Celem pracy było zbadanie możliwości opracowania nowej metody identyfikacyjnej, do oznaczania in situ parametrów hydrogeologicznych warstwy wodonośnej. Przedstawiony w pracy model matematyczny ruchu zwierciadła wody w otworze hydrogeologicznym (piezometrze), obejmuje wszystkie możliwe przypadki ruchu, spowodowanego skokową zmianą potencjału hydraulicznego. Zaprezentowano szereg przykładów zastosowania nowej metody identyfikacyjnej w rozmaitych warunkach hydrogeologicznych. Na podstawie wieloletnich doświadczeń ze stosowaniem metody PARAMEX opracowano metodykę oceny stanu technicznego piezometru.

Spis treści:

Spis symboli i oznaczeń
Objaśnienia do przekrojów hydrogeologicznych
Od autora

1. Wprowadzenie
1.1. Historia metody PARAMEX
1.2. Zagadnienie transportu energii i masy
1.2.1. Przepływ prądu
1.2.2. Przewodnictwo ciepła
1.2.3. Filtracja wody
1.3. Zagadnienie identyfikacyjne
1.4. Sygnały identyfikacyjne
1.5. Sygnały identyfikacyjne w hydrogeologii
1.5.1. Rodzaje sygnałów identyfikacyjnych
1.5.2. Typy sygnałów identyfikacyjnych
1.6. Warstwa wodonośna jako obiekt identyfikacji

2. Stan badań w zakresie metod oznaczania parametrów hydrogeologicznych warstw wodonośnych
2.1. Laboratoryjne metody oznaczania współczynnika filtracji
2.1.1. Utwory przepuszczalne
Aparat Kamieńskiego
Rurka Kamieńskiego
Aparat Wiłuna
2.1.2. Utwory półprzepuszczalne
Aparat Olsena
Stanowisko flow-pump
2.2. Terenowe metody oznaczania parametrów hydrogeologicznych warstw wodonośnych
2.2.1. Sygnały identyfikacyjne I rodzaju
Metoda Hvorsleva
Metoda Coopera-Bredehoefta-Papadopulosa
Metoda Bouwera-Rice'a
Zastosowanie metod slug-tests podczas wiercenia otworów hydrogeologicznych
2.2.2. Sygnały identyfikacyjne II rodzaju
Pompowanie badawcze studni (jednostopniowe)
Pompowanie wielostopniowe - metoda Jacoba-Rorabaugha

3. Model matematyczny układu otwór hydrogeologiczny - warstwa wodonośna
3.1. Ruch drgający
3.2. Równanie równowagi sił
3.3. Równanie przypływu wody w warstwie wodonośnej
3.4. Rozwiązanie zagadnienia identyfikacyjnego
3.4.1. Utwory przepuszczalne
3.4.2. Utwory półprzepuszczalne
3.5. Algorytmy interpretacyjne

4. Sposób wykonania pomiarów metodą PARAMEX
4.1. Metodyka wykonania pomiarów
4.2. Aparatura pomiarowa
4.2.1. Urządzenia do inicjacji ruchu zwierciadła wody w piezometrze
4.2.2. Aparatura do rejestracji ruchu zwierciadła wody
Zasada działania sondy poziomowskazowej i depresjometru
Konstrukcja sondy
Depresjometr
Błędy pomiaru
4.2.3. Program komputerowy
Program własny param_id.exe
Wykorzystanie arkusza kalkulacyjnego EXCEL do zredagowania raportu
4.3. Charakterystyka ruchu zwierciadła wody w otworze hydrogeologicznym podczas badania metodą PARAMEX

