Hidrológiai Közlöny, 2018 (98. évfolyam)
2018 / 1. szám - SZAKCIKKEK - Farkas-Karay Gyöngyi - Hajnal Géza - Birk, Steffen - Vasvári Vilmos: Nemlineáris áramlás próbaszivattyúzásokban jelentkező hatásának numerikus vizsgálata
47 Farkas-Karay Gyöngyi és társai: Nemlineáris áramlás próbaszivattyúzásokban jelentkező hatásának numerikus vizsgálata A Jacob-módszerrel - ahogy az várható is volt - a leszívás-adatok, illetve az egyes hozamokhoz tartozó leszí- vás-visszatöltődés adatok külön-külön elemzése esetén BJacob nulla lett. A három esemény együttes elemzésekor a legkisebb négyzetes hiba akkor adódott, amikor a tárolási tényező értéke elérte a meghatározott felső határ értékét (0,01). A program által maximálisan engedélyezett 5=1 értéknél ez a hiba tovább csökkent, ám a valóságban ez az érték nem fordulhat elő. így 0,1-ben határoztuk meg a tárolási tényező értékét, ez kissé gyengébb illeszkedést eredményezett, mint az 5=1 értéke, ám reálisabb. Az elméleti görbe illeszkedése lényegesen javult (8. ábra). A vízadó transzmisszivitása 3,79xl0'4 m2/s, ez jól egyezik a Theis- adatokból kapottal, a BjaC0b=48303 s2/m5. Ebből kiszámítható a />/ű=1 9589 s/m, amely jóval nagyobb, mint azt a szakirodalmi eredmények alapján várható érték. Ez nem feltétlenül a számítás hibáját jelzi, hiszen a Forchheimer- paraméterek meghatározása nem rendelkezik akkora múlttal, mint a hagyományos vízadó-paramétereké, így a fellelhető értékek inkább iránymutatásként, semmint szigorú határokként foghatóak fel. Mgqfiqylbkutak termelő vliad« Uhum Nyomás alatti Megold» Jacob Paraméterek T = 0.0003788 m2/sec S =0.1 Sw = 0. B = 4.83E-* *tc2/ln5 P =2. 0. 1.6E+5 3.2E+5 4 8E+6 6.4E+5 8.0E+5 Idő (.) 8. ábra. Terepi adatokra illesztett görbe Jacob-módszerrel Figure 8. Curve fitting on field data by the Jacob method Ezt követően a már kialakított 501x501-es MODFLOW rácshálót a kútátmérőnek és a rétegvastagságnak megfelelően módosítottuk, és a PEST automatikus kalibráló szoftver segítségével meghatároztuk azokat a vízadó paramétereket, melyeknél a kiválasztott 220 darab adatra a lehető legkisebb hiba adódott. A leszívási adatok számának csökkentése az Aqtesolv-nál nem volt szükséges, a MODFLOW-PEST programok együttes használatánál azonban lényegesen megrövidítette a futásidőt, és a pontok körültekintő kiválasztásával a pontosság csökkenése is kontrollálható volt. A tárolási tényező értéke itt is igen magas lett (5=5,61 x 102), bár a többször elvégzett modell futtatások alatt csak egyszer közelítette meg a 0,1-nek illetve 1-nek megadott felső határt, vagyis összességében a tárolási tényező alacsonyabb maradt a Jacob-módszerben meghatározottnál. A transzmisszivitás értékek kissé magasabbak lettek (7=4,14 m2/s), a Bnlfp értéke 56657 s2/m5, ami kissé magasabb, mint amit az Aqtesolv-val számítottunk, de az eltérés 20% alatti, nagyságrendileg mindenképpen helytálló. Ahogy az a 9. ábrán is látható, az illeszkedés az első leszívást leszámítva igen jó, ebben is hasonlóság mutatkozik a Jacob-módszer eredményeivel (5. ábra). Idő (s) 0 100000 200000 300000 400000 500000 600000 500000 9. ábra. Terepi adatokra illesztett görbe MODFLOW-NLFP-vel Figure 9. Curve fitting on field data with MODFLOW-NLFP A modellezés során felmerült, hogy vajon nem lehetséges-e, hogy a nemlinearitás figyelembevétele mindenféle próbaszivattyúzási adatsorra, az elmélettől való eltérés okától függetlenül, jobban illeszthető görbét eredményez. Amennyiben ez igaz lenne, úgy az adatsorokból nem lehetne egyértelműen megmondani a nemlineáris áramlás jelenlétét. Egy szintén termelőkutas, több hozammal végzett próbaszivattyúzás adatsoránál, ahol jelentős eltérés volt a mért és a Theis-görbe által meghatározható görbék között, a módosított 501x5 01-es rácshálóval elvégzett MODFLOW-PEST szimuláció a Theis-görbével megegyező eredményeket adott (10. ábra). Noha az ábrán látható, hozamnövelés okozta lépcsőre való illeszkedést tapasztalataink alapján a nemlinearitás megengedése általábanjavítja, ez esetben nem történt javulás (b/a=94 s/m lett, ami nem befolyásolja jelentősen a kapott adatsort). Ez alapján elmondható, hogy a nemlineáris áramlás figyelem- bevétele nem javít minden eltérésen, így reménykedhetünk benne, hogy csak olyankor jelentkezik a numerikus kalibráció során nagy b/a hányados, amikor nemlineáris áramlás valóban megjelenik. Idő ($) 0 100000 200000 300000 400000 500000 nemlinearitás figyelembevételével Figure 10. Modeling results considering nonlinearity showing weak fitting on field data ÖSSZEFOGLALÁS Jelen munkában a nemlineáris áramlások próbaszivattyúzásokra gyakorolt hatását vizsgáltuk. A Forchheimer-
