Hidrológiai Közlöny 1990 (70. évfolyam)
6. szám - Halász Béla–Szőke Sándor: Konszolidációs készletek rétegezett hidrológiai rendszerekben
353 Konszolidációs készletek rétegzett hidrogeológiai rendszerekben Halász Béla Szőke Sándor Felső-Tisza-vidéki Környezetvédelmi és Vízügyi Igazgatóság 4400 Nyíregyháza, Széchenyi út 19. Kivonat: Kulcsszavak: A féligáteresztő üledék porozitása és ezzel együtt összenyomhatósága általában meghaladja a vízadószintek homokból vagy ennél durvább szemcsékből felépülő anyagának kompresszibilitását, ezért a bennük tárolt kompakciós készletek nagyobbak térfogat egységenként, mint azoké. Hévíztárolóknál ós felülről zárt vagy nyitott, de rosszul utánpótlódó hidegvíz-tárolóknál ennek jelentősége messze nem hanyagolható. A féligáteresztő szintek kis áteresztő képessége ugyanakkor nehezíti ós lassítja ezeknek a készleteknek a felszabadítását. A numerikus inverz Carson, a nullarendű végtelen Hankel transzformáció és a véges differencia eljárás kombinációjának alkalmazása lehetővé teszi a készlet felszabadulás dinamikájának előrejelzését szabálytalan alakú vízszintesen is heterogén rétegzett (sokszintes) tárolókban. A CHD (Carson—Hankeldifferencia) eljárás magját a korlátlan vízszintes kiterjedésű, oldalirányban homogén sokszintes tárolóra kidolgozott analitikus-numerikus megoldás képezi. A tároló véges vízszintes kiterjedését, szabálytalan alakját és heterogenitását numerikusan számítható korrekcióval lehet figyelembe venni. A SAN eljáráshoz képest számítási munka takarítható meg, elhárul a nem stacionárius differenciálegyenletek numerikus megoldásánál jelentkező stabilitási probléma. Numerikus inverz Carson transzformáció, Hankel transzformáció, véges differencia eljárás, sokszintes heterogén tároló, kompresszibilitás. 1. Bevezetés Az agyagos-iszapos féligáteresztő képződmények nagyobb porozitásúk és összenyomhatóságuk miatt térfogat egységenként nagyobb statikus készleteket tárolnak, mint a vízadó szintek. Ezek jelentősége különösen nagy rossz utanpótlású rétegek ós hévíztárolók esetén, ahol elsősorban tárolt készletekre támaszkodunk, de nem közömbös máskor sem. Hévíz termelésnél a tárolt készletek fontosságát a gyenge hőutánpótlás okozza. Hazánk területének nagy részén rétegzett rendszerekkel van dolgunk, de a gyengén áteresztő szintek összenyomhatóságát számításba vevő eljárást még nem fejlesztettek ki magyar viszonyok között. A tanulmány, egy, a kettős Carson—Hankel transzformációra, a véges differencia módszerre ós a numerikus inverz Carson transzformációra alapozó eljárást mutat be, amelyben a kutakat képviselő szinguláris pontokat a vízszintesen homogén közegre vonatkozóan kifejlesztett analitikusnumerikus megoldás (Halász 1988.) veszi figyelembe, a tároló korlátozott jellegét, mértani szabálytalanságát és vízszintes heterogenitását — a SAN eljáráshoz (Székely, 1989.) hasonlóan — numerikusan számítja. Az alkalmazott technikák kezdőbetűit felhasználva, az algoritmust CHD eljárásnak nevezhetjük. A bemutatás csupán vázlatos lehet, mivel csak számítástechnika bevonásával valósítható meg. 2. A íeladat megfogalmazása Az egyszerűség érdekében magános kutat vizsgálunk, kútcsoport esetén a szuperpozíció elve alkalmazható. Magános kút esetén a depresszió eloszlás a divCTígradSí) + h—^ 0 dSi— 1/0 dz •hu dsil e dz —Sí dst z>! 0 dt --Qib D(x—x 0)ÖD(y—y 0) (l) d 2Si 0 dsi/o dz 2 «</o dt z~ zi— 1/ o Sio(zi", t)—s t; SÍI 0(z i/ 0; t)—Sí+ií k nio—s 0—0 (2a,b,c,d) differenciálegyenlet rendszernek tesz eleget (Halász 1988.; Székely 1989.) ahol i-a vízadó szintek felülről számított sorszáma, ugyanezt a számot, törve nullával kapja a vízadó alatti gyengén áteresztő szint (i— 1,2,.. .re); Ti, Si~, ki — az i-ik szint transzmisszibilitása, tárolási tényezője, szivárgási tényezője; z,- — ezen szint fekvő lapjának magasság koordinátája; a* — konszolidációs tényező; b D — Dirac impulzus függvény; x,y,z,t— térkoordináták és az idő; x 0, y 0 és Q; — a kút koordinátái és az i-ik szintből termelt hozama. A térkoordináták dimenziója [X], az időé [T], a szivárgási tényezőé [L/T]; a transzmisszibilitásé és a konszolidációs tényezőé [L 2/T], a vízhozamé [L 3/T]; a tárolási tényező dimenizó nélküli. Az egyenletrendszerhez az S i(x,y, 0)=-£U=0 (3,4) Ölii kezdeti és kerületi feltételek járulnak, ahol re f — az i-ik szint elterjedési területét határoló vonal belső normális vektora.
