kuyu etrafındaki örselenmiş bölgeden kaynaklanan basınç kayıpları, kuyu ve akiferin (storage) depolama özellikleri de analize dahil edilmiştir. Geliştirilen çözümlerin geçerliliği literatürden alınan deney verileri kullanılarak incelenmiştir. Elde edilen sonuçlar gerçek saha değerleri ile yakın uyum göstermiştir. Serbest yüzeyli koşullarda akiferin özgül verim (specific yield) değerinin akifer-kuyu sistemini nasıl etkilediği de bu çalışmada incelenmiştir. Sonuçlar, testin ilerleyen safhalarında özgül verimin etkili olduğunu ortaya koymuştur.

Variable head tests (slug tests) represent one of the in-situ permeability tests that can be performed to characterise the hydraulic properties of porous media. Groundwater quality remediation projects and the associated risk assessment studies have increased the need for improved methods of analysis of data collected from in-situ tests. Analysis procedures were developed in the present study for slug tests performed in monitoring wells partially penetrating confined or unconfined, anisotropic, finite depth aquifers with the ultimate goal of estimating the hydraulic parameters as accurately as possible. To this end, a new set of governing equation and boundary conditions were analysed which were free from some inherent assumptions utilised by previously established methods of analysis. The effect of skin friction, wellbore and aquifer storage characteristics were incorporated. The applicability of the present model for confined and unconfined aquifers was investigated by analysing slug test data obtained from the literature. The results indicated close matches with actual field values. The effect of specific yield of the aquifer on the response of well-aquifer systems under unconfined conditions was studied. The results suggested that the well- aquifer response is influenced by the specific yield towards the later times of the test.