Hidrológiai Közlöny 1992 (72. évfolyam)

1. szám - Székely Ferenc: Több rétegre szűrőzött kutak szivárgási-, szűrő- és csőhidraulikai folyamatainak modellezése

32 HIDROLÓGIAI KÖZLÖNY 1992. 72. ÉVF., 1. SZAM rétegekből beáramló vízhozamokat. Ez utóbbi alapján pedig meghatározhatók a megfigyelőkutakban várható depresszió-idősorok is. 5. Gyakorlati alkalmazások 5.1. Szűrőellenállás változásának vizsgálata nyelökutakban Egy közép-keleti felszín alatti vízdúsítási project keretében szerző közreműködésével kísérleti nyeletést végeztek egy vízbázis két, egymáshoz közel fekvő kútjában. A vízvezető rendszer négy, egymással hidrauilkailag összefüggő vízadó rétegből áll. Az 1. sz. kút a felső két porózus rétegben van kiképezve, a legfelső vízadó szabadfelszínű. A 2. sz. kút az alsó két, karbonátos kifejlődésű tárolót táplálja. A kísérleti nyeletést megelőzően a réteg- ós kútliidraulikai paraméterek meghatározása céljából mindkét kúton többlépcsős próbaszivattyúzást végeztek. Mivel a kísérletek során sem megfigyelőkutak, sem áramlásmérés adatai nem állnak rendelkezésre, a TEST szoftvert iteratív módon alkalmaztuk. Az egyes kutakon csak a megcsapolt rétegek paramétereit kalibráltuk, a szomszédos rétegek adatait a másik kút szimulációjának eredményeiből vettük át. A kalibrációs ciklusokat addig ismételtük, amíg mindkét kúton kielégítő egyezést kaptunk a mért és számított depressziók között. Az 1. sz. kút depresszióadatait az 1. ábra mutatja. Ebben a nagyobb vízadó képességű kútban turbulens veszteségek is felléptek, ezért az ai lamináris ellenállási tényező mellett a turbulens szkin bi paraméterét is meg kellett határozni. A szűrők hossza L

t = 32 m és L

2—12 m volt. Mivel mindkét réteget azonos szerkezetű kavicsolt szűrő csapolta, azonos ai és bi paraméterekkel számoltunk. Az 1. ábrán látható jó illeszkedést a

1>

2 = =0,107 d/m és 6

1j

2=0,0009 d

2/m

3 értékekkel tudtuk elérni. A szkin zóna r

s sugarát a kavicsszűrő 25" külső átmérőjének fele értékében határoztuk meg. A kiszámított ai paraméterek erre a felvett sugárértékre vonatkoznak. A nyeletési kísérlet során az a

ll

2 ós &

ll

2 ellenállási tényezők értéke állandóan változott. Részben a vízben található lebegtetett hordalék, ill. a vízbe keveredő légbuborékok, részben pedig az elöregedett, korrodálódott szűrőszerkezet következtében a nyeletés során az aj,

2 lamináris szűrőellenállás jelentősen megnőtt, maximális értéke az eredeti érték 12-szeresét is elérte. A tisztítási műveletek jelentősen csökkentették az a

v

t ós a 6j,

2 veszteségtényezőket. A savazással kombinált intenzív tisztítást követő többlépcsős próbaszivattyúzás adataiból az eredetieknél is alacsonyabb, a

ll

2=0,027 d/m és 6

ll

2 = 0,0006 d

2/m

3 értékeket lehetett meghatározni. 5.2. Réteg- és szűrőhidraulikai paraméterek becslése hévízkútban A VIKUV által fúrt Szolnok B—102 jelű hévízkútban a fúrást követően hidrodinamikai vizsgálatot végeztek. A 17 óra 20 percig tartó, 691,2 m

3/d hozammal végrehajtott első szivattyúzási lépcső során áramlásmérést, utána pedig 6 órás mélységi nyomásemelkedés-mérést végeztek 600 m mélységben. Ezt követte a háromszor kétórás lépcsőzetes szivattyúzás 259,2, 460,8 és 691,2 m

3/d vízhozammal. A kísérlet a mélységi nyomásvisszalakulás mérésével zárult. A s

w=f(Qu>) indikátorgörbe alapján megállapítható volt, hogy a kútban turbulens nyomásveszteségek is kialakulnak. Az értékelés alapjául szolgáló hidrogeológiai modell kialakítása a kút földtani és geofizikai szelvénye alapján történt. Az 555—750 m mélységközben harántolt felsőpannóniai hévíztároló összletben 11 vízvezető réteget tártak fel, ezek vastagsága 2 és 18 m között változik. A hévízkút felülről számítva a 8. és 9. vízadót csapolja, a teljes harántolású szűrők hossza 4 ill. 8,8 m. A vízadókat elválasztó, gyengén áteresztő fedőrétegek vastagsága 1 és 23,8 m között ingadozik. A fedőrétegek ~b paramétervektorát a vastagsúgok, a vízadók r vektorát ezenkívül még a karotázsgörbók alapján felvett szivárgásitónyező-indexek alapján becsültük. A b vektor elemeinek minimális és maximális értéke 0,00004, ill. 0,001 1/d volt, a T vektor elemei a 18—136 m

2/d tartományban változtak. A megcsapolt 8. és 9. sorszámú vízadók becsült transzmisszivitása 40 ós 88 m

2/d volt. A vízadók 's. vektorát az állandónak tekintett 150 000 m

2/d hidrodiffúzivitási tényezőből számítottuk vissza, ez a módszer természetszerűleg a transzmisszivitással arányos tárolási tényező értékeket eredményez. A fedőrétegek s~

l tározási tényező vektoráO-OOOfrOO ~ .260&01 -•521E* 01 -.761E+01 -•l0tE*02 •130E+0? r • i s \ 0.0ü0E*OO 0,29íE*00 0.569E+00 0,6Ő3E*00 0.V6E+01 0.U7E*01 2. ábra. A számított és mért nyomásváltozás alakulása a 11 szintes pannon hévíztároló 8. és 9. rétegére szűrőzött Szolnok B—102 jelű hévízkútban (folytonos vonal — számított nyomásváltozás, pontok — mért adatok)