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Abstract
In situ megascale hydraulic diffusivities (D) of a confined loess aquifer were estimated at various scales (10 ≤ L ≤ 1500 m) by a finite difference model, and laboratory microscale diffusivities of a loess sample by empirical formulas. A scatter plot reveals that D fits to a single power function of L, providing that microscale diffusivities are assigned to L = 1 m and that differences in diffusivity observed between micro- and megascales are assigned to medium heterogeneity appraised by variations in the curvature and slope of natural hydraulic head waves propagating through the aquifer. Subsequently, a general power relationship between D and L is defined where the base and exponent terms stand for the aquifer storage capability under a confined regime of flow, for the microscale hydraulic conductivity and specific yield of loess, and for the changes in curvature and slope of hydraulic head waves relative to values defined at unit scale.
Editor Z.W. Kundzewicz
Résumé
Les diffusivités hydrauliques (D) in situ d’un aquifère captif loessique ont été estimées à différentes méga-échelles (10 ≤ L ≤ 1500 m) par un modèle aux différences finies tout comme les diffusivités de laboratoire l’ont été à la micro-échelle d’un échantillon de loess à partir de formules empiriques. Un diagramme montre que D s’ajuste à une fonction puissance de L à condition que les diffusivités micro-échelle soient affectées à L = 1 m et que les différences de diffusivité observées chez les micro et les méga-échelles soient attribuées à l’hétérogénéité du milieu éstimée par les variations de courbure et de pente des ondes naturelles de charge hydraulique se propageant dans l’aquifère. En conséquence, une relation générale exponentielle entre D et L a été définie, où le terme de base et l’exposant représentent la capacité d’emmagasinement en nappe captive, la conductivité hydraulique et la porosité efficace du loess à micro-échelle, et les changements de courbure et de pente des ondes de charge hydraulique par rapport aux valeurs définies à l’échelle unitaire.