Integrált földtani, vízföldtani és geotermikus modell fejlesztés a TRANSENERGY projekt keretében

Átírás

1 Integrált földtani, vízföldtani és geotermikus modell fejlesztés a TRANSENERGY projekt keretében Rotárné Szalkai Ágnes, Tóth György, Gáspár Emese, Kovács Attila, Gregor Goetzl, Stefan Hoyer, Fatime Zekiri, Magdalena Bottig, Radovan Cernak, Jaromir Svasta, Miloš Gregor, Andrej Lapanje, Tadej Fuks, Mitja Janža, Dejan Šram

2 Szlovénia, Ausztria, Magyarország és Szlovákia határokkal osztott geotermikus er forrásai - TRANSENERGY projekt Részvev Intézetek: MFGI SGUDS GBA GeoZS

3 TRANSENERGY kihívások A hasznosítók ugyanazokat a határokkal osztott, 1 de földtanilaghidrodinamikailag egységes rezervoárokat termelik a szomszédos országokban harmonizált gazdálkodási stratégia nélkül CÉLOK: 1) A Pannon medence kevésbé vizsgált Ny-i részén a geotermikus er források felmérése az országhatáron átnyúlóan is 2) Egységes, földtudományi alapokon nyugvó javaslatok kidolgozása a régió fenntartható hévíz- és geotermikus energiagazdálkodására 3) A jogszabályi-finanszírozási rendszerek áttekintése és összehasonlítása

4 földtani, vízföldtani, geotermikus adatok összegy jtése, harmonizálása és közös adatbázisba szervezése FÖLDTANI MODELL VÍZFÖLDTANI MODELL Rezervoárok lehatárolása és jellemzése GEOTERIKUS MODEL hasznosítási adatok Szcenárió modellek AJÁNLÁSOK: Fehér Könyv jogszabályok, vízgeotermikus energiagazdálkodási stratégiák, koncepciók

5 Különböz típusú modellek eltér céljai Földtani modell Vízföldtani modell Meghatározza az azonos vízföldtani tulajdonságokkal rendelkez egységeket Meghatározza a további modellek (vízföldtani-, geotermikus modell) geometriáját Reprezentálja a hidrogeotermális áramlási rendszereket és változásait Geotermikus modell Jellemzi a 3D h mérséklet elosztást és változásait Meghatározza a rendelkezésre álló és kitermelhet h készletet

6 Különböz méretarányú modellezés elvei Szupra-regionális modell 1: Egységes szemlélettel vizsgálja a teljes projekt területet Meghatározza a legfontosabb földtani szerkezeteket, a f áramlási rendszereket, illetve kapcsolatakaikat Bemutatja az egymástól nagy távolságban végbemen folyamatokat Biztosítja a projekt terület földtani, vízföldtani, és geotermikus viszonyainak jobb megértését Mennyiségileg jellemzi a geotermikus potenciált és meghatározza a tárolt és kitermelhet h készletet Biztosítja a pilot területek peremfeltételeit Pilot modell 1:

7 Szénhidrogén kitermelés és geotermikus hasznosítás konfliktusa A termálvíz termelés hatására a különböz víztároló képz dmények megváltozott kapcsolata Új hasznosítási igények figyelembevétele zárt termál rendszer fenntartható gazdálkodásában Pilot modell Határon átnyúló problémát vizsgál Határ mindkét oldalán már meglév geotermikus hasznosítások egymársrahatásának vizsgálata Karsztvízszintváltozás termál-karszt rendszerre gyakorolt hatásának vizsgálata

8 Komplex, egymásra tolódott takarókból álló, karbonátos rezervoár Kristályos környezetben lév elszigetelt dolomitos vízadó Tektonikus zónában elhelyezked karbonátos és kristályos képz dményekb l álló alaphegységi rezervoár Pilot modell Határon átnyúló problémát vizsgál Minden pilot terület más más vízföldtani környezetet reprezentál különböz vízvezet -képesség rétegek váltakozásából álló porózus rezervoár Jellegzetes hideg- és termálkarsztrenszer

