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Prediction of contaminant plumes (shapes, spatial moments and macrodispersion) in aquifers with insufficient geological information

机译：缺乏地质信息的含水层中的污染物羽流（形状，空间矩和宏观分散）的预测

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Le premier site expérimental de macrodispersion (MADE1) à la base aérienne de Columbus au nord du Mississippi est utilisé pour effectuer des simulations numériques de transport de corps dissous dans une couche aquifère. Le but est d'illustrer la capacité du modèle de chaîne de Markov coupléa (CMC) à tracer la configuration géométrique complexe sur le site des simulations de transport de corps dissous malgré un manque d'information géologique. Le modèle CMC est également utilisé pour étudier l'effet d'une réduction de l'information géologique sur les prévisions de transport en termes de configuration de panache, de premier et second moments spatiaux et de macrodispersion. Les résultats montrent la puissance de la méthodologie de la chaîne de Markov couplée dans la détermination de l'hétérogénéité de la couche aquifère sur le site. Des simulations conditionnelles effectuées sur 16, 9 et 6 forages montrent raisonnablement le même comportement de panache en termes d'extensions longitudinales et verticales moyennes, particulièrement dans le champ éloigné ; 9 forages semblent fournir des résultats pratiquement acceptables en termes de forme globale de panache. Ceci indique plus de fiabilité sur l'utilisation du modèle CMC pour la caractérisation du sous-sol. La comparaison des résultats du modèle CMC, en termes de caractérisation de la couche aquifère, montre que le modèle CMC se comporte mieux, d'après Eggleston et Rojstaczer [Water Resour. Res. 34 (1998) 2155] en utilisant différents modèles (polynôme de régression, filtre de Kalman, hydrofaciès et Kriging). Le modèle CMC conditionné sur 9 et 16 forages, avec des conductivités médianes pour chaque lithologie, capture à la fois la forme et les moments spatiaux du panache observé sur le site MADE.%The first Macrodispersion Experiment (MADE1) at Columbus Air Force Base in northern Mississippi is utilized to perform numerical simulations of solute transport in an aquifer. The purpose is to illustrate the capability of the coupled Markov chain (CMC) model in delineating the complex geometrical configuration at the site for solute transport simulations under the lack of geological information. The CMC model is also used to study the effect of reducing geological information on the transport predictions in terms of plume configuration, first and second spatial moments and macrodispersion. The results show the power of the coupled Markov chain methodology in delineating aquifer heterogeneity at the site. Conditional simulations on 16, 9 and 6 boreholes show reasonably the same plume behavior in terms of average longitudinal and vertical extensions, especially in the far-field; 9 boreholes seem to provide practically acceptable results in terms of the global plume shape. This indicates more reliability on the use of the CMC model for subsurface characterization. Comparison of CMC model results, in terms of aquifer characterization, with the model used by Eggleston and Rojstaczer [Water Resour. Res. 34 (1998) 2155] (polynomial regression trend, Kalman filter trend, hydrofacies trend and Kriging) shows that the CMC model behaves better. The CMC model conditioned on 9 and 16 boreholes with mid-range conductivities for each lithology captures both the plume shape and the observed plume spatial moments at the MADE site.
机译：位于密西西比州以北哥伦布空军基地的第一个实验性大分散点（MADE1）用于对含水层中溶解体的运移进行数值模拟。目的是在缺乏地质信息的情况下，说明耦合马尔可夫链模型（CMC）在模拟溶解体传输现场跟踪复杂几何构型的能力。 CMC模型还用于研究羽状构造，第一和第二空间矩以及宏观散布方面的地质信息减少对运输预报的影响。结果表明，耦合马尔可夫链方法在确定场地含水层非均质性方面的能力。在16、9和6个孔上进行的条件模拟合理地显示了在平均纵向和垂直延伸方面，尤其是在远场方面，羽状行为相同。就整体羽流形式而言，9个孔似乎提供了实际上可接受的结果。这表明在使用CMC模型进行地基表征时具有更高的可靠性。根据Eggleston和Rojstaczer的研究，根据含水层的特征比较了CMC模型的结果，表明CMC模型的性能更好。 Res。 34（1998）2155]使用不同的模型（回归多项式，卡尔曼滤波器，水相和克里格模型）。 CMC模型以9孔和16孔为条件，每种岩性的电导率均值，可以捕获在MADE现场观测到的羽流的形状和空间矩。％哥伦布空军基地的第一个宏观分散实验（MADE1）密西西比州北部用于对含水层中溶质运移进行数值模拟。目的是说明在缺乏地质信息的情况下，耦合马尔可夫链（CMC）模型描述现场复杂几何构型以进行溶质运移模拟的能力。 CMC模型还用于研究羽状构造，第一和第二空间矩以及宏观散布方面减少地质信息对运输预测的影响。结果显示了耦合马尔可夫链方法在描述场地含水层非均质性方面的能力。对16、9和6个井眼的条件模拟表明，就平均纵向和纵向延伸而言，尤其是在远场，合理地显示了相同的羽状流。就整体羽状形状而言，9个钻孔似乎提供了可接受的结果。这表明在使用CMC模型进行地下表征方面具有更高的可靠性。就含水层特征而言，CMC模型结果与Eggleston和Rojstaczer使用的模型进行比较。 Res。 34（1998）2155]（多项式回归趋势，Kalman滤波趋势，水相趋势和Kriging）表明，CMC模型表现更好。针对每种岩性，以9个和16个具有中程电导率的钻孔为条件的CMC模型既可以捕获羽状形状，也可以捕获在MADE现场观测到的羽状空间矩。

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