Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Simulating Filtration to Evaluate Hydrodynamic Indices of the Underground Gas Storage Operation

Sadovenko Іvan, Inkin Оlexander, Dereviahina Nataliia

Inżynieria Mineralna

|

2023

|

no. 1

97--102

EN

The research objective is to develop and test mathematical model of gas storage in the layered aquifer with poorly permeable interlayer if plane-parallel and axisymmetric filtration takes place. The paper evaluates the gas-hydrodynamic operational indices of the underground gas storages within aquifers in the South East Ukraine. Comprehensive approach has been applied involving collection, systematization, and analysis of actual data on filtration and physicomechanical properties of enclosing rocks impacting formation of natural and technogenic deposits as well as analytical and numerical methods to solve equations of the gas-water contact shift under different conditions. A gas-hydrodynamic model of underground gas storage within the nonuniform aquifer has been substantiated to calculate its cyclic operation in the three-layered seam taking into consideration crossflows through a poorly permeable stopping. The calculation results show significant impact of characteristics of the layered porous environment on the gas water contact transfer through certain seams. The derived new technique linearizing a system of differential equations to identify pressure within a reservoir is generalization of the earlier applied procedures with introduction of ‘boundary schemes’. The calculation results demonstrate significant impact of the layered porous environment on the gas water contact transfer through certain seams. The findings may be applied while making evaluations at the stage of gas storage design within aquifers.

PL

Celem badań jest opracowanie i przetestowanie modelu matematycznego magazynowania gazu w warstwie wodonośnej ze słabo przepuszczalną międzywarstwą, przy założeniu filtracji płasko-rownóległej i osiowo-symetrycznej. W artykule dokonano oceny gazowo-hydrodynamicznych wskaźników eksploatacyjnych podziemnych magazynów gazu w warstwach wodonośnych południowo- wschodniej Ukrainy. Zastosowano kompleksowe podejście polegające na zebraniu, usystematyzowaniu i analizie rzeczywistych danych, dotyczących właściwości filtracyjnych i fizykomechanicznych skał otaczających, wpływających na powstawanie osadów naturalnych i technogenicznych, a także analityczne i numeryczne metody rozwiązywania równań przesunięcia kontaktu gaz-woda w rożnych warunkach. Model gazowo-hydrodynamiczny podziemnego magazynowania gazu w niejednorodnej warstwie wodonośnej został uzasadniony w celu obliczenia jego cyklicznej pracy w pokładzie trójwarstwowym z uwzględnieniem przepływów krzyżowych przez słabo przepuszczalną zaporę. Wyniki obliczeń wskazują na istotny wpływ charakterystyk warstwowego środowiska porowatego na kontakt gazu z wodą przez określone pokłady. Nową techniką linearyzującą układ równań różniczkowych do identyfikacji ciśnienia w zbiorniku jest uogólnienie wcześniej stosowanych procedur poprzez wprowadzenie „schematów brzegowych”. Wyniki obliczeń wskazują na istotny wpływ warstwowego środowiska porowatego na kontakt gazu z wodą przez określone pokłady. Uzyskane wyniki mogą być wykorzystane przy dokonywaniu ocen na etapie projektowania magazynów gazu w warstwach wodonośnych.

2

GIS and Index-Based Methods for Assessing the Human Health Risk and Characterizing the Groundwater Quality of a Coastal Aquifer

Foufou Atif, Haied Nadjib, Azlaoui Mohamed, Khadri Samira, Boussaid Adel, Kechiched Rabah

Ecological Engineering & Environmental Technology

|

2023

|

Vol. 24, iss. 8

36--53

EN

The massive dune aquifer of Bouteldja is one of the most exploited aquifers in Algeria; as a result, its piezometric level has declined. Such pressure on the dune aquifer, in addition to its moderate-to-severe vulnerability to pollution, may lead to deterioration of groundwater quality. This study is intended to assess the quality of aquifer groundwater for drinking, irrigation and industrial purposes, and also to evaluate health risks. To this end, we analyzed data of 16 physicochemical parameters collected from 25 groundwater samples. Using the Durov diagram, principal component analysis (PCA), and Pearson’s correlation matrix, we found that most major ions show similar origins related to ion exchange and the proximity of the sea. Our results showed that, overall, the groundwater intended for drinking purposes was of good or excellent quality over most the aquifer, where the majority of wells are located. However, the groundwater is mostly unsuitable for irrigation purposes according to the Kelly index (KI), percentage of sodium (Na %), magnesium hazard (MH), and irrigation water quality index (IWQI). Further, calculations of corrosivity ratios (CRs) indicated that the groundwater is unsuitable for industrial uses. Finally, a health risk assessment of iron heavy metal related to the hazard index (HI) for both ingestion and dermal exposure in children and adults showed negligible-to-low risk from iron exposure.

3

Assessment of Groundwater Quality in the Berrechid Aquifer, Central Morocco, Using Multivariate Statistics and Water Quality Indices

Moukhliss Mohammed, Taleb Abdslam, Ouallali Abdessalam, Spalevic Velibor, Mazigh Nouhaila, El Fathi Badr, Souabi Salah

