Úvod zaverečná správa geoterm

zaverečná správa geoterm

E-mail Tlačiť

Záverečná geologická správa o výsledkoch  geotermálného vrtu v meste Sereď

 

Obsah

Úvod. 2

A. Základné údaje. 2

1.  Cieľ úlohy. 2

1.1 Údaje: 2

1.2  Údaje o projekte. 3

2. Charakteristika skúmaného územia a jeho doterajšia geologická preskúmanosť. 4

2.1 Geomorfologické pomery. 4

2.3   Preskúmanosť záujmového územia. 5

3. Postup riešenia geologickej úlohy. 11

3.1   Údaje o realizovaných prácach a použitej metodike. 11

3.2  Vykonané karotážne merania: 12

3.3      Konštrukcia geotermálneho vrtu. 13

4. Výsledky riešenia. 16

4.1 Geologické pomery, stratigrafia. 16

4.2 Krátkodobá čerpacia skúška. 21

4.3   Poloprevádzková čerpacia skúška. 22

B. Výpočet využiteľných množstiev termálnych vôd. 28

1. Hydrogeologická charakteristika územia. 29

1.1 Geologická stavba okolia Serede. 29

1.2 Hydrogeologické pomery. 33

2. Metodika výpočtu množstiev vôd. 38

3. Podklady a údaje na výpočet množstiev podzemnej termálnej vody. 38

3.1 Údaje klimatologické a hydrologické. 38

3.2 Hydraulické a hydrogeologické vlastnosti hornín v záujmovom území 41

3.3 Fyzikálno-chemické a technologické vlastnosti geotermálnej vody vrtu SEG-1. 43

3.4 Hydrogeochemická charakteristika termálnych vôd okolia Šerede. 52

3.5  Hydrochemické zaradenie geotermálnych vôd vrtu SEG-1. 58

4. Výpočet množstiev vôd. 61

4.1      Výpočet využiteľného množstva vôd. 61

4.2  Výpočet tepelno-energetického potenciálu vrtu SEG-1. 68

4.3 Kategorizácia a využiteľné množstvá podzemnej termálnej vody. 68

5. Podmienky ochrany a využívania podzemnej termálnej vody. 69

5.1 Ochrana množstva a akosti vôd, návrh ochranného pásma. 69

5.2 Vplyv využívania zdroja termálnej vody na životné prostredie. 69

6. Záver: 70

Použitá literatúra: 71

Zoznam príloh: 73

Zoznam obrázkov: 73

Zoznam tabuliek: 74

Informácia o uložení geologickej dokumentácie: 75

 

Úvod

 

Geologická úloha mala potvrdiť výskyt podzemnej termálnej vody v okolí Serede, ktorú je možné využívať na vykurovanie bytového komplexu v meste, ako i na dodávku teplej úžitkovej vody. Predpoklad možného energetického využitia termálnej vody na uvedený zámer vyplynul z doterajšieho úspešného využívania termálnej vody na vykurovanie bytového komplexu v Galante a v rekreačnej sfére v Diakovciach, Sládkovičove a Galante.

V práci sa muselo zohľadniť umiestnenie súčasných záchytných objektov, a to nielen v plošnom rozsahu, ale i hĺbkovom dosahu prípadných nových vrtov vo vzťahu k hĺbke zachytávaných kolektorov v okolitých využívaných vrtoch.

Odvŕtanie geotermálneho vrtu SEG-1 a následné využitie geotermálnej energie na účely vykurovania mesta Sereď umožní Mestskému bytovému podniku Sereď, spol. s r.o. jednak zníženie spotreby zemného plynu a jeho čiastočné nahradenie geotermálnou energiou ako aj zníženie emisií v meste a tým zlepšenie kvality životného prostredia. Na overenie projektovaných a predpokladaných parametrov geotermálneho vrtu v zmysle jeho geologického projektu boli na geotermálnom vrte SEG-1 vykonané hydrodynamické skúšky. Najskôr bola v decembri 2010 urobená krátkodobá trojdňová čerpacia skúška s následným meraním nástupu tlaku, a po prispôsobení technického vybavenia vrtu sa v čase 14. február – 7. apríl uskutočnila poloprevádzková hydrodynamická skúška v trvaní 52 dní. Počas oboch skúšok boli vykonané prístrojové merania na geotermálnom vrte ako pri voľnom prelive tak aj pri poloprevádzkovom čerpaní ponorným čerpadlom.

 

A. Základné údaje

1.  Cieľ úlohy

Cieľom geologickej úlohy bolo vybudovať geotermálny vrt, vykonať čerpacie skúšky a  následne výpočet množstiev podzemných termálnych vôd v kategórii B.

1.1 Údaje:

Názov geologickej úlohy:

Sereď  - využitie geotermálnych vôd na vykurovanie mesta Sereď.

 

Číslo geologickej úlohy: 05/2010

Dátum vyhotovenia: Jún 2011

Druh geologických prác: 

  • Komplexené geologické zhodnotenie lokality
  • Vrtné práce - hydrogeotermálny vrt s hĺbkou 1800 m, zabudovanie vrtu vrátane osadenia filtrov, krátkodobá a poloprevádzková hydrodynamická skúška so separáciou plynov a zistenie hlavných zložiek plynového obsahu, karotážne merania, hydrogeochemické zhodnotenie termálnej vody a jej technologických vlastností.

