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Estimation of Hydraulic Conductivity Using the Slug Test Method in a Shallow Aquifer in the Venetian Plain (NE, Italy)

Authors: 
Paolo Fabbri, Mirta Ortombina and Leonardo Piccinini
Code: 
Am06045
Corresponding Author: 
Piccinini L.: leonardo.piccinini@unipd.it
DOI: 
10.4409/Am-045-12-0048
Page: 
125-133
Year of Publication: 
2012
ISSN: 
2038-3592
ISSUE: 
issue 2-december 2012
Free Download: 
PDF icon Am06045.pdf
Keywords: 
Venetian Plain, hydraulic conductivity, slug test, numerical simulation.
Abstract: 

The slug test offers a fast and inexpensive field method of obtaining localized hydraulic conductivity values.
In this paper, we applied this procedure in a ‘fontanili’ zone located in the middle Venetian Plain (Villaverla, VI). In this site, 34 piezometers are present in a small area of 1.5 ha, which intercepts a shallow unconfined aquifer. The experimental data, obtained by 59 slug tests, were processed with three different methods of analysis: Hvorslev, Bouwer-Rice and KGS, to obtain a permeability characterization of the area and identify the real differences between the considered solutions. Two slug tests were also analyzed using a three-dimensional finite difference groundwater flow model. By comparing the different methods used in the same piezometer, we obtained highly similar values of permeability, while the numerical simulation of slug tests suggests that KGS is the best method for estimating hydraulic conductivity. At the same time, we can identify a considerable heterogeneity in the area of investigation; indeed, the slug test estimates of hydraulic conductivity (K) range over three orders of magnitude (from 2.6E-06 to 3.8E-03 m/s). This wide range of values confirms the high  stratigraphic heterogeneity also observed during the coring.

Riassunto: 

Lo slug test è un metodo veloce ed economico che permette di stimare la conducibilità idraulica nell’intorno del pozzo o piezometro in cui viene realizzato. In questo articolo tale metodologia viene applicata per caratterizzare la conducibilità idraulica di un campo sperimentale ubicato in corrispondenza della fascia delle risorgive nella media pianura veneta (Villaverla, VI). Questo campo sperimentale, che si estende su un area di circa 1.5 ha, è costituito da 34 piezometri filtranti l’acquifero superficiale freatico.
I risultati di 59 slug tests sono stati analizzati secondo tre diversi modelli interpretativi: Hvorslev, Bouwer-Rice e KGS, al fine di caratterizzare la permeabilità dell’area oggetto di studio e di identificare le effettive differenze tra i metodi considerati. I risultati di due slug tests sono stati analizzati anche attraverso la modellazione numerica tridimensionale alle differenze finite del flusso sotterraneo. La comparazione dei risultati derivati dall’applicazione dei diversi modelli interpretativi su uno stesso piezometro mostra valori di conducibilità idraulica molto simili, mentre i risultati della modellazione numerica suggeriscono che il metodo KGS è il più affidabile e preciso per la stima di tale parametro. I risultati delle prove evidenziano un’estrema eterogeneità dell’area oggetto di studio con valori di conducibilità idraulica (K) che variano entro 3 ordini di grandezza (da 2.6E-06 a 3.8E-03 m/s). Questo ampio range di valori trova conferma nell’elevata eterogeneità stratigrafica
osservata durante la realizzazione dei piezometri.