Empirical Model for Estimating the Actual LNAPL Thickness Based on the Hydraulic Conductivity

The actual thickness of lighter-than-water non-aqueous phase liquid (LNAPL) on the groundwater table is always different from the apparent thickness (measured in the monitoring well). There are several methods developed for estimating the actual LNAPL thickness on the base of the apparent thickness, but the results obtained with different formulas are inconsistent and (in many cases) very imprecise. The obtained results of laboratory investigations indicate that the appropriate model for estimating the actual thickness of light non-aqueous phase liquid should include the properties of soil and LNAPL. The investigations confirmed that the hydraulic conductivity is very important parameter in the case of homogeneous soils. On the base of the results the empirical model was developed. This model includes the hydraulic conductivity of soil and the density and dynamical viscosity of LNAPL. The results of the verification of developed model indicate that the calculated values corresponded in many cases with the values obtained during laboratory investigations.

Rzeczywista miąższość lekkiej cieczy organicznej (LNAPL) na zwierciadle wody podziemnej zawsze różni się od miąższości zmierzonej w studni (tzw. miąższości pozornej), a różnica między nimi jest zależna od właściwości gruntu i LNAPL oraz od ilości cieczy organicznej na zwierciadle wody. Metody stosowane obecnie do ustalania rzeczywistej miąższości LNAPL na podstawie zmierzonej miąższości pozornej pozwalają na uzyskiwanie wyników bardzo rozbieżnych i w większości przypadków nieprecyzyjnych. Metody te są bardzo uproszczone, uwzględniają zbyt małą liczbę parametrów (jedynie właściwości gruntów lub jedynie właściwości LNAPL). Poza tym, poprawne ustalenie wartości niektórych parametrów uwzględnionych w metodach jest bardzo trudne, zarówno w warunkach laboratoryjnych, jak i terenowych. Na podstawie uzyskanych wyników badań laboratoryjnych ustalono, że poprawnie opracowany model obliczania rzeczywistej miąższości LNAPL powinien uwzględniać zarówno właściwości gruntu, jak i LNAPL. Ustalono, że w przypadku gruntów jednorodnych, bardzo równomiernie uziarnionych, jednym z ważniejszych parametrów jest współczynnik filtracji. Na podstawie analizy kluczowych parametrów wpływających na zależność między miąższością pozorną i rzeczywistą opracowano model empiryczny uwzględniający współczynnik filtracji gruntu oraz współczynnik lepkości dynamicznej LNAPL. Weryfikacja modelu potwierdziła, że w większości przypadków jego zastosowanie pozwoliło na uzyskanie wyników zbliżonych do ustalonych w warunkach laboratoryjnych.