Hidrológiai tájékoztató, 1990

2. szám - DIPLOMATERV PÁLYÁZATOK - Piukovics Gábor: Hévízkút hőmérséklet-viszonyait befolyásoló tényezők

ahol n =— a perforált szakaszok száma, hi =• az egyes perforált szakaszok hossza, Zi = a perforált szakaszok középvonalónak mélysége. Ismeretes a hévízkutak béléscső rakatainak teleszkópos jellege, s az eredő hőátbocsátási tényező ennek megfelelő változása a mélység mentén. így a kútszerkezet mélységmenti változásához igazodva függőlegesen szakaszokra bontva kapunk korrekt megoldást. Az eredeti differenciálegyenletet úgy oldjuk meg, hogv az előző szakasz véghőmérséklete jelenti az éppen számított szakasz belépő hőmérsékletét. Így a következőképpen módosul a hőmérséklet eloszlása, ha 1, 2, illetve 3 vízadó réteg megcsapolása esetén az 1. ábra jelöléseit felhasználva: Tai = T„ + m(z + A,) + mA,e T,n = T, + m(z + A,) + m\ A, — A

2 A, e A, / A, — A

2 + T

i3

) = T„ + m(z + A

3) + m / h

2 - H

t\ h

3 - H

2I A, • Ai —Aj e A, V / A

2 z-H

3 A

3 Ha a kutat a felszíntől valamely z mélységig hőszigeteljük, ez a hőátbocsátási tényező változását és egy újabb függőleges szakasz külön számítását kívánja meg. Erre az alkalmazott szimulációs programban számos variánst lefuttattam és értékeltem. Még két ponton pontosítottam az eredeti eljárást: — a gyűrűs térben kialakuló természetes konvenció számítását egy becsült kezdeti hőmérséklet-különbségből kiindulva iterációval nagyobb pontossággal sikerült elvégezni; — a felszínhez közeli rétegekben, ahol a talajvíz mozgása intenzívebb, egy közelítő számítást dolgoztam ki a konvekció hűtő hatásának figyelembevételére. Ezek a kidolgozott szimulációs program fizikai és matematikai tartópillérei. Illusztrációként az 1988-ban elkészült szarvasi Szr—21 kút mért tenmoszelvényé1. ábra Talphőmérséklet korrekció vei vetettem egybe a számított hőmérséklet-eloszlást (2. ábra). Az eltérés a kútfejen 0,5 °C és a teljes mélységtartományon belül sehol nem nagyobb 1,5 °C-nál. Ez a számítási és mérési adatok korábbi jelentős eltéréséhez képest a pontosság lényeges javulásaként értékelhető. A paraméter-érzékenységi vizsgálat eredményei Ahhoz, hogy megállapíthassuk, hogy a talpmélység, a geotermikus gradiens, a kútszerkezet, a kőzetek hővezetése, a vízhozam, a termelési idő és a felszín közelii talajvízmozgások milyen mértékben befolyásolják a lehűlést, egy paraméter-érzékenységi vizsgálatot végeztem. Ezeket a bemenő paramétereket a gyakorlatban előforduló határok között változtatva számítottam a víz hőmérsékletének változását a talptól a felszínig. Az eredményeket grafikusan is ábrázoltam, amelyek közlü kettőt szeretnék kiemelni. A 3. ábráról le2000 ' 2400[m] o számított x márt 2. ábra A Szarvas Szr—21. sz. hévízkútra számított és mért hőmérséklet szelvény 10