Hydrogeologie

Vakinfo

Lessen en examens
Docent	Marijke Huysmans
Lesvorm	Hoorcollege, oefenzitting
Examenvorm	Mondeling met schriftelijke voorbereiding
Achtergrond
Studiepunten	4
Wanneer?	2e bach, 1e sem
ECTS	Link

Ze vraagt altijd hetzelfde en het is open boek dus los alle vragen van de wiki op en je hebt een 20/20 ;) Geen zin om ze op te lossen? Vraag het aan ouderejaars.

2024

Januari

• Waar of niet waar? Verklaar
  • De effectieve grondwatersnelheid is recht evenredig met de effectieve porositeit.
  • In een slecht doorlatende laaf is de dispersie vaak het dominante transportproces.
  • Freatische aquifers zijn veel gevoeliger voor overexploitatie dan gespannen afgesloten aquifers.
  • De hoeveelheid grondwater die je in een bepaald gebied op een duurzame manier kan onttrekken is gelijk aan de gemiddelde grondwatervoeding maal de oppervlakte van dat gebied.
  • In slecht doorlatende lagen is de verticale hydraulische conductiviteit typisch groter dan de horizontale hydraulische conductiviteit.
• Beschrijf alle verschillende manieren waarop klimaatverandering een effect kan hebben op de grondwaterreserves.
• In een afgesloten watervoerende laag pompt een pompput aan een constant debiet van 500 m3 per dag. Op 10 meter is peilput 1, peilput B ligt op 25m. De stijghoogten in de peilputten zijn A=80 en B=82m. Bereken T en K, stijghoogte net naast pompput. Pompput heeft een staal van 0,5m. De laag is 8m dik.
• 3 peilbuizen: A op 400m ten noorden van B, C op 200m ten westen van B. Een tabel met hoogte peilbuisfilters vab de drie peilbuizen en het waternivieau in elke peilbuis ten opzichte van een referentieniveu.
  • • Hoogte van peilbuisfilter: A=B=C=245,0m
    • Hoogte waterniveau: A=264,0 ; B=267,4m ; C=266,3
  • Wat is de stijghoogte in elk van de 3 peilbuizen?
  • Drukhoogte in B
  • Waterdruk net naast het meetpunt in B
  • hydraulische conductiviteit van 10 m/dag, homogeen en isotroop. Bereken specifieke debiet en leg uit in welke richting (N,O,Z,W,NO,NW,ZO,ZW) grondwater stroomt en hoe je dit bepaalde.

2023

Januari

• Waar of niet waar?
  • De grondwatersnelheid in poreus milieu is recht evenredig met de effectieve porositeit.
  • Freatische watervoerende lagen zijn veel kwetsbaarder voor overbemaling dan gespannen watervoerende lagen.
  • In een slecht doorlatende laag is dispersie het belangrijkste transportproces.
  • nog 2 help me aub
• Beschrijf hoe de klimaatverandering invloed kan hebben op het grondwater Oefening makkelijk: T en K bepalen afgesloten wvl met pomp stationair 500 m^3/dag en twee peilputten op afstand 10 en 25 m. (Thiem)
  • Hoeveel is de stijghoogte naast de pompput met r=0.5m
• Oefening moeilijker: Filterhoogte en stijghoogte gegeven voor 3 peilputten.
  • Hoeveel is de drukhoogte, de stijghoogte en de waterdruk.
  • In welke richting is de watervloei en waarom (gradiënt).

