Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Wpływ solanki z regeneracji zmiękczania wody na działanie przydomowej oczyszczalni ścieków oraz przewodność hydrauliczną gruntu

Pawlak Maciej, Pilarska Agnieszka A., Zimnicka Katarzyna, Kałuża Tomasz

Technologia Wody

|

2023

|

Nr 4 (82)

76-81

2

Investigation of groundwater potential zones in hard rock terrains along EGMB, India, using remote sensing, geoelectrical and hydrological parameters

Rao Palavai Venkateswara, Subrahmanyam Mangalampalli, Raju Bakuru Anand Gajapathi

Acta Geophysica

|

2023

|

Vol. 71, no. 4

1867--1883

EN

The research region is located in hard rock terrains of the Eastern Ghats mobile belt in East Godavari district of Andhra Pradesh state, India, and it occupies an area of 2645.3 sqkm. The rocks of this region are complex granite gneiss and khondalites. The people living this region are facing sever water problem. The objective of this research is to investigate the location of groundwater potential zones (GWPZs) as the region is hard rock terrain, and weathering or fracturing of rocks is the only source of groundwater. Electrical resistivity values alone may not be sufficient for locating the GWPZ. Therefore, in order to locate GWPZ of the study area precisely, remote sensing and Dar-Zarrouk parameters are more useful. From the analysis of remote sensing imageries, surface geomorphological features and lineaments have been identified. These features control the storage and movement of groundwater in complex hard rock terrains. Dar-Zarrouk characteristics have been used to explore hydrodynamic parameters (hydraulic conductivity and transmissivity), which determine the aquifer potentiality of an area. Based on the values of transmissivity together with lithologic data, the study area has been divided into four categories of groundwater potential as high, moderate, low, and negligible. In most of the study area, the availability of groundwater is moderate (Transmissivity—50–500 m2/day). At a few locations (about 46) of the hard rock region, the transmissivity is high (> 500 m2/day). However, almost all the locations surveyed in sedimentary formations are found to be good potential of groundwater.

3

Estimation of the hydraulic parameters by using an alternative vertical electrical sounding technique: case study from semiarid Khanasser valley region, Northern Syria

Asfahani Jamal

Acta Geophysica

|

2023

|

Vol. 71, no. 2

997--1013

EN

Vertical electrical sounding technique (VES) is proposed as an alternative geoelectrical approach to estimate the hydraulic conductivity and transmissivity parameters related to the Quaternary aquifer of semiarid Khanasser valley, Northern Syria. Schlumberger array is used for carrying out the VES measurements, where three of them were made just near three existing boreholes for comparison. The conjoint analysis of the pumping tests results from the available three drilled boreholes, and the geoelectrical Dar-Zarrouk of transverse resistance (R) and longitudinal conductance (S) parameters resulted from VES interpretations allows to obtain the both parameters of the hydraulic conductivity and transmissivity Quaternary aquifer. Empirically calibrated relationship between hydraulic conductivity evaluated by using the available pumping test results and the transverse resistance (R) of the Quaternary aquifer is derived for those three boreholes. A very good agreement is noticed between the measured hydraulic conductivity from pumping tests and the one computed geophysically. The constructed calibrated relationship is thereafter applied to extrapolate and estimate both the hydraulic conductivity and the transmissivity parameters in thirty-four measured VES points in the Khanasser valley study area. Such an extrapolation allows deriving and characterizing the spatial variation maps of hydraulic conductivity and transmissivity in the study area. The acquired geophysical results give useful information, particularly on the groundwater potentiality of the study region. The developed alternative approach is successfully applied in the study area and can therefore be practiced for characterizing similar semiarid environments worldwide.

4

Problematyka badań współczynnika filtracji w aparacie trójosiowego ściskania

Kaczmarek Łukasz, Dąbska Agnieszka, Popielski Paweł

Przegląd Geologiczny

|

2022

|

Vol. 70, nr 5

417--423

EN

Laboratory tests, which enable determination of the permeability properties of soil, are distinguished by the accuracy and relatively shorttesttime. Moreover, laboratory methods using a triaxial compression apparatus expand capability for tests with a different filtration regime and a spatial stress state applied on the analysed material. Such flexibility of research procedures allows for a number of scientific and engineering applications. The article outlines the construction of the triaxial apparatus system dedicated to filtration tests, their procedure, and important interpretation aspects.

5

Krótki przegląd badań współczynnika filtracji gruntów

Popielski Paweł, Dąbska Agnieszka, Kaczmarek Łukasz

Przegląd Geologiczny

|

2022

|

Vol. 70, nr 5

410--416

EN

Many research methods enable the determination of the permeability properties of the soil. These methods differ, inter alia, in accuracy, complexity, application ranges, and technical conditions. The choice of a particular method is often dictated by the purpose of determining the hydraulic conductivity. The review of the most popular methods facilitates the optimization of the selection, as well as the application of mutually verifying methods or using them at different stages of the research. The article summarizes selected methods of determining the soil hydraulic conductivity from common research groups, including correlation, laboratory, and field methods, as well as less frequently used geophysical methods.

