Szőcs Teodóra, Tóth György, Muráti Judit, Nádor Annamária, Andrej Lapanje, Nina Rman, Székely Edgár

Átírás

1 A magyar-szlovén határmenti régió geotermikus hasznosítóinak számbavétele és a hévízadók értékelése közös termálvíz gazdálkodási terv előkészítése érdekében Szőcs Teodóra, Tóth György, Muráti Judit, Nádor Annamária, Andrej Lapanje, Nina Rman, Székely Edgár XVIII. Konferencia a felszín alatti vizekről április 5 6. Siófok

2 T-JAM szept okt. 31. (24 hónap) Projekt össz költségvetés: Támogatás 95% (ERFA 85%, nemzeti társfinanszírozás 10%) SZLOVÉNIA MAGYARORSZÁG OPERATÍV PROGRAM SI-HU /01

3 WP1: Projekt koordináció (Sinergija) WP2: Földtani-vízföldtani modell (MÁFI) WP3: Hasznosítás felmérése (Geo-ZS) WP4: Közös hévízgazdálkodás (Geo-ZS) WP5: Eredmények terjesztése (Sinergija) vízföldtani szempontból fontos kőzetegységek térbeli helyzete FÖLDTANI TÉRMODELL adatbázis, szinttérképek, szelvények kőzetegység HIDROSZTRATIGRÁFIAI EGYSÉGEK: vízföldtani (áramlási és transzport), hőtani PARAMÉTEREK HIDROGEOLÓGIAI, VÍZGEOKÉMIAI, GEOTERMIKUS MODELL MODELL KALIBRÁCIÓ (mért és modellezett adatok összevetése): Vízgeokémia (országos víz-geokémiai adatbázis): víz-kőzet kölcsönhatás áramlási pályák, vízkor indikátorok Országos Felszínalatti Vízmegfigyelő Észlelőhálózat vízszintek és nyomásszintek idő és térbeli változásai

4

5 Bordering 2. Negative water balance Draw down (drinking water extraction, irrigation + gr. water usage in Serbia) Bordering 3. Good chemical status

6 Bordering 2. Negative water balance GWDTE (previous mining, the actual gr.water extractions delay the recovery) Bordering DWPA (NO3)

7 Harmonizált adatbázis Table_name HU DATA SLO DATA TOGETHER GENERAL DATA basic chemistry BHT CTC field_measurements geology hydrogelology izotop organic_cmp pumping_test purpose_drill repbase SHFD T_outflow trace_elements utilization chemistry use Adatbázis (MS-Access) szakértői: 777 HU, 404 SI nyilvános: 158 HU, 99 SI FIELD TEST GEOCHEM GEOTHERMIC HYDROGEOL GEOLOGY UTILIZATION PURPOSE BASIC name X,Y,Z depth

8 A földtani háttér delta front homokok: folyamatos delta progradáció következtében összeköttetésben álló kiterjedt homoktestek turbiditek: különálló homokkő testek egyedi csuszamlások során; gyenge összeköttetés

9 Formációk korrelálása Szlovénia Magyarország Mura Formation Formation Mura Formation Lendava Formation Algyő Formation slope Lendava Formation Formation VI. Nemzetközi Geotermikus Konferencia, Budapest, március 4. sand-prone units

10 Földtani modell szerkesztése Delta front Homokos turbiditek: élesebb reflexiók slope basement Újfalui formáció; fekű Szolnoki formáció; fekű