2021

Januari

• Waar of niet waar?
  • De grondwatersnelheid in poreus milieu is recht evenredig met de effectieve porositeit.
  • De richting van de grondwatersnelheid staat altijd loodrecht op de isogypsen
  • De kwetsbaarheid van een watervoerende laag neemt toe met de dikte van de onverzadigde zone.
  • De intrinsieke permeabiliteit is afhankelijk van de eigenschappen van het stromende fluïdum.
  • Freatische watervoerende lagen zijn veel kwetsbaarder voor overbemaling dan gespannen watervoerende lagen.
• Veronderstel dat je het transport van radionucliden in Boomse Klei wil berekenen. Welke transportprocessen zijn zeer belangrijk om rekening mee te houden en welke zijn in mindere mate belangrijk. Bespreek alle transportprocessen die je kent en waarom je ze wel of niet in rekening neemt.
• In een afgesloten watervoerende laag pompt een pompput aan een constant debiet van 500m³ per dag. Er zijn twee peilputten A en B geïnstalleerd op respectievelijke afstanden 10m en 25m van de pompput. De stijghoogte in de peilputten zijn Ha = 80,0m en Hb = 82,0m. Bereken T en K van de watervoerende laag en bereken de stijghoogte net naast de pompput, die een straal heeft van 0,5m.
• Bereken de stijghoogte in peilputten A en B en de waterdruk aan de onderkant van de peilputten. Heeft de grondwaterstroming in de omgeving van de peilputten een opwaartse of neerwaartse component?

2019

Januari

Reeks 1

• Waar of niet waar?
  • De grondwatersnelheid is recht evenredig met de effectieve porositeit.
  • De isohypsen staan altijd loodrecht op de stromingsrichting.
  • De kwetsbaarheid van een watervoerende laag neemt toe bij toename van dikte van de onverzadigde zone.
  • De intrinsieke permeabiliteit is afhankelijk van de eigenschappen van het stromende fluidum
  • Een freatisch watervoerende laag is meer kwetsbaar voor overbemaling dan een gespannen watervoerende laag
• Welke transportprocessen zijn belangrijk en welke zijn niet belangrijk voor radionuclides in de Boomse Klei.
• Oefening: afgesloten wvl en dan T en K berekenen. En stijghoogte berekenen met gegeven Q, twee stijghoogtes en afstanden tot die stijghoogtes.
• Oefening: Bereken de stijghoogte in twee peilputten, ook de waterdruk, met gegevens zoals in oefening 6. Stroomt het opwaarts of niet.

2017

Januari

Reeks 1

• Waar of niet waar?
  • De grondwatersnelheid is recht evenredig met de effectieve porositeit.
  • De isohypsen staan altijd loodrecht op de stromingsrichting.
  • De kwetsbaarheid van een watervoerende laag neemt toe bij toename van dikte van de onverzadigde zone.
  • De intrinsieke permeabiliteit is afhankelijk van de eigenschappen van het stromende fluidum
  • Een freatisch watervoerende laag is meer kwetsbaar voor overbemaling dan een gespannen watervoerende laag
• Welke transportprocessen zijn belangrijk en welke zijn niet belangrijk voor radionuclides in de Boomse Klei.
• Oefening: afgesloten wvl en dan T en K berekenen. En stijghoogte berekenen met gegeven Q, twee stijghoogtes en afstanden tot die stijghoogtes.
• Oefening: Bereken de stijghoogte in twee peilputten, ook de waterdruk, met gegevens zoals in oefening 6. Stroomt het opwaarts of niet.

2016

Januari

Reeks 2

• Waar of niet waar? (4 stellingen dat ze vorige jaren ook al vroeg)
• Figuur van model van Tornwait (infiltratie ding) uitleggen
• Oefening: afgesloten wvl en dan T en K berekenen. En stijghoogte berekenen
• Verticale doorsnede met 4peilputten. Hierbij het specifieke debiet per laag en nog wa andere dingen berekenen.

