Analysis of pumping test data for determining unconfined-aquifer parameters: Composite analysis or not?

Abstract

Recently, composite analysis (CA), which simultaneously analyzes all drawdown data from multiple observation wells, has been applied to determine the hydraulic parameters of an unconfined aquifer. Moench (1994) claimed that the value of specific yield (S _y) determined from non-composite analysis (nonCA) is sometimes unrealistically low as compared with that obtained by water-balance calculation, and results from CA are better representative of aquifer properties than those from nonCA. To examine the validity of this assertion, the drawdown data from a pumping test conducted at Cape Cod, Massachusetts, USA, were analyzed using both nonCA and CA methods. The results show that the mean estimates of hydraulic conductivity and S _y determined from CA are close to those determined from nonCA. In some cases the analysis based on CA also results in low estimates of S _y as compared with those determined based on nonCA. A hypothetical case study is presented, which examines the effect of measurement errors on the estimated parameters. The results indicate that the CA method also gives poorer estimates of S _y than the nonCA method if the pumping test data contain measurement errors. Moench AF (1994) Specific yield as determined by type-curve analysis of aquifer-test data. Ground Water, 32(6):949–957.

Résumé

Récemment, l’analyse dite composite (CA), qui permet d’analyser simultanément toutes les données de rabattement de puits d’observation multiples a été appliquée afin de déterminer les paramètres hydrauliques d’un aquifère libre. Moench (1994) affirmait que la valeur de la porosité efficace (S_y) déterminée à l’aide d’une analyse non composite (nonCA) est parfois plus faible et irréaliste en comparaison avec la valeur obtenue à partir d’un calcul de bilan hydrique, et de plus que les résultats de la méthode CA sont plus proches des propriétés des aquifères que ceux obtenus par la méthode nonCA. Afin d’examiner la validité de cette affirmation, les données de rabattement d’un essai de pompage réalisé à Cape Cod dans le Massachusetts aux Etats-Unis d’Amérique, ont été analysées à l’aide des deux méthodes CA et nonCA. Les résultats indiquent que les valeurs moyennes de conductivité hydraulique et de S_y déterminés à l’aide de la méthode d’analyse CA sont proches de celles obtenues avec la méthode d’analyse nonCA. Dans certains cas, l’analyse basée sur la CA fournit aussi des valeurs faibles de S_y en comparaison de celles obtenues à l’aide de la nonCA. Un cas d’étude hypothétique est présenté, qui permet d’examiner l’effet des erreurs de mesures sur les paramètres estimés. Les résultats montrent que la méthode d’analyse CA fournit également des valeurs plus faibles de S_y que la méthode d’analyse nonCA, si les données de l’essai de pompage contiennent des erreurs de mesures. Moench AF (1994). Specific yield as determined by type-curve analysis of aquifer-test data [Débit spécifique tel qu’il est déterminé par l’analyse de la courbe type des données d’essai de nappe]. Ground Water, 32 (6): 949–957.

Resumen

Recientemente, los análisis compuestos (CA), que analizan simultáneamente todos los datos de depresión de pozos de observación múltiples, han sido aplicados para determinar los parámetros hidráulicos de un acuífero no confinado. Moench (1994) afirma que los valores de coeficiente de almacenamiento específico (S _y) determinado a partir de análisis no compuesto (nonCA) es algunas veces poco realista comparado con aquellos obtenidos por cálculos de balance de agua, y los resultados a partir de CA son más representativos de las propiedades de los acuíferos que algunos a partir de nonCA. Para examinar la validez de esta aseveración, los datos de depresión a partir de ensayos de bombeo realizados en el Cape Cod, Massachusetts, EEUU, fueron analizados usando tanto los métodos CA como los nonCa. Los resultados muestran que las medias estimadas de la conductividad hidráulica y S _y determinados a partir de CA son más próximos que aquellos determinados a partir de nonCA. En algunos casos los análisis basados en CA también da como resultados estimaciones bajas de S _y comparado con aquellos determinados en base a non CA. Se presenta un hipotético caso de estudio que examina el efecto de los errores medidos en los parámetros estimados. Los resultados indican que el método CA también da estimaciones más pobres de S _y que el método nonCA si los datos de los ensayos de bombeo contienen errores de medición. Moench AF (1994) Specific yield as determined by type-curve analysis of aquifer-test data. [Coeficiente de almacenamiento según lo determinado por el análisis de la curva-tipo de ensayos de bombeo]. Ground Water, 32(6):949–957.

摘要

近来, 综合分析 (CA) ––同时分析多口观测井的全部水位降深数据, 被用于确定潜水含水层的水力参数。Moench (1994) 指出, 由非综合分析 (nonCA) 得到的给水度 (Sy) 较由水均衡得到的有时低得不合实际, 而通过CA可得到较nonCA更具代表性的含水层参数。为检验这一断言的合理性, 对在美国马萨诸塞州科德角半岛进行的抽水试验的降深数据同时进行了非综合分析和综合分析。结果表明, 由CA得到的渗透系数和给水度的平均估计与nonCA相近。一些例子中也出现由CA所得的Sy估计值低于nonCA的结果。文中展示了一个假设的案例, 考察测量误差对估计参数的影响。结果表明, 若抽水试验的数据中含有测量误差, CA会给出较nonCA 方法为小的Sy。Moench AF (1994) Specific yield as determined by type-curve analysis of aquifer-test data [通过典型曲线分析抽水试验数据得到的给水度]。Ground Water, 32(6):949–957.

Resumo

A análise composta (composite analysis – CA), que analisa simultaneamente todos os dados de rebaixamento obtidos em vários furos de observação, foi recentemente aplicada para determinar os parâmetros hidráulicos de um aquífero não confinado. Moench (1994) afirmou que o valor do caudal específico (S _y) determinado a partir de análises não compostas (nonCA) é por vezes irrealisticamente baixo, quando comparado com o valor obtido por cálculo do balanço hídrico e que os resultados obtidos a partir da CA representam melhor as propriedades do aquífero do que os obtidos por nonCA. Para verificar a validade desta afirmação, foram analisados os dados de rebaixamento de um ensaio de bombagem realizado em Cape Cod, Massachusetts, EUA, pelos dois métodos, nonCA e CA. Os resultados mostram que a média estimada para a condutividade hidráulica e para o caudal específico (S _y), determinados com CA, estão próximos dos valores determinados com nonCA. Em alguns casos, em que se usou a análise composta, os valores estimados de S _y são baixos, quando comparados com os valores determinados com base na nonCA. É apresentado o estudo de um caso hipotético em que se analisa o efeito dos erros de cálculo nos parâmetros estimados. Os resultados indicam que o método da análise composta (CA) dá estimativas mais pobres de S _y do que o método da análise não composta (nonCA), se os dados do ensaio de bombagem tiverem erros de medição. Moench AF (1994) Specific yield as determined by type-curve analysis of aquifer-test data [Caudal específico determinado por análises de curvas tipo resultantes de dados de ensaios de caudal]. Ground Water, 32(6):949–957.