Ecological Engineering & Environmental Technology

|

2023

|

Vol. 24, iss. 4

187--199

EN

Groundwater salinity is a serious problem for water quality in the irrigated parts of arid and semi-arid regions, especially in the aquifers of Berrechid, Morocco. This study used a variety of techniques, including the Water Quality Index (WQI) and World Health Organization (WHO) recommended limits, Principal Component Analysis (PCA), and Geographic Information System (GIS) to evaluate the quality of the groundwater for irrigation and domestic use in the Berrechid region in central Morocco. The goal of this study was to evaluate the quality of groundwater for irrigation and human consumption. The collection and analysis of twenty-two samples for ions was carried out, including, EC, Cl-, NO3-, NH4+, NO2-, Ca2+, Mg2+, pH, SO42-, Na+, K+, CO3-, HCO3-, and Mn2+. The Water Quality Index (WQI) was used to classify the water quality vis: excellent, good, average, poor and very poor. The research area’s water quality index (WQI) ranges from 43.89 to 439.34, with around 40.90% of samples having excellent water quality, 45.45% having poor water quality, 4.54% showing extremely bad water quality, and 9.09% having unsuitable quality for human consumption. The principal component analysis reveals that the average concentration of cations in groundwater was Na+> Mg2+> Ca2+> K+> Mn2+> NH4+, whereas the concentration of anions was Cl-> HCO3-> SO42-> NO3-> NO2-> CO32-. The correlation matrix was created and analyzed to determine its significance in groundwater quality assessment. The primary sources of pollution are household waste, exposed septic tanks, landfill leachate, and excessive fertilizer usage in agriculture and industrial operations. The current analysis demonstrates that the deteriorating groundwater quality in the region needs pre-consumption treatment and contamination risk prevention.

4

Contribution of electrical prospecting and spatiotemporal variations to groundwater potential in coastal hydro-sand beds: a case study of Akwa Ibom State, Southern Nigeria

George Nyakno Jimmy, Agbasi Okechukwu Ebuka, Umoh James Anthony, Ekanem Aniekan Martin, Ejepu Jude Steven, Thomas Jewel Emem, Udoinyang Ifiok Efiong

Acta Geophysica

|

2023

|

Vol. 71, no. 5

2339--2357

EN

The current study used vertical electrical sounding (VES), borehole (BH) data, Remote Sensing (RS), and Geographic Information System (GIS) techniques to identify groundwater potential zones in the coastal area of Akwa Ibom state, Nigeria, for the first time. This research aimed at producing groundwater potential zone map that can divide the study region into separate zones based on their groundwater potential ranking. The deployed method integrated VES procedure utilizing the Schlumberger electrode configuration some core samples for estimation of porosity, Satellite Shuttle Radar Topography Mission (SRTM), Digital Elevation Model (DEM), which served as input data for RS and GIS. Thematic maps of lineament density, lithology, land use and land cover, drainage density, and slope were created as GIS layers in a geo-database. Weightages were assigned based on a pair-wise assessment of the components that appear to be essential in retaining, storing, and transporting groundwater. The Analytical Hierarchy Process (AHP) was used in a GIS setting to merge five thematic maps of elements controlling groundwater occurrence and movement using weighted overlay. Results show that aquifers with high thickness and depths are clustering around VES 9, VES 14, and VES 15 that have the highest aquifer thickness in the range of 219–262 m and the highest aquifer depth in the range of 222.09–264.74 m. The highest aquifer resistivity in this area ranges from 2963 to 3683 Ωm. The hydraulic conductivity of the area is highest around the south-eastern part of the study area, with maximum value of 3.43 m/day. The transmissivity increases in the northern part of the study area, while the eastern parts showed the lowest values. The highest aquifer resistivity in this area ranged from 2963 to 3683 Ωm. Inference from analysis indicated that the most important element was soil type (43%), followed by lineament density (33%) and slope (13%). Land use/land cover was discovered as a marginal contributor to groundwater in the research region, accounting for about 4% of the total contributors. The study CR determined to be 0.043884, is much lower than the 0.10 consistency threshold and hence the justification of the results. The result of the overlay of the geophysical survey on the groundwater potential zones obtained from the RS, GIS, and VES techniques done in the first time in the study area has shown seamlessly that the study area has high groundwater prospectivity for subsistent and commercial extractions.

5

Qualitative assessment of the waters of the coastal aquifer Ghis-Nekor (Central Rif, Northern Morocco) in view of agricultural use

Benyoussef Said, Arabi Mourad, El Ouarghi Hossain, Ghalit Mohammad, El Yousfi Yassine, Azirar Maryam, Ait Boughrous Ali

Journal of Water and Land Development

|

2022

|

no. 52

245--250

EN

The rainfall irregularity in the Al-Hoceima area places the Ghis-Nekor coastal aquifer as a primary resource for water supply. However, it is of paramount priority to adopt management and optimization plans that can mitigate the effects of the irrational use of the resource and the deterioration of its quality in the region of our study. In order to study the alteration aspects of this aquifer, 26 wells were sampled and their suitability for irrigation was assessed. The sodium adsorption rate (SAR) values indicate that most groundwater samples fall into the risk classes of high salinity and low sodium (C3-S1) and high salinity and medium sodium (C3-S2). The results also show a medium to high alkalinity risk due to the high concentration of HCO3-. The excess of salts is largely due to the intensive exploitation of groundwater and to the phenomenon of salt-water intrusion into the coastal karst aquifer. As a result, the quality of groundwater is not adapted to sustainable agricultural production and soil balance, which requires controlled monitoring to ensure its rational use with a view to the sustainable development of the region.

6

Morphological characteristics and lithological conditions of the spring-heads in the Knyszyńska Primeval Forest

Micun Krzysztof, Roj-Rojewski Sławomir

Journal of Water and Land Development

|

2019

|

no. 40

27--37

EN

The aim of the study was to determine the morphological characteristics of selected spring-heads in the Knyszyńska Primeval Forest and to identify lithological conditions in areas where groundwater flows to the surface. During the study, detailed bed level measurements of the spring-head areas were conducted. Lidar laser data obtained from the Central Department of Geodetic and Cartographic Documentation in Warsaw were also used for the analysis of morphometry. Based on the data, the detailed contour maps were created in the Surfer 12 programme and the basic parameters of the morphometry of the studied springs were determined. To detect lithological conditions, granulometric analyses were conducted and the filtration coefficient of aquifers in the individual spring-heads was calculated using Hazen and USBSC empirical models. Due to the morphological situation, the examined objects were classified as sub-slope and riverbank spring-heads. In terms of shape, spring-head alcoves are classified as basin-shaped, bowl-shaped and spindle-shaped alcoves. Different morphological processes prevail in each of these types. Basin-shaped alcoves are formed mainly by lateral erosion, bowlshaped alcoves by seepage erosion, landsliding and accumulation in the bottom, spindle-shaped alcoves by seepage erosion, headward erosion, breaking and collapsing. In the investigated outflows of groundwater aquifers are sands and glacifluvial sands with gravel of varying grain size. The lithological variation of aquifers in the spring-heads, directly affects the rate of groundwater filtration in different parts of the alcoves, which in turn leads to different morphogenetic processes and results in changes in the morphology of the spring-head alcoves.

