Hidraulikus gát termelőkútjának vizsgálata hidrodinamikai modellezéssel

Abstract

Szakdolgozatomban egy észak-alföldi ipari területen történt felszín alatti szénhidrogén szennyezéshez kapcsolódó modellezéssel foglalkoztam. Összefoglaltam, hogy milyen módszerekkel lehetséges szivattyútesztet tervezni és kiértékelni, valamint ismertettem ezek hidrogeológiai elméleti hátterét. Bemutattam a földtani felépítés kutatásánál alkalmazott geofizikai módszert is.

A szennyezőcsóvát hidraulikus gát létesítésével kívánják megfogni, a modellezéssel az oldalirányú távolhatást határoztam meg. A kút várható hatástávolsága és a terület áramlási viszonyai alapján határoztam meg a modell méretét és tájolását. A vizsgált terület földtanát CPT szelvényezés segítségével vették fel, ez alapján építettem fel a hidrodinamikai modell rétegsorát. Hat modellréteget vettem fel, összesen 17 méter vastagságban, ezek közül a 2., 4. és 6. réteg túlnyomórészt homokból álló vízadó.

Peremfeltételként a vízadó rétegek szélén állandó nyomású cellákat alkalmaztam. A hidraulikus gát helyén egy ideiglenes pontban, a középső vízadóra - 4. modellrétegre – szűrőzve létesült egy termelő kút, amelyben végzett szivattyúteszt eredményeit és kiértékelését a dolgozatban bemutattam. A szivattyúzott kút körül kialakított megfigyelőkutakban mérték a bekövetkező vízszintváltozásokat.

A permanens modellel a különböző vízhozamokra meghatároztam a kút befogási zónáját, valamint az 1 centiméteres leszívást meghaladó depressziós tölcsér méretét. A tranziens modellbe beállítottam a termelőkút időbeli szakaszolását, majd a szivattyúteszt vízszintjeinek segítségével kalibráltam a modellt, és meghatároztam a valódi vízföldtani paramétereket. Ezeket összevetettem a szivattyúteszt kiértékelése során kapott eredményekkel. A részecskekövetés segítségével kiszámoltam a középső vízadóban az áramlási sebességeket.

A paraméterérzékenységi vizsgálat során kiderült, hogy a modell különösen érzékeny a hidraulikus vezetőképesség megváltoztatására, míg a fajlagos tározási tényezőre kevésbé, a vezetőképesség anizotrópiájára pedig alig.

A szabad hézagtérfogat és a fajlagos hozam kalibrálására nyomjelzéses vizsgálatokat javasoltam a továbbiakban, mert a depressziót nem befolyásolják, csak a vízrészecskék sebességét. Az eredmények után javaslatot tettem a további vizsgálatokra és a hidraulikus gát üzemeltetésére is.