NDLI: Use of mathematical modeling to investigate inter-aquifer contamination by organic-rich water through an unplugged well (central Wielkopolska, Poland)

Content Provider	Springer Nature Link
Author	Dragon, Krzysztof Gorski, Jozef Marciniak, Marek Kasztelan, Dariusz
Copyright Year	2009
Abstract	Hydrogeological research was performed to establish the origin of organic-rich water in a Quaternary aquifer (Wielkopolska Buried Valley aquifer, Poland). The spatial distribution of such water was determined by means of multilevel sampling with a packer. The nature, spatial distribution and chemistry of the organic-rich water suggest hydraulic connection between the Quaternary aquifer and the underlying Neogene aquifer. This connection may be enabled by an old abandoned, improperly plugged well, and must therefore be considered as an artificial hydraulic connection between hydrogeologically separated aquifers. For the verification of this hypothesis, a groundwater contaminant transport model was constructed. The results of contaminant transport modeling allow the contaminant transport parameters (transverse and longitudinal dispersivity) to be identified in the field. The numerical groundwater model was used for the prognosis of organic-rich water remediation, and for specification of water-resource management principles in the region where organic-rich water occurs. The results of this research enable the verification of assumptions regarding complex groundwater flow conditions in the boundary zone of a buried valley.Des études hydrogéologiques ont été effectuées afin de déterminer l’origine de l’eau riche en contaminants organiques dans un aquifère Quaternaire (aquifère de la vallée enterrée de Wielkopolska, Pologne). La distribution spatiale de ces eaux a été déterminée à l’aide d’un échantillonnage multi-niveau effectué à l’aide d’un packer. La nature, la distribution spatiale et la chimie des ces eaux suggèrent une connexion hydraulique entre l’aquifère du Quaternaire et l’aquifère sus-jacent du Néogène. Cette connexion est peut-être facilitée par un forage ancien abandonné et mal rebouché et est donc considérée comme une connexion hydraulique artificielle entre des aquifères non communiquant. Afin de vérifier cette hypothèse, un modèle hydrogéologique de transport de contaminants a été construit. Les résultats de ce modèle permettent d’identifier sur le terrain les paramètres du transport du contaminant (dispersion transverse et longitudinale). Le modèle numérique a été utilisé pour diagnostiquer un système de réduction de la pollution organique et pour spécifier les principes de gestion de la ressource en eau dans cette région ou les eaux riches en matière organique sont fréquentes. Les résultats de cette recherche permettent de confirmer les hypothèses relatives aux conditions complexes d’écoulement dans les zones périphériques d’une vallée enterrée.Se realizó una investigación hidrogeológica para establecer el origen de aguas ricas en compuestos orgánicos en un acuífero Cuaternario (Acuífero de Wielkopolska Buried Valley, Polonia). La distribución espacial de tales aguas fue determinada por medio de muestreadores multiniveles con un packer. La naturaleza, distribución espacial y química de las aguas ricas en compuestos orgánicos sugiere una conexión hidráulica entre el acuífero Cuaternario y el acuífero Neógeno subyacente. Esta conexión puede ser activada en un viejo pozo abandonado, indebidamente aislado y por lo tanto debe ser considerado como una conexión hidráulica artificial entre acuíferos hidrogeológicamente separados. Para verificar esta hipótesis se construyó un modelo de transporte de contaminantes en aguas subterráneas. Los resultados de la modelación del transporte de contaminantes permitieron identificar los parámetros del transporte de contaminantes (dispersividad transversal y longitudinal) en el campo. El modelo numérico de aguas subterráneas fue usado para la prognosis de la remediación de aguas ricas en compuestos orgánicos y para especificar los principios de gestión de los recursos hídricos en la región donde aparecen aguas ricas en compuestos orgánicos. Los resultados de esta investigación permiten la verificación de suposiciones relativas a las complejas condiciones de flujo de las aguas subterráneas en la zona límite de un valle enterrado.为确定第四系含水层 (波兰Wielkopolska埋藏槽谷含水层) 中富有机质水的来源, 开展了相关的水文地质研究。应用栓塞取样器进行分层取样, 确定了这种水的空间分布。富有机质水的性质、空间分布和化学特征表明第四系含水层和下伏新近系含水层存在水力联系。这种联系可能由老的封堵不好的废弃井造成, 应视为水文地质上独立的含水层之间的由人工造成的水力联系。为验证该假说, 建立了地下水污染物运移模型。污染物运移模拟的结果可验证野外的污染质运移参数 (横向和纵向弥散度) 。地下水数值模型可用于发生富有机质水地区水质修复的预测和水资源管理原则的制定。本研究的结果证实了埋藏槽谷边界地带复杂地下水径流条件的假设。A pesquisa hidrogeológica foi realizada para determinar a origem da água rica em matéria orgânica num aquífero Quaternário (Aquífero Sedimentar do Vale de Wielkopolska, Polónia). A distribuição espacial dessa água foi determinada através de amostragem a diferentes níveis com um empanque (packer). A natureza, a distribuição espacial e o quimismo da água rica em matéria orgânica sugerem ligação hidráulica entre o aquífero Quaternário e o aquífero Neógenico subjacente. Essa ligação pode ter sido activada por um antigo furo abandonado, incorrectamente desactivado, devendo, portanto, ser considerado como uma ligação hidráulica artificial entre aquíferos separados hidrogeologicamente. Para a verificação desta hipótese foi construído um modelo de transporte de contaminantes em águas subterrâneas. Os resultados da modelação de transporte de contaminantes permitiram a identificação no campo dos parâmetros de transporte de contaminantes (dispersividade transversal e longitudinal). O modelo numérico de águas subterrâneas foi utilizado para o prognóstico de recuperação da água rica em matéria orgânica e para a especificação dos princípios de gestão dos recursos hídricos na região onde ocorre a água rica em matéria orgânica. Os resultados desta pesquisa permitiram a verificação dos pressupostos relativos às complexas condições de escoamento subterrâneo na zona de fronteira de um aquífero situado num vale preenchido com sedimentos.Przedstawione w artykule badania hydrogeologiczne przeprowadzono w celu rozpoznania genezy i rozprzestrzenienia intensywnie zabarwionych wód w czwartorzędowym zbiorniku wodonośnym (wielkopolska dolina kopalna, Polska). Warunki występowania tych wód rozpoznano wstępnie wykorzystujc strefowe opróbowanie hydrochemiczne przy użyciu pakera. Na podstawie tych badań, biorc pod uwagę cechy hydrochemiczne intensywnie zabarwionych wód oraz ich rozprzestrzenienie w zbiorniku wodonośnym przyjęto hipotezę, że istnieje kontakt hydrauliczny pomiędzy czwartorzędowym, a zalegajcym poniżej neogeńskim zbiornikiem wodonośnym. Kontakt ten może mieć miejsce poprzez starą niepoprawnie wykonaną (uszczelnioną) studnię. W celu weryfikacji tej hipotezy skonstruowano model migracji zanieczyszczeń, którego wyniki pozwoliły określi parametry migracji zanieczyszczeń (stała dyspersji podłużnej i poprzecznej) w warunkach polowych. Wyniki modelowania były też pomocne dla określenia sposobu eksploatacji wód podziemnych w rejonie występowania wód intensywnie zabarwionych. Pozwoliły ponadto zweryfikować skomplikowane warunki krżenia wód w strefie krawędziowej doliny kopalnej.
Starting Page	1257
Ending Page	1264
Page Count	8
File Format	PDF
ISSN	14312174
Journal	Hydrogeology Journal
Volume Number	17
Issue Number	5
e-ISSN	14350157
Language	Polish
Publisher	Springer-Verlag
Publisher Date	2009-02-12
Publisher Institution	International Association of Hydrogeologists
Publisher Place	Berlin, Heidelberg
Access Restriction	One Nation One Subscription (ONOS)
Subject Keyword	Numerical modeling Contamination Multilevel groundwater sampling Packer Organic-rich water Abandoned well Poland Waste Water Technology Water Pollution Control Water Management Aquatic Pollution Geology Hydrogeology
Content Type	Text
Resource Type	Article
Subject	Earth and Planetary Sciences Water Science and Technology