11 TABLE 1. PRESENT AND PLANNED PRODUCTION OF ELECTRICITY Geothermal Fossil Fuels Hydro Nuclear Other Renewables Total (specify) TABLE 2. Capac- UTILIZATION Gross OF Capac- GEOTHERMAL Gross Capac- ENERGY Gross FOR ELECTRIC Capac- Gross Capac- Gross Capac- Gross ity POWER Prod. GENERATION ity AS Prod. OF 31 ity DECEMBER Prod ity Prod. ity Prod. ity Prod. MWe GWh/yr MWe GWh/yr MWe GWh/yr MWe GWh/yr MWe GWh/yr MWe GWh/yr In operation 1) in December 2009 N = Not operating (temporary), R = Retired. Otherwise leave blank if presently operating. TABLE 3. UTILIZATION OF GEOTHERMAL ENERGY FOR DIRECT HEAT 2) Under construction 1F = AS Single OF 31 Flash DECEMBER B = 2009 Binary (other (Rankine than heat Cycle) pumps) in December F = Double Flash H = Hybrid (explain) 3F I = Industrial Triple TABLE Flash process 4. GEOTHERMAL heat O = Other (GROUND-SOURCE) (please specify) H = Individual HEAT space PUMPS heating (other than heat pumps) Funds committed, but not yet under D C = = Dry Air conditioning Steam AS (cooling) OF 31 DECEMBER 2009 A = Agricultural drying (grain, fruit, vegetables) D = District heating (other than heat pumps) B = Bathing and swimming (including balneology) construction in 3) F = Fish This farming table should report thermal energy used G = (i.e. Greenhouse energy and removed soil heating from the ground or water) and report Data for 2009 if available, otherwise for Please specify which. K = Animal farming O = Other (please specify by footnote) December 2009 separately heat rejected to the ground or water in the cooling mode. Cooling energy numbers will be used S = Snow melting to calculate carbon offsets. Total projected use by 2015 Locality Power Plant Year No. of Status 1) Type of Total Total Annual Total Enthalpy information is given only if there is steam or two-phase flow Name Com- 1) Report the Units average ground temperature Unit 2) for ground-coupled Installed Running units or average Energy well water under missioned or lake water temperature for water-source Capacity heat pumps Capacity Produced Constr. or or = Max. 2) Report flow type rate (kg/s)[inlet of installation enthalpy as (kj/kg) follows: - outlet V = enthalpy vertical MWe* (kj/kg)] ground x MWe* coupled ) Planned (TJ = J) H = horizontal ground coupled GWh/yr MWe Capacity (MWt) = Max. flow rate (kg/s)[inlet temp. ( o C) - outlet temp. ( o C)] x (MW = 10 6 W) Energy use (TJ/yr) = Ave. flow rate (kg/s) x [inlet temp. ( o C) - outlet temp. ( o C)] x (TJ = J) or = Ave. flow rate (kg/s) x [inlet enthalpy (kj/kg) W - = outlet water enthalpy source (kj/kg)] (well or x lake water) O = others (please describe) Capacity factor = [Annual 3) Report Energy the COP Use (TJ/yr)/Capacity = (output thermal (MWt)] energy/input x energy of compressor) for your climate Note: the capacity 4) factor must be less than or equal to 1.00 and is usually less, Report the equivalent full load operating hours per year, or = capacity factor x 8760 since projects do not operate at 100% of capacity all year. 5) Thermal energy (TJ/yr) = flow rate in loop (kg/s) x [(inlet temp. ( o C) - outlet temp. ( o C)] x Note: please report all numbers to three significant figures. or = rated output energy (kj/hr) x [(COP - 1)/COP] x equivalent full load hours/yr Note: please report all numbers Maximum to Utilization three significant figures Capacity 3) Annual Utilization Locality Type 1) Flow Rate Temperature ( o C) Enthalpy 2) (kj/kg) Ave. Flow Energy 4) Capacity Locality (kg/s) Inlet Ground or Outlet Inlet Outlet (MWt) (kg/s) (TJ/yr) Factor Typical Heat Pump Number of Type 2) COP 3) Heating 5) Thermal Cooling water temp. Rating or Capacity Units Equivalent Energy Energy Full Load Used ( o C) 1) (kw) Hr/Year 4) ( TJ/yr) (TJ/yr)

12 Közvetlen hőhasználat

13 Numerikus modellezés A modell mérete km Grid felbontása m Vertikális kiterjedés Első fázis: a regionális miocén, pliocén és kvarter mély áramlási rendszerek modellezése; 2 km. Második fázis: különálló áramlási és oldott anyag transzport modellek az aljzati karszt és a repedezett vízadó rendszerre. Várhatóan az áramlási rendszer fekümélysége 5-6 km. Harmadik fázis: a modell legalsó szintje 8 km a tervezett hőtranszport modellhez kapcsolhatóság miatt. A regionális hőtranszport modell tartalmazni fogja mind a felső porózus, mind pedig a mélyebb karsztos repedezett, mállott aljzat áramlási modell részeit. A modellfuttatás típusa: permanens áramlási rendszer

