AQUA mundi (2012) - Am06045: 125 - 133 DOI 10.4409/Am-045-12-0048 Abstract: The slug test offers a fast and inexpensive field method of obtaining localized hydraulic conductivity values. In this paper, we applied this procedure in a ‘fontanili’ zone lo- cated in the middle Venetian Plain (Villaverla, VI). In this site, 34 piezometers are present in a small area of 1.5 ha, which intercepts a shallow unconfined aquifer. The experimental data, obtained by 59 slug tests, were processed with three different methods of analysis: Hvorslev, Bouwer-Rice and KGS, to obtain a permeability characterization of the area and iden- tify the real differences between the considered solutions. Two slug tests were also analyzed using a three-dimensional finite difference groundwater flow model. By comparing the different methods used in the same piezometer, we obtained highly similar values of permeability, while the numeri- cal simulation of slug tests suggests that KGS is the best method for estimating hydraulic conductivity. At the same time, we can identify a considerable heterogeneity in the area of investigation; indeed, the slug test estimates of hydraulic conductivity (K) range over three orders of magnitude (from 2.6E- 06 to 3.8E-03 m/s). This wide range of values confirms the high stratigraphic hetero- geneity also observed during the coring. Received: 12 april 2012 / Accepted: 12 may 2012 Published online: 30 december 2012 © Associazione Acque Sotterranee 2012 Riassunto: Lo slug test è un metodo veloce ed economico che per- mette di stimare la conducibilità idraulica nell’intorno del pozzo o piezometro in cui viene realizzato. In questo articolo tale metodologia viene applicata per caratteriz- zare la conducibilità idraulica di un campo sperimentale ubicato in corrispondenza della fascia delle risorgive nella media pianura veneta (Villaverla, VI). Questo campo sperimentale, che si estende su un area di circa 1.5 ha, è costituito da 34 piezometri filtranti l’ac- quifero superficiale freatico. I risultati di 59 slug tests sono stati analizzati secondo tre diversi modelli interpretativi: Hvorslev, Bouwer-Rice e KGS, al fine di ca- ratterizzare la permeabilità dell’area oggetto di studio e di identifi- care le effettive differenze tra i metodi considerati. I risultati di due slug tests sono stati analizzati anche attraverso la modellazione nu- merica tridimensionale alle differenze finite del flusso sotterraneo. La comparazione dei risultati derivati dall’applicazione dei diver- si modelli interpretativi su uno stesso piezometro mostra valori di conducibilità idraulica molto simili, mentre i risultati della model- lazione numerica suggeriscono che il metodo KGS è il più affidabile e preciso per la stima di tale parametro. I risultati delle prove evidenziano un’estrema eterogeneità dell’area oggetto di studio con valori di conducibilità idraulica (K) che varia- no entro 3 ordini di grandezza (da 2.6E-06 a 3.8E-03 m/s). Questo ampio range di valori trova conferma nell’elevata eterogeneità stra- tigrafica osservata durante la realizzazione dei piezometri. Estimation of Hydraulic Conductivity Using the Slug Test Method in a Shallow Aquifer in the Venetian Plain (NE, Italy) Paolo Fabbri, Mirta Ortombina and Leonardo Piccinini Paolo FABBRI Università di Padova, Dipartimento di Geoscienze Istituto di Geoscienze e Georisorse Consiglio Nazionale delle Ricerche (C.N.R.), Padova via Gradenigo 6, 35131 Padova tel. 049.8279112-9110 - fax 049.8279134 [email protected] Mirta ORTOMBINA Università di Padova, Dipartimento di Geoscienze via Gradenigo 6, 35131 Padova [email protected] Leonardo PICCININI Università di Padova, Dipartimento di Geoscienze via Gradenigo 6, 35131 Padova [email protected] Keywords: Venetian Plain, hydraulic conductivity, slug test, nu- merical simulation. Introduction Permeability or hydraulic conductivity (K) is an essential param- eter to understanding the movement of groundwater and pollution. The slug test is a fast and inexpensive technique for the determina- tion of this fundamental value. This method involves the instantaneous injection or withdrawal of a volume beneath the groundwater surface into a well. The vol- ume can be water or a solid. The hydraulic conductivity in the im- mediate vicinity of the well can then be obtained by analyzing the change of water levels over time (Fig. 1). Analysis of the data collected during a slug test is based on analytical solutions of mathematical models, which describe the groundwater flow toward a tested well. Over the last 60 years, many solutions have been developed for a number of test configura- tions commonly found in the field (Hyder et al., 1994). The slug test procedure in a confined aquifer was presented for the first time by Hvorslev (1951) and subsequently by many other authors. Cooper et al. (1967) derived a transient solution for the case of a slug test in a fully penetrated well in a confined aquifer; Dougherty and Babu (1984) derived a transient analytical solution for an overdamped slug test for fully and partially penetrated wells, including wellbore
Estimation of Hydraulic Conductivity Using the Slug Test Method in a Shallow Aquifer in the Venetian Plain (NE, Italy)
Jun 29, 2023
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