Salt-water upconing that occurs in an aquifer overlain by a leaky confining bed is described in terms of an analytical model that assumes the existence of a sharp interface between the fresh water and salt water and the occurrence of a critical rise in the interface, above which only an unstable cone can exist. Drawdown is calculated along the salt-water/fresh-water interface due to pumping from a well that partially penetrates the fresh-water zone, and then the Ghyben-Herzberg relation is used to calculate the steady-state rise in the interface, which is assumed to be small compared to the thickness of the aquifer. The interface rise and the critical pumping rate (Qc) are determined in terms of aquifer and confining bed properties and the degree of penetration of the pumping well into the fresh-water zone. The critical rise is assumed to occur when the interface rise is equal to 0.3 times the distance from the original interface location to the bottom of the well. Based on the analytical model, the nondimensional critical pumping rate increases as the ratio of vertical to horizontal hydraulic conductivity (K_z/ K_r) is decreased, and it decreases as the degree of well penetration (t/b) is increased. As an example application, Q_c was calculated using site-specific data from a test well in Pasco County, Florida. A value of Q_c= 4.28 × 10⁵ cubic feet per day was determined by assuming that K_z/K_r= 1.0. If K_z/K_r were subsequently determined to be less than or greater than 1.0, then the estimated value of Q_c would be increased or decreased, respectively

چکیده

مخروط­شدگی آب شور که در یک آبخوان قرار گرفته بر روی بستر محصور رخنه­دار، با استفاده از یک مدل تحلیلی تشریح شده است که در این مدل وجود سطح مشترک تیز بین آب شیرین و آب شور و وقوع بالا آمدن بحرانی سطح مشترک بالای سطحی که تنها یک مخروط ناپایدار می­تواند وجود داشته باشد، فرض می­شود. پایین کشیدن در طول سطح مشترک آب شیرین/آب شور ناشی از پمپاژ کردن از چاهی که قسمتی از آن در ناحیه آب شیرین نفوذ کرده، محاسبه شده است و سپس رابطه ژیبن-هرزبرگ برای محاسبه بالا آمدن حالت پایدار در سطح مشترک استفاده می­­شود، که فرض شده است در مقایسه با ضخامت آبخوان کوچک است. بالا آمدن سطح مشترک و درجه پمپاژ بحرانی (Qc) به صورت مشخصات آبخوان و بستر محصور و درجه نفوذ پمپاژ چاه در ناحیه آب شیرین تعیین شده­اند. فرض شده است که بالا آمدن بحرانی زمانی اتفاق می­افتد که بالا آمدن سطح مشترک برابر 0.3 برابر فاصله از موقعیت سطح مشترک اصلی تا کف چاه شود. بر اساس مدل تحلیلی، درجه پمپاژ بحرانی بی­بعد با کاهش نسبت هدایت هیدرولیکی قائم به افقی (Kz/Kr) افزایش می­یابد، و با افزایش درجه نفوذ چاه (l/b) کاهش می­یابد. به عنوان یک مثال کاربردی، Qc با استفاده از داده مخصوص سایت از یک چاه آزمایشی در پاسکو کانتی، فلوریدا محاسبه شد. با فرض Kz/Kr=1.0، مقدار Qc=4.28×10⁵ فوت مکعب در روز تعیین گردید. اگر متعاقبا مقدار Kz/Kr کمتر و یا بزرگتر از 1 به دست آمد، مقدار تخمین زده شده برای Qc باید به ترتیب افزایش یا کاهش یابد.

1-مقدمه

در بسیاری از قسمت­های جهان، آب شیرین در آبخوان زیرزمینی بیشتر بر روی آب شور چگال یا شورمزه قرار دارد. در پاسخ به پمپاژ از چاهی در ناحیه آب شیرین، سطح مشترک آب شور/آب شیرین به صورت قائم به سمت بالا و به سمت چاه پمپاژ حرکت می­کند (شکل 1 را ببینید). تحت بعضی از شرایط ، یک مخروط پایدار در سطح مشترک در عمقی زیر کف چاه توسعه خواهد یافت و چاه همچنان آب شیرین را تخلیه خواهد کرد (ریلی و گودمن، 1985). تحت شرایط دیگر، مخروط ناپایدار خواهد بود و سطح مشترک ناگهان تا کف چاه به شکل نوک هلال بالا خواهد آمد...