5. Przykłady zastosowań metody PARAMEX w badaniach hydrogeologicznych
Kryteria wyboru przykładów
Metodyka testów statystycznych
5.1. Ujęcie drenażowe Reda - Pieleszewo
5.1.1. Pierwsza seria pomiarów - lipiec 1985 roku
5.1.2. Druga seria pomiarów - wrzesień 1987 roku
5.1.3. Trzecia seria pomiarów - kwiecień 1988 roku
5.1.4. Wnioski
5.2. Ujęcie infiltracyjne Poznań - Dębina
5.2.1. Wyniki uzyskane metodą PARAMEX
5.2.2. Porównanie z wynikami pompowań
5.2.3. Wnioski
5.3. Obszar konińskich złóż węgla brunatnego
5.3.1. Złoże "Bilczew - Drzewce" w rejonie Kramska
5.3.2. Złoże "Mąkoszyn - Grochowiska" w rejonie Izbicy Kujawskiej
5.3.3. Złoże "Koźmin" w rejonie Brudzewa
5.3.4. Porównanie z wynikami pompowań
5.3.5. Wnioski
5.4. Projektowane ujęcie infiltracyjne "Sowiniec" koło Mosiny
5.4.1. Wyniki uzyskane metodą PARAMEX
5.4.2. Porównanie z wynikami pompowań
5.4.3. Porównanie z wynikami analiz granulometrycznych
5.4.4. Wnioski
5.5. Dolina rzeki Słupi w rejonie Dębnicy Kaszubskiej
5.5.1. Wyniki uzyskane metodą PARAMEX
5.5.2. Porównanie z wynikami pompowań
5.5.3. Porównanie z wynikami analiz granulometrycznych
5.5.4. Wnioski
5.6. Składowisko odpadów poflotacyjnych "Żelazny Most"
5.6.1. Porównanie wyników uzyskanych metodą PARAMEX z rezultatami pompowań
5.6.2. Wnioski
5.7. Badania współczynnika filtracji w ośrodkach szczelinowatych
5.8. Podsumowanie

6. Kalibracja metody PARAMEX na stanowisku doświadczalnym z kolumnami Darcy'ego
6.1. Uwagi o kalibrowaniu metody pomiarowej
6.2. Wzorcowe oznaczenie współczynnika filtracji
6.3. Stanowisko doświadczalne
6.4. Dobór złóż i napełnianie kolumn złożami
6.5. Warunki realizacji eksperymentów kalibracyjnych
6.6. Wyniki pomiarów i analiza błędów oznaczenia współczynnika filtracji metodą wzorcową
6.7. Wyniki oznaczenia współczynnika filtracji metodą PARAMEX
6.8. Porównanie wartości współczynników filtracji uzyskanych różnymi metodami

7. Ocena stanu technicznego piezometru na podstawie badań metodą PARAMEX
7.1. Ocena jakościowa na podstawie analizy odkształceń wykresu ruchu zwierciadła wody
7.1.1. Niedrożność strefy okołofiltrowej
7.1.2. Nieszczelność korka izolującego
7.1.3. Nieszczelność rury nadfiltrowej
7.1.4. Zasyp piezometru
7.1.5. Ocena skuteczności zabiegów oczyszczających i renowacyjnych
7.2. Ocena ilościowa stanu technicznego (metoda parametrów D oraz E)
7.2.1. Warunki ustalone
7.2.2. Warunki nieustalone
7.3. Wskaźnik sprawności piezometru ?
7.3.1. Warunki ustalone
7.3.2. Warunki nieustalone
7.4. Podsumowanie

8. Badania terenowe parametrów filtracyjnych utworów półprzepuszczalnych
8.1. Podstawy teoretyczne
8.1.1. Zatłaczanie wody z piezometru do utworów półprzepuszczalnych
8.1.2. Swobodny wznios zwierciadła wody
8.2. Wyposażenie aparaturowe
8.2.1. Specjalne wykonanie piezometru
8.2.2. Urządzenia służące do zatłaczania wody oraz aparatura rejestrująca ruch zwierciadła wody
8.3. Badania terenowe metodą PARAMEX
8.3.1. Miejsce wykonania badań terenowych
8.3.2. Metodyka badań
8.3.3. Trudności techniczne zaistniałe w trakcie realizacji badań
8.3.4. Wyniki pomiarów
8.3.5. Obliczenia współczynnika filtracji utworów półprzepuszczalnych
8.4. Badania laboratoryjne parametrów filtracyjnych utworów półprzepuszczalnych
8.4.1. Badania porozymetryczne
8.4.2. Badania metodą flow-pump
8.5. Porównanie wyników badań terenowych z wynikami badań laboratoryjnych
8.5.1. Omówienie wyników badań terenowych
8.5.2. Porównanie wyników badań terenowych i laboratoryjnych
8.5.3. Zmodyfikowana metodyka wykonywania badań terenowych
8.6. Podsumowanie

9. Wnioski
9.1. Wyznaczanie parametrów hydrogeologicznych warstwy wodonośnej
9.2. Ocena stanu technicznego piezometru
9.3. Zastosowania metody PARAMEX w badaniach hydrogeologicznych

10. Literatura

Identyfikacja parametrów hydrogeologicznych na podstawie skokowej zmiany potencjału hydraulicznego. Metoda PARAMEX (Streszczenie)
ldentification of the hydrogeological parameters on the basic of sudden change in the hydraulic potential. The PARAMEX method (Summary)
Spis rysunków