Determination of heterogeneities in the hydraulic properties of a phreatic aquifer from tidal level fluctuations: a case in Argentina

Abstract

A well-known analytical solution of Jacob (1950) for groundwater flow due to tidal-wave propagation, together with field measurements along a complete tidal cycle and geological data, were used to evaluate the heterogeneities in the hydraulic properties of a phreatic aquifer located next to the River Ajo in the coastal plain environment of the southern sector of the Samborombon Bay wetland, Argentina. From the analysis of water-table fluctuations in a set of monitoring wells located along a riverbank-normal transect, it was possible to quantify the piecewise spatial variations of the hydraulic diffusivity of the phreatic aquifer. The results show the strong lateral variations of the sedimentary environment due to the influence of the different transport and deposition agents that characterize the coastal plain. The known thickness of the phreatic aquifer and the estimated range of the specific yield allowed the hydraulic conductivity to be identified as the most influential factor. [Jacob CE (1950) Flow of ground water. In: Rouse H (ed) Engineering Hydraulics. Wiley, New York]

Une résolution analytique bien connue de Jacob (1950) de l’écoulement de l’eau souterraine résultant de la propagation d’une onde de marée, ainsi que des mesures de terrain, d’un bout à l’autre d’un cycle complet de marée et des données géologiques, ont été utilisées pour évaluer les hétérogénéités dans les caractéristiques hydrauliques d’un aquifère situé à proximité de la Rivière Ajo dans l’environnement de la plaine côtière du secteur méridional de la zone humide de la Baie de Samborombon, Argentine. A partir de l’analyse des fluctuations de la surface piézométrique de la nappe dans un groupe de puits d’observation situé le long d’une section perpendiculaire à la berge de la rivière, il a été possible de quantifier les variations spatiales par morceaux de la diffusivité hydraulique de l’aquifère phréatique. Les résultats montrent de fortes variations latérales de l’environnement sédimentaire qui sont dues à l’influence de différents agents de transport et de dépôt qui caractérisent la plaine côtière. L’épaisseur connue de l’aquifère phréatique et l’éventail estimé des débits spécifiques ont permis d’identifier la conductivité hydraulique comme le facteur le plus influent. [Jacob CE. (1950) Flow of ground water (écoulement d’eau souterraine). In : Rouse H (ed) Engineering Hydraulics. Wiley, New York]

Se utilizó una conocida solución para el flujo subterráneo debido a la propagación de una onda de marea (Jacob 1950), conjuntamente con medidas de campo sobre un ciclo completo de marea y datos geológicos previos, para evaluar la heterogeneidad de las propiedades hidráulicas de un acuífero freático contiguo al río Ajó localizado en la planicie costera del sur de la Bahía Samborombón, Argentina. A partir del análisis de las oscilaciones de los niveles freáticos en un conjunto de pozos de monitoreo ubicados a lo largo de una transecta normal a la orilla del río, fue posible cuantificar por secciones las variaciones espaciales de la difusividad hidráulica del acuífero freático. Los resultados muestran las fuertes variaciones laterales del ambiente sedimentario debidas a la influencia de los diferentes agentes de transporte y depositación que caracterizan a la planicie costera. Se pudo identificar, en base al espesor conocido del acuífero freático y del intervalo de variación estimado del coeficiente de almacenamiento, que el factor más influyente es la conductividad hidráulica. [Jacob CE. (1950) Flow of ground water (écoulement d’eau souterraine). In : Rouse H (ed) Engineering Hydraulics. Wiley, New York]