6

The influence of material characteristics on dam stability under rapid drawdown conditions

Utepov Yelbek, Lechowicz Zbigniew, Zhussupbekov Askar, Skutnik Zdzisław, Aldungarova Aliya, Mkilima Timoth

Archives of Civil Engineering

|

2022

|

Vol. 68, nr 1

539--553

EN

A fast reduction of a reservoir level may result in instability of an earth dam caused by the high pore water pressures that remain relatively high in the embankment. Moreover, the dissipation of the accumulated pore water pressures is highly dependent on the permeability of the materials used for the embankment and the storage characteristics of the reservoir. Therefore, in the design of embankment dams, the stability analysis under rapid drawdown loading conditions is an important design case. In this study, the influence of different permeability rates on dam stability under different cases of rapid drawdown was investigated using the finite element method in SEEP/W and SLOPE/W of the GeoStudio with a case of the Lugoda dam in Ndembera catchment, Tanzania. The modeling process considers the time-dependent hydraulic conditions and the transient flow conditions using different water levels during rapid drawdown for evaluation of the factor of safety. From the 1 m per day drawdown rate; the lowest minimum factor of safety value (0.90) was obtained from the 10-7 m/s material permeability of the upstream zone of the dam. It means that, at a drawdown rate of 1m per day, there is a potential for failure of the embankment if the hydraulic conductivity value will be somewhere below 10-6 m/s.

PL

Szybkie obniżenie poziomu zwierciadła wody w zbiorniku może wywołać utratę stateczność zapory ziemnej wynikająca z dużych wartości ciśnienia wody w porach pozostających w strefie odwodnej zapory. Rozpraszanie się ciśnienia wody w porach w zaporze ziemnej zależy od przepuszczalności materiałów użytych w nasypie oraz właściwości retencyjnych zbiornika. W projektowaniu zapór nasypowych analiza stateczności podczas szybkiego opróźniania zbiornika jest ważnym przypadkiem obliczeniowym. W niniejszym artykule przeanalizowano wpływ przepuszczalności materiałów na stateczność zapory przy różnych prędkościach szybkiego opróżniania zbiornika z wykorzystaniem metody elementów skończonych przy pomocy programów SEEP/W i SLOPE/W oprogramowania GeoStudio na przykładzie zapory Lugoda w Ndemberze zlewni w Tanzanii. W procesie modelowania uwzględniono warunki hydrauliczne zależne od czasu oraz przejściowe warunki przepływu przy różnych poziomach wody podczas szybkiego opróżniania zbiornika przy ocenie współczynnika stateczności. Przy szybkim opróźnianiu zbiornika wynoszacym 1 m na dobę zaobserwowano, że najmniejsza wartość współczynnika stateczności (0,90) uzyskano przy wartości przewodności hydraulicznej wynoszacej 10-7 m/s. Oznacza to, że przy prędkości obniżania poziomu wody w zbiorniku o 1 m na dobę, istnieje możliwość utraty stateczności nasypu, jeśli wartość przewodności hydraulicznej będzie mniejsza niż 10-6 m/s.

7

Alternative vertical electrical sounding technique for hydraulic parameters estimation of the quaternary basaltic aquifer in Deir Al Adas area, Yarmouk Basin, Southern Syria

Asfahani J., Al-Fares W.

Acta Geophysica

|

2021

|

Vol. 69, no. 5

1901--1918

EN

An alternative geoelectrical approach, based on using the technique of vertical electrical sounding (VES), is developed and proposed to estimate the hydraulic conductivity and transmissivity parameters of the quaternary fractured basalt aquifer (B1Q1) in Deir Al-Adas region, Southern Syria. Nineteen VES points were executed by Schlumberger configuration, where three of them were made near the available boreholes for comparison. Hydraulic conductivity and transmissivity aquifer parameters are obtained by analyzing conjointly the available pumping test results from the existing boreholes and the electrical Dar-Zarrouk (R) parameters from VES data. An empirical equation between the transverse resistance (R), resulting from VES interpretation, and hydraulic conductivity determined from pumping test is established to estimate geophysically hydraulic conductivity of the Quaternary basalt aquifer. A closed agreement is obtained between the computed hydraulic conductivity and the one determined from pumping test. The established calibrated relationship is consequently used to extrapolate and estimate the transmissivity and the hydraulic conductivity parameters in all VES points, where geoelectrical measurements have been carried out. This extrapolation allows characterizing and deriving the spatial maps of hydraulic conductivity, transmissivity and other related hydrogeophysical parameters in the study area. The integrated acquired results give insights, particularly on the groundwater potentiality of the study region, direction of groundwater flux, and plausible lava directions flux. The resulting maps are important in future modeling processes oriented towards better exploiting of the aquifers. The proposed alternative technique is successfully applied in the study area and can be therefore applied for studying similar basaltic environments worldwide.

