Analytical solution for transient hydraulic head, flow rate and volumetric exchange in an aquifer under recharge condition

Title:

Analytical solution for transient hydraulic head, flow rate and volumetric exchange in an aquifer under recharge condition
Hydraulické výšky, rýchlosti prúdenia a objemové toky vo zvodnenom kolektore, určené analytickým riešením rovnice neustáleného prúdenia podzemných vôd

Creator:

Bansal, Rajeev Kumar and Das, Samir Kumar

Identifier:

https://cdk.lib.cas.cz/client/handle/uuid:8ea834a6-eb46-4b40-aa44-9b1785c8525f
uuid:8ea834a6-eb46-4b40-aa44-9b1785c8525f
doi:10.2478/v10098-009-0010-4

Subject:

piezometric head, flow rate, volumetric exchange, confined aquifer, analytical solution, Laplace transform, piezometrická výška, rýchlosť prúdenia, prítok do podzemných vôd, ohraničený zvodnený kolektor, analytické riešenia, and Laplaceova transformácia

Type:

model:article and TEXT

Format:

bez média and svazek

Description:

This paper presents closed form solution for unsteady flow equation corresponding to the transient hydraulic head, flow rate and volumetric exchange of a confined aquifer which is in contact with a constant piezometric head at one end and a stream whose water level is rising at a constant rate at the other end. The aquifer is also subjected to receive constant inflow due to rain infiltration. The unsteady groundwater flow equation is solved using Laplace transform to get analytical expressions for the transient hydraulic head and flow rate at the left and right interfaces and the net volumetric exchange of water at the aquifer-stream interface. The analytical results presented here show the effect of recharge due to rain infiltration on the net volumetric exchange and reveal the conditions for which net inflow in the aquifer could be positive, negative or zero. The results obtained have the capability to determine transient hydraulic head for two extreme scenarios: (i) very slow rise and (ii) very fast rise in the stream water. Analytical result show that the net volumetric exchange could be positive, zero or negative depending on the surface infiltration and stream water rise rate. and Príspevok obsahuje analytické riešenie rovnice neustáleného prúdenia vzhľadom na neustálenú hydraulickú výšku, rýchlosť prúdenia a objemové toky vo zvodnenom kolektore s napätou hladinou, ktorý je v kontakte s konštantnou piezometrickou výškou na jednej strane a s tokom s konštantne sa zvyšujúcou hladinou vody na strane druhej. Zvodnený kolektor je tiež napájaný konštantnou rýchlosťou infiltrovanou vodou zo zrážok. Rovnica neustáleného prúdenia podzemnej vody je riešená s použitím Laplaceovej transformácie, aby sme získali neustálenú tlakovú výšku na ľavej aj pravej strane a objemový prítok vody na rozhraní zvodnený kolektor - tok. Výsledky analytického riešenia, ktoré predkladáme, ukazujú vplyv infiltrácie zrážok na doplňovanie podzemnej vody a odhaľujú podmienky, za ktorých prítok do zvodneného kolektora môže byť kladný, negatívny, alebo nulový. Získané výsledky umožňujú určiť neustálené hydraulické výšky pre dva extrémne scenáre: (i) veľmi pomalé a (ii) veľmi rýchle zvýšenie hladiny vody v toku. Analytické riešenie ukazuje, že objem vody, ktorou je zvodnený kolektor doplňovaný, môže byť kladný, záporný, alebo nulový, v závislosti na intenzite infiltrácie a rýchlosti zvyšovania sa hladiny vody v toku.

Language:

Slovak

Rights:

http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
policy:public

Coverage:

113-120

Source:

Journal of hydrology and hydromechanics | 2009 Volume:57 | Number:2

Harvested from:

CDK

Metadata only:

false