A felszín alatti hideg- és hévízkészlet-gazdálkodás aktuális problémái a KÚTFŐ TÁMOP projekt céljai és feladatai tükrében

10 ÉVE A GEOTERMIA SZOLGÁLATÁBAN VIII. Geotermikus Konferencia 2013. március 21. A felszín alatti hideg- és hévízkészlet-gazdálkodás aktuális problémái a KÚTFŐ TÁMOP projekt céljai és feladatai tükrében Dr. Kovács Balázs egyetemi docens, intézetigazgató Prof. Dr. Szűcs Péter egyetemi tanár Dr. Madarász Tamás egyetemi docens

Projekt fejlesztési modulok 1. Ásvány-, gyógy-, és hévízkészletek feltárását és hasznosítását szolgáló komplex vízföldtani kutatások az É. Moi. Régióban 1.1. Geológiai, geofizikai és hidrogeológiai módszerek együttes alkalmazása 1.2. regionális léptékű áramlási és hő transzport modell készítéseés kalibrációja 1.3. A fenntartható vízkészlet-gazdálkodás kritérium rendszerének kidolgozása 1.4. Geotermikus energia potenciál és a hőpiac feltérképezés 2. Hideg és meleg karsztvíztestek kapcsolatrendsz erének jobb megismerését és védelmét célzó kutatások 2.1. A (BKÉR) bővítése, általánosítható hidrogeológiai összefüggések megfogalmazása 2.2. A termálkarsztok vizsgálatából nyert új adatok vizsgálata 2.3. A bükki töbrökben és barlangokban felhalmozódott szennyezők meghatározása 3. Bányászati tevékenységek felszín alatti vízkészletek mennyiségére és minőségére gyakorolt hatásának vizsgálata 3.1. Felhagyott bányatérségekben, átszivárgó vizek hatásainak vizsgálata 3.2. Külfejtéses bányaterek hatásainak csökkentése 3.3. Numerikus számítási metodikák hidrodinamikai, geotechnikaiés anyagtranszportfolyamatok leírására. 4. Speciális szennyezőanyagok /szennyezések felszín alatti transzportfolyamatainak pontosabb és megbízhatóbb megismerése 4.1. DNAPL típusú szennyezőanyagok modellezése 4.2. DKS perme-abiméterre alapozott laboratóriumi mérések 4.3. Passzív mintavételezési eljárás a szennyezettségi monitoringban 4.4. Partiszűrésű rendszerek transzportfolyamatai, a csóvadinamika értelmezése 5. Szélsőséges időjárási viszonyok hatása a felszín alatti vízkészletek utánpótlódására, a felszín alatti vízforgalomra 5.1. utánpótlódási viszonyok meghatározása környezeti izotópok alkalmazásával. 5.2. Szélsőséges időjárási viszonyok hatásának meghatározása 5.3. Környezeti izotópok alkalmazása hidrodinamikai modellek kalibrációjában.

A pályázati rendszer karikatúrája

KÚTFŐ és Vízkészlet-védelem Mennyiség vízkészlet-védelem Éghajlat-változás hatásai = Szélsőséges időjárási viszonyok hatásvizsgálata (extremitások hatása a felszíni lefolyásra, maradó beszivárgásra stb.) Bükki hideg és meleg karsztok É-Mo. termálvizei Mátraaljai és Bükkaljai bányászati vízemelés Minőségi vízkészlet-védelem Speciális anyag és hőtranszport-folyamatok elemzése, mérése és szimulációja Speciális mintavételi eljárások alkalmazása Színes és nemesfémbányészat hatásai (Recsk) Timföldgyártás (vörösiszap) hatásai VKI ivóvízminőségű bányavizek felhasználása vagy nyeletése Geotermikus kutatások alacsony termikus potenciálú térségek kutatása a hőkészletek felhasználásának stratégiája (kapcsolt hasznosítás) geotermikus potenciál térképezése

KÚTFŐ és a mennyiségi vízkészletvédelem Szélsőséges időjárási viszonyok hatásvizsgálata (extremitások hatása a felszíni lefolyásra, maradó beszivárgásra stb.) Bükki hideg és meleg karsztok Észak-Magyarország termálvizei Mátraaljai és bükkaljai bányászati vízemelés hatásai

Szélsőséges időjárási viszonyok hatása a felszín alatti vízkészletek utánpótlódására, illetve a felszín alatti vízforgalomra

A bükki termálvizet feltáró források, fúrások 1: hideg karsztvizek, 10-16 C; 2: langyos karsztvizek, 16-25 C; 3: meleg karsztvizek, 25-37 C; 4: forró karsztvizek, > 37 C; 5: Nv-17: Bükk, Nagy-fennsík, hideg karsztvízszint-észlelő vezérkút

Hideg és meleg karsztvíztestek kapcsolatrendszerének jobb megismerését és védelmét célzó kutatások (Scheuer nyomán Izápy és Sárváry 1992)

BKÉR mérési adatsorok

BKÉR mérési adatsorok

Felszín alatti vizek szerepe az Észak-magyarországi régióban A Bükk karsztvíz rendszeréből történő víztermelés nagysága. 40 000 000 35 000 000 Hideg Langyos Meleg 30 000 000 Termelés [m 3 /év] 25 000 000 20 000 000 15 000 000 10 000 000 5 000 000 0 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011