8

Wpływ dodatku bentonitu na właściwości uszczelniające popiołu lotnego

Wasil Mariola

Materiały Budowlane

|

2019

|

nr 5

56--57

PL

W przypadku doboru materiału do budowy warstwy uszczelniającej niezbędne jest określenie jego współczynnika filtracji. Badania przewodności hydraulicznej przeprowadzono dla popiołu lotnego oraz popiołu lotnego z dodatkiem 5, 10 lub 15% bentonitu. Próbki badano w warunkach niemożliwej bocznej rozszerzalności przy użyciu konsolidometru typu Rowe’a-Bardena. Zaobserwowano wpływ dodatku bentonitu na zmniejszenie wartości przewodności hydraulicznej badanych mieszanin. Otrzymane z badań wartości współczynnika filtracji wskazują, że badane materiały mogą być stosowane do wbudowywania w warstwy uszczelniające składowisk odpadów.

EN

In process of choosing material to be built in sealing layer it is necessary to obtain its hydraulic conductivity. Laboratory tests of hydraulic conductivity were conducted on fly ash and fly ash with 5, 10 or 15% of bentonite addition. The samples were tested in the Rowe-Barden consolidometer. It was observed, that bentonite addition has influence on the decrease of the hydraulic conductivity of tested mixtures. The obtained results show that tested materials are accurate to be built in landfill sealing layers.

9

Investigations on the effectiveness of wastewater purification in medium sand with assisting clinoptilolite layer

Kalenik Marek, Chalecki Marek

Environment Protection Engineering

|

2019

|

Vol. 45, nr 2

117--126

EN

Model investigations of wastewater purification were carried out in a medium sand bed with an assisting natural clinoptilolite layer 0.10 or 0.25 m thick. The effectiveness of wastewater purification related to basic qualitative parameters was in accordance with the Polish standards on sewage disposal into grounds and surface water. Medium sand soil bed with the assisting natural clinoptilolite layer 0.25 m thick showed on average the removal efficiency regarding TSS higher by 3.3%, total nitrogen by 29.3%, total phosphorus by 25.9%, reduction efficiency regarding BOD5 by 1.1% and COD by 15.9% than that with the thinner clinoptilolite layer. The investigations confirmed that natural clinoptilolite with the granulation 1-5 mm can be used to enhance the removal of nitrogen and phosphorus compounds from wastewater with the application of infiltration drainage. However, very good effect of the TSS removal from the wastewater in the investigated soil beds can lead to their fast clogging under the infiltration drainage. Septic tanks should be designed in such a way that they retain as much TSS as possible, e.g., multi-chamber tanks instead of one-chamber ones.

10

A critical evaluation of the variability induced by different mathematical equations on hydraulic conductivity determination using disc infiltrometer

Ghosh Biplab, Pekkat Sreeja

Acta Geophysica

|

2019

|

Vol. 67, no. 3

863--877

EN

Infiltration measurements are mandatory input for hydrological modelling. Disc infiltrometer is used for determining infiltration in the field by allowing three-dimensional flow of water under the negative head at the surface. There are steady-state and transient mathematical equations for obtaining hydraulic characteristics based on disc infiltrometer measurements. Different assumptions and formulations adopted by these equations may induce analysis-dependent variability in hydraulic parameter determination from the disc infiltrometer measurements. In this study, a critical evaluation of nine mathematical equations used for determining near-surface saturated hydraulic conductivity based on mini-disc infiltrometer (MDI) measurements in the field for two different seasons is carried out. The saturated hydraulic conductivity determined by Guelph permeameter was used as the reference for evaluating the appropriateness of equations considered in this study. Considering different statistical procedures, Wooding–Gardner, Weir’s Refinement, van Genuchten Zhang, Ankeny, and Haverkamp equations identified by Bland–Altman plot are recommended as the most reliable mathematical equations that can be used for analysing MDI measurements. The appropriateness of the mathematical equation for MDI analysis with respect to soil type needs to be investigated further.

11

Application of genetic algorithms for the estimation of hydraulic conductivity

Bartlewska-Urban M., Strzelecki T.

Studia Geotechnica et Mechanica

|

2018

|

Vol. 40, nr 2

140--146

EN

In the study described here model calibration was performed employing the inverse analysis using genetic algorithms (GA). The objective of analysis is to determine value of the coefficient of hydraulic conductivity, k. The commonly used method for the determination of coefficient of hydraulic conductivity based on Terzaghi consolidation leads to an underestimation of the value of k as the Terzaghi model does not take into account the deformation of soil skeleton. Here, an alternative methodology based on genetic algorithms is presented for the determination of the basic parameters of Biot consolidation model. It has been demonstrated that genetic algorithms are a highly effective tool enabling automatic calibration based on simple rules. The values of the coefficient of hydraulic conductivity obtained with GA are of at least one order smaller than values obtained with the Terzaghi model.