 

Etapa geologického prieskumu: Podrobný hydrogeologický prieskum na termálne podzemné vody

 

Objednávateľ: Mestský bytový podnik Sereď, spol. s r.o., Legionárska 1127, 926 01  Sereď,

IČO: 34138561

Zhotoviteľ geologickej úlohy: SLOVGEOTERM a.s., Palisády 39, 811 06 Bratislava, Číslo geologického oprávnenia – Por.č. 104/PO, číslo 5546/2008-9.3, dátum vydania Geologického oprávnenia – 28.02.2008.

 

Názov a identifikačného číslo katastrálneho územia, názov a číselný kód obce, okresu a kraja:

Obec:                      Sereď                         č.k.ú. 855 251             kód obce 504 009

                                                                   IČÚTJ: 8552501         IČZÚJ: 504 902

Okres:                     Sereď                         202

Kraj:                        Trnavský                     2

 

Číslo parcely:  3678/1 – umiestnenie čerpacieho vrtu a časti prívodného potrubia

                        3086/1 – zvyšná časť prívodného potrubia a odvádzacie potrubie využitej

                                       geotermálnej vody,

 

    3128/1 -  napojenie prívodného potrubia na kotolňu č. V, sídlo kotolne č. V

Geodetické zameranie vrtu SEG-1 je príloha č. 2 v „Prílohy Slovgeoterm“.

1.2  Údaje o projekte

 

Prieskumné územie „Sereď– termálne podzemné vody“ (mapka prieskumného územia Príloha č.1) bolo určené Ministerstvom životného prostredia SR, Odbor geologického práva a zmluvných vzťahov, vydaním Rozhodnutia o určení prieskumného územia dňa 25. júla, 2008 pod číslom 8202/2008-9.3 pre Mestský bytový podnik Sereď, spol. s r.o.

2. Charakteristika skúmaného územia a jeho doterajšia geologická preskúmanosť

 

2.1 Geomorfologické pomery

 

Záujmové územie, širšie okolie Serede, je z hľadiska geomorfologického členenia SR súčasťou oblasti Podunajská nížina, celku Podunajská rovina, ktorá je ohraničená na severovýchode Podunajskou pahorkatinou. Územie je rovinného charakteru s miernymi terénnymi depresiami, má celkový pozvoľný spád od severu k juhu a juhovýchodu. Od nadmorských výšok severne od Serede 129 – 131 m n.m. poklesáva nadmorská výška postupne na 121 m n.m. pri Abraháme, 115 m n.m. pri Diakovciach a pri Kráľovej na 116 m n.m. Do okolia Serede zasahuje z východnej strany Nitrianska tabuľa, zo severnej časti Dolnovážska niva ako okrajové časti Podunajskej roviny. Úzky pás Dolnovážskej nivy a vyvýšenej SZ časti pahorkatiny medzi Hlohovcom a Sereďou je nárazovým brehom Váhu s charakteristickým vývojom zosuvov.

Geomorfologická mapa územia okolo Serede je na obr. 1.

Mapové zobrazenie územia v mierke 1: 100 000 je na topografickej sekcii 45-1 Galanta.

Územie je intenzívne poľnohospodársky obrábané. Mesto Sereď sa nachádza v  západnej  časti Nitrianskeho kraja a  leží  na  pravom  a  ľavom  brehu  dolného  toku Váhu  na  17°  52'  30" východnej  dĺžky  a  48°  9'  30"  severnej  šírky  v  nadmorskej  výške  118,8 m.  Sereď sa rozkladá na úrodnej nížine na rovine vo výmere 4.497 ha.   Záujmové územie podľa geomorfologického členenia Slovenska (Mazúr a Lukniš in  Geomorfologické členenie SSR a ČSSR,  1986)  patrí  do  provincie  Západopanónska  panva,  subprovincie Malá Dunajská kotlina, oblasti Podunajská nížina a celku Podunajská rovina. 

  Povrch  terénu  je mierne  členitý,  z morfologicko-morfometrických  typov  reliéfu (Atlas krajiny, 2002)  sú  zastúpené  typy  -  roviny nerozčlenené  a roviny horizontálne rozčlenené. Zo základných erózno-denudačných typov je zastúpený  reliéf rovín a nív.

 

Obr. 1:  Geomorfologické členenie záujmového územia

 

2.3   Preskúmanosť záujmového územia

 

Z hľadiska riešenej problematiky je záujmové územie  - okolie Serede – pomerne dobre preskúmané. V rozsahu galantskej priehlbiny na cca 280 km2 bolo vyhĺbených 6 hydrogeotermálnych vrtov s hĺbkou 905 – 2 100 m a 3 štruktúrne vrty naftového  prieskumu s hĺbkou 2 251 – 3 303 m. V bezprostrednom okolí galantskej priehlbiny boli vyhĺbené 3 hydrogeotermálne vrty s hĺbkou 2 500 m. Vrty priniesli poznatky o geologickej stavbe územia,  hydrogeotermálnych pomeroch, overili kvantitatívne a kvalitatívne parametre zistenej geotermálnej vody, jej technologické vlastnosti. Vrty hĺbené ako čerpacie ( Di – 2, HTŠ – 2) boli bezprostredne po odskúšaní dané na využívanie. Mapa záujmového územia s existujúcimi využívanými aj nevyužívanými geotermálnymi vrtmi je na obr. 2.