PL

Celem opracowania było określenie cech morfologicznych wybranych źródlisk na terenie Puszczy Knyszyńskiej oraz rozpoznanie warunków litologicznych w miejscach wypływu wód podziemnych na powierzchnię. W trakcie badań przeprowadzono szczegółowe pomiary niwelacyjne terenów źródlisk. Do analizy morfometrii wykorzystano również wyniki pomiarów laserowych Lidar, pozyskanych z Centralnego Ośrodka Dokumentacji Geodezyjnej i Kartograficznej w Warszawie. Na podstawie danych stworzono w programie Surfer 12 szczegółowe mapy poziomicowe i określono podstawowe parametry morfometrii badanych źródlisk. W celu rozpoznania warunków litologicznych wykonano analizy granulometryczne, obliczono współczynnik filtracji utworów wodonośnych w poszczególnych źródliskach za pomocą wzorów empirycznych Hazena i USBSC. Ze względu na sytuację morfologiczną badane obiekty zaklasyfikowano do typów źródlisk podzboczowych, podstokowych i przykorytowych. Pod względem kształtu nisze źródliskowe zaliczono do typów nisz basenowatych, misowatych i wrzecionowatych. W każdym z tych typów dominują różne procesy morfologiczne. Nisze basenowate kształtowane są głównie przez erozję boczną, misowate przez erozję źródliskową, procesy osuwania i akumulacji dennej, natomiast w niszach wrzecionowatych dominuje erozja źródliskowa, wsteczna, obrywanie i odpadanie. Wyróżniono także układy dendrytyczne w zagłębieniach źródliskowych. W badanych wypływach wód podziemnych warstwy wodonośne stanowią piaski oraz piaski ze żwirem glacifluwialne o zróżnicowanym uziarnieniu. Najgrubsze frakcje budują warstwę wodonośną w obiekcie Pstrągownia, średnie uziarnienie mają wodonośce źródlisk Budzisk, Krzemianka i Łaźnie. Piaski drobno- i średnioziarniste stanowią warstwy wodonośne w obiektach Pólko i Pieszczaniki. Zmienność litologiczna utworów wodonośnych w źródliskach wpływa bezpośrednio na tempo filtracji wód podziemnych w różnych częściach nisz, co w następstwie prowadzi do różnego przebiegu procesów morfogenetycznych i skutkuje zmianami w morfologii nisz źródliskowych.

7

Groundwater investigation through vertical electrical sounding at hilly area from Nooriabad toward Karachi

Soomro Asadullah, Qureshi Abdul Latif, Jamali Muhammad Afzal, Ashraf Arshad

Acta Geophysica

|

2019

|

Vol. 67, no. 1

247--261

EN

The study is conducted to focus on the subsurface geological and hydrological mapping for groundwater presence in the area located Nooriabad of the Jamshoro district left side of M-9 Motorway toward Karachi, Sindh, Pakistan. Vertical electrical sounding (VES) is carried out by using the Schlumberger electrode array method with ranging from 02 to 300 m. IPI2win software is used on the collected data of VES to interpret with qualitatively that indicated the four distinct lithological units demarcated as clay, sandy clay, shale and alluvium or weathered layer of Tiyon formation and limestone and fractured sandstone beds of the Laki formation of Eocene age. On the collected VES data, it is concluded that the first and second layer of soil is 16 m thick and composed of shale to clay beds and alluvium having the apparent resistivity between 05 and 15 Ωm. With increasing depth from 50 to 100 m, it is interpreted that there are fractured sandstone and limestone beds with average resistivity ranges between 15 to 60 Ωm. Further, processed the data and generated pseudo-section, apparent resistivity section and statistical curve by using software IPI2win to interpret the apparent resistivity map at 50, 60, 70 and 80 m are correlated with the hydrogeology and geology of the area. The results are interpreted that the good aquifer zones are present in the 50–100-m-thick limestone and fractured sandstone beds having interconnection with clay. Accumulation of groundwater is found by controlling the physiography and geological structure of the study area.

8

Characterization of the Hammamet basin aquifer (North-East of Algeria) through geochemical and geostructural methods and analysis

Chelih F., Fehdi C., Khan S.

Journal of Water and Land Development

|

2018

|

no. 37

39--48

EN

Morphostructural, hydrogeological and hydrochemical approaches were applied to Hammamet plain and its surrounding mountains in the eastern part of Algeria to characterize the groundwater system and its potential for exploitation. The Essen and Troubia Mountains form the natural boundaries of Hammamet plain. The objective of this study is to utilize remote sensing techniques combined with structural analysis, hydrogeology and hydrogeochemistry to identify the potential fracture zones for groundwater in the strongly fractured and karstified deep aquifers. The delineated zones of potential groundwater resources are verified by detailed hydrogeological field surveys. From a hydrogeological point of view, these two mountains, constitute a unit limited by faults oriented ENE-WSW, NNW-SSE and NNE-SSW. Specifically, fractures of the latter two directions influence the compartmentalization and the hydrogeological functioning of this unit. According to the degree of fracturing and/or karstification, two basic types of aquiferous behaviour have been distinguished: fissured aquifer (Essen Mountain and Troubia Mountain), and porous aquifer (Hammamet plain). The study of the hydrochemical characteristics of groundwater samples shows that the majority of samples are mainly of HCO3– and Ca2+ water type. The ionic speciation and mineral dissolution/precipitation was calculated with the PHREEQC software. The chemical composition of the water is influenced by the dissolution and/or precipitation processes during the water–rock interaction and by the cationic exchange reactions between groundwater and alluvial sediments. The high content of CO2 in the water samples suggests that they circulate in a geochemical open system. The isotopic analysis of some groundwater samples shows a similarity with the meteoric waters, which reflect their short residence time and a low evaporation of the infiltrated water.

