Hidrológiai Közlöny, 2017 (97. évfolyam)
2017 / 4. szám - SZAKMAI CIKKEK - Székely Ferenc - Csepregi András - Izápy Gábor - Tóth Mária: Hozamváltozási teszt hatásának modellezése a Tatabánya XV/C vízakna hatásterületén
Székely F., Csepregi A., Izápy G. és Tóth M.: Hozamváltozási teszt hatásának modellezése a Tatabánya XV/C vízakna hatásterületén 71 A HOZAMVÁLTOZÁS DEPRESSZIÓS HATÁSÁNAK MODELLEZÉSE Az előzőekben ismertetett vízszintváltozások a AQ hozamváltozás által létesített Aj járulékos depressziónak tekinthetők és ennek alapján lehetőség nyílt a Q - s kapcsolatra épülő kúthidraulikai módszerek alkalmazására. A modellezett időszakban a T-4 jelű csapoló fúrásban (3. ábra) a megelőző időszakhoz képest a vízhozamot egy állandósult, AQ = 10.560 m3/nap értékkel megnövelték. Az összesen hat csapoló fúráshoz csatlakozó Cs-1 és Cs-2 szivattyúk képezik a Cs-1-2 kútként kezelt második víztermelési centrumot (3. ábra). A kúthidraulikai elemzésnél ezt a virtuális kutat a víztermelés középpontjában helyeztük el, ennek kezdeti becsült helyzetét a modellezés során kismértékű módositással véglegesítettük. Ebben a kútban az üzemeltető AQ = 10.400 m3/nap hozamú szakaszos, pulzációs jellegű termelés-növekedéseket létesített a rövid idejű nyomásterjedések megfigyelésére. A hidrogeológiai értelmezés során a közeli Tb-12, valamint a távolabbi Tb-XV/C ún. öregségi kútban regisztrált vízszintváltozásokat modelleztük. A két észlelő kút a T-4 csapoló fúrástól 114 illetve 928 m távolságban található. A Cs-1-2 képzetes kúttól mért távolságuk 51 és 854 m. A vízhozam változások hatására fellépő járulékos depresszió mért értékeit a 6. és 7. ábrákon látható pontok jelölik. A 2 termelő és 2 észlelő kutat magába foglaló kúthidraulikai modellezés a WT (WellTest) szoftver (Székely 2006, 2015) felhasználásával történt két szakaszban. Az első szakasz céljai: 1) a megfelelő kúthidraulikai modell kiválasztása, 2) a CS-1-2 szivattyúzási centrum helyének véglegesítése, valamint 3) a szivárgáshidraulikai paraméterek elsődleges becslése volt. Ebben a fázisban a két észlelőkút depressziójának modellezése eltérő paraméterekkel, homogén tároló modellek feltételezésével, analitikus módszerrel történt. A depresszió számítására a Q hozammal megcsapolt réteg T transzmisszivitásának, S tárolási tényezőjének valamint a fedőréteg B függőleges átszivárgási tényezőjének a hatását is magába foglaló képletet alkalmaztuk. A vízadó mészkőre rátápláló fedőréteget a lefejtett eocén szenes rétegekben kialakult öregségek és a felette húzódó felszakadozott zóna alkotják. A fentiek alapján az r távolságban és t időben fellépő s(r,t) depresszió az alábbi ösz- szefüggéssel számítható (Hantush-Jacob 1955): s(r,t) = (Q/AnT) W(u,v) ahol u = r2S(4Tt)~l és v = r(B/T) v\ A szakaszosan változó Q(t) vízhozam hatását a WT szoftver időben fokozatosan késleltetett hozamlépcsők depressziójának az összegzésével (szuperpozíciójával) modellezi. A mért és számított depressziók illeszkedését tekintve eredményes kalibráció (Hydrosys Kft. 2015) a következőket eredményezte. a) A két kút depressziójának a számítása az állandó hozamú T-4 csapoló fúrás valamint a változó vízhozamú Cs-1-2 képzetes kút depressziójának a szuperpozíciójával történt. A Hantush-Jacob képlet alapján homogén vízadó réteg feltételezésével számított depresszió adatok kielégítő pontossággal egyeztek a mért értékekkel. Ez a függőleges átszivárgásból is táplálkozó vízadó réteg modelljének az alkalmasságát igazolta. b) A mért és számított depressziók illesztése a két megfigyelő kútban eltérő T és S, valamint B paraméterek mellett volt lehetséges. Ez a körülmény a vízadó réteg heterogenitására utalt. A továbbiakban ismertetett második szakasz célja a heterogenitás elemzése volt. A WT szoftver által támogatott bi-zonális tároló (two-zone aquifer) modell (Székely 2006, 2015) alkalmazása megfelelő eredményre vezetett. Ez a modell a két termelőkút környezetében (near zone), valamint az R/ar sugarú körön kívüli távoli zónában (far zone) eltérő paraméterekkel számol. A feltételezetten kör alakú zónahatár alapján végzett WT szimuláció a szintetikus analitikus-numerikus SAN módszerrel (Székely 1988, 2006) történt. Több, n vízadó réteg esetében a SAN megoldásban szereplő kompozit átmeneti függvény analitikus magja n tagból álló véges összegként írható fel (Székely 1988). Modellünk egy vízadó réteget foglal magába, ekkor az analitikus mag a közeli zóna paramétereivel számított (AnT)~xW(u,v) összefüggésre egyszerűsödik. A SAN eljárással modellezett depresszió mindkét zónában a heterogenitás hatását tükröző numerikus eltérési függvény hozzáadásával állítható elő. A depresszió szimuláció végeredménye a 6. és 7. ábrákon látható. A folyamatos vonalak a számított, a pontok a mért értékeket mutatják. Az Rfar geometriai jellemzőt a hozzá tartozó hidrogeológiai paraméterekkel párhuzamosan fokozatos közelítéssel, manuális kalibrációval határoztuk meg. A közeli és távoli zónákban azonos B = 0,0004 1/nap átszivárgási tényezőt alkalmazva a leginkább megfelelő R/ar érték 600 m-nek adódott. Ez a távolság azt jelzi, hogy a Tb-12 észlelő kút a közeli, a Tb-XV/C észlelő kút pedig a távoli zónában helyezkedik el. A ~1 km2 területű közeli zóna paraméterei az 1. táblázati, oszlopában láthatók. 1. táblázat. Az optimalizált hidrogeológiai paraméterek Table 1. The optimized hydrogeological parameters zónák közeli zóna távoli zóna adatok paraméter konfidencia index paraméter konfidencia index transzmisszi vitás T |m2/napl 230 0,83 2352 0,56 tárolási tényező s r-i 0,000065 0,74 0,0006899 0,81 átszivárgási tényező B íl/napl 0,0004 0,79 0,0004 0,40 A távoli zóna paramétereit a PEST kalibrációs szoftverrel (Doherty 2000) finomítottuk, az eredményt a táblázat 4. oszlopa tartalmazza. A 6. és 7. ábrákon a mért és számított depresszió adatok közötti korreláció 0,960 illetve 0,997, ami a két adatsor megfelelő illeszkedését igazolja.