 Ako prvý zhodnotil prognózne zdroje geotermálnych vôd  M. Fendek, ( in O. Franko et al., 1984) v rámci hodnotenia výsledkov hydrogeotermálnych vrtov v rozsahu Centrálnej depresie. Prognózne zdroje boli vyčíslené pre hĺbkovú úroveň 1 500 m, teplotu 600C.

Prognózne zdroje geotermálnej vody boli stanovené pre 3 varianty exploatácie:

-          exploatáciu nepretržitú, prelivom

-          exploatáciu sezónnu, prelivom

-          exploatáciu nepretržitú, čerpaním

Pre Centrálnu depresiu boli výpočtové uzly stanovené v pravidelnej sieti 6 km.

Pre galantskú priehlbinu boli prognózne zdroje stanovené takto:

- exploatácia nepretržitá, čerpaním  240     l.s-1

- exploatácia sezónna, prelivom       137,5  l.s-1

- exploatácia nepretržitá, prelivom   104,7  l.s-1  

 

Centrálna depresia bola predmetom hodnotenia z pohľadu možností likvidovať tepelne využitú geotermálnu vodu reinjektážou ( M. Fendek – D. Bodiš,1988). Závery zužujú hodnotenie na hĺbky okolo 2 000 m a do popredia kladú čerpanie a likvidáciu geotermálnej vody systémom reinjektáže. Pre tento prípad boli tiež vyčíslené prognózne zásoby, vychádzajúce z geotermickej bilancie. V rámci vyhľadávacieho prieskumu geotermálnych vôd v rokoch 1997 a 1998 boli zhodnotené možnosti odberu vôd z jestvujúcich vrtov v galantskej priehlbine (Bondarenková, Z – Vranovská, A., 1998). Okrem sledovania režimu exploatácie využívaných vrtov, boli vykonané opakované hydrodynamické skúšky, režimové merania kvalitatívnych parametrov geotermálnych vôd. Poloprevádzkové hydrodynamické skúšky boli robené počas maximálneho odberu vôd z využívaných vrtov.

Na východnom okraji galantskej priehlbiny boli hĺbené 2 hydrogeotermálne vrty HTŠ – 1 a HTŠ – 2, ktoré priniesli poznatky o kolektoroch  v hĺbke  800 – 1 200 m. Geotermálne vody z nich neboli do výpočtu zahrnuté  a boli hodnotené ako samostatné vrty s výlučným možným využitím vody z nich získanej na rekreačné účely   ( podľa  teploty vody zodpoveda-júcej hĺbke uloženia kolektorov ). Prírodné a  využiteľné množstvo geotermálnej vody a jej tepelná energia boli hodnotené na základe modelového riešenia geotermálnej vody z reálnych a fiktívnych vrtov.

Pre využívané vrty sú využiteľné množstvá stanovené nasledovne:

vrt FGG - 1                   12,5 l.s-1

vrt FGG – 2,3                34,0 l.s-1   

vrt Di – 2                       14,5 l.s-1

vrt HTŠ – 2                   4,5 l.s-1

Doplňujúce výpočty prírodných zdrojov sa opierali o geotermickú bilanciu, ktorá bola robená pre územie galantskej priehlbiny. Jej výsledky poukázali na priaznivé geotermické podmienky v priehlbine  z hľadiska zabezpečenia trvalej teploty geotermálnej vody počas poloprevádzkového využívania vrtov.

Na doplnenie poznatkov o hydrogeotermálnych pomeroch  v hĺbke pod  2 000 m uvádzame i výsledky vrtov FGV – 1 Vlčany, FGTv – 1 Tvrdošovce a VDK 15 situovaných mimo vymedzenej štruktúry. Z týchto vrtov sa z hĺbok pod 2 000 m zistili geotermálne vody s mineralizáciou 6,6 – 20 g.l-1. Úseky vrtov boli od hĺbky 2 000 resp.    2 200 m vyradené z využívania. Teplota geotermálnej vody z uvedených úsekov vrtov sa pohybovala v rozmedzí 85 – 910C.

V súčasnej dobe sú v okolí využívané  vrty FGG – 1 Vincov Les, FGG – 2,3 v Galante, Di –1,2 v Diakovciach. Vrtmi (okrem Di – 1) sú zachytené vody v dvoch hĺbkových intervaloch 1 200 – 1 600 m a   1 600 – 2 100 m s odlišnými fyzikálno – chemickými parametrami a to nielen  v rámci hĺbkových rozdielov zachytenia, ale i v rámci zachytenia  vyčlenených intervalov. Prehľad o využívaných i t.č. nevyužívaných vrtoch a základných parametroch geotermálnych vôd uvádza tab.1 a ich rozmiestnenie obr. 3.

