Rozwiązanie dopływu do studni z uwzględnieniem powierzchni swobodnego wypływu i piętrzenia wody przez rurę nadfiltrową

• Autorzy: Żak S.

Warianty tytułu

EN

A solution for water inflow to a well in conditions of seepage surface and lifting water with a well-casing pipe

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

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono rozwiązanie ustalonego dopływu wody do studni niezupełnej, wykonanej w jednorodnej i ortotropowej warstwie o swobodnym zwierciadle wody. W obliczeniach uwzględniono swobodną powierzchnię wypływu w studni i możliwość piętrzenia wody przez rurę nadfiltrową. Warstwa wodonośna ma poziomo wykształcony spąg i może być zasilana wodami infiltracyjnymi. Rozwiązanie wykonano w formie programu w arkuszu kalkulacyjnym Excel przy wykorzystaniu metody różnic skończonych. Bazuje ono na równaniu przepływu wód podziemnych Laplace’a w układzie współrzędnych logarytmiczno-walcowym. Program umożliwia obliczanie dopływu wody do studni, zeskoku hydraulicznego, zasięgu leja depresji oraz generuje wykresy położenia zwierciadła wody w funkcji odległości od studni. Wstępne testy wskazują na zgodność wyników uzyskiwanych za pomocą omawianego programu z niektórymi wynikami opisywanymi w literaturze. Program jest udostępniany nieodpłatnie na stronie internetowej www.ig.pwr.wroc.pl/zaklady/ZGiWM pod nazwą studnia_zw_swob.xls.

EN

The article presents a solution for steady-state water in flow to an incomplete well located in a homogeneous and orthotropic unconfined water table aquifer. The calculations take account of the surface of seepage in the well and a possibility of lifting water with a well-casing pipe. The aquifer has a horizontal bottom and can be recharged with in filtration waters. The solution was produced in the form of a programme written in Excel spreadsheet with a use of the finite difference method. It is based on Laplace groundwater flow equation in the logarithmic-cylindrical coordinate system. The program enables the calculation of water in flow to a well, the height of seepage face, the size of the depression cone, and it generates graphs of water table position as a function of distance from the well. The preliminary tests demonstrate the consistence of the results obtained by means of the discussed programme with results described in literature. The programme is available free of charge from the website www.ig.pwr.wroc.pl/zaklady/ZGiWM at studnia_zw_swob.xls.

Słowa kluczowe

PL

studnia; powierzchnia swobodnego wypływu; przepływ ustalony; metoda różnic skończonych

EN

well; surface of seepage; steady-state flow; finite difference method

• Wydawca: Państwowy Instytut Geologiczny - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego
• Rocznik: 2010
• Tom: nr 442 Hydrogeologia z. 11
• Strony: 173--180
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys.

Twórcy

autor

Żak S.

• Politechnika Wrocławska, Wydział Geoinżynierii, Górnictwa i Geologii, Wybrzeże Wyspiańskiego 27, 50 370 Wrocław

Bibliografia

• 1. CHENAF D., CHAPUIS R.P., 2007 — Seepage face height, water table position, and well efficienty at steady state. Ground Water, 45, 2: 168-177.
• 2. CHUI T.M., FREYBERG D.L., 2007 — The use of COMSOL for integrated hydrological modeling. W: Proceedings of the COMSOL Conference: 217-223. COMSOL Inc., Boston, MA.
• 3. CHUI T.M., FREYBERG D.L., 2008 — Simulating a lake as a high-conductivity variably saturated porous medium. Ground Water, 46, 5: 688-694.
• 4. CLEMENT T.P., WISE W.R., MOLZ F.J., 1994 —Aphysically based, two-dimensional, finite-difference algorithm for modeling variably-saturated flow. Journal of Hydrology, 161: 71-90.
• 5. CLEMENT T.P., WISE W.R., MOLZ F.J., WEN M., 1996 —A comparison of modeling approaches for steady-state unconfined flow. Journal of Hydrology (Amsterdam), 181, 1/4: 189-209.
• 6. DĄBROWSKI S., GÓRSKI J., KAPUŚCIŃSKI J., PRZYBYŁEK J., SZCZEPAŃSKI A., 2004 — Metodyka określania zasobów eksploatacyjnych zwykłych wód podziemnych. Poradnik metodyczny. Borgis Wyd. Medyczne, Warszawa.
• 7. FERRIS J.G., KNOWLES D.B., BROWN R.H., STALLMAN R.W., 1989 — Theory of aguifer tests. Washington.
• 8. FRANKE O.L., REILLY T.E., BENNETT G.D., 1987 — Definition of boundary and initial conditions in the analysis of saturated ground-water flow systems — an introduction. Washington.
• 9. HAŁADUS A., KULMA R., SZCZEPAŃSKI A., 1995 — Udział wód z przesączania w wydajności studni. W.: Współczesne problemy hydrogeologii, t. 7: 267-273. Kraków-Krynica.
• 10. KASZTELAN D., PRZYBYŁEK J., 2005 — Program Aquifer Test jako narzędzie do analizy wyników próbnego pompowania. W.: Współczesne problemy hydrogeologii, t. 12: 807-810. UMK, Toruń.
• 11. KOWALSKI J., 1987 — Hydrogeologia z podstawami geologii. Wyd. Nauk. PWN, Warszawa.
• 12. RÖHRICH T., 2001 — User's guide for aquifer test. Waterloo Hydrogeologic Inc.
• 13. SHAMASAI A. NARASIMHAN T.N., 1991 — A numerical investigation of free surface-seepage face relationship under steady state flow conditions. Water Resour. Res., 27, 3: 409-421.
• 14. STRZELECKI T., KOSTECKI S., ŻAK S., 2008 — Modelowanie przepływów przez ośrodki porowate. Dolnośl. Wyd. Edukacyjne, Wrocław.
• 15. THOMS R.B., JOHNSON R.L., HEALY R.W., 2006 — User's guide to the Variably Saturated Flow (VSF) Process for MODFLOW. U.S. Geological Survey Techniques and Methods 6—A18.
• 16. WIECZYSTY A., 1982 — Hydrogeologia inżynierska. Wyd. Nauk. PWN, Warszawa.
• 17. ŻAK S., 2007 — Rozwiązanie dopływu wody do studni metodą różnic skończonych w logarytmiczno-walcowym układzie współrzędnych. W: Współczesne problemy hydrogeologii, t. l3, cz. 3: 759-765. Kraków-Krynica.