12

Odporność filtracyjna zawiesin twardniejących z popiołami fluidalnymi w warunkach agresji chemicznej

Falaciński P.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Inżynieria Środowiska

|

2018

|

z. 76

3--101

PL

Przesłony przeciwfiltracyjne wykonywane z zawiesin twardniejących mogą być realizowane w obiektach ochrony środowiska, gdzie znajdują się w warunkach filtracyjnego oddziaływania wód zanieczyszczonych. Tym samym kluczowa stała się kwestia odporności filtracyjnej zawiesin w kontekście oddziaływania różnorodnych środowisk agresywnych chemicznie. Przedmiotem rozważań monografii były zawiesiny twardniejące cementowo-bentonitowo-wodne z dodatkiem lotnych popiołów fluidalnych ze spalania węgla kamiennego i węgla brunatnego. Głównym celem pracy było określenie odporności filtracyjnej zawiesin twardniejących w świetle długotrwałej ekspozycji na filtracyjne oddziaływanie substancji agresywnych chemicznie. Omówione zostały właściwości technologiczne i użytkowe zawiesin wraz z metodyką ich badania. Przedstawiono podstawowe pojęcia związane z korozją materiałów budowlanych i agresywnością środowisk. Sklasyfikowano czynniki mogące destrukcyjnie wpływać na trwałość przesłon przeciwfiltracyjnych z zawiesin twardniejących. Omówiono odporność zawiesin na czynniki destrukcyjne natury fizycznej, mechanicznej oraz chemicznej. W monografii zdefiniowano pojęcie odporności filtracyjnej zawiesin twardniejących, która jest rozumiana jako miara szczelności materiału (zawiesin twardniejących) i określana za pomocą przepuszczalności hydraulicznej (współczynnika przepuszczalności hydraulicznej, współczynnika filtracji). Przedstawiono metodykę oraz wyniki badań własnych przepuszczalności hydraulicznej zawiesin twardniejących cementowo-bentonitowo-popiołowo-wodnych poddanych 180-dniowej filtracji roztworów agresywnych chemicznie. Modelowano agresywność kwasową siarczanową, amonową, magnezową ługującą oraz mieszaną. Badano również zmiany współczynnika przepuszczalności hydraulicznej w czasie po filtracji zawiesin substancjami agresywnymi wobec stosowanego spoiwa. Następnie szukano korelacji pomiędzy szczelnością zawiesin a morfologią porów. Analizowano również zmiany odporności filtracyjnej badanych zawiesin w kontekście ewentualnych przemian korozyjnych. W tym celu zostały przeprowadzone badania specjalistyczne: porowatości, rentgenowskiej analizy dyfrakcyjnej, analizy termicznej oraz skaningowej mikroskopii elektronowej. W drugim etapie badań powtórzono badania specjalistyczne, uzupełnione o spektroskopię w podczerwieni, zawiesin eksponowanych przez okres 9 lat w warunkach statycznych, w roztworze kwasu azotowego. W wyniku analizy uzyskanych wyników badań oraz danych studialnych sformuowano wnioski końcowe dotyczące odporności filtracyjnej zawiesin twardniejących poddanych filtracyjnemu oddziaływaniu różnorodnych substancji agresywnych chemicznie. Określono możliwe kierunki dalszych prac badawczych.

EN

Cut-of walls made of hardening slurries may be present in environmental protection structures, where they operate under the conditions of filtration effects of contaminated waters. Therefore, the problem of filtration resistance of hardening slurries has become essential in the context of the effects of various chemically aggressive environments. The subject of the considerations have been cement-bentonite-water hardening slurries with the addition of fluidized fly-ashes from hard coal and brown coal combustion. The primary purpose of the thesis was to identify filtration resistance of hardening slurries under the conditions of long-term exposure to filtration effects of chemically aggressive substances. Technological and functional properties of hardening slurries, along with the methodology of studying them, have also been discussed. Basic terms related to corrosion of building materials and corrosiveness of environments have been presented. Factors that may destructively affect durability of cut-oft walls made of hardening slurries have been classified. Resistance of hardening slurries to destructive physical, mechanical and chemical factors has been discussed. In the monograph the notion of filtration resistance of hardening slurries has been defined, which is understood as the measure of material leak tightness (of hardening slurries) and determined by means of hydraulic conductivity (hydraulic conductivity coefficient, permeability coefficient). The originality and complementarity of the author’s own research have been indicated as compared to data published by other researchers. The methodology and the author’s own research results of hydraulic conductivity of cement bentonite-ash-water hardening slurries subjected to 180-day filtration of chemically aggressive solutions have been presented. Acid, sulphate, ammonia, magnesium, leaching and mixed aggressiveness was modelled. Changes in the hydraulic conductivity coefficient were tested over time. Then, a correlation between leak tightness of slurries and pores morphology was sought. Changes were also analysed in the filtration resistance of the examined hardening slurries in the contex of possible corrosion changes. For this purpose, specialist tests were conducted: porosity, X-ray diffraction analysis, thermal analysis and scanning electron microscopy. At the second stage of the research, the specialized tests were repeated, supplemented with. IR spectroscopy, for slurries exposed for the period of 9 years under static conditions, in a nitric acid solution. As a result of an analysis of the obtained research results and the study data, final conclusion have been formulated concerning filtration resistance of hardening slurries subjected to dynamic, filtering effect of various chemically aggressive substances. Possible directions of further research work have also been specified.

