Nguồn nước, thời gian di chuyển và khu vực bảo vệ cho giếng ở các tầng chứa nước bán kín

Springer Science and Business Media LLC - Tập 19 - Trang 1285-1291 - 2011
Yangxiao Zhou1
1UNESCO-IHE Institute for Water Education, Delft, The Netherlands

Tóm tắt

Bài báo này trình bày các phát hiện mới trong việc giải thích các giải pháp phân tích dòng chảy radian ổn định vào một giếng trong một tầng chứa nước bán kín (được bao phủ bởi một tầng chứa nước phreatic và tầng cách nước), và cho thấy rằng 95% lượng nước bơm ra là do nước rò rỉ trong bán kính gấp 4 lần hệ số rò rỉ. Thời gian di chuyển của nước rò rỉ từ các bán kính ảnh hưởng đến giếng thường dài hơn nhiều so với thời gian di chuyển được sử dụng để xác định các khu vực bảo vệ giếng hiện tại. Việc phân định các vùng bảo vệ giếng dựa trên tiêu chí thời gian di chuyển sẽ không bảo vệ đúng nguồn nước cho giếng. Do đó, tỷ lệ phần trăm của nước rò rỉ vào giếng được sử dụng như một tiêu chí mới để xác định các khu vực bảo vệ giếng. Trong mỗi khu vực bảo vệ giếng, thời gian cư trú trung bình được sử dụng như một chỉ số cho chu kỳ tái sinh của hệ thống tầng chứa nước. Thời gian cư trú được điều chỉnh theo tỷ lệ rò rỉ được sử dụng để tính toán thời gian cư trú trung bình. Để đảm bảo an toàn và bền vững cho nguồn cung cấp nước uống, nước ngầm trong tầng chứa nước phreatic trong bán kính ảnh hưởng nên được bảo vệ.

Từ khóa

#tầng chứa nước; giếng; nguồn nước; thời gian di chuyển; khu vực bảo vệ

Tài liệu tham khảo

Anton H (1999) Calculus: a new horizon, 6th edn. New York, Wiley, pp 324–327 Bogue KV (1994) Evaluation of wellhead protection models: a case study, Xenia, Ohio. MSc Thesis. Wright University, Ohio Braunsfurth AC, Schneider W (2008) Calculating groundwater transit time of horizontal flow through leaky aquifers. Ground Water 46(1):160–163 Butler Jr JJ, MS Tsou (2003) Pumping-induced leakage in a bounded aquifer: an example of a scale-invariant phenomenon. Water Resour Res 39(12):1344. doi:10.1029/2002WR001484. Chave PG, J Howard, J Schijven, S Appleyard, F Fladerer, W Schimon (2006) Groundwater protection zones. In: Schmoll O, Howard G, J Chilton, Chorus I (eds) Protecting groundwater for health: managing the quality of drinking-water sources. IWA, London, UK Cheng AHD, Morohunfola OK (1993) Multilayered leaky aquifer systems, I: pumping well solutions. Water Resour Res 29:2787–2800 De Glee GJ (1930) Over grondwaterstroomingen bij wateronttrekking door middel van putten [Groundwater flow by abstraction through wells]. Thesis, TU Delft, The Netherlands, 175 pp De Vries JJ (2006) Early developments in groundwater research in The Netherlands: a societally driven science. In: T Tvedt, Oestigaard T (eds) A history of water, the world of water, Tauris, London, pp 185–206 Hantush MS (1956) Analysis of data from pumping tests in leaky aquifers. Trans Am Geophys Union 37(6):702–714 Hantush MS (1960) Modification of the theory of leaky aquifers. J Geophys Res 65:3713–3725 Hantush MS (1964) Hydraulics of wells. In: Chow VT (ed) Advances in hydroscience. Academic, New York Hantush MS, Jacob CE (1955) Non-steady radial flow in an infinite leaky aquifer. Trans Am Geophys Union 36:95–100 Hemker CJ (1984) Steady groundwater flow in leaky multiple-aquifer systems. J Hydrol 72:355–374 Hemker CJ (1985) Transient well flow in leaky multiple-aquifer systems. J Hydrol 81:111–126 Hemker CJ, Maas C (1987) Unsteady flow to wells in layered and fissured aquifer systems. J Hydrol 90:231–249 Hunt B (1985) Flow to a well in a multiaquifer system. Water Resour Res 21:1637–1641 Jacob CE (1946) Radial flow in a leaky artesian aquifer. Trans Am Geophys Union 27:198–205 Kazemi G, J Lehr, P Perrochet (2006) Groundwater age, Wiley, New York, 325 pp Kooper J (1914) Beweging van het water in den bodem bij onttrekking door bronnen (in Dutch). Ingenieur 29(697–706):710–716 Kruseman GP, NA de Ridder (1994) Analysis and evaluation of pumping test data. Completely revised 2nd edn. ILRI Publication 47. International Institute for Land Reclamation and Improvement, Wageningen, The Netherlands Landmeyer JE (1994) Description and application of capture zone delineation for a wellfield at Hilton Head Island, South Carolina. US Geol Surv Tech Water Resour Invest Rep 94-4012 Maas C (1986) The use of matrix differential calculus in problems of multiple-aquifer flow. J Hydrol 88:43–67 Maas C (1987a) Groundwater flow to a well in a layered porous medium 1: steady flow. Water Resour Res 23:1675–1681 Maas C (1987b) Groundwater flow to a well in a layered porous medium 2: nonsteady multiple aquifer flow. Water Resour Res 23:1683–1688 Motz LH (1990) Aquifer parameters from a one-dimensional steady-leaky type curve. Ground Water 28(3):350–356 Motz LH (1991) Aquifer parameters from constant discharge nonsteady-leaky type curves. Ground Water 29(2):181–185 Neuman SP, Witherspoon PA (1969) Applicability of current theories of flow in leaky aquifers. Water Resour Res 5:817–829 Simpson MJ, Clement TP, Yeomans FE (2003) Analytical model for computing residence times near a pumping well. Ground Water 41(3):351–354 US EPA (1987) Guidelines for delineation of wellhead protection areas. EPA/440/6-87-010. US EPA, Washington, DC, 212 pp US EPA (1994) Handbook, groundwater and wellhead protection. EPA/625/R-94/001. US EPA, Washington, DC, 269 pp Vandenberg A (1977) Type curves for analysis of pump tests in leaky strip aquifers. J Hydrol 33:15–26 Van Waegeningh HG (1981) A proposal for the dimensions of protection areas. Sci Total Environ 21:397–403 Verruijt A (1970) Theory of groundwater flow. MacMillan, London, 190 pp Walton W (1962) Selected analytical methods for well and aquifer evaluation. Illinois State Water Surv Bull 49:1–81 Wu SY (1987) Steady ground-water flow through layered media. Transp Porous Media 2:103–127 Zhan H, Bian A (2006) A method of calculating pumping induced leakage. J Hydrol 328:659–667