PL

Celem scharakteryzowania systemu wód podziemnych oraz możliwości eksploatacji tych wód zastosowano metody morfologiczne, hydrogeologiczne i hydrochemiczne na równinie Hammamet i otaczających ją górach we wschodniej części Algierii. Góry Essen i Troubia tworzą naturalną granicę równiny Hammamet. Przedmiotem badań była identyfikacja możliwych stref szczelin w silnie spękanym i głębokim, krasowym poziomie wodonośnym z zastosowaniem technik teledetekcji w połączeniu z analizą strukturalną, hydrogeologią i hydrogeochemią. Wytyczone strefy potencjalnych zasobów wód gruntowych weryfikowano w szczegółowych hydrogeologicznych badaniach terenowych. Z hydrogeologicznego punktu widzenia wymienione góry stanowią jednostkę ograniczoną przez uskoki ułożone wzdłuż linii ENE-WSW, NNW-SSE i NNE-SSW. Szczeliny w dwóch ostatnich kierunkach wpływają na podział i hydrologię tej jednostki. Według stopnia spękania i/lub postępu procesów krasowych wyróżniono dwa główne typy poziomów wodonośnych: poziom spękany (góra Essen i góra Troubia) oraz poziom porowaty (równina Hammamet). Badanie hydrochemicznych właściwości próbek wody gruntowej wykazało, że są one zdominowane przez HCO3– i Ca+2. Skład jonowy i procesy rozpuszczania/wytrącania obliczano za pomocą programu PHREEQC. Na skład chemiczny wody wpływają procesy rozpuszczania i precypitacji w czasie oddziaływań między wodą a podłożem skalnym oraz wymiana kationów między wodą gruntową a aluwialnymi osadami. Duże stężenie CO2 w próbkach wody sugeruje, że krąży ona w systemie otwartym. Analiza izotopowa niektórych próbek wody wykazuje ich podobieństwo do wód opadowych, co uwidacznia się w ich krótkim czasie retencji i niewielkim parowaniu wód infiltracyjnych.

9

Iniekcyjna technologia tworzenia horyzontalnych barier izolacyjnych: z laboratorium do warstwy wodonośnej

Falkowicz S., Cicha-Szot R.

Górnictwo Odkrywkowe

|

2018

|

R. 59, nr 2

85--91

PL

W artykule omówiono wyniki prac laboratoryjnych, których celem było określenie wpływu wybranych parametrów procesu tłoczenia ditlenku węgla do modelu porowatej warstwy wodonośnej na skalę i dynamikę jego wypływu z tejże warstwy. Określono objętość warstwy, przez którą wypływał ditlenek węgla oraz stopień nasycenia (saturacji) warstwy wodonośnej gazem. Punktowe zatłaczanie ditlenku węgla do warstwy wodonośnej jest jednym z pierwszych etapów wykonywania poziomych barier izolacyjnych, zgodnie z założeniami Technologii Horyzontalnych Barier Krzemianowych (THBK). Celem technologii THBK jest likwidacja pionowego przepływu płynów w ośrodku geologicznym, co daje szerokie pole zastosowań w ochronie wód podziemnych i górnictwie. W pracy wykonano symulację procesu oraz zoptymalizowano parametry zatłaczania cieczy zabiegowej. Podjęto także próbę przeniesienia uzyskanych w laboratorium wyników do warunków płytkich warstw wodonośnych

EN

The article discusses the results of laboratory work, the objective of which was to determine the relevant parameters of technological process of aquifer saturation by carbon dioxide during forming horizontal insulating barriers, in accordance with the Technology of forming Horizontal Silicate Barriers (THBK). The main objective of the THBK technology is vertical control of fluid flow in porous media, what gives a wide field of applications in groundwater protection and mining. In this work simulation of saturation process and optimization of injection parameters were performed. Moreover, an attempt to transfer obtained laboratory results to shallow aquifers conditions was conducted.

10

Wzrost efektywności systemu hydrodynamicznego warstwa wodonośna - studnia głębinowa - instalacja do pompowania wody

Hurynovich A., Tryputska A.

Gaz, Woda i Technika Sanitarna

|

2018

|

Nr 3

105--110

PL

Poddano analizie elementy systemu hydrodynamicznego: warstwa wodonośna - studnia głębinowa (strefa przyfiltrowa, obsypka żwirowa, filtr) - instalacja do pompowania wody (pompa głębinowa - rurociąg tłoczny) w celu określenia ich parametrów filtracyjnych i hydraulicznych. Oferuje się nowe rozwiązania techniczne mające na celu zmniejszenie strat hydraulicznych i energii układów pompowych pomp głębinowych. Przedstawiono metody diagnozowania stanu technicznego studni głębinowych, nowe filtry pierścieniowe studni, konstrukcji otworów studziennych (z jednej i dwoma kolumnami rur osłonowych), układów pompowych bez rurociągu tłocznego pompy głębinowej oraz technologie regeneracji filtrów i przyfiltrowej strefy studni głębinowych. Przeprowadzono ocenę techniczną i ekonomiczną ich zastosowania na istniejących ujęciach wód podziemnych.