Z hľadiska celoročného rozloženia odberov geotermálnej vody sa maximálne odbery z jednotlivých hĺbkových úrovní časovo nekryjú. Nerovnomerné odbery z       FGG – 2,3 a ich striedavé využitie na dodávku TÚV so zníženým odberom vody v letnom období, majú priaznivý vplyv na regeneráciu vrtov. Podobnú regeneráciu vrtov v zimnom období zabezpečujú znížené odbery z vrtov Di – 2, resp. FGG – 1 na temperovanie prevádzkových objektov.

        Súčasné odbery podzemnej vody v galantskej priehlbine v roku 2009 boli nasledovné (Ročenka SHMÚ, 2010):

Vrt FGG-1   Vincov Les      1,39 l.s-1

Vrt HGS-2   Vincov Les      0,11 l.s-1

Vrt HgVL-1 Vincov Les      1,40 l.s-1

Vrt Di-1        Diakovce         1,15 l.s-1

Vrt FGG-2   Galanta           6,66 l.s-1

Vrt FGG-3   Galanta           9,73 l.s-1

Vrt Di-2        Hor. Saliby      2,68 l.s-1

Vrt Di-3        Hor. Saliby      7,49 l.s-1

 

V r. 2011 pribudol geotermálny vrt GTŠ -1 v Šali so schváleným využiteľným množstvom 15 l.s-1.

 

 

 

 

 

 

Obr. 3: Prehľadná situácia hlbokých vrtov v okolí Serede (A. Biela, 1978, H.Tkáčová, 1994)

 

Tab. 1  Prehľad využitia hydrogeotermálnych vrtov v okolí Serede (Halás, O., Bondarenková, Z., 2008)

Lokalita

Galanta

Vincov Les

Diakovce

Šaľa

D. Klatov

Vrt

FGG-2

FGG-3

FGG-1

Di-1

Di-2

GTŠ-1

HTŠ-1

HTŠ-2

VDK-15

Hĺbka (m)

2101

2100

1990

800

1551

1800

902

1200

2400

Exploat. úsek (m)

1706 - 2032

1731 - 1998

1212 - 1413

790 - 800

1416 - 1535

1480 – 1615

515 - 801

880 - 1169

1425 - 2222

Výdatnosť (l/s)

15,7

18,0

12,5

/3/

14,7

15,0

/0,22/

3 - 4,5

15

Teplota vody (°C)

80

78

62

37

68

70

22,9

41 - 44,5

74

Mineralizácia (g/l)

4,9

5,9

3,2 - 3,8

0,475

2,11

4,475 – 5,270

0,5

1,6

2,6

Celkový obsah plynu (l/m3)

202,78

399,4

109 - 133,79

-

79,35

295,6 – 399,3

-

36,8

560

Technol. vlastnosti

mierne korozívne

priame použitie po odplynení

vhodné na priame použitie

 

korozívne

Exploatácia

čerpaním

prelivom

čerpaním

prelivom

čerpaním

nevyuž.sa

nevyuž.sa

prelivom

Režim exploat.

celoroč. nerovnomerný

sezónny

sezónny

sezónny

 celoročný nerovnom.

 

nevyužívajú sa

celoročný nerovnom.

Likvidácia vôd

povrchový recipient

recipient

recipient

kanalizácia recipient

recipient

 

-

-

recipient

Využitie GTV

vykurovanie sídliska

rekreač.

rekreačné + vykurovanie

vykurovanie sídliska

-

-

poľnohosp. výroba

 

 

 

3. Postup riešenia geologickej úlohy

 

V prvej etape geologických prác boli zhodnotené geologické, hydrogeologické a geotermálne podmienky, na základe ktorých bol vypracovaný geologicko-technický projekt vrtu SEG-1.

Vrtné práce na lokalite začali vo októbri 2010 maďarskou spoločnosťou VIKUV Csegléd, vrt bol dokončený a vystrojený v decembri 2010, pričom realizovaný bol podľa platných noriem a predpisov Slovenskej republiky. Počas vrtného procesu sa vyhodnocovali vrtné úlomky.  Po ukončení vrtu boli vykonané hydrodynamické skúšky. Následne bola vypracovaná záverečná správa a výpočet množstiev podzemných vôd v kategórii B. Harmonogram prác je príloha č. 10 v „Prílohy SLOVGEOTERM“.

3.1   Údaje o realizovaných prácach a použitej metodike

 

Po vyhotovení železobetónového základu a nasťahovaní súpravy FA-12 a jej inštalácii sa najskôr cez navážky a suť prevŕtal tzv. komín do hĺbky 4,7 m a potom začali samotné vrtné práce osadením riadiacej kolóny priemeru 506 mm do hĺbky 47,0 m a táto bola izolovaná zápažnicovou cementáciou. Potom bola odvŕtaná kolóna priemeru 432 mm do hĺbky 99,0 m a vystrojená pažnicou priemeru 355 mm a zacementovaná.

Vrt bol ďalej hĺbený valivým dlátom ø 12 ¼“ do hĺbky 663 m a následne sa osadila  pažnica priemeru 9 5/8“, ktorá bola takisto zacementovaná zápažnicovou cementáciou.

