تعيين نفوذپذيري صحرايي با آزمايش پمپاژ
آزمايش پمپاژ يك آزمون صحرايي است كه از طريـق پمـپ كـردن آب از يـك چـاه و يـا گمانـه و مشاهده تأثير آن بر تغيير سطح آب زيرزميني چاه ها و يا گمانه هاي مجـاور، كـه چـاه هـاي مـشاهده اي ناميده مي شود، انجام مي شود. اين آزمايش هم براي محاسبه ميزان بازدهي چاه هاي منفرد و هـم بـراي برآورد ضريب نفوذپذيري لايه هاي زير سطحي كارائي دارد.
در واقع در اين آزمايش سطح آب درون چاه و يـا گمانـه مـورد مطالعـه، بـا سيـستم پمپـاژ پـايين فرستاده مي شود و در همين حال دبي پمپاژ از چاه آزمايشي و سطح آب در چاه آزمايشي و يا چاه هـاي مشاهده اي، در فواصل زماني مختلف ثبت مي شود. اين قسمت از آزمـايش شـبيه يـك آزمـايش افتـان است. پس از آنكه سطح آب در اين حالت نيز به اندازه كافي افت نمود با قطع پمپاژ، اجـازه داده مـي شود كه سطح آب در چاه آزمايشي و چاههاي مشاهدهاي بالا بيايد. در اين حالـت نيـز رقـم سـطح آب گمانه ها در فواصل زماني مختلف ثبت مي گردد. با استفاده از نتايج ثبت شده ضريب نفوذپذيري زمـين محاسبه مي شود.
تعداد چاه هاي مورد استفاده و موقعيت آنها بايد به گونه اي انتخاب شود كه منحني افـت سـطح آب در امتدادهاي مختلف نسبت به چاه آزمايشي به راحتي به دست آيد. همچنـين خـط جريـان خروجـي پمپ مورد استفاده بايد به اندازه كافي طولاني باشد تا آب خارج شده از چاه، لايه هاي زير سطحي مـورد آزمايش را مجدداً تغذيه ننمايد.
براي يك لايه آبدار ضريب نفوذپذيري بر اساس ميزان دبي آب چاه پمپاژ و ارتفاع آب در چـاه هـاي مشاهده اي از رابطه زير به دست مي آيد:
كه در آن:
Q ، دبي خروجي از چاه پمپاژ (متر مكعب بر ثانيه)
r1، فاصله دورترين چاه مشاهدهاي از مركز چاه پمپاژ (متر)
R2، فاصله نزديكترين چاه مشاهده اي از مركز چاه پمپاژ(متر)
H1 ، ارتفاع آب در چاه مشاهده اي نزديكتر (متر)
H2 ، ارتفاع آب در چاه مشاهده اي دورتر (متر) K ، ضريب نفوذپذيري محيط (متر بر ثانيه)
در صورتي كه به جاي دو چاه مشاهده اي فقط يك چاه حفر شده باشد، در اين صـورت مـي تـوان از اطلاعات چاه پمپاژ به عنوان چاه مشاهده اي نزديكتر استفاده كرد. در اين صورت، در رابطه قبل به جاي r1 و h1 به ترتيب مقادير r و h قرار ميگيرد. به طور تقريبي می توان شعاع تأثير r براي چـاه پمپـاژ را از رابطه Sichart and Kyrieleis(1930) مطابق زير به دست آورد:
كه در آن S، ارتفاع افت آب در چاه پمپاژ نسبت به سطح آزاد قبل از آزمـايش (برحـسب متـر) K، ضريب نفوذپذيري محيط (برحسب متر برثانيه) است و R برحسب متر به دست مي آيد