EN

Elements of the hydrodynamic system: aquifer - borehole (filter zone, gravel backfill, well screen) - water pump installation (submersible pump - discharge pipe), were analysed to determine the filtration and hydraulic parameters. New technical solutions to reduce hydraulic losses and energy pumping systems for municipalities were proposed. Methods for diagnosing the technical condition of deep wells, new well screen, well construction (one and two columns of casing pipes) and pumping systems without a submersible pump described. Methods of wells regeneration and deep water filtration zone are given. The technical and economic estimation of their application on the existing water intakes of groundwater is given.

11

Wykorzystanie wyników testów rurowymi próbnikami złoża do oceny produktywności poziomów wodonośnych

Uliasz-Misiak B., Stachowicz K., Dubiel S.

Przegląd Górniczy

|

2017

|

T. 73, nr 6

25--32

PL

Poziomy wodonośne badane rurowymi próbnikami złoża (RPZ) w otworach poszukiwawczych wykonywanych za złożami ropy naftowej i gazu ziemnego, stanowią znaczny odsetek zapięć RPZ. Stwierdzony brak występowania węglowodorów, względnie śladowe objawy węglowodorów w wodzie złożowej przypływającej do próbnika, stanowi zwykle podstawę do zamykania tych poziomów rurami okładzinowymi wraz z ich cementowaniem, albo korkami cementowymi po ukończeniu wiercenia otworu. Interpretacja rezultatów testów złożowych RPZ, w przypadkach przypływu wody złożowej do próbnika jest najczęściej bardzo pobieżna. Biorąc pod uwagę fakt rosnącego wciąż zainteresowania przemysłu poziomami wodonośnymi pod kątem ich wykorzystania w różnych gałęziach gospodarki narodowej, istnieje potrzeba szczegółowej reinterpretacji wyników testów złożowych. W tym celu autorzy w niniejszej publikacji podjęli próbę opracowania odpowiednich procedur obliczeniowych stanowiących metodykę kompleksowej reinterpretacji danych z testów złożowych RPZ, umożliwiającej m.in. ocenę produktywności oraz komercyjności badanych poziomów wodonośnych. W publikacji przeanalizowano wpływ parametrów dowiercania i opróbowania poziomu wodonośnego w utworach kredy górnej w otworze poszukiwawczym J-35 w obszarze Karpat na wyniki dwucyklowego testu złożowego RPZ. Dokonano szczegółowej reinterpretacji wyników tego testu. Sformułowano spostrzeżenia dotyczące produktywności tego poziomu wodonośnego. Podsumowano otrzymane wyniki analiz i reinterpretacji.

EN

The aquifers examined by drill stem testers (DST) in exploration wells for oil and gas deposits constitute a significant percentage of DST tests. The absence of hydrocarbons, or the traces of hydrocarbons in the reservoir water flowing into the tester, is usually the basis for closing these horizons with casing and cementing or cement plug after the well drilling completion. Interpretation of the results of DST tests, in cases of reservoir water flow to the tester is usually very cursory. Given the growing interest of industry in the use of aquifers in various branches of the national economy, there is a need for detailed reinterpretation of reservoir tests results. This paper attempts to develop computational procedures, which constitute a methodology of comprehensive reinterpretation of the DST data, in order to assess the productivity and commercial nature of the tested aquifers. This paper investigates the impact of drilling parameters and completion on the two-cycle DST test on the example of Upper Jurassic aquifer in the J-35 exploration well in the Carpathian region. This led to a detailed reinterpretation of the test results and formulation of the observations on the productivity of this aquifer. This publication includes summarized results of analysis and reinterpretation.

12

Ocena możliwości skojarzenia magazynowania energii cieplnej w warstwie wodonośnej z remediacją wód podziemnych

Malina G., Bujak I.

Ochrona Środowiska

|

2017

|

Vol. 39, nr 3

9--18

EN

Aquifer thermal energy storage (ATES) may be considered beneficial due to lack of negative environmental impact, innovation and potential for further development. The state of knowledge on ATES and its potential to be combined with groundwater remediation was analyzed on the basis of literature data and operating experience. Chlorinated hydrocarbons and BTEX are the contaminants most frequently occurring at depths, where ATES systems usually operate. The following remediation techniques that potentially could be combined with ATES systems were discussed: ‛pump and treat’, natural (NA) and enhanced natural attenuation (ENA) via biostimulation and bioaugmentation, as well as in situ chemical oxidation (ISCO) and enhanced reductive dechlorination (ERD) under anaerobic conditions. Development of such solutions is constrained by problems related mainly to the risk of accelerated contaminant migration and reduction of their biodegradation rates as a result of changes in redox potential due to ATES system operation and well screen clogging. Further research is required to confirm effectiveness of the combined application of ATES and groundwater remediation in practice as the knowledge of the aquifer processes upon thermal energy storage is incomplete and the operating experience limited.

PL

Magazynowanie energii cieplnej w warstwie wodonośnej (ATES) można uznać za rozwiązanie korzystne ze względu na brak jego negatywnego wpływu na środowisko oraz innowacyjność i możliwość dalszego rozwoju. Na podstawie danych literaturowych oraz doświadczeń eksploatacyjnych przeanalizowano stan wiedzy na temat magazynowania energii cieplnej w warstwie wodonośnej (ATES) i możliwości jego skojarzenia z remediacją wód podziemnych. Zanieczyszczeniami występującymi w wodach podziemnych na głębokościach, na których zwykle pracują systemy ATES są najczęściej chlorowane węglowodory i BTEX. Spośród technik remediacji wód podziemnych możliwych do skojarzenia z systemami ATES omówiono metodę „pompuj i oczyszczaj”, naturalne samooczyszczanie (NA) oraz wspomagane (ENA) przez biostymulację i bioaugumentację, a także chemiczne utlenianie in situ (ISCO) oraz wspomaganą dehalogenację redukcyjną (ERD) w warunkach anaerobowych. Problemy ograniczające rozwój rozwiązań tego typu związane są głównie z ryzykiem przyspieszenia migracji zanieczyszczeń i spowolnienia ich biodegradacji w wyniku zmian potencjału utleniająco-redukcyjnego wywołanych działaniem instalacji ATES oraz kolmatacją filtrów studziennych. Ze względu na ograniczoną wiedzę na temat zjawisk zachodzących w warstwie wodonośnej podczas magazynowania energii cieplnej i zbyt mało doświadczeń eksploatacyjnych, konieczne są dalsze badania potwierdzające skuteczność łącznego zastosowania systemów ATES i remediacji wód podziemnych w praktyce.