Reeks 1

14/01 - nm

• Waar of niet waar?
  • De intrinsieke kwetsbaarheid is afhankelijk van de eigenschappen van de vervuilende stof.
  • Het bestuderen van uitdrogingscurves is een nauwkeurige manier om het grondwaterdebiet te bepalen.
  • De isohypsen staan altijd loodrecht op de stromingsrichting.
  • In een slecht doorlatende laag is moleculaire diffusie het belangrijkste proces.
• Uit welke aquifers in de omgeving van Leuven wordt er drinkwater gehaald?
• Wat zouden de oorzaken kunnen zijn van het veranderen van de stijghoogte in een peilput in de tijd?
• Een oefening op pompproeven.
• Een tekening is gegeven met de gegevens van 4 peilputten. Er zijn 3 lagen op de tekening te zien, 2 zandlagen met een siltige kleilaag ertussen naast een rivier.
  • Bereken het specifieke debiet in de horizontale richting van de bovenste zandlaag.
  • Ga ervan uit dat dit specifiek debiet geldt voor de hele laag. Hoe groot is de afstroom naar de rivier per meter van de rivier?
  • Bereken het specifieke debiet in de horizontale richting van de onderste zandlaag.
  • Ga ervan uit dat dit specifiek debiet geldt voor de hele laag. Hoe groot is de afstroom naar de rivier per meter van de rivier?
  • Bereken het specifieke debiet in de verticale richting voor de siltige kleilaag.

2015

Januari

Reeks 1

15/01 - vm

• waar/niet waar:
  • De uitdrogingscurve is een goede maat om de grondwateruitstroom te bepalen.
  • De dispersie is 0 als de gradiënt 0 is.
  • De intrinsieke kwetsbaarheid is afhankelijk van de eigenschappen van de vervuilende stof.
  • Naarmate de onverzadigde laag dikker wordt, is het grondwater beter beschermd.
• Vergelijk de beschermingszone met de afpompingskegel.
• Oefening op wet van Darcy en transmissiviteit berekenen.
• Stijghoogte, druk en grondwaterstroming berekenen.

Reeks 2

15/01 - nm

• waar/niet waar:
  • De grondwatersnelheid is recht evenredig met de effectieve porositeit.
  • In een slecht doorlatende laag is de moleculaire diffusie het belangrijkste transportproces.
  • In een kleiige laag is de effectieve porositeit ongeveer gelijk aan de totale porositeit.
  • De intrinsieke kwetsbaarheid is afhankelijk van de eigenschappen van de vervuilende stof.
• Illustreer het effect van advectie, dispersie, diffusie en sorptie op de aankomstcurve (concentratie ifv tijd).
• 3-lagensysteem, dikte en K in elke laag gekend. Bereken horizontale en verticale K. En adhv van stijghoogtes q bepalen en de tussenliggende stijghoogtes.
• Twee irrigatiekanalen liggen op 800m van elkaar, 5 m boven de onderkant van de aquifer, centraal ligt de waterscheiding 12,3 meter boven de onderkant van de aquifer, grondwatervoeding = 0,0010. Bereken horizontale K.

2014

Januari

Reeks 1

• waar/niet waar:
  • is de grondwatersnelheid recht evenredig met de effectieve porositeit
  • is in een slecht doorlatende laag de diffusieterm de dominante proces in het transportproces
  • is in een kleiige laag de effectieve porositeit ongeveer gelijk aan de totale porositeit
  • is de intrinsieke permeabiliteit afhankelijk van de eigenschappen van het stromende fluidum
• illustreer effect advectie, dispersie, diffusie en sorptie op de aankomstcurve (concentratie ifv tijd)
• algemene vergelijking van afgesloten watervoerende laag, leg elke term uit
• 3-lagensysteem, dikte en K in elke laag gekend. bereken horizontale en verticale K. en adhv van stijghoogtes q bepalen en de tussenliggende stijghoogtes
• twee irrigatiekanalen op 800m van elkaar, 5 m boven onderkant aquifer, centraal 12,3 meter boven aquifer, grondwatervoeding = 0,0010. bereken horizontale K