Sl.	Authority	Responsibilities	Communication Details
1	Ministry of Education (GoI), Department of Higher Education	Sanctioning Authority	https://www.education.gov.in/ict-initiatives
2	Indian Institute of Technology Kharagpur	Host Institute of the Project: The host institute of the project is responsible for providing infrastructure support and hosting the project	https://www.iitkgp.ac.in
3	National Digital Library of India Office, Indian Institute of Technology Kharagpur	The administrative and infrastructural headquarters of the project	Dr. B. Sutradhar bsutra@ndl.gov.in
4	Project PI / Joint PI	Principal Investigator and Joint Principal Investigators of the project	Dr. B. Sutradhar bsutra@ndl.gov.in Prof. Saswat Chakrabarti will be added soon
5	Website/Portal (Helpdesk)	Queries regarding NDLI and its services	support@ndl.gov.in
6	Contents and Copyright Issues	Queries related to content curation and copyright issues	content@ndl.gov.in
7	National Digital Library of India Club (NDLI Club)	Queries related to NDLI Club formation, support, user awareness program, seminar/symposium, collaboration, social media, promotion, and outreach	clubsupport@ndl.gov.in
8	Digital Preservation Centre (DPC)	Assistance with digitizing and archiving copyright-free printed books	dpc@ndl.gov.in
9	IDR Setup or Support	Queries related to establishment and support of Institutional Digital Repository (IDR) and IDR workshops	idr@ndl.gov.in

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