13

Hydrochemical study of Drean–Annaba aquifer system (NE Algeria)

Sayad L., Djabri L., Bouhsina S., Bertrand C., Hani A., Chaffai H.

Journal of Water and Land Development

|

2017

|

no. 34

259--263

EN

Water quality is subject to frequent changes in the Drean–Annaba alluvium aquifer. Water-rock interaction can not be the only process that produces the observed modification, but dryness that the country knew during the last two decades has highly contributed to the water quality changes. During this period, irregularities in the distribution of rainfalls, in time and space, have been observed. As a result, a periodicity in hydrochemical changes in water of wells and rivers is noticed. Statistical, the principals components analysis (PCA) tools and Tickel diagram have been used to show, through chemical presentation, these effects. The results show, indeed, seasonal changes of water quality for the period 1999–2000. From a cationic point of view, a competition between alkaline and alkaline earths is shown. On the other hand, from an anionic point of view, there is a transition from chlorides to sulphates and may be to bicarbonates. The present work was carried out in a relatively small area and this was useful to show the relationship that existed between dryness and water quality of both the aquifer system and surface water.

PL

W systemie aluwialnych poziomów wodonośnych Drean–Annaba jakość wody podlega częstym zmianom. Oddziaływania woda–podłoże skalne nie mogą być jedynymi procesami odpowiedzialnymi za obserwowane zmiany, natomiast susze, jakich kraj doświadczał w ciągu minionych dwóch dziesięcioleciach znacząco przyczyniły się do zmian jakości wody. W tym okresie obserwowano nieregularny rozkład opadów w czasie i przestrzeni. W konsekwencji zanotowano okresowość zmian hydrochemicznych właściwości wody w studniach i rzekach. Użyto statystycznych narzędzi, takich jak analiza składników głównych (PCA) i diagram Tickela do prezentacji wymienionych efektów. Uzyskane wyniki dowodzą sezonowych zmian jakości wody w okresie 1999–2000. W odniesieniu do kationów wykazano konkurencję pomiędzy pierwiastkami alkalicznymi i pierwiastkami ziem alkalicznych. W grupie anionów stwierdzono przejście od chlorków do siarczanów i prawdopodobnie do wodorowęglanów. Przedstawione badania prowadzono na stosunkowo małym obszarze, co okazało się korzystne dla wykazania zależności pomiędzy suszą a jakością wody zarówno w systemie poziomów wodonośnych, jak i w wodach powierzchniowych.

14

Seasonal variation in fluoride content in groundwaters of Langtang area, Northcentral Nigeria

Dibal H. U., Dajilak W. N., Lekmang I. C., Nimze L. W., Yenne E. Y.

Contemporary Trends in Geoscience

|

2017

|

Vol. 6, iss. 1

11--27

EN

Thirty groundwater samples were collected at the peak of the rainy season and analysed for fluoride and other cations and anions in drinking water sources of Langtang area. For comparative purposes, thirty seven groundwater samples were collected in the dry season. The aim of the study was to determine variation in fluoride content with respect to the seasons. Fluoride in water was determined by the Ion Selective Electrode (ISE) and the cations by the Inductively Coupled Plasma Atomic Emission Spectrometry (ICP-AES). The anion (sulphate) was determined by Multi – Ion Colorimeter, bicarbonate and chloride by titration method. In addition fluorine content in aquifer materials from a borehole section were determined by Fusion method. The two seasons show variation in content of fluoride in groundwater. Fluoride content in groundwater is higher in the dry season ranging from 0.13 – 10.3 mg/ l compared to the 0.06 – 4.60 mg/l values in the rainy season. Content of fluorine (0.01 wt %) in the aquifer materials (sands) is low from depth of 0 to 7.95 m. However, fluorine content increases with depth, from 7.95 to 10.60 m with concentration of 0.04 wt %, 0.05 wt % from 10.60 to 13.25m, and 0.07 wt % from 13.25 to 15.70 m, the content of fluorine however, decreased at depth 15.70 to18.55m with concentration of 0.02 wt % even with fluorite mineral in the aquifer material at this depth. Dilution of fluoride ion as a result of rain input which recharges the aquifer may be the main reason for lower values recorded in the rainy season. Over fifty and sixty percent of waters in both dry and rainy season have fluoride concentration above the WHO upper limit of 1.5 mg/l. Consumption of these elevated values of fluoride in groundwater of the study area, clearly manifests as symptoms of dental fluorosis.

15

Cleanup and valuation of waters of the aquifer of M’zab Valley (Algeria)

Ouled Belkhir C., Remini B.

Journal of Water and Land Development

|

2016

|

no. 29

23--29

EN

The M’zab valley is a hyper arid region of average rainfall not exceeding 100 mm per year. However, the rare floods that occur in M’zab River drain large volumes of surface water. Thanks to the genius of the local population, traditional dams were made for artificial recharge of groundwater. Grace of traditional wells drilled in the valley, farmers irrigate their palm groves and gardens. However, since more than half a century, the contribution of deep drilling for the exploitation of the aquifer of the Continental Intercalary posed environmental problems. On the basis of investigations and surveys of the local population during the years 2010, 2011, 2012 and 2013, it appears that these modern techniques in water catchment caused harmful consequences to the region like the rising of water consumption, pollution of groundwater and soil salinity. Solutions and recommendations are outlined in this article.