    Po vytvrdnutí cementu sa pokračovalo vo vŕtaní valivým dlátom ø 8 ½“ do hĺbky 1600 m. Vykonalo sa karotážne meranie a následne bola zabudovaná pažnica ø 7“ a nad pätou rúry ø 7“ ľavotočivou uvoľňovacou rúrou bola osadená filtrová časť. V hĺbkovom intervale 600 až 1600 m bola pažnica odizolovaná cementáciou. Po cementačnom kľude vrtné práce pokračovali profilom ø 6 ¼“ do 1800 m, po karotážnom meraní sa zabudovali filtre priemeru 4 ½“ x 6,35 mm s prekrytím 91,13 m. Filtre sú typu Johnson, nerezové so štrbinami 0,4 mm. Po zabudovaní filtrov boli pažnice v úrovni uvoľňovacej rúry rozpojené a vystrojovacie rúry boli vytiahnuté.

Hustota výplachu pri vŕtaní bola udržiavaná okolo 1,14 t.m-3 po hĺbku 469 m, ďalej okolo 1,16 t.m-3 až po 570,0 m, odtiaľ po hĺbku 628,0 m sa hustota výplachu pohybovala v rozmedzí 1,08 t.m-3 až 1,13 t.m-3,  Parametre výplachu sa kontrolovali po hĺbku 600 m raz za pracovnú zmenu, potom v hodinových intervaloch. Po hĺbku 842 m bola hustota použitého výplachu 1,04 – 1,06 t.m-3, od tejto hĺbky až po 1088 m 1,12 – 1,16 t.m-3, odtiaľ po 1153 m okolo 1,20 -1,21 t.m-3, potom sa hustota znížila späť na 1,10 až 1,16 t.m-3 až po 1360 m. Od tejto hĺbky sa zase vrátila k hodnote 1,20 – 1,22 t.m-3  po 1600 m, a od tejto hĺbky až po konečnú sa používal výplach s hustotou od 1,1 do 1,14 t.m-3.

    Po zabudovaní filtrov bolo výplachové médium odstránené a pokračovalo sa s premývaním filtrov kompresorovaním maximálnou výdatnosťou až do vyčistenia vrtu. Počas čistiaceho čerpania sa merali a zaznamenávali prevádzkové hodnoty ako výdatnosť, teplota a hladina vody v dvojhodinových intervaloch. Pred zabudovaním ponorného čerpadla bola pri voľnom výtoku osadená na ústí vrtu normalizovaná hlava vrtu s hlavným posúvačom NA ø 150 mm a s bočnými posúvačmi NA 150 mm.

 

3.2  Vykonané karotážne merania:

 

Pred zapažením odvŕtaných úsekov vrtu boli vykonané karotážne merania na zistenie litologického profilu vrtu, určenie hraníc medzi zvodnenými vrstvami a izolátormi a zistenie umiestnenia prítokov termálnej vody do vrtu. Výsledky meraní slúžili pre návrh úsekov, ktoré budú otvorené pre ťažbu geotermálnej vody a opatrené filtrami ako aj pre návrh konečného zabudovania vrtu. Merané boli veličiny:

 

  • Odporové merania
  • SP – meranie spontánnej polarizácie
  • Mikroodporové meranie
  • Term. gama karotáž
  • Kavernometria
  • Termometria
  • Meranie teploty na dne vrtu

 

Po vyčistení vrtu sa uskutočnila 7-dňová hydrodynamická skúška s nasledujúcimi meraniami:

 

  • Kontrola hĺbky vrtu
  • Reometrovanie
  • Termálny profil
  • Meranie tlakového gradientu
  • Meranie výdatnosti 3 x 24 hod
  • Meranie tlakov na povrchu a v hĺbke
  • Odbery vzoriek vody a plynu na analýzy

 

 

3.3        Konštrukcia geotermálneho vrtu

 

Konštrukcia geotermálneho vrtu SEG-1 je znázornená na obrázku č.5.

 

Paženie:

 

od   0,00 m       do     4,70 m,    Ø 820 mm x 5 mm             špirálovite zvárané oceľové rúry,

 

od   0,00 m       do     47,00 m,    Ø 506 mm x 5 mm                      špirálovite zvárané oceľové rúry,

zapažnicová cementácia,

od   0,00 m       do     99,00 m,    Ø 355 mm x 5 mm                      špirálovite zvárané oceľové rúry,

 

od   0,00 m        do    663,00 m,   Ø 244,5 mm x 8,94 mm  oceľové rúry 9 5/8“, API štandard,

                                                                                              zapažnicová cementácia      

od   609,0 m    do    1600,0 m, Ø 177,8 mm x 8,05 mm      oceľová rúra 7“, API štandard,

                                                                                              zapažnicová cementácia

od  1580,0 m   do    1800,00 m, Ø 101,6 mm x 6,35 mm    oceľová rúra 4“, API štandard, vo

                                                                                              zvolených úsekoch vystrojenie

                                                                                              nerezovým filtrom typu Johnson

                                                                                              so štrbinami 0,4 mm

 

Umiestnenie filtrov:

 

1.         Ø 177,8 mm               od  1504,88 m            do 1519,46 m

2.         Ø 177,8 mm               od  1535,77 m            do 1548,05 m

3.         Ø 177,8 mm               od  1565,20 m            do 1577,96 m

4.         Ø 101,6 mm               od  1635,81 m            do 1645,81 m

5.         Ø 101,6 mm               od  1694,38 m            do 1704,39 m

6.         Ø 101,6 mm               od  1741,24 m            do 1760,48 m

7.         Ø 101,6 mm               od  1766,49 m            do 1778,75 m

 

Po ukončení hydrodynamických skúšok bola hlava vrtu adaptovaná pre trvalú prevádzku podľa nasledujúcej schémy na obr. 4:

 

     Obr. 4: Schéma konštrukcie zhlavia vrtu SEG-1 pre trvalú prevádzku

 

 

 

 

Obr. 5: Konštrukcia geotermálneho vrtu SEG-1, Sereď. 