9 Különböz méretarányú modellezés elvei Szupra-regionális modell Egységes szemlélettel vizsgálja a teljes projekt területet Meghatározza a legfontosabb földtani szerkezeteket, a f áramlási rendszereket, illetve kapcsolatakaikat Bemutatja az egymástól nagy távolságban végbemen folyamatokat Biztosítja a projekt terület földtani, vízföldtani, és geotermikus viszonyainak jobb megértését Mennyiségileg jellemzi a geotermikus potenciált és meghatározza a tárolt és kitermelhet h készletet Biztosítja a pilot területek peremfeltételeit Pilot modell Határon átnyúló problémát vizsgál Minden pilot terület más más vízföldtani környezetet reprezentál Eltér víz /termálenergia gazdálkodási kérdésekre ad választ

10 Különböz méretarányú modellezés elvei Szupra-regionális modell Egységes szemlélettel vizsgálja a teljes projekt területet Meghatározza a legfontosabb földtani szerkezeteket, a f áramlási rendszereket, illetve kapcsolatakaikat Bemutatja az egymástól nagy távolságban végbemen folyamatokat Biztosítja a projekt terület földtani, vízföldtani, és geotermikus viszonyainak jobb megértését Mennyiségileg jellemzi a geotermikus potenciált és meghatározza a tárolt és kitermelhet h készletet Biztosítja a pilot területek peremfeltételeit Pilot modell Határon átnyúló problémát vizsgál Minden pilot terület más más vízföldtani környezetet reprezentál Eltér víz /termálenergia gazdálkodási kérdésekre ad választ El rejelzést ad a jelenlegi hasznosítási módok esetén

11 Különböz méretarányú modellezés elvei Szupra-regionális modell Egységes szemlélettel vizsgálja a teljes projekt területet Meghatározza a legfontosabb földtani szerkezeteket, a f áramlási rendszereket, illetve kapcsolatakaikat Bemutatja az egymástól nagy távolságban végbemen folyamatokat Biztosítja a projekt terület földtani, vízföldtani, és geotermikus viszonyainak jobb megértését Mennyiségileg jellemzi a geotermikus potenciált és meghatározza a tárolt és kitermelhet h készletet Biztosítja a pilot területek peremfeltételeit Pilot modell Határon átnyúló problémát vizsgál Minden pilot terület más más vízföldtani környezetet reprezentál Eltér víz /termálenergia gazdálkodási kérdésekre ad választ El rejelzést ad a jelenlegi hasznosítási módok esetén El rejelzést ad jöv ben megváltozó hasznosítási módok esetén

12 Különböz méretarányú modellezés módszerei Szupra-regionális modell Pilot modell Földtani modell softwer: softwer: Vízföldtani modell Geotermikus modell Külön-külön kialakított vízföldtani és geotermikus modell Mért adatokból szerkesztett geotermikus térkép sorozat Egyszer sített konduktív modell Csatolt áramlási és h transzport modell

13 Szupra region regionális modellek eredményei

14 földtani, vízföldtani, geotermikus adatok összegy jtése, harmonizálása és közös adatbázisba szervezése FÖLDTANI MODELL VÍZFÖLDTANI MODELL Rezervoárok lehatárolása és jellemzése GEOTERIKUS MODEL Szcenárió modellek

15 Földtani modell Adatharmonizáció: Egységes adatbázis létrehozása Formációk korrelációja Egységes jelkulcs kialakítása

16 1672 összesen 742 magyar Bouguer anomália térkép Gravitációs hatóperem térkép Földtani modell Magnetotellurikus szelvények

17 3D földtani modell repül sz nyeg modell

18 Negyedid szak aljzat felszíne Fels -pannon aljzat felszíne Alsó-pannon aljzat felszíne Szarmata aljzat felszíne Badeni aljzat felszíne Neogén aljzat felszíne Pre-Tercier felszín

19

20

21 földtani, vízföldtani, geotermikus adatok összegy jtése, harmonizálása és közös adatbázisba szervezése FÖLDTANI MODELL VÍZFÖLDTANI MODELL Rezervoárok lehatárolása és jellemzése GEOTERIKUS MODEL Szcenárió modellek

22 Vízföldtani modell Koncepcionális modell kialakítása Tóth Gy. et al Alföldi et al

23 Szupra-regionális vízföldtani modell egyedi sajátosságai

24 A porózus medence és repedezett aljzat modellek kombinációja

25 Vízföldtani modell Pannon medence-területek, hideg rétegvizeinek számított szinttérképe A fels -pannon alsó vízadó komplexumára számított potenciálszint térkép, (450 méternél mélyebben: termálvízadó) A Bécsi-medence és a DKH összefügg hideg- és termálkarsztjainak modellezett vízszintjei A modellben számított vízforgalmi adatok a fels pannon medenceterültek sekély porózus, porózus (hideg) és porózus termál víztestek között.

