Hydraulic conductivity changes in river valley sediments caused by river bank filtration – an analysis of specific well capacity

Open access

Abstract

Parameters from archive data of the Kalisz-Lis waterworks, located in the Prosna River valley south of Kalisz, have been analysed. Well barrier discharges groundwater from Quaternary sediments which is mixed with riverbank filtration water. The analysis focused on specific well capacity, a parameter that represents the technical and natural aspects of well life. To exclude any aging factor, an examination of specific well capacity acquired only in the first pumping tests of a new well was performed. The results show that wells drilled between 1961 and 2004 have similar values of specific well capacity and prove that > 40 years discharge has had little influence on hydrodynamic conditions of the aquifer, i.e., clogging has either not occurred or is of low intensity. This implies that, in the total water balance of the Kalisz- Lis well barrier, riverbank filtration water made little contribution. In comparison, a similar analysis of archive data on the Mosina-Krajkowo wells of two generations of well barriers located in the Warta flood plains was performed; this has revealed a different trend. There was a significant drop in specific well capacity from the first pumping test of substitute wells. Thus, long-term groundwater discharge in the Warta valley has had a great impact on the reduction of the hydraulic conductivity of sediments and has worsened hydrodynamic conditions due to clogging of river bed and aquifer, which implies a large contribution of riverbank filtration water in the total water well balance. For both well fields conclusions were corroborated by mathematical modeling; in Kalisz-Lis 16.2% of water comes from riverbank filtration, whereas the percentage for Mosina-Krajkowo is 78.9%.

Dąbrowski, S., 1983. Określenie optymalnego wydatku studni wierconych [Estamination of optimal specific well capacity in drilled wells]. Przegląd Geologiczny 45, 63-65.

Dąbrowski, S., 1991. Rozwój doliny Prosny w plejstocenie [Development of Prosna valley in Pleistocene]. Geneza, litologia i stratygrafia utworów czwartorzędowych. Geografia. Poznań, 35-46.

Duda, R. & Paszkiewicz, M., 2007. Wydatek jednostkowy studni podstawą oceny przewodności struktur wodonośnych w zlewni Raby [Specific capacity of a well as a base for the transmissivity assessment of water- bearing structures in the Raba river watershed]. Współczesne Problemy Hydrogeologii 13, 2-10.

El-Naqa, A., 1994. Estimation of transmissivity from specific capacity data in fractured carbonate rock aquifer, central Jordan. Environmental Geology 23, 73-80.

Kaniecki, A., Baczyńska, A. & Gogołek, A., 2001. Komentarz do mapy hydrograficznej w skali 1:50000 arkusz M-34-1-C [Comment to Hydrographic Map, scale 1:50,000, sheet M-34-1-C]. Główny Urząd Geodezji i Kartografii, Warszawa.

Karpa, M. & Przybyłek, J., 1972. Dokumentacja hydrogeologiczna ujęcia wód podziemnych z utworów czwartorzędowych w kat. B wraz z projektem badań hydrogeologicznych na ustalenie, dodatkowych ilości zasobów wód podziemnych w rejonie Lis k. Kalisza [Hydrogeological documentation of groundwater wellfield from Quaternary sediments (category B) with hydrogeological analysis project for establishing additional water resources in Lis near Kalisz]. Kombinat Geologiczny “Zachód”, Wrocław-Poznań (unpublished).

Kleczkowski, A., 1965. Liczbowa charakterystyka wydajności poziomu wodonośnego [Numerical characteristics of aquifer discharge]. Technika Poszukiwań 15/16, 47-50.

Krygowski, B., 1952. Profil geologiczny stanowisk interglacjalnych w Kaliszu [Geological profile from interglacial deposits in Kalisz]. Z Badań Czwartorzędu w Polsce 4, 39-72

Matusiak, M., Olejnik, Z., Dąbrowska, M. & Flieger, M., 2008. Badania modelowe dla potrzeb ustalenia strefy ochronnej ujęcia Lis w dolinie Prosny [Modeling of groundwater flow for establishing protection area for Lis wellfield in Prosna valley]. Polskie Zrzeszenie Inżynierów i Techników Sanitarnych, Warszawa, 18, 58-66.

Mądrala, M., Nowak, J. & Tarka, R., 2003. Analiza zmian wydajności jednostkowych studni na ujęciu „ Lis-Zadowice ” dla miasta Kalisza [Analysis of changes in specific capacity at the water intake in Kalisz]. Współczesne Problemy Hydrogeologii 11, 33-38.

Piszczygłowa, P., 2010. Budowa geologiczna doliny rzeki Prosny w rejonie Kalisza i jej warunki hydrogeologiczne w aspekcie hydrostrukturalnym [Geological structure of Prosna Valley in the Kalisz area and its hydrostructural aspect]. Adam Mickiewicz University, Poznań, 17-40 (unpublished).

Pleczyński, J. & Przybyłek, J., 1974. Problematyka dokumentowania zasobów wód podziemnych w dolinach rzec znych (studium metodyczne)[Issues of groundwater documetation in river valleys]. Wydawnictwa Geologiczne, Warszawa. 52-70

Przybyłek, J., Dąbrowski, S., Górski, J., Kapuściński, J. & Szczepański, A., 2004. Metodyka określania zasobów eksploatacyjnych ujęć zwykłych wód podziemnych [Estimation methods of groundwater supplies of wellfields]. Warszawa, 256-273.

Witczak, S., Duda, R. & Foryciarz, K., 2007. Wydatek jednostkowy studni jako proponowana podstawa charakterystyki wodonośności dla potrzeb MHP 1:50000 [Speciflc calamites of wells as the basic hydrogeological characteristics for Hydrogeological Map of Poland 1:50,000]. Współczesne Problemy Hydrogeologii 9, 357-364.

Wysocki, R., 1987. Wpływ konstrukcji filtru na parametry ujęcia wody w rejonie Żyrardowa [Influence of screen construction on parameters in wellfield in Żyrardów]. Polskie Zrzeszenie Inżynierów i Techników Sanitarnych, Warszawa, 13, 133-137.

Ziętkowiak, Z., 2000. Komentarz do mapy hydrograficznej w skali 1:50000 arkusz M-34-13-A [Comment to the Hydrographic Map, scale 1:50,000, sheet M-34-13-A]. Główny Urząd Geodezji i Kartografii, Warszawa.

Geologos

The Journal of Adam Mickiewicz University

Journal Information


CiteScore 2017: 0.72

SCImago Journal Rank (SJR) 2017: 0.249
Source Normalized Impact per Paper (SNIP) 2017: 0.601


Metrics

All Time Past Year Past 30 Days
Abstract Views 0 0 0
Full Text Views 61 61 16
PDF Downloads 17 17 6