Communication poster (Colloques et congrès scientifiques)
A heat and dye tracer test for characterizing and modelling heat transfer in an alluvial aquifer
Klepikova, Maria; Wildemeersch, Samuel; Jamin, Pierre et al.
2014IAHR 7th International Groundwater Symposium
 

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Mots-clés :
groundwater; tracer test; heat tracing; solute tracing; alluvial aquifer; ATES; heat transport; modelling; inverse modelling
Résumé :
[en] Using heat as an active tracer is a topic of increasing interest with regards to characterizing shallow aquifers for ATES (Aquifer Thermal Energy Storage) systems. In this study, we investigate the potential interest of coupling simultaneous heat and dye tracer injection tests for characterization of an alluvial aquifer. The study site is located near Liege in the alluvial aquifer of the Meuse River, Belgium. The tracing experiment consisted in simultaneously injecting heated water and a dye tracer in a piezometer and monitoring the evolution of groundwater temperature and tracer concentration in the recovery well and in nine monitoring wells located according to three transects with regards to the main groundwater flow direction. The breakthrough curves measured in the recovery well showed that heat transfer in the alluvial aquifer is slower and more dispersive than solute transport. Recovery is very low for heat while in the same time it is measured as relatively high for the solute tracer. This shows how heat diffusion is larger than molecular diffusion, implying that exchange between groundwater and the porous medium matrix is far more significant for heat than for solute tracers. In a first step, temperature and concentrations in the recovery well are used for estimating the specific heat capacity with an energy balance calculation and the estimated value is found to be consistent with those found in the literature. Then, the measured temperature breakthrough curves in the piezometers are used for constraining the heat transport model. They are highly contrasted with what would be expected in an ideal layered aquifer. They reveal strongly unequal lateral and vertical components of the transport mechanisms. A preliminary interpretation of these temperature breakthrough curves is provided with first results from the model. Then it will allow for estimating the entire set of heat transfer parameters and their spatial distribution by inverse modelling. The developed concepts and tests may lead to real projects of various extents that can be now optimized by the use of a rigorous and efficient methodology at the field scale.
Centre/Unité de recherche :
Aquapôle - ULiège
Disciplines :
Géologie, ingénierie du pétrole & des mines
Auteur, co-auteur :
Klepikova, Maria ;  Université de Liège - ULiège > Département ArGEnCo > Hydrogéologie & Géologie de l'environnement
Wildemeersch, Samuel;  Université de Liège - ULiège > Département ArGEnCo > Hydrogéologie & Géologie de l'environnement
Jamin, Pierre ;  Université de Liège - ULiège > Département ArGEnCo > Hydrogéologie & Géologie de l'environnement
Orban, Philippe  ;  Université de Liège - ULiège > Département ArGEnCo > Hydrogéologie & Géologie de l'environnement
Hermans, Thomas ;  Université de Liège - ULiège > Département ArGEnCo > Géophysique appliquée
Brouyère, Serge  ;  Université de Liège - ULiège > Département ArGEnCo > Hydrogéologie & Géologie de l'environnement
Dassargues, Alain  ;  Université de Liège - ULiège > Département ArGEnCo > Hydrogéologie & Géologie de l'environnement
Langue du document :
Anglais
Titre :
A heat and dye tracer test for characterizing and modelling heat transfer in an alluvial aquifer
Date de publication/diffusion :
22 septembre 2014
Nom de la manifestation :
IAHR 7th International Groundwater Symposium
Organisateur de la manifestation :
IAHR
Lieu de la manifestation :
Perugia, Italie
Date de la manifestation :
22-24 September 2014
Manifestation à portée :
International
Disponible sur ORBi :
depuis le 16 janvier 2015

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