Reeks 2

• waar/niet waar:
  • Het grondwater stroomt altijd loodrecht op de isohypsen.
  • In een slecht doorlatende laag is moleculaire diffusie het belangrijkste proces.
  • De intrinsieke kwetsbaarheid is afhankelijk van de eigenschappen van de vervuilende stof.
  • Met een uitdrogingscurve kunnen we zeer precies de afstroming naar de rivier meten.
• Wat is het verschil tussen potentiële evaporatie en werkelijke evaporatie.Geef de vergelijkingen waarmee ze beschreven worden.
• Wat is het verschil tussen sorptie en degradatie? Welke vergelijkingen beschrijven ze? Welk effect hebben ze op de grondwaterstroming? Hoe bepaal je hoe groot de invloed is van deze processen?
• Het debiet dat uit een pompput gepompt wordt is 600 m²/dag. De diameter van de pompput is 30 cm. Op 8 m afstand staat een peilput. De stijghoogte in de peilput is 230 m en de stijghoogte in de pomput is 227 m. Bereken de transmissiviteit.
• Tekening gegeven (bovenaan zandlaag 6m verzadigde zone, eronder siltige kleilaag 5 m dik, daaronder zandlaag 15 m dik, onderaan kleilaag)op de zijkant van de tekening staat een rivier die tot in de tweede zandlaag gaat,4 peilputten waarvan 2 per zandlaag op 100 m van elkaar, hydraulische conductiviteiten gegeven en stijghoogtes gegeven.
  • bereken het horizontale specifieke debiet in de bovenste zandlaag
  • bereken hoeveel m³ water er naar de rivier stroomt per meter rivier (debiet berekenen)
  • bereken het horizontale specifieke debiet in de onderste zandlaag
  • bereken hoeveel m³ water er naar de rivier stroomt per meter rivier
  • bereken het horizontale specifieke debiet in de siltige kleilaag

2013

Juni

Schriftelijk

• Bespreek 2 manieren van waterwinning die we gezien hebben op excursie. Bespreek ook het effect van het milieu op de winning en het effect van de waterwinning op de omgeving.
• Longitudinale diffusiecoëfficiënten uitleggen
• oefeningen : Iets met twee rivieren op de hoogtes 8.5 en 10. Dan opzoek gaan naar afstand tot de waterscheiding,... ( Toch niet zo'n makkelijke oefening, leek een beetje op thuisopdracht 2)
• Verschil bergingscoëfficiënt en effectieve porositeit
• Uitleggen wat adsorptie is en wat voor effect dat dat heeft op die grafiek en in verband brengen met advectie(C/t) #eigenschappen van een kwaliteitskaart

mondeling

• Ge hebt een pomping: waar moet ge rekening meehouden bij het afbaken van de beschermingszone. (Snelheid van u grondwaterstroom, advectie/dispersie...)
• Ge hebt een stort boven een kleilaag waar moet ge rekening houden bij vervuiling van het grondwater ? (Adsorptie en dispersie)

2012

Juni

Schriftelijk

• Tekenen van stroomlijnen op een profiel. (equipotentiaal lijnen zijn getekend) aanduiden waar er kwel en voeding gebieden en stagnatiepunten zijn. Berekenen van de gradient en de maximale stromingstijd (nog iets?). Je krijgt een klad versie en een tegoeie versie. (Lander heeft dit mee gejat )
• Oefening op stijghoogte, drukhoogte, plaatshoogte,... ( bijna identiek aan de oefening van de oefenzitting) + gradient berekenen en zeggen hoe het water stroomt
• Pomping: Specifieke bergingscoefficiënt berekenen + het deel dat bepaald is door de samendrukbaarheid van het water en van het korrelskelet. En zeggen wat je hier uit kan besluiten gegeven: Q, daling, B, n, oppervlakte,
• Zandlaag met twee rivieren in. je moet de afvoer per meter bepalen (zoiets) formuletje uit de powerpoint.
• Pomping, je hebt twee piëzometers geplaatst op x afstand en je moet K en T bepalen ( het is steady state er is gegeven hoeveel de daling is + de straal van de pompbuis). Dan moet je bepalen hoe hoog het water in de pompput staat. (Initiele hoogte was 40m boven referentie) + Hoe ver men moet gaan om geen invloed meer te hebben van de pompput.

