A Magyar Hidrológiai Társaság XXXIII. Országos Vándorgyűlése (Szombathely, 2015. július 1-3.)
7. szekció. HIDROGEOLÓGIA ÉS MÉRNÖKGEOLÓGIA IDŐSZERŰ FELADATAI - 9. Dr. Vasvári Vilmos (Vasvári Kultúrmérnöki és Vízgazdálkodási Mérnöki Iroda): Az átdolgozott osztrák irányelv új segédlete hőcsóva számításhoz talajvízben
További részletes numerikus vizsgálatok rámutattak arra, hogy a termikus mélység mint a hőterjedésnél mértékadó talajvízvezető réteg vastagság alkalmazása az Ingerle féle számítás során nagyobb pontossághoz vezet a hőmérsékleti anomália hosszának és szélességének meghatározásánál. 2.4 Nempermanens viszonyok Az Ingerle féle képlet elsődlegesen a folyamatos üzemű (12 hónap az éven belül) hőszivattyúk által okozott hőmérsékleti anomáliák számítására lett kidolgozva. Az ÖWAV 207-es irányelv ennek megfelelően az átlagos éves kútvízhozamot veszi a számítás alapjául. Ezért szükséges, hogy nempermanens üzem esetére közelebbről megvizsgáljuk, hogy milyen mértékben helyes és lehetséges egy ilyen éves áltagérték képzése. Három hidraulikai szcenáriót alapul véve mutatjuk be a különböző üzemelési időtartamok (1 hónaptól 12 hónapig) esetére Ingerle szerint és a háromdimenziós numerikus modellben számított hőmérsékleti anomáliák összehasonlításának eredményeit. A hidraulikai szceneriókat az talajvíz áramlási sebessége alapján kategorizáljuk: 1.) v < 0,05 m/d („talajvíz tó”), 2.) 0,05 < v < 0,5 m/d (közepes áramlási sebesség) és 3.) v > 0,5 m/d (magas áramlási sebesség). Összehasonlításra kerültek a hőmérsékleti anomália hossza, valamint annak szélessége a bevezetésnél illetve a hőmérsékleti anomália (csóva) végénél. Az 1. szcenárió esetén megmutatkozott, hogy az Ingerle féle számítás se a hőmérsékleti anomália hosszára, se annak szélességére nem adott kielégítő eredményeket. Az üzemelési időtartam növekedésével, különösen 12 hónap esetén, a számítás a csóva hosszát alábecsüli, míg a csóva szélességét túlbecsüli. Következésképpen a számítás alkalmazása alacsony talajvíz áramlási sebesség esetén nem lehetséges. A 2. szcenárió esetén látható volt, hogy a csóva hossza az Ingerle féle számítással igen jól leírható és a kútvízhozam éves átlagérték képzésével a nempermanens viszonyok különböző üzemelési időtartamokra jól jellemezhetők. Felismerhető volt az is azonban, hogy az Ingerle szerint számított csóva szélessége csökkenő üzemelési időtartamokra, különösen a bevezetés szelvényében, összehasonlítva a 3D numerikus eredményekkel, alábecsüli a tényleges szélességet. Három hónap feletti üzemelési időtartamok estén a csóva végső szélessége nagyobb mint a numerikus szimulációk szerinti szélesség. A 3. szcenárió esetén kiderült, hogy 12 hónapos folyamatos üzemelés esetén a csóva Ingerle szerinti számítása megfelelő eredményeket ad. Látható volt az is, hogy a 3 hónaptól 12 hónapig terjedő üzemelési időtartamokra a numerikus modell közelítőleg konstans csóva hosszokat és szélességeket eredményez, ami a kialakuló és áramlási irányban mozgó hőmérsékleti „szigetekre” vezethető vissza. Az Ingerle féle számítási képlettel ez a viselkedés nem képezhető le illetve a kútvízhozam éves átlagérték képzése nem megengedett. 3. Az egyszerűsített számítások alkalmazási korlátái A következőkben összefoglaljuk az Ingerle féle számítás alkalmazási korlátáit tekintettel a hidraulikai modellre, a kútvízhozam éves általgértékének meghatározására (nempermanes számítás) valamint a fűtési és hűtési üzemre. Hidraulikai szembontból három esetet különböztethetünk meg:
