„Új utak a földtudományban” előadássorozat MBFH, Budapest, 2012. április 18.
Hidrogeológiai kutatási módszerek Bátaapátiban
Molnár Péter főmérnök Stratégiai és Mérnöki Iroda RHK Kft.
A tároló alapvető jellemzői befogadó kőzet: Mórágyi Gránit Formáció elhelyezési mélység: ~200-250 m (0 mBf) megközelítés: lejtősaknákkal
2
Jelenlegi állapot
3
Elhelyezési rendszer kamramező és lejtős megközelítő vágatok tárolókamra acélszál erősítéses lőttbeton és az EDZ öntömörödő beton térkitöltés vasbeton konténer tömörített szilárd hulladék 200 l-es acél hordókban
4
A felszín alatti víz jelentősége a telephely kiválasztásakor: földtani alkalmasság követelménye – rossz vízvezető képesség, lefelé irányuló hidraulikus gradiens a létesítés során: kockázat – injektálás az üzemeltetés során: költségtényező – vízmentesítés, vízkezelés a tároló lezárást követően: szállító közeg – a szennyeződés felszínre jutása, hígulása 5
A felszín alatti víz jelentősége
vízkibocsátás 6
A felszín alatti víz jelentősége kis beszivárgás lassú felszínre jutás (advekció) transzportfolyamatok: diszperzió, diffúzió, szorpció, mátrixdiffúzió, hígulás, bomlás 7
Hidrogeológiai kutatási módszerek hidrogeológiai térképezés vízháztartás-vizsgálatok észlelőkutak kialakítása, monitoring hagyományos és pakkeres hidraulikai vizsgálatok transzportvizsgálatok vízgeokémiai vizsgálatok
8
Pakkeres hidraulikai vizsgálatok egyedi fúrások tranziens nyomástesztek a transzmisszivitás, nyugalmi nyomás és az áramlási geometria meghatározására Lugeon-tesztek az injektálandó vágatszakaszok kijelölésére
fúráscsoportok nagy léptékű egymásrahatásvizsgálat nyomjelzéses vizsgálat EDZ-mérések többpakkeres monitoring rendszerek 9
Egyedi fúrások pakkeres hidraulikai vizsgálata hasadékos víztartó, a vízvezető képesség nagyfokú változékonysága sztochasztikus megközelítésmód, egységes metodika egy- és kétpakkeres mérések 10 m-es szakaszon gyorstesztek, hosszú idejű tesztek, Lugeontesztek állandó hozamú v. állandó nyomású injektálás, víztermelés, szlagtesztek és impulzustesztek számítógépes kiértékelés log-log diagnosztikai diagramon, típusgörbeillesztéssel, automatikus regressziós algoritmussal 10
Mélyfúrások transzmisszivitásés potenciálszelvénye 2
Transzmisszivitás (m /s)2 Transzmisszivitás (m /s) 1,E-11 1,E-11 225 225
1,E-10 1,E-10
1,E-09 1,E-09
1,E-08 1,E-08
1,E-07 1,E-07
1,E-06 1,E-06
1,E-05 1,E-05
186
1,E-04 1,E-04
188 188
225 186 225
190 190
Potenciálszint (m Bf) Potenciálszint (m Bf)
192 192
194 194
196 196
198 198
200 200
202 202
Üh–39 Üh–39
Üh–39 Üh–39 200 200
175 175
175 175
150 150
150 150
125 125
125 125
egyedi kútvizsgálatok egyedi kútvizsgálatok többpakkeres észlelőrendszer többpakkeres észlelőrendszer szerkesztett potenciálszelvény szerkesztett potenciálszelvény
39Mb0 39Mb0
39Mb1 39Mb1
39Mb2 39Mb2
Mélység (m Bf) Mélység (m Bf)
Mélység (m Bf) Mélység (m Bf)
200 200
100 100
100 100
39Mb3 39Mb3
75
75
75
75
50
50
50
39Mb4 39Mb4
50
25
25
25
25
0
0
0
0
-25 -25
-25 -25
transzmisszivitás – nincs mélységfüggés
potenciálszint – hirtelen ugrások
11
Transzmisszivitás-eloszlás 100% 100%
