A szigetközi MODFLOW modellezés verifikálása, paraméter optimalizálás izotóp-adatokkal

Átírás

1 A szigetközi MODFLOW modellezés verifikálása, paraméter optimalizálás izotóp-adatokkal

2 Deák József Maginecz János Szalai József Dervaderits Borbála

3

4 Földtani felépítés

5 Áramlási viszonyok

6 Vízföldtani kérdések A kavicsban áramló víz eredete (Duna vagy csapadék, ill. a kettő aránya) Az utánpótlódás mértéke A kavicsréteg diszperziója Az elterelés hatása A modellezés verifikálása

7 Alkalmazott módszerek Stabil oxigénizotóp és hidrogénizotóp arányok ( 18 O ill. 2 H) 14 C víz kormeghatározás Trícium ( 3 H) vizsgálatok 3 He/ 3 H kormeghatározás 36 Cl elemzések Freonok (CFC)

8 Különböző természetes nyomjelzők idősora

9 A talaj- és rétegvíz eredete stabil izotóp elemzések alapján

10 18 O gyakoriság (%)

11 18 O gyakoriság (%)

12 18 O gyakoriság (%)

13 A felszín alatti vizek 18 O izotóparányainak területi eloszlása

14 Az utánpótlódás mértéke

15 A csapadék és a Duna-víz trícium idősora Bécsben

16 Fő áramlási pálya

17 A trícium bomba-csúcs elhelyezkedése a fő áramlási pálya mentén, 1992-ben

18 Felszín alatti áramlási sebesség trícium adatok alapján

19 Trícium és 3 He a felszín alatti vizekben, a fő áramlási pálya mentén

20 3 H/ 3 He víz-kor

21 A kavicsréteg diszperziójának becslése

22 36 Cl vizsgálatok

23 Tritium (TU) Szigetköz Area Distance along flow path (km) 0 Tritium measured contents in groundwater 36Cl measured concentrations in groundwater Tritium model results disp=250 m, va=435 m/a 36Cl model results disp=250m, va=435m/a

24 Freon (CFC-12) tartalom a rétegvízben

25 Legfontosabb következtetések

26 A Szigetköz és környezete vastag kavics-rétegében lévő víz: friss (50 évnél fiatalabb) nagy része a Dunából származik vízszintes irányban áramlik, nagy sebességgel ( m/év) a longitudinális diszperziós együttható nagy, L= m

27 MODFLOW modellezés A vizsgálat a felszíntől maximum 400 m-es mélységig terjed. A fizikai modell tartalmazza a vizsgált terület szivárgási paramétereit, melyeket a MÁFI által különböző mélységekben készített szivárgáshidraulikai paraméterek térbeli eloszlását tartalmazó ábrasorozat alapján határoztunk meg.

28 Az alkalmazott numerikus számítási módszer a földtani, vízföldtani viszonyok térbeli változásait elemekre bontással követi. Minden elemhez valamennyi vízföldtani, földtani jellemzőt hozzárendelünk, ezáltal elemen belül állandó, de elemenként változó tulajdonságokkal dolgozhatunk. Az alkalmazott véges differencia módszernél a terület általános rácshálóval való lefedésével származtatjuk az elemeket.

29 A évi vizsgálat során a modellezett területet inhomogén méretű hasábelemekre bontottuk. A rácshálót 2000 x 2000 m től 500 x 200 m - es rácselemekre bontottuk, a vízrajzi viszonyok függvényében. A modellezés során alkalmazott rácsháló:

30

31 Az így felépített modell által számolt 30 éves izotermákat és a trícium csúcs évi helyzete alapján kijelölt éves elérési idejű pontokat összehasonlítva verifikáltuk a modellt

32

33 Modell kalibráció Azokon a területeken, ahol a valós és a számított izotermák jelentősen eltértek, a szivárgáshidraulikai paraméterek célirányos megváltoztatásával kalibráltuk a modellt, míg egy elfogadható hibahatáron belüli értékeket kaptunk a modellezett és a trícium alapján kimért éves izotermák között.

34

35 További kutatások A Nemzetközi Atomenergia Ügynökség támogatásával, 2009 évben kezdődő Műszaki Együttműködési projekt keretében újabb nagyarányú izotóphidrológiai felmérést fogunk végezni a területen.

36 2007 évre lebomlott trícium tartalom [TU] A trícium csúcs elmozdulása a Dunakiliti-Mosonmagyaróvár-Lébény szelvény mentén távolság a Dunától [km]

37 Az újabb izotóp adatokat a Duna elterelés miatt megváltozott felszín alatti áramlási viszonyok modellezésének verifikálására szeretnénk felhasználni ha egy ilyen modellezésre a VITUKI lehetőséget fog kapni