| Abstract |
The two-dimensional variably-saturated numerical model HYDRUS-2D, previously calibrated to recharge events from an infiltration basin, was used to predict water-table mounding under hypothetical basin design scenarios, and the primary factors that affect water-table mounding were evaluated. Infiltration basins are often utilized in urban environments to recharge stormwater to the aquifer. As a result of localized recharge beneath these basins, mound formation may reduce the thickness of the unsaturated zone available to filter pollutants and may reduce the infiltration rate of the basin. Understanding the effects of various physical factors on water-table mound formation is important for infiltration basin siting. For sandy loam and loamy sand subsurface materials, mound heights increased as the thickness of both the unsaturated and saturated zones decreased. Mound heights increased as the initial soil moisture, basin size and ponding depth increased. A thin sedimentation layer on the basin floor delayed mound formation, but only slightly decreased the maximum mound height. This analysis could be used in future selection of infiltration basin locations; however, the analysis is limited to conditions that represent only a select range of basin design conditions and parameters typical of a glacial till environment in Wisconsin, USA.Le modèle numérique bidimensionnel HYDRUS-2D à saturation variable, initialement calibré pour des épisodes de recharge de nappe par bassin d′infiltration, a été utilisé pour simuler le cône de recharge sous divers bassins hypothétiques modélisés et pour identifier les principaux facteurs qui affectent le cône de l′aquifère. Des bassins d′infiltration sont souvent utilisés en environnement urbain pour recharger l′aquifère avec l′eau d′orage. Par suite de la localisation de la recharge sous ces bassins, la formation du cône peut réduire l′épaisseur de la zone non saturée disponible pour filtrer les polluants et peut réduire la hauteur d′infiltration des bassins. Comprendre les effets des différents facteurs intervenant dans la formation d′un cône est important pour la localisation d′un bassin d′infiltration. Sur un substrat de sable limoneux et de limon sableux, la hauteur du cône augmente lorsque les épaisseurs des zones saturée et non saturée décroissent. La hauteur des cônes s′accroît lorsque la teneur en eau du sol, la dimension du bassin d′infiltration et sa profondeur s′accroissent. Un fin dépôt sédimentaire en fond de bassin retarde la formation du cône, mais ne diminue que faiblement sa hauteur maximale. Cette analyse peut être utilisée pour la localisation de nouveaux bassins d′infiltration; toutefois, sa portée est limitée aux ouvrages satisfaisant aux conditions et paramètres typiques de l′environnement des tillites du Wisconsin, USA.Se usó el modelo numérico bidimensional de saturación variable HYDRUS-2D, previamente calibrado para eventos de recarga de una cuenca de infiltración, para predecir el domo del nivel freático bajo escenarios hipotéticos de diseños de cuencas, y se evaluaron los factores primarios que afectan el domo de nivel freático. Las cuencas de infiltración son a menudo utilizadas en ambientes urbanos para recargar aguas pluviales a los acuíferos. Como resultado de una recarga localizada por debajo de estas cuencas, la formación de domos puede reducir el espesor de la zona no saturada disponible para filtrar contaminantes y puede reducir el ritmo de infiltración de la cuenca. La comprensión de los efectos de distintos factores físicos sobre la formación de los domos de agua freática es importante para la localización de la cuenca de infiltración. Para materiales subsuperficiales, limoarenososos y arenolimosos, las alturas de los domos se incrementan como el espesor de la zona saturada y la zona no saturada disminuye. Las alturas del domo se incrementan a medida que la humedad inicial de suelo, el tamaño de la cuenca y la profundidad de los cuerpos de agua se incrementan. Una capa de delgada de sedimentación en el piso de la cuenca retrasa la formación del domo, pero solamente decrece levemente la altura máxima del domo. Este análisis podría ser usado en la futura selección de localización de cuencas de infiltración; sin embargo, el análisis está limitado a condiciones que representa sólo un intervalo selectivo de condiciones de diseño de cuenca y parámetros típicos de un ambiente de till glacial en Wisconsin, EEUU.在假定的洼地设计情景下, 使用已经过某入渗洼地补给事件识别的二维变饱和数值模型HYDRUS-2D, 预测了地下水位的耸起, 并评估了影响地下水位耸起的主要因素。城市环境中常利用入渗洼地将暴雨补给含水层。由于入渗洼地下的局域补给, 水丘的形成会降低可过滤污染物质的非饱和带的厚度, 也可能降低入渗洼地的入渗率。理解各种物理因素对地下水丘形成的影响对于入渗洼地的选址非常重要。对于地下的砂壤土及壤砂土, 水丘的高度随着非饱和带和饱和带厚度的降低而升高。水丘高度随着初始土壤水汽、入渗洼地大小和蓄水深度升高而升高。入渗洼地底板上一较薄的沉积层延缓了水丘的形成, 但是仅仅轻微降低了水丘的最大高度。文中的分析可用于未来入渗洼地的选址, 然而, 这里的分析仅限于选定的入渗洼地设计条件和美国威斯康星州的典型冰碛物环境参数。O modelo numérico bidimensional de variabilidade de saturação HYDRUS-2D, previamente calibrado para eventos de recarga numa bacia de infiltração, foi usado para prever a subida do nível da água subterrânea em cenários hipotéticos de concepção de bacias, e os factores primários responsáveis pela elevação (mounding) dos níveis freáticos foram avaliados. As bacias de infiltração são muitas vezes utilizadas em ambientes urbanos para recarregar os aquíferos com base na água proveniente de tempestades. Em resultado da recarga localizada por baixo destas bacias, a formação de elevações no nível freático pode reduzir a espessura da zona não saturada, disponível para filtrar os poluentes, e pode reduzir a taxa de infiltração da bacia. Compreender os efeitos dos vários factores físicos na formação dessas elevações no nível da água subterrânea é importante para a localização e construção das bacias de infiltração. Para materiais subsuperficiais argilo-arenosos e areno-argilosos, a altura da elevação dos níveis aumentou com a diminuição da espessura tanto da zona sub-saturada, como da zona saturada. A altura da elevação aumentou também com o aumento da humidade inicial do solo, e com o aumento da dimensão e da profundidade da bacia de infiltração. A sedimentação de uma fina camada no fundo da bacia atrasa a formação da elevação do nível freático, mas apenas diminui ligeiramente a altura dessa elevação. Esta análise pode ser usada na selecção de locais de futuras bacias de infiltração; contudo, a análise está limitada a determinadas condições que representam apenas uma gama seleccionada de condições de desenho de bacias, com parâmetros típicos de tilitos de glaciares de Wisconsin, EUA. |