4. Výsledky riešenia

4.1 Geologické pomery, stratigrafia a litológia

 

Vrt SEG-1 bol hĺbený ako bezjadrový v intervale 0 – 1800 m. V priebehu hĺbenia vrtu boli odoberané vrtné úlomky v 5 m intervaloch. Zistené boli pieskovce, sliene, piesčité sliene, piesčité ílovité vrstvy, resp. súvrstvie pozostávajúce z navzájom sa striedajúcich a vzájomne prechádzajúcich a prelínajúcich sa vrstiev týchto litologických typov. Vývoj primeraných a dostatočne mocných pieskovcových fácií bol overený v nasledujúcich hĺbkach:

 

  1:   701,4 – 705,1 m               2.   806,0 –   809,8 m             3.   851,4 –   858,3 m

  4.   869,2 – 874,0 m               5.   959,7 –   964,7 m             6. 1033,1 – 1043,1 m

  7. 1093,5 – 1097,4 m             8. 1108,6 – 1112,3 m             9. 1176,9 – 1184,4 m

10. 1200,9 – 1205,8 m           11. 1295,1 – 1298,2 m           12. 1306,4 – 1310,1 m

13. 1348,0 – 1353,5 m           14. 1410,0 – 1417,4 m           15. 1506,1 – 1509,4 m

16. 1538,0 – 1542,5 m           17. 1567,6 – 1571,1 m           18. 1592,8 – 1597,7 m

19. 1636,2 – 1641,2 m           20. 1694,5 – 1701,3 m           21. 1748,6 – 1752,3 m

22. 1756,2 – 1760,2 m           23. 1768,7 – 1775,5 m

           

Stratigrafia

 

0 – 47 m                 kvartér             kvartérne sedimenty, štrky, piesky,

47 – 520 m             dák                  striedanie polôh pieskov, ílovitých pieskov, ílov

520 m – 660 m       pont - panón   striedanie polôh pieskov, ílovitých pieskov, ílov       

660 m – 1800 m     panón              striedanie slieňov, piesčitých slieňov až slieňovitých

                                               pieskov,  pieskovcov

 

Litológia

 