13

Influence of fly ash from the thermal treatment of municipal sewage sludge on chosen properties of hardening slurries

Falaciński P.

Technical Transactions

|

2017

|

Vol. 3(114)

125--138

EN

Over recent years in Poland, there has been a rapid accumulation of sewage sludge – a by-product of the treatment of urban wastewater. This has come about as a result of infrastructure renewal, specifically, the construction of modern sewage treatment plants. As a consequence, the amount of fly ash resulting from the thermal treatment of municipal sewage sludge has grown significantly. The aim of this experiment was to evaluate the possibility of using the fly ash that results from municipal sewage sludge thermal treatment (SSTT) as an additive to hardening slurries. The article presents the technological and functional parameters of hardening slurries with the addition of fly ash obtained by SSTT. Moreover, the usefulness of these slurries is analysed on the basis of their basic properties. The mandated requirements for slurries employed in the construction of cut-off walls in flood embankments are listed as a criterion of usefulness. On the basis of this experiment, the usefulness of fly ash obtained through SSTT as an addition to hardening slurries was identified.

PL

W ostatnich latach odnotowano dość szybki wzrost ubocznych produktów w procesie oczyszczania ścieków komunalnych – osadów ściekowych. Jest to pochodna rozwoju cywilizacyjnego Polski i budowy nowoczesnych oczyszczalni ścieków. W wyniku takich działań ilość powstałych lotnych popiołów po spaleniu komunalnych osadów ściekowych znacząco rośnie. Celem przeprowadzonego eksperymentu była ocena możliwości zastosowania lotnego popiołu z termicznego przekształcania komunalnych osadów ściekowych (TPKOŚ) jako dodatku do zawiesin twardniejących. W artykule zaprezentowano wyniki badań parametrów technologicznych i użytkowych zawiesin twardniejących z dodatkiem lotnego popiołu z TPKOŚ. Na podstawie oznaczonych wartości podstawowych właściwości (w stanie płynnym oraz po stwardnieniu) analizowano przydatność projektowanych zawiesin twardniejących. Jako kryterium porównawcze zastosowano wymagania w stosunku do zawiesin twardniejących stosowanych podczas realizacji przesłon przeciwfiltracyjnych w wałach przeciwpowodziowych. Na podstawie przeprowadzonego eksperymentu stwierdzono przydatność popiołu z TPKOŚ jako dodatku do zawiesin twardniejących.

14

Zmienność współczynnika filtracji w strefie hyporeicznej w świetle badań laboratoryjnych

Marciniak M., Szczucińska A., Kaczmarek M.

Przegląd Geologiczny

|

2017

|

Vol. 65, nr 11/1

1115--1120

EN

The interaction between surface water and groundwater throughout the hyporheic zone determines the diurnal water level fluctuations in springs, streams and lakes. The previous studies have listed evapotranspiration, variability of hydraulic conductivity in the hyporheic zone, melting andfreeze-thawing processes, thermal expansion and water viscosity among the factors responsible for the water level diurnal fluctuations. The aim of the research was to investigate the variability of hydraulic conductivity in the hyporheic zone and its impact on the diurnal fluctuations of the water level. Experimental series were performed in laboratory conditions using seepage columns. Four types of sand sediments, with a hydraulic conductivity ranging from 6x10-6 to 5x10-4 m/s, were tested. The obtained values of hydraulic conductivity appeared to depend on the sand grain size, temperature, the direction of the hydraulic gradient, and the fluidization of the sediment (flowing sand). In all tests, higher hydraulic conductivity values were observed when water was set to flow in the direction opposite to gravity (flow up) rather than downward (flow down). In the sediments, which have not reached the state of fluidization, with an increase of the hydraulic gradient, values of hydraulic conductivity were two times higher during flow up than in the case of flow down. In the case of sediments being fluidized, the obtained values of hydraulic conductivity were roughly 3 times higher. The initiation of the fluidization process has been observed at the hydraulic gradient close to one. The results of laboratory experiments allow for a better understanding of the factors that have impact on diurnal fluctuations of the water level, especially when seepage of groundwater is present. Fluidization of the hyporheic zone after precipitation or thawing events may inhibit diurnal fluctuations.

15

Rozwój metod rozpoznania warunków hydrogeologicznych na potrzeby wykonywania pionowych wyrobisk udostępniających złoże : przykład LGOM

Chudy K., Worsa-Kozak M., Pikuła M.