Kumuláltrelatív relatívgyakoriság gyakoriság Kumulált
90% 90% 80% 80%
felszíni fúrások (438 adat) felszíni fúrások (438 adat) felszín alatti fúrások (869 adat) felszín alatti fúrások (869 adat)
70% 70% 60% 60% 50% 50%
felszíni felszínifúrások, fúrások, –8 2 átlag: 2 átlag:3,1×10 3,1×10–8mm/s /s
40% 40%
felszín felszínalatti alattifúrások, fúrások, –8 2 átlag: 2 átlag:7,5×10 7,5×10–8mm/s /s
30% 30% 20% 20% 10% 10% 0% 0%
1E-12 1E-12
1E-11 1E-11
1E-10 1E-10
1E-09 1E-09
1E-08 1E-08
1E-07 1E-07
1E-06 1E-06
1E-05 1E-05
1E-04 1E-04
1E-03 1E-03
2 Transzmisszivitás 2 Transzmisszivitás(m (m/s) /s)
10 m-es vizsgálati szakaszok
12
Transzmisszivitás, vízbeáramlás >1×10–4 m2/s többször 100 l/min
1×10–5 – 1×10–4 m2/s néhányszor 100 l/min
1×10–6 – 1×10–5 m2/s többször 10 l/min
13
Vetőagyagos törészónák
Nyugati-lejtősakna 1450 m, Péter-törés
14
Vetőagyagos törészónák
BANKS, ROBINS (2002) Kombinált Kombinált vízzáró–vízvezető vízzáró–vízvezető szerkezet szerkezet
Kiterjedt vízvezető Kiterjedt vízvezető szerkezet szerkezet vetőagyagos vetőagyagos magzóna magzóna
fellazult fellazult zóna zóna
Különböző Különbözőtörészónák törészónák vízföldtani vízföldtaniszerepe szerepe
Keleti-lejtősakna 1600 m, SZEBÉNYI (2007)
fellazult fellazult zóna zóna
vetőagyagos vetőagyagos magzóna magzóna Lokális vízvezető Lokális vízvezető szerkezet szerkezet
CAINE et al. (1996)
Lokális vízzáró Lokális vízzáró szerkezet szerkezet
15
Fő vízföldtani szerkezetek térbeli kiterjesztése mállott gránit és fedõ üledékek mállott gránit és fedõ üledékek
mállott gránit és fedõ üledékek mállott gránit és fedõ üledékek
200 200 magasság (mBf) magasság (mBf)
Üh-23 Üh-23
0 0
Üh-25 Üh-25
Üh-37 Üh-37 Üh-27 Üh-27
Üh-2 Üh-22 Üh-2 Üh-22
Üh-28 Üh-28 Üh-3 Üh-3 Üh-4 Üh-4
Üh-5 Üh-5 Üh-26 Üh-26
-200 -200 95500 95500 EOV X EOV
615800 615800 616000 616000 616200 616200 EO EO V V Y Y
fõ vízvezetõ zónák fõ vízvezetõ zónák
95000 95000 X
egymásrahatás-vizsgálat
többpakkeres észlelőrendszerek monitoring
„hidraulikus tomográfia”
16
Megismerési folyamat 1996: hierarchikus repedésrendszer Aspö, Svédország
2004: blokkos áramlási rendszer szigetelő törészónákkal Kamaishi, Japán többpakkeres észlelőrendszerek
17
A vízáramlási rendszer elvi modellje (2009) 95 700
95 700 vetőagyagos torlasztószigetelő zónákkal elválasztott 95 500 hidraulikai blokkok 95 500 közvetlen hidraulikai kapcsolatok a blokkon belül 95 300 95 300
95 100 95 100
ÉK–DNy csapású fő vízvezető zónák (pásztás felépítés) K–Ny csapású fő szigetelő többpakkeres agyagos zónák észlelőrendszerek ÉÉNy–DDK csapású komplex anizotróp szerkezetek
94 900 94 900
94 700 94 700 615 300 615 300
615 500 615 500
615 700 615 700
615 900 615 900
616 100 616 100
616 300 616 300
18
A hidrogeológiai vizsgálatok tanulságai a repedezettség és a vízvezető képesség között nincsen szoros kapcsolat a kőzetfizikai paraméterek változásából nem következtethetünk a vízföldtani jellegre a geotechnikai jellemzők és a vízföldtani tulajdonságok gyakorta ellentétes jellegűek a hidrogeológiai jellemzőket szinte kizárólag hidrogeológiai vizsgálatokkal lehet megismerni, kiterjeszteni 19
Köszönöm a figyelmet!
