Modelowanie warunków przepływu i przekształceń składu chemicznego wód opadowych w trakcie procesu infiltracji, na przykładzie doświadczenia lizymetrycznego

• Autorzy: Żurek A. , Czop M.

Warianty tytułu

EN

Modelling of water flow and precipitation chemistry transformation during infiltration process in the lysimeter experiment

• Konferencja: Modelowanie przepływu wód podziemnych = Modelling of groundwater flow : IV Ogólnopolskie Sympozjum / pod red. nauk. Romualda Szymkiewicza
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy zaprezentowano wstępne wyniki modelowania prędkości przepływu i przekształceń składu chemicznego wód infiltrujących przez grunty wypełniające 4 lizymetry z poletka badawczego zlokalizowanego na terenie AGH w Krakowie. Czas przepływu wody przez strefę aeracji, której modelem fizycznym są lizymetry, oceniono przy użyciu programu obliczeniowego MODFLOW-SURFACT, z zastosowaniem modelu obliczeniowego opartego na równaniu van Genuchtena. Modelowanie hydrogeochemiczne zrealizowano przy użyciu programu PHREEQCI, zaimplementowanego do programu AquaChem 2010.1. Obliczono indeksy nasycenia minerałów stwierdzonych szczegółowym badaniem mineralogicznym. Zobrazowano przeobrażenia składu chemicznego wód opadowych w trakcie procesu infiltracji przez grunty wypełniające lizymetry.

EN

The initial results of waterflow modelling and chemistry transformation during infiltration process in 4 lysimeter station are presented. The research station is localized in Cracow at AGH area. The vertical flow velocity in lysimeters – physical models of vadose zone – was estimated by MODFLOW-SURFACT model. The van Genuchten equation was used for application. The hydrogeochemical modelling was realized with PHREEQCI model which was implemented to AquaChem 2010.1 program. The saturation indexes (SI) for the minerals identified by mineralogical analyses of lysimeter soils were calculated. The main transformations of the rain water chemistry during infiltration process were illustrated.

Słowa kluczowe

PL

infiltracja; lizymetr; strefa aeracji; średni czas przepływu; modelowanie hydrogeochemiczne

EN

infiltration; lysimeter; vadose zone; mean flow velocity; hydrogeochemical modeling

• Wydawca: Państwowy Instytut Geologiczny - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego
• Rocznik: 2010
• Tom: nr 442 Hydrogeologia z. 11
• Strony: 181--188
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Żurek A.

• Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Geologii, Geofizyki i Ochrony Środowiska, al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

autor

Czop M.

• Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Geologii, Geofizyki i Ochrony Środowiska, al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

Bibliografia

• 1. APPELO C.A.J., POSTMA D., 2005 — Geochemistry, groundwater and pollution. Balkema, Rotterdam.
• 2. CONSTANTZ J., 1982 — Temperature dependence of unsaturated hydraulic conductivity of two soils. Soil Sc. Soc. Am. J., 46: 466-470.
• 3. CZOP M., 2009 — Metodyka oceny czasu pionowego przepływu wód poprzez strefę aeracji i nadkład dla GZWP karpackich (fliszowo-dolinnych), z zastosowaniem rozwiązań w środowisku MODFLOW Arch. AGH, Kraków.
• 4. FREDLUND D.G., RAHARDJO H., 1993 — Soil mechanics for unsaturated soils. John Wiley & Sons, NewYork.
• 5. van GENUCHTEN M.Th., 1980 — A closed-form equation for predicting the hydraulic conductivity of unsaturated soils. Soil Sc. Soc. Am. J., 44: 892-898.
• 6. GeoSlope, 2007 — SEEP/W example file: lysimeters. http://down- loads2. geo-slope. com/geostudioresources/2007/examples/Ly- simeters.pdf
• 7. MIYAZAKI T., 2006 — Water flow in soils. CRC Press, Taylor & Francis Group.
• 8. PANDAY S., HUYAKORN P.S., 2008 — MODFLOW SURFACT: a state-of-the-art use of vadose zone flow and transport equations and numerical techniques for environmental evaluations. Vadose Zone Journal, 7, 2: 610-631.
• 9. POEHLS D.J., SMITH G.J., 2009 — Encyclopedic dictionary of hydrogeology. Academic Press, Elsevier.
• 10. ROSE C.W, 2004 —An introduction to the environmental physics of soil, water and watersheds. Cambrige University Press.
• 11. SIMUNEK J., BRADFORD S.A., 2008 — Vadose zone modeling: introduction and importance. Vadose Zone Journal, 7, 2: 581-586.
• 12. STUMM W., MORGAN J.J., 1995 — Aquatic chemistry. chemical equilibria and rates in natural waters. 3rd Ed., John Wiley & Sons, New York.
• 13. VISUAL MODFLOW User's Guide, 2010 — Demonstration instructions for Visual MODFLOW The standard software package for professional, three-dimensional groundwater flow and contaminant transport modeling. www.ground-water-models.com
• 14. ŻUREK A., w druku — Wstępna ocena składowych naturalnego bilansu wodnego na podstawie obserwacji w lizymetrach. Prz. Geol.