Przegląd Geologiczny

|

2017

|

Vol. 65, nr 11/1

1035--1043

EN

The paper presents the review of methods for determining hydrogeological properties of rock mass in the place of mine shaft location. The largest Polish copper ore deposit is located in the Fore-Sudetic Monocline. It is the Kupferschiefer-type deposit occurring at a depth of 400 to 1200 metres. During the last 60 years the deposit was opened with 30 mine shafts, and the 31st shaft is currently being sunk. The methods of hydrogeological tests in boreholes as well as the methods of estimation of hydrogeological parameters and prediction of water inflow into the sinking mine shaft have evolved through the years. In the 1960s, the most popularfield test was the well bailing/infiltration test, and the most popular methods ofparameters estimation and inflow prognosis were analytical equations and analytical methods of water inflow forecasting. These methods provide very uncertain results. The best and reliable results of predicted water inflows are derived from methods based on long-term pumping tests and numerical modelling. These methods were used in the IMore project which concerns possibilities of dewatering of the Bundsandstein aquiferfor a mine shaft sinking purpose.

16

Ocena parametrów filtracyjnych iłów warwowych ze stanowiska Plecewice k. Sochaczewa w warunkach in situ

Zawrzykraj P.

Przegląd Geologiczny

|

2017

|

Vol. 65, nr 9

587--596

EN

Vistulian Glaciation ice-dammed lake clays with a varved texture were investigated. The study was focused on numerical determination of horizontal permeability depending on the depth and clay content. Direct assessment of these parameters is a rather complex and time-consuming issue. Therefore, a shortened methodology is offered based on the obtained relationships and the analysis of the dissipation process of excess pore pressure. The studies included mainly in situ tests: Marchetti dilatometer test (DMT) and BAT piezometer test. These methods allowed obtaining the values of the coefficient ofpermeability kh and changeability ofpore pressure u0 in a vertical profile. Investigations included 17 permeability tests using a BAT piezometer and 6 measurements of the coefficient of permeability kh, based on dissipation DMT tests. Results of in situ tests were compared with laboratory test results of the clay content. Values of the horizontal coefficient ofpermeability kh were correlated with the clay content f of varved clays. This relationship shows a high coefficient of correlation. A new formula was also proposed for the prediction of the coefficient of permeability kh in varved clays based on the pore pressure u0 stabilization curve, and thus shortening significantly the process of the coefficient kh determination.

17

Seepage through municpal landfill clay liners after cyclic drying and rewetting

Widomski M. K., Stępniewski W., Horn R.

Ecological Chemistry and Engineering. A

|

2017

|

Vol. 24, nr 1

101--112

EN

The sustainability of municipal landfills and quality of water-soil environment is being compromised by the leachate percolation through the bottom sealing liner. The compacted mineral liners, using clays of various plasticity to assure the saturated hydraulic conductivity lower than 1·10–9 m·s–1, are among the most popular isolations of municipal waste landfills. But high plasticity clays present significant expansivity so they are prone to swelling, shrinkage and resultant cracking. Swelling and shrinkage of compacted clay liners, caused by cyclic drying and watering of substrate, are irreversible and after several cycles may result in a huge increase in the hydraulic conductivity and drastically reduced sealing capabilities of compacted clay liners. This paper presents the assessment of selected substrates’ plasticity influence on the isolating capabilities of the municipal landfill’s bottom liner undergoing cyclic drying and rewetting. The plasticity of tested clay materials was determined and classified by the standard methods. Saturated hydraulic conductivity of the studied clays formed by the standard Proctor method was measured by the laboratory falling head permeameters for compacted soils. Measurements of saturated hydraulic conductivity of the tested substrates after three cycles of drying and rewetting were performed in the standard 100 cm3 steel cylinders by the falling and constant head laboratory permeameter. Shrinkage of the tested compacted specimens was determined also in the standard 100 cm3 steel cylinders and classified basing on dimensionless indicator COLE. Determination of water seepage through the tested bottom compacted clay liners was based on the standard form of Darcy law for the saturated conditions of soil medium. The obtained results showed influence of plasticity of clays on decrease in their sealing capabilities after several cycles of drying and rewetting and, by extension, undesirable increase in the seepage volume through the compacted bottom liner.