Hĺbka                                 litologický profil

661 m – 663 m                   piesčitý íl

663 m – 666 m                   pieskovec

666 m – 679 m                   piesčitý slieň                                                                         

679 m – 681 m                   slienitý piesok                                                                         

681 m – 684 m                   slieň

684 m – 701,4 m                piesčitý slieň

701,4 m – 705,1 m                         pieskovec

705 m – 709,5 m                slieň

709,5 m – 713 m                pieskovec

713 m – 728 m                   piesčitý slieň

728 m – 731 m                   slieň

731 m – 734,5 m                piesčitý slieň

734,5 m – 748,5 m             slieň

748,5 m – 752 m                piesčitý slieň

752 m – 753,5 m                slieň

753,5 m – 756 m                pieskovec

756 m – 759 m                   slieň

759 m – 764 m                   slieňovitý piesok

764 m – 768 m                   slieň

768 m – 770 m                   slieňovitý piesok

770 m – 778 m                   piesčitý slieň

778 m – 779 m                   pieskovec

779 m – 787 m                   slieňovitý piesok

787 m – 794 m                   slieň

794 m – 797 m                   slieňovitý piesok

797 m – 806 m                   slieň

806 m – 809,8 m                pieskovec

809,8 m – 822 m                slieň

822 m – 827 m                   slieňovitý piesok

827 m – 841 m                   piesčitý slieň

841 m – 846 m                   slieň

846 m – 848 m                   slieňovitý piesok

848 m – 851,4 m                slieň

851,4 m – 858,3 m             pieskovec

858,3 m – 864 m                slieň

864 m – 866 m                   pieskovec

866 m – 869 m                   slieň

869,2 m – 874 m                pieskovec

874 m – 882 m                   slieň

882 m – 888 m                   piesčitý slieň

888 m – 934 m                   slieň

934 m – 944 m                   piesčitý slieň

944 m – 945 m                   slieňovitý piesok

945 m – 959,7 m                piesčitý slieň

959,7 m – 964,7 m                         pieskovec

964,7 m – 1003 m              slieň

1003 m – 1004 m               slieňovitý piesok

1004 m – 1027 m               slieň

1027 m – 1028,5 m                        pieskovec

1028,5 m – 1033 m                        piesčitý slieň

1033,1 m – 1043,1 m         pieskovec

1043,1 m -1048 m              slieň

1048 m – 1050 m               pieskovec

1050 m – 1060,5 m                        slieň

1060,5 m – 1062,5 m         pieskovec

1062,5 m – 1069 m                        piesčitý slieň

1069 m – 1073 m               slieňovitý piesok

1073 m – 1087 m               slieň

1087 m – 1091 m               pieskovec

1091 m – 1094 m               slieň

1093,5 m – 1097,4 m         pieskovec

1097,4 m – 1108,6 m         slieň

1108,6 m – 1112,3 m         pieskovec

1112,3 m – 1116 m            slieň

1116 m – 1118 m               pieskovec

1118 m – 1121 m               slieňovitý piesok

1121 m – 1127 m               slieň

1127 m – 1130 m               pieskovec

1130 m – 1134 m               slieňovitý piesok

1134 m – 1136 m               pieskovec

1136 m – 1140 m               piesčitý slieň

1140 m – 1141 m               pieskovec

1141 m – 1161 m               slieň

1161 m – 1163,5 m                        pieskovec

1163,5 m – 1167 m            piesčitý slieň

1167 m – 1169 m               pieskovec

1169 m – 1176,9 m                        slieň

1176,9 m – 1184,4 m         pieskovec

1184,4 m – 1186 m            slieňovitý piesok

1186 m – 1200,9 m                        slieň

1200,9 m – 1205,8 m         pieskovec

1205,8 m – 1214,5 m         slieňovitý piesok

1214,5 m -1216 m              slieň

1216 m – 1226 m               piesčitý slieň

1226 m – 1227 m               pieskovec

1227 m – 1242 m               slieň

1242 m – 1243,5 m                        pieskovec

1243,5 m – 1267 m            slieň

1267 m – 1268 m               pieskovec

1268 m – 1272,5 m            slieň

1272,5 m – 1273,5 m         pieskovec

1273,5 m – 1291 m            slieň

1291 m -1293 m                 pieskovec

1293 m – 1295 m               piesčitý slieň

1295,1 m – 1298,2 m         pieskovec

1298,2 m – 1301 m            slieň

1301 m - 1302 m                pieskovec               

1302 m – 1306,5 m                        slieň

1306,4 m – 1310,1 m         pieskovec

1310,1 m – 1343 m                        slieň

1343 m – 1344 m               slieňovitý piesok

1344 m – 1348 m               piesčitý slieň

1348 m – 1353,5 m            pieskovec

1353,5 m – 1362,5 m         slieň

1362 m – 1364 m               pieskovec

1364 m – 1376,5 m            slieň

1376,5 m -  1378 m            pieskovec                                                                             

1378 m -1398 m                 slieň                                                                                      

1398 m – 1402 m               piesčitý slieň

1402 m – 1410 m               slieň

1410 m -  1417,4 m            pieskovec

1417,4 m – 1422 m                        slieň

1422 m – 1423 m               slieňovitý piesok

1423 m – 1470,4 m                        slieň

1470,4 m – 1472 m            slieňovitý piesok

1472 m – 1484 m               piesčitý slieň

1484 m – 1486 m               pieskovec

1486 m – 1506,1 m            piesčitý slieň

1506,1 m – 1509,4 m         pieskovec

1509,4 m – 1516,5 m         piesčitý slieň

1516,5 m – 1526 m            slieň

1526 m – 1527,5 m            piesčitý slieň

1527,5 m – 1538 m            slieň

1538 m – 1542,5 m                        pieskovec

1542,5 m – 1567,6 m         slieň

1567,6 m – 1571,1 m         pieskovec

1571,1 m – 1577 m            slieňovitý piesok

1577 m – 1578 m               pieskovec

1578 m – 1584,5 m                        slieň

1584,5 m – 1588,5 m         slieňovitý piesok

1588,5 m – 1592,8 m         slieň

1592,8 m – 1597,7 m         pieskovec

1597,7 m – 1599,5 m         slieň

1599,5 m – 1603,5 m         piesčitý slieň

1603,5 m – 1611,5 m         slieň

1611,5 m – 1613,5 m         pieskovec

1613,5 m – 1619,5 m         slieň

1619,5 m – 1624 m                        piesčitý slieň

1624m – 1629,5 m             slieň

1629,5 m – 1631 m            pieskovec

1631 m – 1636,2 m                        slieň

1636,2 m – 1641,2 m         pieskovec

1641,2 m – 1694,5 m         slieň

1694,5 m – 1701,3 m         pieskovec

1701,3 m – 1707,3 m         piesčitý slieň

1707,3 m – 1708,2 m         pieskovec

1708,2 m – 1741,7 m         slieň

1741,7 m – 1743,2 m         pieskovec

1743,2 m – 1745 m            slieň

1745 m – 1748,6 m            slieňovitý piesok

1748,6 m – 1752,3 m         pieskovec

1752,3 m – 1756,2 m         slieň

1756,2 m – 1760,2 m         pieskovec

1760,2 m – 1768,7 m         piesčitý slieň

1768,7 m – 1775,5 m         pieskovec

1775,5 m – 1800 m            slieň 

4.2 Krátkodobá čerpacia skúška

 

Po prečistení vrtu čerpaním po dovŕtaní a výmene výplachových kvapalín za vrstvovú vodu sa po osadení merných čidiel vykonali dňa 21.11. 2010 (I. časť) a 2.12.2010 (II.časť) karotážne merania a po ich vyhodnotení a zabudovaní vrtu sa dňa 17.12.2010 začala krátkodobá čerpacia skúška na zistenie východiskového stavu vrtu, pri ktorej bol zistený voľný preliv 400 l.min-1 (6,67 l.s-1) pri ustálenej hladine 0,7 m nad úrovňou terénu (126,63 m n.m.).  