Mondeling

• Wet van darcy uitleggen. Uitleggen van K wat is dit juist van wat hangt dat af. wat is de hydraulische gradiënt. Hoe zit het juist met de specifieke bergingscoefficient en de opbrengscoefficient en zeggen welke waar voorkomt en welke het grootst is. Tot slot vroeg hij nog welke aanname er was die niet geldt bij een laag met een rivier in ( lagen lopen tot in het oneindig) en hoe we dat oplossen (spiegelputmethode)

2010

Juni

Schriftelijk gedeelte

• Gegeven de figuur 3.16 met hoeveelheden water in elk systeem. Wat is een waterbalans? Bepaal de verblijftijd van water in bodemvocht.
• Wat is een isohypsenkaart? Hoe bepaalt men deze? Teken een isohypsenkaart van een rivier die door grondwater gevoed wordt. Teken ook een verticale doorsnede + de stroomlijnen.
• Afgesloten aquifier van 35m dik, Q = 50m³/d, men pompt 5 jaar. Het piezometrisch vlak is gedaald met 6m over een oppervlakte van 1,5km². **Bepaal de Ss.
  • Wat is de bijdrage van de samendrukbaarheid van water tot de Ss? (n en betha zijn gegeven) Wat kan je hieruit concluderen?
• Oefening op equivalente K-waarde. 3 sub lagen
  • 15m dik, K=10^-4,
  • 10m, K=10^-5,
  • 5m, K=10^-3.
  • Bepaal het grondwaterdebiet.
• De hoogte van de grondwaterspiegel op een eiland in de zee (dichtheid = 1020 kg/m³) is 10m, bepaal de maximale diepte van de zoetwaterlens onder het eiland.
• Oefening over stijghoogtes. 2 peilbuizen staan naast elkaar, A op 12m en B op 12,5m. De diepte van buis A is 12m, die van B 15m. De diepte van de watertafel is in A 2m en in B 3,2m. Bepaal de gradient en hoe stroomt het water?
• In welk soort aquifer (vrij of afgesloten) daalt het piezometrisch oppervlak het snelste bij afpomping? Waarom?

Mondeling

• Vragen over de peilput die we hebben geplaatst:
  • Wat is een diver, wat meet die?
  • Grafiekje met de stijghoogtes in de put en de neerslag: Wat zie je? Verklaar de fluctuaties? Hoe bekomt met de schaal op de y-as s (mTAW)?Hoe komt het dat het waterniveau plot zeer sterk daalde (de diver werd eruit gehaald)?
• Leg uit: wet van Darcy
• Hoe verandert de K als de temperatuur van het water stijgt?
• Wat is een Stiff-diagram? #Wat is de vergelijking van Theis? Voor welk soort lagen?
• Als een rivier een grondwatertafel voedt waaruit wordt gepompt, hoe kan je dit in rekening brengen om de afpompingskegel te berekenen? (methode van de spiegelput)
• Wat is de opbrengstcoefficient en de specifieke berging?
• Wat is HCOV #Excursievraag: bespreek bij een waterwinning hoe deze beschermd was en of dat goed genoeg is ofzoiets. Tip voor wie het vak gaat afleggen: Ga zo snel mogelijk naar de prof voor uw mondeling. Ik heb gehoord dat sommige apen hebben daar van half 9 tot 16u gezeten. Plezantste dag ooit!