PL

Zrównoważoność składowisk odpadów komunalnych oraz jakość środowiska gruntowo-wodnego mogą być zagrożone przez infiltrację odcieków poprzez dno składowiska. Zagęszczone przesłony mineralne, wykonane z materiałów ilastych o różnej plastyczności, zapewniające współczynnik filtracji warstwy niższy niż 1 ·10–9 m ·s–1, są jednym z podstawowych sposobów zapewniania izolacji składowisk. Jednak grunty ilaste o wysokiej plastyczności są materiałami ekspansywnymi, podatnymi na pęcznienie, skurcz oraz spękanie. Pęcznienie i skurcz zagęszczonych gruntów ilastych wywołane przez kolejne, następujące po sobie cykle nawil żania i osuszania zagęszczonej ilastej przesłony mineralnej są nieodwracalne i po kilku cyklach mogą doprowadzić do znacznego zwiększenia przewodnictwa wodnego, jednocześnie drastycznie zmniejszając zdolności izolacyjne zagęszczonych iłów. Praca niniejsza przedstawia próbę oceny wpływu plastyczności wybranych gruntów ilastych na właściwości izolacyjne przesłony składowiska poddanej cyklicznemu osuszaniu i nawilżaniu. Plastyczność badanych gruntów określono metodami standardowymi i sklasyfikowano według Unified Soil Classification System. Współczynnik filtracji gruntów po zagęszczeniu wyznaczono za pomocą laboratoryjnych przepuszczalnościomierzy do gruntów zagęszczonych. Pomiary współczynnika filtracji dla próbek w cylindrach 100 cm3 po trzech cyklach osuszania i nawilżania przeprowadzono za pomocą przepuszczalnościomierza laboratoryjnego. Skurcz badanych próbek zagęszczonego gruntu pomierzono także w cylindrach 100 cm3 i sklasyfikowano z użyciem wskaźnika COLE. Obliczenia przesiąku przez dolną zagęszczoną warstwę izolacyjną składowiska oparto o standardową postać równania Darcy dla strefy saturacji. Uzyskane wyniki wykazały wpływ plastyczności iłów na zmniejszenie ich właściwości izolacyjnych po kolejnych cyklach osuszania i nawilżania, a co za tym idzie niepożądany wzrost objętości przesiąku przez dolną warstwę izolacyjną składowiska.

18

Porosity and hydraulic conductivity estimation of the basaltic aquifer in Southern Syria by using nuclear and electrical well logging techniques

Asfahani J.

Acta Geophysica

|

2017

|

Vol. 65, no. 4

765--775

EN

An alternative approach using nuclear neutron-porosity and electrical resistivity well logging of long (64 inch) and short (16 inch) normal techniques is proposed to estimate the porosity and the hydraulic conductivity (K) of the basaltic aquifers in Southern Syria. This method is applied on the available logs of Kodana well in Southern Syria. It has been found that the obtained K value by applying this technique seems to be reasonable and comparable with the hydraulic conductivity value of 3.09 m/day obtained by the pumping test carried out at Kodana well. The proposed alternative well logging methodology seems as promising and could be practiced in the basaltic environments for the estimation of hydraulic conductivity parameter. However, more detailed researches are still required to make this proposed technique very performed in basaltic environments.

19

Sustainability of Compacted Clays as Materials for Municipal Waste Landfill Liner

Widomski M. K., Stępniewski W., Horn R.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2016

|

Tom 18, cz. 2

439--454

PL

Poniższa praca przedstawia badania właściwości hydraulicznych gruntów wpływających na zrównoważoność i trwałość warstw izolacyjnych składowisk odpadów wykonanych z zagęszczonych gruntów ilastych. Badaniom poddano dwa rodzaje gruntów ilastych, o niskiej i wysokiej plastyczności, zagęszczane przy różnych wilgotnościach wg PN-B-04481:1988. Materiały ilaste do badań zostały pobrane w Łążku Ordynackim i Gawłówce, województwo lubelskie. Podstawowe właściwości gruntów tj. skład granulometryczny, mineraologię oraz granice stanów i konsystencji określono za pomocą standardowych metod. Badania polowe współczynnika filtracji wykonano za pomocą przepuszczalnościomierza do gruntów drobnoziarnistych GeoN, Geo Nordic, Szwecja. Badania przewodnictwa badanych gruntów po zagęszczeniu zrealizowano za pomocą przepuszczalnościomierzy H-4145, Humboldt Mfg. Co, USA spełniających wymagania ASTM D5856-95. Potencjał i charakterystyka skurczu, oraz możliwe spękanie, zostały opisane za pomocą dwóch bezwymiarowych wskaźników skurczu, rs i COLE. Następnie, za pomocą przepuszczalnościomierza laboratoryjnego IMUZ, Polska zbadano przewodnictwo wodne badanych gruntów po trzech kolejnych cyklach osuszania i nawilżania. Wg klasyfikacji USDA grunt pobrany w Łążku Ordynackim zakwalifikowano jako ił pylasty a materiał z Gawłówki jako glinę piaszczysto-ilastą. W nawiązaniu do wyznaczonych granic stanów i konsystencji oraz klasyfikacji USCS (Unified Soil Classification System) grunt z Łążka Ordynackiego zidentyfikowano jako ił o wysokiej plastyczności, wysokim potencjale pęcznienia i średnim potencjale skurczu, zaś materiał pobrany w Gawłówce rozpoznano jako ił o niskiej plastyczności oraz niskich potencjałach pęcznienia i skurczu. Obydwa badane grunty charakteryzowały się współczynnikiem filtracji w warunkach naturalnych niższym niż powszechnie wymagana wartość Ks = 1.010-9 m s-1. Badane materiały charakteryzowały się różnymi właściwościami po zagęszczeniu. W obydwu przypadkach po zagęszczeniu udało się osiągnąć przewodnictwo wodne znacznie niższe niż wymagana wartość ale zaobserwowano różnice w pęcznieniu i skurczu. Zawierający więcej frakcji ilastej materiał z Łążka wykazał zdecydowanie wyższe charakterystyki pęcznienia i skurczu niż grunt z Gawłówki. Badana glina piaszczysto-pylasta wykazała także bezpieczniejsze dla zagęszczonej warstwy izolacyjnej, zmniejszające ryzyko spękania, pionowe odkształcenie w czasie wysychania. Żaden z badanych gruntów nie był w stanie utrzymać niskiego przewodnictwa hydraulicznego po trzech cyklach osuszania i nawilżania ale grunt pobrany w Gawłówce zapewnił chociaż częściowe właściwości izolacyjne, na poziomie 10-8-10-7 m s-1. Zatem, badany ił o niskiej plastyczności, w przeciwieństwie do materiału wysokoplastycznego, wykazujący niskie pęcznienie i skurcz oraz znaczną odporność na następujące po sobie, cykliczne, osuszanie i odwadnianie został uznany jako bardziej odpowiedni do konstrukcji zrównoważonej zagęszczonej przesłony mineralnej składowiska odpadów komunalnych.

