Hidrológiai Közlöny 1964 (44. évfolyam)

12. szám - Léczfalvy Sándor: Hévforrások, mesterséges hévízfeltárások hőutánpótlódásának néhány kérdése. Hévforrások védőterületének megállapítása

Léczfalvy S.: Hévforrások, mesterséges hévizfeltárások Hidrológiai Közlöny 1964. 12. sz. 551 által javasolt kb. 110 négyzetkilométeres hidrológiai védterületnek. A jövőben tehát hévizeinkre feltétlenül termikus védterületet is ki kell jelölni, amelynek kijelöléséhez, illetve kiterjedésének kiszámításához a cikkben ismertetett módszert felhasználhatjuk. HEKOTOPbIE BOnPOCbl nOnOJlHEHHfl TEPMAJIbHblX MCTOMHHKOB, HCKYCCTBEHHblX TEPMAJIbHblX KOJIOXIUEB. OnPE/lEJlEHHE 3AIUHTHOH TEPPHTOPHH y TEPMAJIbHblX MCTOMHHKOB III. JleifcfiaAeu B BeHrpiiH BbiflBHHyjiHCb MHOTO TeopenmecKHx BOIipOCOB B CB513M C npaKTMMeCKHM HCnOJlb30BaHHeM TenjioBofl 3Heprnn 3e.MjiH. B CTaTbe paecMaTpHBaioTCH HeKOTOpbie M3 3THX BOnpOCOB C TOMKH 3peHHH TenjlOTbl H THflpaBJlHKH. B nepBOíí rjiaBe paccMaTpMBaioTCfl pa3JiMMHbie THnbi TepMajlbHblX MCTOMHHKOB B BeHrpHH. TOBOpMTCJI, MTO B BeHrpim MO>KHO pa3jinMaTb FLBE rjiaBHbie <|)opMbi TepMajIbHblX MCTOMHHKOB, OflHOM H3 KOTOpbIX HBJIHeTCH BOCXOAHIUHÍI HCTOMHHK (CM. (Jmrypbi 1 H 2), a Apyroií HHCXOAHUÍHH (CM. (twrypbi 3 H 4). B OŐOHX CJIYMAFLX TepMaJlbHblft HCTOHHHK B03HMKaeT TaKHM 06pa30M, MTO npo^)HjibTpyioLUHecH ocaflKH aBH>KyT«i K HCTOHHHKy no noHMweHHbiM BOflonpoHnuaeMUM CJIOHM, no T. H. HarpeBaiomMM KopHíiopaM, noKpuTbiM oSbiMHo Manó TenjronpoBoaamHMH riopoAaMH, H BOAa Bee 6ojiee nporpeBaeTCíi. Bo BTopoíi rjiaBe aBTop BbinojiHfleT npH6jiM3iiTejibHoe MaTeMaTHHecKoe HCCJIEAOBANHE BOCXOAHIUHX TepMajlbHblX MCTOMHHKOB C nOMOUÍbK) O6O3HAMEHHÍI Ha <Jwrypax 5 M 6. ABTOP MCXOAHT H3 Toro, MTO yBejiMMeHiie Tenjia (d

q) sjieMeHTapHoro oöieMa, ABH^YMEIICFL BOÁM no HarpeBaiOIUHM KOpHflOpaM 3a HHHIiy BpeMCHH paBHHeTCH pa3HOCTM Me>Kfly TenjioTofí, npoHHKawmeií CHH3y B KOPHAop (q

2) H Bbixofljnueii BBepx no HanpaBjieHMio M3 KopnAopa (q,). npn onpeaejreHMH BCJIMMMHU q! M q

2 (no npo(j)HJiaM 5 H 6) yHHTbiBaeTCH TOJibKO Tenji0np0B0aH0CTb. Ha 0CH0BaHMM BbiuieyKa3aHHbix BMBOAHTCH FLH(J)I})epeHUHAJIBHOE YPABHEHHE NOAORPEBAHNA ABHWYIUEIÍCFL BOÁM no HarpeBatomuM KopHAopaM (OopMy^a 11). YpaBHeHHe peuiaeTca B BMAe (JiopMyjibi 13 OTHOCHTejibHO MecTa HCTOHHiiKa (nepe3 T o6o3HaMaeTca AoöaBOMnaH TeMnepaTypa npo())njibTpHpyiomHxca ocaAKOB Ha« cpeAHeroAOBOH TeMnepaTypoB HCTOMHHKOB). B TpeTbeíí rjiaBe paccMaTpiiBaeTcn SKcnepM.weHTajibHoe onpeaejieHHe Koa^HiuieHTa (íí) TenjionpoBOAHOCTH no/i3eMHbix cjioeB. no npoBeaeHHbiM H3MepeHH$m A0Ka3aH0, MTO KOJieöaHne TeMnepaTypw rpyHTOBbix BOA (aMnAHTy«a) yMeHbmaeTCH SKcnoHeHunajibHo no (J>opMyjie 14. B 3aBHCHM0CTH OT rjiyÖHHbl 33JI0>KeHHH ypOBHH rpyHTOBbix BOA noA noBepxHOCTbro 3eMJiM. M3 3Toro H no AH(j)(J)epeHunajibHOMy ypaBHemuo TenjIOnpOBOAHOCTH no <t>ypbe ((JiopMyjia 15) MOWHO nojiyMHTb TenjionpoBOAHyio cnoeoÖHOCTb rpyHTa (a

