Comparisons of falling-head and rising-head permeability tests in monitoring wells

L Zhang

In the proceedings of: GeoVancouver 2016: 69th Canadian Geotechnical Conference

Session: SOIL AND TERRAIN CHARACTERIZATION - VI In-Situ Geotechnical Testing

ABSTRACT: Monitoring wells are developed soon after their installation to remove the fine particles settled close to the screen area, in order to recover the original condition of the water intake zone. Damaged or partly clogged wells yield inaccurate hydraulic conductivity (K) values. For a well in a perfect condition, the rising- and falling-head permeability tests give the same hydraulic conductivity. We performed falling- and rising-head permeability tests in monitoring wells at both laboratory and field scales. The falling-head tests seemed to give higher K values than rising-head tests, in the first batch of lab scale tests, but this resulted from not having taken into account the smaller diameter of the extension pipe. Under the same conditions, both in-situ and lab-scale rising-head permeability tests yielded larger K values compared with the falling-head tests. Some clogging in the screen slots and/or some erosion through the filter pack may cause this clear difference. For the falling-head tests, an outward water movement from the pipe to the aquifer displaces fine sediments in the MW, which block parts of openings in the screen slots, which implies a decreased K value. The inward flow generated by the rising-head test may wash off fine particles from the filter pack, which facilitates the inward flow and results in an increased K value. By comparing the falling-head and rising-head tests in the same monitoring well, this paper presents a simple method to verify whether the screen and filter pack are performing fine.

RÉSUMÉ: Les puits de surveillance sont développés peu après leur installation pour éliminer les particules fines placées près de la zone de la crépineLes puits partiellement obstrués ou endommagés donnent les valeurs inexactes de conductivité hydraulique (K). Pour un puits en parfait état, des essais de perméabilité à niveau ascendant et descendant donnent la même valeur de K. Nous avons réalisé des essais de perméabilité à niveau ascendant et descendant dans des puits de surveillance au laboratoire et sur le terrain. Les essais à niveau descendant ont semblé donner des valeurs K supérieures à celles des essais à niveau ascendant, dans la essais pris en compte le plus petit diamètre du tuyau d'extension. Dans les mêmes conditions, les essais à niveau remontant, in situ et au laboratoire, ont donné des valeurs de K plus grandes que celles des essais à niveau descendant. Cette nette différence peut être due au colmatage dans les fentes de la crépine et/ou à une érosion à travers le massif filtrant. Pour les essais à niveau descendant, un mouvement de l'eau vers l'extérieur depuis le tuyau vers l'aquifère déplace des sédiments dans le puits, qui bloquent des parties des fentes de la crépine, ce qui fait diminuer la valeur Kessai à niveau remontant peut délaver les particules fines dans le massif filtrant, ce qui facilite l'écoulement entrant qui fait augmenter la valeur K. En comparant les essais à niveau ascendant et descendant, dans le même puits de surveillance, larticle présente une méthode simple pour vérifier si la crépine et le massif filtre performent correctement.

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