Hidrológiai Közlöny 1979 (59. évfolyam)

7. szám - Lorberer Árpád: A 100 éves Városliget-I. hévízkút hidrodinamikai vizsgálata Zsigmondy Vilmos adatai alapján

304 Hidrológiai Közlöny 1979. 7. sz. Lorberer A.: A 100 éves Városliget- I. hévízkút TO'

1 2 3 <T '5 618310'' 2 3B 5 (18910° 2 3 Áramlási sebesség lag v

z [m/s] 2. ábra. A lehűlési gradiens alakulása az áramlási sebesség függvényében a V árosliget-1. kút fúrása idején Abb. 2. Gestaltung des Abkühlungsgradients in Funktion der Strömungsgeschwindigkeit zur Zeit der Bohrungen des Brunnens Városliget I többlet-hőmennyiség hatása is észlelhető a mért talphőmérsékletekben. Emiatt a fedőüledékek hővezető-képességére jellemző geotermikus gradiensek csak az egyes üledékciklusokra számított átlagértékek lehetnek. Zsigmondy V. adatai alapján a középső oligocén kiscelli agyagmárga-összletre 0,0622 °C/m ; a felsőoligocén összletre 0,0810 °C/m ; az alsó- és középsőmiocén összletre pedig 0,0799 °C/m tényleges geotermikus gradiens-értékeket, illetve 16,09 m/ °C 12,35 m/ °C és 12,52 m/ °C nagyságú geotermikus mélységlépcsőket határoztunk meg, a mérési pontosságnak megfelelő kerekítésekkel. A felsőoligocén és miocén rétegsor közel azonos értéke a hasonló kifejlődéssel magyarázható, igazolva Zsigmondy V. megállapítását a két összlet közötti üledékfolytonosságról. A 100 és 900 m-es mélységszintek között mért talphőmérsékletek alapján számítható átlagos geotermikus gradiens 0,071875 °C/m, a mélységlépcső 13,90 m/ °C. Ez az érték azonban a mélység felé nem extrapolálható, nem vonható le belőle következtetés a földi hőáram helyi értékére vonatkozóan. A fúrás 80,90 °C-os talphőmérséklete ugyanis főleg a mezozóikumban áramló hévíz konvektív hőszállításának a következménye (Alföldi L. et al.: 1975—76., Liebe P.—Lorberer A.: 1978.). A fedőüledékek geotermikus jellemzőinek aránya a Városliget-II. kút kőzethőmérsékleti adatai alapján is hasonló, annak ellenére, hogy ez utóbbi esetben az összletvastagságok nagyobbak, az egyes hőmérséklet-értékek pedig kisebbek voltak. Az iszapöblítéses Rotary rendszerű fúrási mód következtében az újabb kútnál nem jejelentkeztek kiugróan nagy hőmérsékletkülönbségek sem. A fúróiszap befolyásoló hatása hűtésben nyilvánult meg, amely a lyukmélység növekedésével valószínűleg fokozódott. Emiatt a II. kút talpán, 1256,10 m-es mélységben is csak 79,50 °C hőmérsékletet mértek 1938. IV. 1. ós 7. között (Majzon L.—Teleki G. : 1940.). Mivel ellenőrző talphőmérséklet-méréseket a hévízkútban később nem végeztek, nem ismeretes a permanens hőállapothoz tartozó érték. A két városligeti fúrás közül feltétlenül Zsigmondy V. adatait tekinthetjük a megbízhatóbbaknak, mert a mérési körülményeket egyértelműen rögzítette. Sajnálatos, hogy a hévíztároló dolomit hőmérsékletét műszaki okok miatt nem tudta közvetlenül megmérni, s így erre csak a fedőüledékek jellemzői alapján következtethetünk. A mezozoikum valószínű hőmérséklete 82,0 °C. 1877. június 4-étől kezdve — amikor 924,80 m-es furatmélységnél először észlelték a felszálló hévizet — Zsigmondy V. a fúrás előrehaladásával egyidejűleg rendszeresen feljegyezte a kifolyó hévíz hozamát és hőmérsékletét, s az adatokat könyve 77. oldalán táblázatos formában is közölte. E/ az adatsor lényegében ma is egyedülálló: több alapvető hidraulikai paraméter részletes számítására alkalmas. Annak ellenére, hogy a vízhozam és a kifolyó víz hőmérséklete közötti szoros összefüggésre már Zsigmondy V. felhívta a figyelmet, hazánkban hosszú ideig eltérő mélységű és vízhozamú kutak kifolyóvíz-hőmérsékletei alapján vontak le következtetéseket a geotermikus viszonyok alakulására, sőt az adathiány miatt gyakran még ma is erre kényszerülünk. Bélteky L. (1963) matematikai-statisztikai vizsgálatokkal kimutatta, hogy a kutakban mért talphőmérsékletek és kifolyóvíz-hőmérsékletek eloszlása különböző, közöttük korrelációs összefüggések keresése csak az adatsorok javítása esetén indokolt. Azt a megállapítást, hogy a vízoszlop lehűlését döntően az áramlási sebesség határozza meg, legszemléletesebben éppen a Városliget—I. fúrás adatai igazolják. A 82,0 °C-os talphőmérséklethez viszonyított hőmérséklet-csökkenéseket a megnyitott szakaszok alsó harmadában felvett átlagos fakadási mélységekkel elosztva kapjuk az ún. lehűlési gradienseket. Ezeket a AT (°C)IAZ (m)-értékeket a vízhozamból (az átfolyási keresztmetszet figyelembevételével) számított áramlási sepességek függvényében, kettős logaritmus léptékben tüntettük fel a 2. ábrán. Az exponenciális egyenletek alapján megállapítható, hogy a fajlagos lehűlés közelítőleg fordítottan arányos az áramlási sebességek négyzetgyökével. Figyelemre méltó, hogy az összefüggés állandói nem azonosak a —-3,0 m-es illetve a —0,5 m-es kifolyási szinten mért vízhozamok esetében. Ennek az lehet a magyarázata, hogy a kút a fúrási üzemszünet (1877. okt. 17. nov. 1.) idején is termelj, s a kifolyó hévíz felfűtötte a fúrólyuk környezetét. Erre utal a november 1 -én mért, a megelőzőnél kisebb vízhozamhoz tartozó nagyobb vízhőmérséklet is. Az adatok szórása a fúrórudazat ki- ós beépítésével kapcsolatos időszakos keresztmetszet-változásokkal, illetve a tényleges fakadási mélységnek a közepes értéktől való eltéréseivel állhat összefüggésben. A vízhozam-értékeket a hozzájuk tartozó fúrási mélység függvényében ábrázolva 2 db, ún. hozamnövekedési integrálgörbét kapunk: EQ= Zf dQ dz dz=f(z) (1)