Hydrogeologiske forhold. Jan Stæhr Svend Erik Lauritzen

Transkript

1 Jan Stæhr Svend Erik Lauritzen COWI ARUP SYSTRA JV Foto: Roy William Gabrielsen 1

2 Magasin og lækageforhold Primære magasin inkl. sandlag, sekundære magasiner Sammenhænge lodret/vandret (prøvepumpninger, 3d-billde, potentialeforhold mv) Lækage til øvre lag (indre by, ofte %) Kalkens lagdeling, betydning -vandret/lodret, tættere lag -knust zone peakflowzoner, -ØKK/MKK, -sprækkezoner/forkastninger Artesiske/frie forhold

3 Sandlags betydning for grundvandsstrømning Stedvist udgør sandet væsentlige dele af det primære magasin Sand kan udgøre en betydelig del af T-værdien Adskillende lerlag Frie forhold stedvist mod N og NV, samt lokalt omkring Frederiksberg VF, betydning heraf

4 Transmissivitet i kalkmagasinet Prøvepumpninger kombineret med øvrige data Store variationer lokalt i T og k værdier Særlige forhold i kalkmagasinet -sprækkestrømning -dobbeltporøsitet -trykafhængig permeabilitet Alle data, geologisk model - grundvandsmodel, iterativ proces

5 Flowlogs, udtolkning af (peak) flowzoner og fordeling Strømning i kalk: Øvre knust zone Vandrette sprækker Større sprækker og små forkastninger hydraulisk effekt Størrelser (%) Fordeling ØKK/MKK Øverste peakflowzone i kalken. Sandlag Fordeling ØKK/MKK, afvigelser

6 Logstratigrafi og grundvandsstrømning Flowzoner følger ofte stratigrafi Vandrette sprækker mellem hårde og bløde lag

7 Potentialeforhold Dataserier, vandstande og vandstandsvariationer, sammenhænge, giver et godt grundlag Potentialekort, generelt Oppumpning på Frederiksberg, effekt herunder af stop NV, indre by mv Påvirkning fra havnen, analyser og erfaringer. Dataserier, hydrogeologisk evaluering og statistik, reference-værdier

8 Prøvepumpninger Forundersøgelserne omfatter forskellige slags pumpeforsøg: Korte test (typisk 1 time) Trinvise test (typisk 3 trin) Længere test (2 til 5 døgn) m. mange pejleboringer i flere niveauer Ved de længere tests ses typisk: Påvirkning i alle pejleboringer i det pumpede magasin (ud til 300 til 500 m) Dæmpet reaktion i andre lag Reaktion i terrænnære lag Begrænset lækage fra havnen 8

9 Forskellige slags grundvandsmagasiner Vi arbejder i kalk og sand; der er mindst to slags magasiner: Porøst sandmagasin Sprækket kalkmagasin Porøst magasin Vi har også set: Sprækkestrømning (og forhold, der kan variere regelløst) Anisotrope forhold i sandet Dobbelt porøsitet i kalken Trykafhængig permeabilitet Hydrologiske grænser (og/eller varierende T værdi) Lækage mellem magasiner Sprækket magasin Dobbelt-porøst magasin 9

10 Drawdown (m) Drawdown (m) Betydningen af magasintype - reaktion på prøvepumpning Når vi måler sænkning af grundvandsstand i flere pejleboringer i forskellige afstande, får vi kurver som disse (syntetiske data) I et ideelt magasin er det smart at plotte sænkninger mod t/r 2 (de samme syntetiske data) I den virkelige verden er tingene ikke så enkle eksempel fra Øster Søgade Long duration Drawdown test in in C , observation drawdown wells, synthetic in observation data wells Obs. Wells 2 C m 10 C m C m C Aquifer Model C Confined C Solution C Theis C C Parameters C T C = m 2 /sec S C = Kz/Kr C = 1. b = 20. m Aquifer Model Confined Solution Theis Parameters T = m 2 /sec S = Kz/Kr = 1. b = 20. m E E E+4 1.0E+6 Time, Time t/r 2 (sec) (sec/m 2 ) 10

11 Drawdown (m) Drawdown (m) Forskellige måder at se på data Enkelt pejleboring, tid sænkning Her: T m 2 /s for den viste tolkning Alle pejleboringer, sænkning vs. t/r Test of C , drawdown in C Obs. Wells C Aquifer Model Confined Solution Theis Parameters T = m 2 /sec S = Kz/Kr = 1. b = 20. m Long duration test in C , drawdown in observation wells Obs. Wells C C C C C C C C C C C C C E+4 1.0E+5 1.0E+6 Time (sec) E E+4 1.0E+6 Time, t/r 2 (sec/m 2 ) 11

12 Drawdown (m) Forskellige måder at se på data (2) C : ca. 1 m fra pumpeboringen filtersat 2 m højere end denne C : ca. 11 m fra pumpeboringen filtersat 4 m højere end denne For resten af pejleboringerne: T m 2 /s uanset hvilket tidspunkt, man betragter (fra 1000 s til 5 døgn efter start af pumpning) Alle pejleboringer, sænkning vs. afstand til pumpeboring (her for t = s = ca. 5½ time) Long duration test in C , drawdown in observation wells 1.25 Obs. Wells Radial Distance (m) C C C C C C C C C C C C C Aquifer Model Confined Solution Theis Parameters T = m 2 /sec S = Kz/Kr = 1. b = 20. m 12

13 Drawdown (m) Og så er der alle de sære forhold Sænkningsdata, Østerport St., længerevarende pumpeforsøg. Der er: pumpet fra C (filter i kalken fra m u.t.) pejlet i C0603 i to niveauer i kalken (37-43 og m u.t.) ca. 85 m afstand fra pumpeboringen Long duration test in C , drawdown in C and C Obs. Wells C C E+4 1.0E+5 1.0E+6 Time (sec) 13