20

Assessment of seepage through municipal landfill clay liners after cyclic drying and rewetting

Widomski M. K., Stępniewski W., Horn R.

Proceedings of ECOpole

|

2016

|

Vol. 10, No. 2

569--576

EN

One of the main threats to the sustainability of municipal landfills and quality of water-soil environment is being posed by the leachate percolation through the bottom sealing liner. The compacted mineral liners, utilizing clays of various plasticity to obtain the saturated hydraulic conductivity lower than 1·10–9 m·s–1, are one of the most popular manners of landfill isolation. However, the clayey substrates of high plasticity present a very high expansivity and are prone to swelling, shrinkage and cracking. Swelling and shrinkage of compacted clay liners, resulting from the cyclic drying and watering of clay substrate, are irreversible and after several cycles may result in a significant increase in the hydraulic conductivity and drastically decreasing sealing capabilities of compacted clay liners. This paper presents the attempt of determination the influence of the selected substrates’ plasticity for compacted clay liner of municipal landfill undergoing cyclic drying and rewetting on the isolating capabilities of the municipal landfill’s bottom liner. The plasticity of tested clay materials was determined and classified by the standard methods. Saturated hydraulic conductivity of the studied substrates compacted by the standard Proctor method was measured by the laboratory falling head permeameters for compacted soils. Measurements of saturated hydraulic conductivity of the tested substrates after three cycles of drying and rewetting were performed in the standard 100 cm3 steel cylinders by the falling and constant head laboratory permeameter. Determination of water seepage through the tested bottom compacted clay liners was based on the standard form of Darcy law for the saturated conditions. The obtained results showed influence of plasticity of clays on decrease in their sealing capabilities after several cycles of drying and rewetting and, by extension, undesirable increase in the seepage volume through the compacted bottom liner.

PL

Jednym z głównych zagrożeń dla zrównoważoności składowiska odpadów komunalnych oraz jakości środowiska gruntowo-wodnego jest infiltracja odcieków poprzez dno składowiska. Przesłony mineralne z materiałów ilastych o różnej plastyczności, zagęszczonych tak aby uzyskać współczynnik filtracji niższy niż 1·10–9 m·s–1, są jednym z podstawowych sposobów zapewniania izolacji składowisk. Jednakże grunty ilaste o wysokiej plastyczności są materiałami o wysokiej ekspansywności, podatnymi na pęcznienie, skurcz oraz spękanie. Pęcznienie i skurcz, powodowane przez następujące po sobie cykle nawilżania i osuszania ilastej zagęszczonej przesłony mineralnej, są nieodwracalne i po kilku cyklach mogą doprowadzić do znacznego zwiększenia przewodnictwa wodnego, zarazem drastycznie zmniejszając zdolności izolacyjne zagęszczonych iłów. Praca niniejsza przedstawia próbę określenia wpływu plastyczności wybranych gruntów przesłony mineralnej składowiska odpadów poddanego cyklicznemu osuszaniu i nawilżaniu na zdolności izolacyjne dolnej przesłony składowiska odpadów komunalnych. Plastyczność badanych gruntów określono metodami standardowymi i sklasyfikowano według Unified Soil Classification System. Współczynnik filtracji gruntów Marcin K. Widomski, Witold Stępniewski 576 and Rainer Horn w stanie pełnego nasycenia po zagęszczeniu wyznaczono za pomocą przepuszczalnościomierzy do gruntów zagęszczonych. Pomiary współczynnika filtracji po trzech cyklach osuszania i nawilżania przeprowadzono dla próbek w cylindrach 100 cm3 za pomocą przepuszczalnościomierza laboratoryjnego. Obliczenia przesiąku przez dolną zagęszczoną warstwę izolacyjną składowiska oparto na standardowej postaci równania Darcy’ego dla strefy saturacji. Uzyskane wyniki wykazały wpływ plastyczności iłów na zmniejszenie ich właściwości izolacyjnych po kolejnych cyklach osuszania i nawilżania, a co za tym idzie, niepożądany wzrost objętości przesiąku przez dolną warstwę izolacyjną składowiska.