2008

Juni

• Bespreek aan de hand van wat we op de excursie gezien hebben 2 voordelen van grondwaterwinningen. Bespreek ook 2 bedreigingen van grondwaterwinningen en welke maatregelen men daartegen heeft (of kan) genomen (nemen). Indien je niet op excursie was, los deze vraag op adhv je opgedane kennis uit de cursus.
• Je kreeg een figuur. Hoe noemt men deze stippellijn? (Piëzzometrisch vlak) Duid aan waar je een pompput zou plaatsen
  • op de intrekzone
  • op een plaats onder het piezometrisch oppervlak
  • boven piezometrisch opp (was een afgesloten watervoerende laag dus) Bestand:Hydro 2008.gif
• Hoe meten we grondwaterstanden. Waarbij moeten we opletten bij het meten van grondwaterstanden? Wat is een diver?
• Wat is HCOV? Wat is het Centraal Kempisch Syteem? Waardoor wordt dit in vertikale zin afgebakent?
• Geef de formule voor stationaire, isotrope, 2D stroomvergelijking zonder aanvoer of afvoer van water (is een formuleke in de cursus waar ge blijkbaar ne hoop van moest schrape) en leg uit.
• de stijghoogte van een afgesloten aquifer is 5m en de aquifer is 1km² breed, de dikte van de watervoerende laag is 15m en bergingscoëfficiënt is 8,3.10^-3. Bepaal ..... ???
• oppervlakte is 165,5 meter boven zeespiegel. 3 filters op 15, 25 en 35 meter diep. in elke filter respectievelijk 3,75, 3,96 en 4,14m drukhoogte. Bepaal de stijghoogte en de gradiënt. In welke richting stroomt je grondwater en waarom?
• Q=1000m³/dag, K = 7m/dag, effectieve porositeit = 0,2, dikte van de watervoerende laag = 40m en er wordt 100 dagen afgepompt in een freatische watervoerende laag. Bepaal de daling van de watertafel op afstand 100m van de afpomping. Leg je methode uit
• Wat is een isohypsenkaart. Leg uit, geef een voorbeeld kaartje en geef ook een vertikale doorsnede waarop isohypsen en stroomlijnen aangeduid staan.
• Advectie + Dispersie, formule geven en uitleggen, zowel mathematisch als fysisch. Geef ook de invloed van deze processen op de breakthrough curve weer.
• Op 200meter afstand van elkaar staan 2 filters op 21meter diep en 24 meter diep. De basis van de watervoerende laag is 52meter onder het maaiveld. De hydraulische conductiviteit is 4.10^-5 m/s en de effectieve porositeit is 0,2. Bereken de effectieve snelheid van het water en q.

2007

Juni

• Geef de definitie in zijn fysische/wiskundige context (of zo) van:
  • Effectieve porositeit
  • Specifieke bergingcoefficient
  • hydaulische conductiviteit
  • Longitudinale Dispersiviteit
  • Vertragingsfactor
  • Recessiecoefficient
• Leg het effect van advectie, diffusie, dispersie, adsorptie-desorptie en degradatie uit op een breaktrough curve.
• Let uit: De wet van Darcy.
• Wat voor invloed heeft de dichtheid van water op polluentverspreiding.
• Bespreek de methode van Thiem-Dupuit en geef aan aan welke voorwaarden moet voldaan zijn voor vrije en voor afgesloten watervoerende lagen. Wat bijvragen over hoe deze methode te gebruiken etc.
• Wat is advectie en van welke paraametters is het afhankelijk. Bijvraag over andere transportprocessen.
• 6 woordjes (de definitie en de fysisch-mathematische betekenis te geven):
  • intrinsieke doorlatendheid
  • effectieve porositeit
  • transversale dispersiviteit
  • recessiecoefficient
  • lineaire degradatie constante
  • effectieve diffusiecoefficient
• Bespreek de verschillende transportprocessen van polluenten
• Geef een voorbeeld van een grondwater - rivier interactie #specifieke bergingscoefficient + relatie samendrukbaarheid #geef vgl voor afgesloten, niet stationaire stroming + wat is dispersie #wat kan je aflezen van een isohypsenkaart? geef een voorbeeld. bijvragen over verschillende K's en stijghoogte
• kan een grondwaterwinning voor verzakkingen zorgen?
• verklaar: transversale dispersiviteit. hydraulische conductiviteit. bijvragen over temperatuur, grootteordes K,...
• Waterbalans opstellen voor hydrologisch en hydrogeologisch bekken
• Waarom is het gebruik van gemiddelde waarden gevaarlijk?
• Bespreek hydraulische conductivitieit
• Woordjes:
  • Tracertest: bedoeling, verklaring...
  • grondwaterwinningbeschermingszones: principes om ze op te stellen, en hoe
  • hoe bepalen van de waterhoogte in een rivier, hoe grondwaterdebiet bepalen, recessiecoefficient
  • specifieke bergingscoefficient
• Beschrijf en verklaar wet van Darcy en geef definitie van doorlaatvermogen. Is de wet nog geldig voor een ander fluidum dan water?
• Schrijf een vgl van niet stationaire grondwaterstroming met gebruik van Doorlaatvermogen
• Wat is dispersie?