14 Modellezett hidraulikus potenciál értékek Az intermedier áramlási zónák modellezett vízszintjei A regionális áramlási rendszer alsó részére modellezett hidraulikus potenciál

15 Vízmintavételi térkép

16 Vízmintavétel Benedikt, Be-2 kút Lenti, B-33 kút

17

18 14C (pmc) Argon (ccstp/g) TDS (mg/l) d13c PDB ( ) Vízminőség Be Be Be-2 Mt Mt K-2 Pt-74 K-193 B-33 K-1 K-59 K-5 K-18 Mo-2g Do-3g Ve-1 Mt-7 Mt-8g B-44 Mt K-21 K-2 K-1 B-33 K-193 Pt-74 Ve-1 Mt K-18 Mt-7 Mo-2g K-5 Do-3g Mt-8g B-44 P-3 K-59 P-1 K-27 B-4-11 K-23 K-27 P-1 P K-23 Čep VP VP-1 Čep-1-16 K-21 B , , ,5-9 -8,5-8 -7,5-7 d18o vsmow ( ) -21 VP-1 Čep , , ,5-9 -8,5-8 -7,5-7 d18o vsmow ( ) 100 Čep-1 VP-1 7,00E-04 6,00E-04 Hideg beszivárgás 10 1 P-1 K-27 K-59 B-33 Do-3g K-18 B-4 Mo-2g Mt-7 K-2 K-5 P-3 K-23 K-21 K-193 Mt-8g B-44 K-1 Pt-74 Ve-1 Be-2 y=-1.535x R 2 = , , ,5-9 -8,5-8 -7,5-7 d18o vsmow ( ) Mt-4 5,00E-04 4,00E-04 3,00E-04 2,00E-04 1,00E-04 TJAM-1401 Mt-8g Do-3g K Čep-1 Kigázosod Kigázosodott minták 0,00E+00 0,00E+00 5,00E-08 1,00E-07 1,50E-07 2,00E-07 2,50E-07 3,00E-07 3,50E-07 4,00E-07 4,50E-07 0 B-4 P-1 Neon (ccstp/g) K-23 Meleg beszivárgás K-21 Többletlevegő Radiogén 40 Ar többlet VP-1 TJAM- K-193 TJAM- P-3

19 Nagygörbő és Hegyháthodász (Nádasd) hőmérséklet és gradiens szelvénye Konvekciós áramlás hideg ága Konvekciós áramlás normál ága

20 Hőmérséklet eloszlás 500 m 1000 m 2000 m 4000 m

21 Az aljzat hőmérséklet eloszlása

22 Következtetések ÉK-Szlovénia és DNy-Magyarország hévízhasznosítással legnagyobb mértékben érintett részén sikerült azonosítanunk a potenciális, határon átnyúló hidegvíz és termálvízadókat, azok vízföldtani-vízgeokémiai jellemzőinek összevetésével. 1. Valószínűleg stagnáló, fosszilis vizet tartalmazó miocén és alsó -pannóniai formációk a magyar oldalon, és a Špilje & Haloze formációk a szlovén oldalon. 2. Szolnoki és Lendava formációk helyenként lehetséges, hogy egy aktív regionális áramlási rendszer részét képezik, de sokkal valószínűbb, hogy ezek is meglehetősen elszigeteltek (Petišovci Dolinai és a zalai olaj és gázmezők). 3. Mély regionális felszínalatti vízáramlás valószínűleg az Újfalu és Mura formációkban alakult ki, melyek a T-JAM projekt régiójának legjobb és leginkább hasznosított geotermális vízadói. 4. A fölötte lévő Zagyva és Ptuj-Grad formációk az intermedier áramlási rendszer részét képezik, mélyebb részeiken termálvizet, míg a sekélyebb részeken ivó- és ipari hasznosítású vizet adva.(hidraulikai kapcsolat az Újfalu/Mura formációkkal). 5. A legfelső (sekély) kvarter vízadó az egész kutatási területen elterjedt, elterjedése nagy valószínűségben folytonos.

23 T-JAM háromnyelvű honlap