PL

Dolina M’zab to suchy region charakteryzujący się niewielką ilością opadów (poniżej 100 mm rocznie) i rzadko zdarzającymi się gwałtownymi powodziami, które niosą ogromne ilości wód. Dzięki zdolnościom miejscowej ludności w dolinie rzecznej powstawały tradycyjne zapory pozwalające uzupełniać zasoby wód podziemnych. Tradycyjne studnie wiercone w dolinie umożliwiają rolnikom nawadnianie gajów palmowych i ogrodów. Jednakże od ponad pół wieku eksploatacja głębokich odwiertów z kredowych warstw wodonośnych stwarza problemy środowiskowe. Na podstawie badań z lat 2010–2013 i ankietowania miejscowej ludności można wysnuć stwierdzenie, że nowoczesne techniki wykorzystywania wody w zlewni rodzą poważne konsekwencje dla regionu w postaci wzrostu zużycia wody, zanieczyszczenia wód gruntowych i zasolenia gleby. W niniejszym artykule przedstawiono rozwiązania i zalecenia w tym zakresie.

16

Naturalne polimery w wierceniach hydrogeologicznych na Niżu Polskim

Mrówka Ł.

Inżynieria Bezwykopowa

|

2016

|

nr 3

104--105

PL

Stosowana do wierceń hydrogeologicznych metoda obrotowa posiada wiele zalet i spradza się na większym obszarze Polski. Dlatego warto korzystać z naturalnych polimerów w celu ochrony przepuszczalności warstwy wodonośnej.

17

A new approach in skin effect and storativity estimation from pumping test data with low pumping rates

Nedved J.

Geology, Geophysics and Environment

|

2016

|

Vol. 42, no. 1

104

EN

Pumping test are supposed to be one of the best ways of determining hydraulic parameters of examined aquifer. However, there are many other effects which control measured drawdown in a wellbore. One of the major effects is well clogging and well storage. Well clogging (also called skin effect (van Everdingen 1953)) causes additional drawdown in the well and well storage (Papadopulos & Cooper 1967) causes distortion of data in the first part of pumping test. The author shows that both these effects can be estimated from measured drawdown when two special approaches are used – first, the drawdown must be measured at very short intervals (0.5–1.0 second), and second, the pumping rates must be rather low, so the examined aquifer is not stressed enough (the drawdown in the aquifer is very small) and the skin effect/well storage influence is more significant in this case. This approach also eneables the interpreter to estimate more exact storativity coefficient, because evaluation of skin effect leads to better wellbore screen hydraulic losses estimation. Hydraulic losses caused by wellbore skin leads to the shift of Jacob’s line (Cooper & Jacob 1946) which is connected with storativity misinterpretation. A formula for eliminating this problem is also presented. Using this formula can help to estimate storativity coefficient by using measured data from pumped well. Drawdown measured in pumped well is rarely used for storativity interpretation precisely because of wellbore clogging. The formula partly eliminates that problem. In the end, application of presented approach is shown on several pumping test conducted in very permeable sand – gravel quaternary sediments of the Jizera River and the Elbe River. The pumping tests are first interpreted by casual methods – Theis (1935) and/or Moench (1997) – and then the new presented method is used. It is shown that closer to real values of storativity are gained when the newly derived formula is taken into account.

18

Analysis of the spatial variability of the concentrations of Na+ and K+ ions in the groundwater sourced in Southern Poland

Kotowski T., Satora S.

Environment Protection Engineering

|

2016

|

Vol. 42, nr 2

5--18

EN

Differences in the spatial variability of Na+ and K+ ion concentrations in the groundwater sourced in Southern Poland have been analysed. The study was based on selected hydrogeological environments differing in the lithology and geometry of aquifer rock voids. The hydrogeochemical background for Na+ and K+ ions was determined for various hydrogeological environments as well. The hydroge-ochemical background ranges obtained do not deviate significantly from the background ranges for groundwater observed in other areas of Poland. The analyses conducted indicate the presence of anomalous concentrations of Na+ and K+ ions in all hydrogeological environments often accompanied with significantly elevated concentrations of Cl- and SO42– ions. Owing to the fact that the data analysed exhibit a distribution deviating considerably from a normal one, non-parametric methods of statistical inference were used. The results obtained indicate statistically significant differences between the variabilities of Na+ and K+ ion concentrations in various hydrogeological environments. The factors responsible for such differences are lithological variability and different groundwater circulation systems.

19

Karbokataliza krzemianu sodu - alternatywna proekologiczna metoda modyfikacji wodoprzepuszczalności warstw wodonośnych

Falkowicz S., Cicha-Szot R.

Wiadomości Naftowe i Gazownicze

|

2015

|

R. 18, Nr 9 (209)

18

20

The assessment of susceptibility on drainage in an aquifer on the basis of pumping tests in a lignite mine

Polak K., Kaznowska-Opala K., Pawlecka K., Różkowski K., Klich J.

Archives of Mining Sciences

|

2015

|

Vol. 60, no. 1

107--121

EN

Drainage of the rock mass is a key component affecting the safety of mining operations and is associated with the removal of the overburden, dumping and excavation of useful minerals. The primary method of drainage in lignite coal mines are bored wells. The efficiency of drainage of rock mass depends on their accurate positioning and quality of workmanship. The paper presents the current state of knowledge concerning the distribution of the components of drawdown (1) in pumping well (Walton, 1955; Bruin & Hudson, 1961; Kruseman & de Ridder, 1991; Avci, 1992; Atkinson, 1994; Helweg, 1994; Kawecki, 1995; Singh, 2002; Dufresne, 2011) and their dependence on the hydrogeological parameters of the drained aquifer (Fig. 2). The results of pumping tests conducted in drainage wells operating in lignite mines are also presented. The subject of analysis was the geohydraulic resistance coefficient B, describing the resistance of the aquifer under laminar flow. This coefficient also takes the hydrogeological parameters into account which determines the dynamics and range of influence of drainage (12, 13). The value of the parameter and its spatial variability can be used for planning, designing and evaluating the effectiveness of wells drainage In view of the results of the pumping tests, classification of aquifer susceptibility to drainage was proposed, which can be used to support decision-making in the scope of expansion of the drainage system, the necessary timing and dynamics of pumping water. The classification is preliminary and is the starting point for the development of methods to rationalize functioning costs of the drainage systems.