2) H nocjie 3Toro nojiyTOM K03({)(j)HUHeHT TenjIOnpOBOAHOCTH Q, (1). B MeTBepToíí rnaBe aBTop onpeAejiaeT TennoBon noTOK 3eMjrn Ha ocHOBamiH cpeAHero reoTepMHMecKoro rpaAHeHTa 18 M AAH BeHrepcKtix ycjioBHH H no onpesejieHHOMy Bbirne K03(J)(])HUHeHTy TenjIOnpOBOAHOCTH. 3Ta BE.IHMHHA ÖYAET CAEAYIOMAA : p = 1,5 KKaji/M

2 cyTkH. B naTotí rjiaBe npuBOAHTCH cnocoö onpeAeAéHim 3amHTH0ÍÍ TeppiiTOpHH TepMaAbHblX HCTOHHHKOB. 3aMHTHAN TeppHTopHH 3Aecb HeoGxoAHMa ann Toro, HTOSH TipeAynpe>KAaTb yMeHbiueHHe TeMnepaTypbi TepMajibHbix HCTOMHHKOB. 3Toro onpeAeAjieM KOJIMHCCTBO ren^a, nepeAaHHoro HCTOMHHKOM Ha n0BepxH0CTb npn TeMnepaType Bbiiiie cpeAHeroAOBon TeMnepaType. 3aTeM 3Ta BCAMHHHa AeAHTCH Ha BCJIHMMHy TenAOBOrO nOTOKa 3eMAH, onpeAejieHHyro Bbiuie. CorjiacHo 3T0My 3amHTHaH TeppnTopHH TepMajibHbix MCTOMHHKOB B ByAaneuiTe AOJDKHa •6bITb npM6jIH3HTejlbH0 OKOJIO 600 M

2. B mecToii niaBe M3JiaraeTCH npH6jiM3HTejibHoe onpeAejieHMe NOHHHCEHMH TeMnepaTypu BOAH HCTOMHHK3 H33a AONOAHHTEABHORO H3T>5ITHH BOAW M3 Hero. PacMeT BEAETCH no <J)OPMYJIAM 13 H 22. Einige Fragen der Speisung von Thermalquellen und künstlichen Thermalwassererschliessungen. Ermittlung des Sehutzgebiets von Thermalquellen S. Léczfalvy Die praktische Verwertung der Warmeenergie des Erdinnern wirft zahlreiche theoretische Fragen auf. Einige dieser behandelt vorliegender Beitrag, wobei thermische und hydraulische Gesichtspunkte erörtert werden. Der erste Abschnitt behandelt die Thermalquellentypen in Ungarn. Hier können zwei Hauptformen der Thermalquellen unterschieden werden. Der eine ist der Typ der Steigquellens. Abb. 1 und 2, der andre hingegen eine bestimmte Abart der Überfallquellen, s. Abb. 3 und 4. In beiden Falién entsteht die Thermalquelle, indem die einsickernden Niederschlage in der tiefgesunkenen wasserfülirenden Schicht, im so genannten Erwarmungsgang, der in der Regei durch schlecht warmeleitendes Gestein abgedeckt ist, der Quelle zuströmt und unter Einwirkung des Wármestroms im Erdinnern immer starker erwarmt. Im zweiten Abschnitt führt Verfasser eine annáhernde mathematische Untersuchung des Steigquellentyps der Thermalquellen mit Hilfe der Bezeichnungen von Abb. 5 und 6 dureh. Bei den Untersuchungen wird davon ausgegangen, dass im Erwarmungsgang die Wármezunahme des durchströmenden Wassers in der Zeiteinheit (dq) gleich ist mit dem Unterschied zwischen der von unterher in den Erwarmungsgang einströmenden Wármemenge (q

2) und der oben ausströmenden Warmemenge (17,). Bei der Ermittlung der Mengen q

l und q

2 (Abb. 5 und 6) berücksichtigt die Studie nur die Wármeleitung. Auf dieser Grundlage leitet der Verfasser die Differcntialgleichung (11) des im Erwarmungsgang strömenden Wassers ab und löst diese für den Ort der Quelle in Form der Gleichung (13). Hierin bedeutet T den über dem jührlichen Durchschnitt liegenden Temperaturwert des einsickernden Niederschlagswassers, die so gennante Übertemperatur. Das dritte Kapitel befasst sich mit der experimentellen Bestimmung des Wármeleitungskoeffizienten (A) der unter der Erdoberflache liegenden Schichten. Anhand früherer Messungen wurde festgestellt) dass die Grösse (die Amplitude) der Grundwassertemperatur in Abhangigkeit der Tiefe unter der Erdoberflache der entsprechenden Bodenschicht exponentiell gemass Formel (14) abnimmt. Hieraus und aus der Fourierschen Differenzialgleichung (15) der Wármeleitung werden Temperaturleitfahigkeit des Bodens (a

2) und mit deren Hilfe die Wármeleitzahl A erreichnet (21). Im vierten Abschnitt wird aus der durchschnittlichen geothermischen Gradiente in Ungarn von 18 m und aus der soeben erreclineten Warmeleitzahl die Menge des Wármestroms im Erdinnern zu q = 1,5 kgcal/m

2 Tag angegeben. Abschnitt 5 gibt eine Methode zur Festlegung des Sehutzgebiets von Wármequellen, das erforderlieh ist, um eine Minderung der Temperatur von Thermalquellen zu verhindern. Zwecks Ermittlung des Sehutzgebiets errechnet man, wieviel Wárme die Thermalquelle von der jalirlichen mittleren Temperatur ausgehend an die Oberfláche fördert und teilt diese Grösse mit dem berechneten Wert des irdischen Wármestroms. Auf dieser Grundlage ergibt sich für die Thermalquellen Budapests ein Schutzgebiet von ungefáhr 600 km

2. Im sechsten Abschnitt wird anhand der Formeln (13) und (22) des Berichts annáhernd die Temperaturminderung infolge Mehrentnahme aus der Quelle berechnet.