Experimental Study of Groundwater Contaminant Transport and Determination of Longitudinal Dispersivity

Abstract

Groundwater is the safest and most important source of available freshwater. However, it is threatened by pollution arising from various activities. In this study the contaminant transport in homogeneous medium is investigated by means of an experimental set-up designed for the hydrologic cycle available in Hydraulics Laboratory. The experiments are carried out in the physical aquifer chamber 2 m long, 1 m wide and 0.10 m high. The piezometer tubes and observation wells are placed at the bottom of the chamber longitudinally and transversally. NaCl solution which represents contaminant is injected from a well instantaneously, as a point source. Electrical Conductivity (EC) values of the water are measured by using probes placed in the observation wells. Measurements are taken at specific time interval. The NaCl concentrations of the samples are determined indirectly by converting these measured EC values to concentration values by means of the calibration curve generated at the beginning of the experiments. Consequently, the longitudinal dispersivity of the porous medium was determined by solving the one dimensional advective-dispersive equation.

Tatlı su kaymakları arasında yeraltısuyu en güvenilir ve en önemli kaynaktır. Ancak bu kaynaklar kirlilik tehdidiyle karşı karşıyadır. Bu çalışmada, Hidrolik laboratuarında mevcut olan Hidrolojik çevrim deney düzeneği kullanılarak homojen ortamda yeraltısuyu kirlilik taşınımı deneysel olarak incelenmiştir. Akiferin boyutları 2 m uzunluğunda, 1 m genişliğinde ve 0.10 m yüksekliğindedir. Piyezometre tüpleri ve gözlem kuyuları akiferde boyuna ve enine yönde yerleştirilmiştir. NaCl solüsyonu noktasal kirlilik kaynağı olacak şekilde bir kuyudan akifere verilmiştir. Suyun elektriksel iletkenlik değerleri gözlem kuyularından elektriksel iletkenlik probları kullanılarak ölçülmüştür. Ölçümler belirli aralıklarla gerçekleştirilmiştir. Ölçülen elektriksel iletkenlik değerleri deney başında çıkarılan kalibrasyon eğrisi yardımıyla NaCl konsantrasyonlarına dönüştürülmüştür. Sonuç olarak, gözenekli ortamın boyuna dispersivite değeri bir boyutlu adveksiyon-dispersiyon denklemi çözülerek elde edilmiştir.