Hidrológiai Közlöny 2007 (87. évfolyam)

2. szám - Székely Ferenc: Kalibrációval támogatott kúthidraulikai modellezés nagy vastagságú, heterogén repedezett és porózus tárolókban

58 HIDROLÓGIAI KÖZLÖNY 2007. 87. ÉVF. 2. SZ. Az így számított paraméterek a vizsgált szakaszokban található beáramlás és tömörebb szakaszok (blokkok) átlagértékét jellemezték. A kútmodell felépítésekor a vékony repedezett és a vastagabb, tömörebb szakaszokat különválasztva a fúrásszelvényben 48 különböző áteresztőképességű kőzetszakaszt vagy szegmenset lehetett elkülöníteni. A feltételezetten 0,1 m vastag beáramlási zónák transzmisszivitása 0,0022 és 0,45 m

2/d között változik. A közöttük települő tömör gránit szakaszok vastagsága a 37,80 m-t is eléri, a (korábbi vizsgálatok eredményeként izotrópnak bizonyult) kőzet szivárgási tényezője pedig 0,0000104 és 0,073 m/d között ingadozik. A kúthidraulikai modellezés a különböző vizsgálatok átlagaként meghatározott Ss = 0,00000088 l/m fajlagos tárolási tényezővel történt. A szimulációk igazolták, hogy a talajvíz tárolási tényezőjének feltételezett 0,01 értéke az eredményekre nincs hatással. 1. táblázat. A beáramlási zónák transzmisszivitása és vízhozama az Üh-30 fúrás felső szakaszán Beáramlási zóna sorszáma Eltelt idő d Beáramló vízhozam m'/d TranszTranszmisszivitás és a vízhozam aránya Beáramlási zóna sorszáma Eltelt idő d mért számított misszivitás m

2/d Transzmisszivitás és a vízhozam aránya 1 0,0610 2,500 2,489 0,0971 0,0390 2 0,0630 0,500 0,510 0,0192 0,0376 3 0,0650 0,500 0,511 0,0193 0,0378 4 0,0880 0,864 0,877 0,0346 0,0395 5 0,0900 0,732 0,737 0,0291 0,0395 6 0,0920 1,390 1,382 0,0542 0,0392 A bemutatott áramlásmérést a fúrás kezdeti szakaszában végezték, ekkor a fúrásban a 43,80 és 54,10 m közötti szakaszban található, 3 15. sz. szegmensek voltak megnyitva. Ebben a mélységközben a gránit felső, mállott szakaszán 6 beáramlási zóna található (/. táblázat). Az áramlásmérés közben regisztrálták a vízszint és a kitermelt hozamok idősorait, továbbá rögzítették a beáramló hozamok értékét, mélységét és a hozammérés idejét. Az interpretáció célja a 0,1 m vastag beáramlási zónák transzmisszivitásának a meghatározása volt, az őket elválasztó blokkok Kr = Kz = 0,00011 m/d szivárgási tényezőjének becslése függőleges extrapolációval történt. -5 p 10 5 15 > o as on ens m 1. ábra. A szivattyúzott hozam, valamint a mért és számított depresszió-idősorok az Üh-30 fúrás felső szakaszán végzett áramlásmérés alatt (vékony vonal: számított depresszió, vastag, pontozott vonal: mért depresszió, teljes vonal: vízhozam) Az 1. ábrán a depresszió és a kitermelt hozam idősorai láthatók, a mérés alatt a fúrás vízszintváltozásának hatását a termelt vízhozam kézi szabályozásával csökkentették. Az 1. táblázat az áramlásmérés és az interpretáció eredményeit összesíti. A modell kalibráció 281 vízszint és 6 áramlásmérés alapján történt, a mért és számított adatok átlagos eltérése 0,368. A SAN és FD módszerrel végzett kiegészítő szimulációk ehhez közeli, de valamivel magasabb, 0,387 és 0,392 deviáció értékeket eredményeztek. Ez igazolja, hogy a modellezési eszköz megválasztása befolyásolja a deviációt és ezen keresztül a kalibráció az eredményét. Más áramlásmérési tesztekről korábban publikált eredményekkel (Székely 2006, Székely-Galsa 2006) összhangban ez a kutatás is igazolta, hogy megfelelő mérések esetén, nem-permanens szivárgási modell felhasználásával a tranziens áramlásmérési tesztek alkalmasak a függőlegesen heterogén tároló szivárgási paramétereinek meghatározására. A vizsgálat eredményei lehetőséget adtak két további következtetés levonására is. Egyrészt a vizsgált idő-tartományon belül a depressziós hatásidom csak a 111,07 és 120,66 m mélység-tartományban található 25. szegmensig terjedt. Ez azt jelenti, hogy a 296,87 m talpmélységig lehatoló kútmodell vastagsága elégséges volt a hatásidom csonkítása nélküli modellezésére. Másrészt megállapítható volt, hogy az alacsony szivárgási tényező következtében a vizsgált időszakban a beáramlási szakaszok hozama még állandó víztermelés mellett sem állandósul teljes mértékben. Ez azt eredményezi, hogy ezekben a szegmensekben a transzmisszivitás és a hozam aránya nem állandó (1. táblázat utolsó oszlopa), ezért a transzmisszivitás eloszlásának számítása a hozamprofil alapján nem kielégítő pontosságú. Az arányossági összefüggés ugyan alkalmas eszköz volt a paraméterek kezdeti értékének megfelelő becsléséhez, a kalibrációs szimulációkat azonban az áramlásmérés idejének figyelembevételével, az időfüggő beáramlás figyelembevételével kellett végezni. 5. Paraméterbecslés és nyomás előrejelzés a Szolnok B-102 hévízkútban A közkútként üzemelő, 750 m mély Szolnok B-102 hévízkút vízföldtani naplója összesen 78 réteg leírását tartalmazza a homoktól az agyagig terjedő összetételben és 2, valamint 57 m közötti vastagságban. A réteghatárok és a kőzettípusok meghatározása alapvetően a karotázsadatok alapján történt. A víztermelés az 555-750 m mélységközben részlegesen feltárt felsőpannon hévíztároló alsó szakaszán található, 24,2 m vastag homokrétegből történik. A kút 4 és 8,8 m hosszúságú szűrőinek helyét karotázs szelvény alapján, a 674,3 és 698,5 m között feltárt homokrétegben található ellenállás maximumok alapján határozták meg. A kútban végzett próbaszivattyúzás eredményeinek korábbi értékelése (Székely 1992, 1992a, 2006) a feltárt felsőpannon rétegekre korlátozódott, a szimuláció kvázi háromdimenziós áramlási modell alapján, azonos hidrodiffuzivitás feltételezésével történt. Jelen 3D-s vizsgálatnál a (korábbi közleményekből hiányzó) hosszúidejű depresszió előrejelzés érdekében a negyedkori ivóvíz és a felsőpannon hévíztárolók teljes vastagságának és rétegsorának ismeretére van szükség. A felsőpannon fekütérkép és a terepmagasság alapján a kút helyén az alsó pannóniai sorozat felett települő sokszintes porózus tároló rendszer becsült vastagsága 1180 m-nek adódott. A 750 m mély kút alatti 430 m vastag feltáratlan szakasz hiányzó földtani rétegsorát 1002 m mélységig a tiszaligeti strand 3 sz. kút rétegsorának "bevetítésével" lehetett közelíteni. A hiányzó 178 m vastag legalsó szakasz pótlása 2 db 50 m és egy 78 m vastag