Mályi-Kistokaj Geotermikus Rendszer Miskolci Geotermia Zrt. (Pannergy Kuala)

Töbrök, barlangok

Észak-Magyarország geotermikus adottságai Dinamikus hőáram Terület: : 90 mw/m 7250 2 km2 8000 MW th Dinamikus hőáram : 90 mw/m 2 650 MW th (Dövényi et al. 1982)

A geotermikus energia hasznosítás lehetőségei B.A.Z. megyében Elektromos áramtermelés. --- Hévíztermelés mélyfúrású kutakból. ++?? Fürdő és balneológiai hasznosítás.++ Mezőgazdasági hasznosítás (üvegházak, fólia sátrak, istállók fűtése, stb.). ++ Kommunális fűtés, használati melegvíz szolgáltatás. +++ Ipari hő hasznosítás. ++ Hőszivattyúk. +++ Kistérségek geotermikus energiagazdálkodásának kialakítása többlépcsős hasznosítással.

Alacsony entalpiájú rendszerek (T < 30 0 C) Hot water tank Heat pum p Low-tem perature underfloor heating Borehole heat exchanger Lund J.W. 1989

Sárospatak Végardó Termálfürdő, ásványvíz, Vé-3 kút, 1975 Jelentős fejlesztés 2010-ig átfogó hidrogeológiai vizsgálat nélkül

Nagy entalpiájú rendszerek (T>100 0 C) -Fábiánsebestény -Makói-árok -Békési-süllyedék -Derecskei-árok

Bükkábrány és Visonta

Ásvány-, gyógy-és hévízkészletek feltárását és hasznosítását szolgáló komplex vízföldtani kutatások az Észak-magyarországi Régióban MAGYARORSZÁG BOUGUER ANOMÁLIA TÉRKÉPE 20-5 -30 mgal 0 50 100 150 200 km? Szlabóczky (1978)

KÚTFŐ és a vízkészletek minőségének védelme Minőségi vízkészlet-védelem Speciális anyag és hőtranszport-folyamatok elemzése, mérése és szimulációja Speciális mintavételi eljárások alkalmazása Színes és nemesfémbányészat hatásai (Recsk) Timföldgyártás (vörösiszap) hatásai

Passzív mintavételezési eljárás alapelvek Mérési elv: diffúzió Két legfontosabb szerkezeti egysége: a membrán és a fogadó fázis.

Passzív mintavételezési eljárás - alapelvek 90 80 70 60 Koncentráció [µg/l] 50 40 30 20 10 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Idő [nap] Forrás: Dojcsák A., 2012

A DKS permeabiméter Fotók: Székely István; Grafika: Kiss Emília (Jessberger and Onnich 1993, 1995)

DKS permeabiméteres mérések eredményei Forrás: Székely I., 2012 Forrás: Székely I., 2012

A bányászati tevékenységek felszín alatti vízkészletek mennyiségére és minőségére gyakorolt hatásának vizsgálata Rudabánya néhai vasérc-külfejtés 0 A Rudabányai-tavon végzett vízminőségi vizsgálatok (in-situ) DO, DO % Vezetőképesség ph TDS 0 20 40 60 80 100 3.4 3.6 3.8 4 4.2 4.47.4 7.6 7.8 8 8.2 8.4 1.8 1.9 2 2.1 2.2 2.3 7.95 96.8 3.445 8.27 1.857 10 7.79 91.9 3.98 7.63 2.159 Vízmélység (m) 20 7.12 67.2 4.287 7.47 2.3. 30 0.911.1 4.33 7.56 DO (%) DO (mg/l) ph Vezetőképesség TDS(mg/l)

Az almásfüzítői vörösiszap-tározók 130 DNY ÉK 120 NA4 DUNA mbf 110 9688/A 9692/A Szõny-Füzitõi csatorna agyagos-iszapos-homok Vörös VII. zagytér iszap NA2 NA1 LNV KÖV homokos kavics 100 agyag 0 400 800 1200 1600 m

A mértékadó és árvizi hidrodinamikai helyzet Átlagos helyzet Árvízi állapot

KÚTFŐ és a Vízkeret irányelv (VKI) VKI ivóvízminőségű bányavizek felhasználása vagy nyeletése szabad készlet/lekötött készlet dilemma (FAVÖKO)

Magyarország hidropolitikai helyzete

Határon átnyúló víztestek IS Legend : responded to inventory transboundary aquifers transboundary aquifers SE FI RU NO EE IE DK LV GB BE NL DE PL RU LT B Y KZ LU CZ PT FR CH AT SI HR SK HU RO MD UA ES IT BA YU MK AL BG GE AM AZ GR TR

Hasznosítható FAV készletek és vízkivételek területi megoszlása (Somlyódy 2011) Utánpótlódás??? Hasznosítható FAV: 2.5 km 3 /év Az ivóvíz, az ásvány-, gyógy- és hévíz készletek nem kezelhetők egymástól függetlenül.

Kérdések, észrevételek, hozzászólások

Köszönjük a figyelmet! kutfo@uni-miskolc.hu