スラグテスト

水文地質学において、スラグ テストは、地下水井戸に水を素早く追加または除去し、水頭の変化を経時的に監視して井戸付近の帯水層の特性を判定する特殊なタイプの帯水層テストです。これは、水文地質学者や土木技術者が、井戸が完成する材料の 透水性/透水係数および貯留性を決定するために使用する方法です。

水の「スラグ」は、井戸に追加することも、井戸から取り除くこともできます。唯一の要件は、これをできるだけ早く行うことです (解釈では、通常、瞬時に行われるものと想定されます)。その後、水位または圧力を監視します。帯水層の特性とスラグのサイズによっては、水位がテスト前のレベルに非常に早く戻る場合があります (そのため、水位データの正確な収集が複雑になります)。

スラグは、測定された量の水を素早く井戸に加えるか、測定された体積を押しのけるもの（例えば、両端がキャップされた長くて重いパイプ）のいずれかによって追加できます。別の物体としては、地下水に沈むのに十分な重さの、硬いポリ塩化ビニル（PVC）の棒があります。ここでの目的は、単に「重くなる」ことではなく、水を押しのけることです。水のスラグは、ベイラーまたはポンプを使用して除去できますが、これは非常に迅速に行う必要があり、水を除去するための装置（ポンプまたはベイラー）が水位測定の邪魔になる可能性が高いため、実行が困難です。

スラグ テストは、標準的な帯水層テストとは対照的です。標準的な帯水層テストでは、通常、一定の流量で井戸を汲み上げ、近くの監視井戸で帯水層の反応を監視します。多くの場合、定流量テストの代わりにスラグ テストが実行されます。その理由は次のとおりです。

• 時間的制約（迅速な結果、または多数の井戸の結果が必要）
• 井戸にポンプが設置されていない、または設置できない（スラグテストではポンプを必要としない）
• 井戸を覆う材料の透水性が低すぎて、適切な揚水試験を現実的に実施できない（帯水層や一部の岩盤監視井戸で一般的）、または
• 帯水層パラメータの一般的なサイズ（桁数）は、必要な精度のすべてです。

必要なスラグのサイズは、帯水層の特性、井戸のサイズ、およびテストに使用できる時間によって決まります。浸透性の高い帯水層の場合、パルスは非常に速く消散します。井戸の直径が大きい場合は、井戸内のレベルを測定可能な量まで上げるために大量の水を追加する必要があります。

典型的な帯水層テストの場合のように、井戸への流入または流出の流量は一定ではないため、標準的なTheis ソリューションは機能しません。

数学的には、Theis 方程式は揚水井戸での放出率の段階的な増加に対する地下水流動方程式の解です。一方、スラグ テストは揚水井戸での瞬間的なパルスです。つまり、時間の経過に伴う無限数の連続スラグ テストの重ね合わせ(より正確には畳み込み) は、事実上「標準的な」Theis 帯水層テストになります。

スラグ テストの問題にはいくつかの既知の解法があります。一般的な工学的近似法は、一時的な帯水層の流れに対するより厳密な解を単純な減衰指数関数で近似する Hvorslev 法です。

スラグ テストから得られる帯水層パラメータは、通常、 1 つの井戸で汲み上げ、別の井戸でモニタリングする帯水層テストよりも、井戸の周囲の帯水層をよく表していません。井戸付近の影響 (つまり、井戸の表層と井戸の貯留) から複雑な問題が生じ、スラグ テストの解釈から正確な結果を得ることが困難になる場合があります。

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