26 Az egyes országok egyedi termelése által kiváltott depresszió

27 A négy ország együttes termelése által okozott depresszió jelenlegi termelés mellett A jelenlegi víztermelés 5-szörös növekedésével számított depresszió

28 földtani, vízföldtani, geotermikus adatok összegy jtése, harmonizálása és közös adatbázisba szervezése FÖLDTANI MODELL VÍZFÖLDTANI MODELL Rezervoárok lehatárolása és jellemzése GEOTERIKUS MODEL Szcenárió modellek

29 Geotermikus modell 50 C 100 C 150 C 1000 m 2500 m 5000 m

30 Alaphegységi képz dmények h mérséklet térképe

31 Helyben tárolt h Neogén üledékekben tárolt h Alaphegységi képz dmények fels 50 méterben tárolt h 5 km mélységig tárolt h 7 km mélységig tárolt h Helyben tárolt h korrekciós faktorral módosított értéke

32 földtani, vízföldtani, geotermikus adatok összegy jtése, harmonizálása és közös adatbázisba szervezése FÖLDTANI MODELL VÍZFÖLDTANI MODELL Rezervoárok lehatárolása és jellemzése GEOTERIKUS MODEL Szcenárió modellek

33 Rezervoár típusok a TRANSENERGY projekt területén F rezervoár típusok: Rezervoár altípusok: Vízadó jellege : Alaphegységi karsztos rezervoár Miocén porózus és kett s porozitású rezervoár Pannon porózus rezervoár Alaphegységi repedezett kristályos rezervoár porózus reservoár kett s porozitású rezervoár repedezett, karsztos (karbonátos) alaphegységi rezervoár repedezett kristályos alaphegységi rezervoár H mérséklet: C C 150 C felett

34

35 Rezervoárok jellemzése Hidraulikai kapcsolat (Zárt rendszer; Gravitációs rendszer része) Hidrogeokémiai jelleg Összes oldott anyag tartalom (mg/l) (különböz intervallum kategóriák) Visszasajtolás lehet sége Reményteles nagyobb törészónák mentén; Kutatás és fejlesztés szükséges a megvalósítást megel z en) Rezervoár max. and min. mélysége m tszf Lehetséges hasznosítás balneológia, közvetlen f tés, kombinált f tés és energiai hasznosítás

36 Pilot modellek eredményei

37 Részletes 3D földtani modellek a pilot területeken

38 Egységes módszertan a vízföldtani- és geotermikus modellek kialakításában Csatolt áramlási és h -transzport modell Egy felel s partner, teljes adatmegosztás, közös terepbejárás és konzultációk Terület geotermikus viszonyainak jellemzése kapcsolt áramlási és h -transzport modell kialakításával További hasznosítások lehet ségek vizsgálata két eltér hasznosítási sémával (egykutas és kútpárral történ hasznosítás) Országhatárokon átnyúló hatások vizsgálata Geotermikus készlet becslés egységes módszertan alapján

39 Természetes állapot Víztermelés hatására megváltozott utánpótlási irányok Zst-1 megfigyel kút Szimulált depressziók a Kárpáti termáltárolóban Büki kutak kikapcsolása Lutzmannsburg kutak kikapcsolása Ausztiai, illetve magyar kutak kikapcsolása

40

41 Termálvíztermelés hatása a Duna-medence területén különböz hasznosítási módszerek mellett Egykutas hasznosítás Kútpárral történ hasznosítás

42 H mérséklet eloszlás a f karsztvíz-tárolóban Karsztvíz termelés 80-as évek 2000 Napjainkban

43

44 Készletbecslés a Bécsimedence legfontosabb geotermikus rezervoárjára

45 Köszönöm a figyelmet!