PL

Zadaniem studni odwadniających jest obniżenie zwierciadła wody podziemnej możliwie w jak najkrótszym czasie. W zależności od przeznaczenia studni oraz wymagań technicznych ich czas „życia” jest zróżnicowany. Studnie zlokalizowane w obrębie wyrobiska, tj. studnie nadkładowe i podłożowe (pomocnicze), mają z założenia względnie krótki czas pracy, gdyż są likwidowane wraz z postępem robót górniczych odkrywkowych. Studnie w barierach zewnętrznych oraz wewnętrznych utrzymywane są niekiedy przez kilkadziesiąt lat. Z upływem czasu w pompowanych otworach obserwuje się przyrost depresji roboczego zwierciadła wody oraz spadek wydajności. Mniejsza wydajność studni spowodowana jest zmniejszoną wydajnością warstwy wodonośnej wskutek słabnącej przewodności hydraulicznej, co wynika z obniżenia zwierciadła wody, a także w wyniku zmian w dopływie wody spowodowanych procesami starzenia otworów studziennych. Za niekorzystne zmiany parametrów eksploatacyjnych studni odpowiedzialne są m.in. procesy fizyczne i chemiczne zachodzące w bezpośrednim sąsiedztwie studni np. procesy korozji, powstawania powłok zabezpieczeniowych oraz powłok śluzowych, ochry, wytrącania się osadów związków chemicznych oraz kolmatacji. Kolmatacja jest zjawiskiem złożonym, wywołanym przez procesy mechaniczne, fizyczne, chemiczne i biologiczne, który towarzyszy przepływowi przez ośrodki porowe i szczelinowe. Straty ciśnienia wynikające z przepływu wody w warstwie wodonośnej, czyli kształtowane przez własności hydrogeologiczne warstwy wodonośnej są określane mianem depresji rzeczywistej, która uwidacznia się pomiędzy poziomem piezometrycznym i depresją w strefie przyotworowej. Straty te oznaczane są jako BQ, gdzie: B oznacza oporność hydrauliczną ośrodka wodonośnego przy przepływie laminarnym. Z kolei straty ciśnienia wywołane przepływem wody przez filtr turbulencją przepływu wody w strefie otworowej i przyotworowej określane są mianem zeskoku hydraulicznego CQn, gdzie C oznacza oporność hydrauliczną strefy przyotworowej, natomiast n – wykładnik potęgowy charakteryzujący rodzaj przepływu. Określenie własności filtracyjnych warstwy wodonośnej wyrażanych przez przewodność hydrauliczną T oraz współczynnik zasobności sprężystej S, pozwala na wyznaczenie najbardziej korzystnych warunków eksploatacji studni. Wspomniane parametry hydrogeologiczne są składowymi równania opisującego hydrauliczną oporność ośrodka wodonośnego (12). Uogólniając, parametr B, może być kryterium wykorzystanym przy planowaniu i projektowaniu systemu odwodnienia studziennego, a także bieżącej oceny skuteczności współpracy systemu. Na rysunku 3. przedstawiono ideowo metodykę oznaczania tego parametru, za pomocą testu próbnego pompowania. Dotychczas interpretacja wyników próbnych pompowań koncentrowała się na ocenie technicznych warunków pracy otworów studziennych. W tym celu wykorzystywano współczynnik C występujący we wzorze Jacoba, który stanowił kryterium odbioru studni od wykonawcy. Zdaniem autorów niniejszej pracy wyniki próbnych pompowań należy interpretować w szerszym ujęciu, zwracając uwagę na parametr B, opisujący oporność hydrauliczną przy przepływie laminarnym wody w ośrodku wodonośnym. Analiza rozkładu przestrzennego zmian tego parametru pozwala na racjonalizację systemu odwodnienia studziennego w tym ocenę niezbędnych wyprzedzeń w zakresie wykonawstwa studni. W praktyce, ocenę geohydraulicznych warunków prowadzonego odwodnienia przeprowadzono przy wykorzystaniu zmodyfikowanej metody próbnych pompowań wielostopniowych opracowanych przez Klicha (1997). W pracy niniejszej przedstawiono wyniki próbnych pompowań w 27 studniach pracujących w kopalni odkrywkowej węgla brunatnego. Na rysunkach 5-9 przedstawiono wyniki oceny parametru B dla podstawowych kompleksów wodonośnych, dla których wykonano próbne pompowania badawcze. Podział wykresów wynika z przeznaczenia studni, co odpowiada podziałowi przedstawionemu na rysunku 4. Uzyskane wyniki pozwalają na sformułowanie wstępnych uogólnień. W tabeli 1. zaproponowano wstępną klasyfikację podatności ośrodka wodonośnego na prowadzone odwodnienie. Klasyfikacja może być wykorzystana do celów planowania, projektowania oraz bieżącej oceny skuteczności odwadniania studziennego. Wyniki oceny parametru B wskazują na zmienne warunki hydrogeologiczne w badanych kompleksach wodonośnych. W utworach wodonośnych o strukturze porowej oporność hydrauliczna B wykazuje stosunkowo małą zmienność (Rys. 7 i 8). Natomiast dużą zmienność własności wykazują utwory szczelinowo-krasowego kompleksu mezozoicznego. Odwodnienie prowadzone przez system studzienny może zatem charakteryzować się zmienną efektywnością w poszczególnych rejonach kopalni odkrywkowej (Rys. 5 i 6).