Statická hladina vo vrte sa ustálila na hodnote + 5,1 m k úrovni terénu.

Výsledky merania výdatnosti v závislosti na hĺbke zaklesnutia hladiny sú v na obrázku č. 6. Výsledky meraní sú tiež uvedené v meračských správach v prílohe Geologická dokumentácia – Merania na vrte SEG-1.

Za konštantnej výdatnosti 550 l.min-1  (9,17 l.s-1) – 560 l.min-1 (9,33 l.s-1)  boli urobené prístrojové merania – teplotný gradient, tlakový gradient a reometria a po ich skončení sa meral nástup tlaku (obrázok č. 7).

Odber vzoriek vody a odplynu a ich odvoz do laboratórií TECHNO-VÍZ Kft. v Solnoku sa uskutočnil dňa 9.12.2010 o 9:00 hod, pričom bol meraný aj fázový pomer plyn/voda.

 

 

Obr. 6: Závislosť hladiny na výdatnosti (krivka výdatnosti)

 

Obr. 7 : Nástup tlaku

 

4.3   Poloprevádzková čerpacia skúška

Poloprevádzková hydrodynamická skúška sa uskutočnila v čase od 14. februára 2011 do 9. marca 2011 vrátane s následným predĺžením až do 4. apríla kvôli pomalej stabilizácii hodnôt.

Do začiatku poloprevádzkovej skúšky merania bol vrt prevádzkovaný pri voľnom prelive. 14.febr.2011 bol zaznamenaný pozitívny preliv vo výške 400 l/min. Potom bolo inštalované do vrtu ponorné čerpadlo a začala sa čerpacia skúška.

Pri voľnom prelive 400 l/min s uvažovaním dynamickej prevádzkovej rovnováhy bola statická hladina na úrovni + 0,7 m.

Po spustení čerpadla sme vrt prevádzkovali s výdatnosťou 560-550 l/min. Po cca 2 dňoch sa prevádzková hladina ustálila v hĺbke -17,4 - 17,5 m, potom stupňovite klesala. Pri nezmenenej výdatnosti sa očakávalo ustálenie pomerov. Po druhom dni v hĺbke -26,74 a po treťom dni v úrovní – 31,64 m sa zdanlivo ustaľovala hladina.

Dňa 20.febr.2011 bola výdatnosť zvýšená na 720 l/min (12 l/s). Čerpanie bolo medzi 22.febr.  a  2.marcom viackrát (6) prerušené pre výpadok elektrického prúdu, neskôr tieto poruchy boli eliminované.

Tak prevádzková hladina ako hĺbkový tlak vykazovali klesajúcu tendenciu. Medzi 5 až 9 marcom pri postupnom znižovaní výdatnosti zo 720 l/min na 600 l/min hodnoty tlaku a hĺbka prevádzkovej hladiny ďalej kolísali. 14.marca 2011 pri výdatnosti 600 l/min (10 l/s)  hladina vody poklesla na – 73,9 m a hĺbkový tlak zodpovedal hodnote 13,4972 MPa. Následne bola vykonaná opätovná úprava čerpaného množstva na 540 l/min. Prevadzková hladina dňa 18.marca bola v úrovni  - 70,52 m.

V časovom intervale medzi 18-25 marca bolo nariadené kompresorovanie vrtu, čo bolo vykonané. Od 25.marca po opätovnej inštalácii ponorného čerpadla sa pokračovalo v meracích prácach.

Úroveň hladiny vody sa vyvinula nasledovne :

  • 26.03.2011  Q = 540 l/min (9 l/s)  - h: - 60,20 m, tlak v hĺbke 1450 m  o: 13,522 MPa (klesá)
  • 27.03.2011   Q = 660 l/min (11 l/s) – h: - 72,90 m, tlak v hĺbke 1450 m 13,4402 MPa (klesá)
  • 29.03.2011     Q = 540 l/min (9 l/s) – h : - 69,15 m, tlak v hĺbke 1450 m p= 13,4782 MPa (takmer ustálený)
  • 04.04.2011      Q = 480 l/min. (8 l/s)  - h : - 67,30 m, tlak v hĺbke 1450 m p = 13,4916 MPa (takmer ustálený)

 

Dňa 14.04.2011 nasledovalo meranie nástupu hladiny (tlaku), po tomto meraní sa opäť začerpalo na dobu 24 hod, pri ktorom sa opäť vykonali merania na sledovanie vývoja ustaľovania hladiny.

Hodnoty meraní a grafické spracovanie uvádzame v prílohách.

 

Meranie teploty:

Hodnoty teplôt pri rozličných hodnotách výdatnosti sa rýchle stabilizovali. Teplota vytekajúcej vody kolísala medzi 66-68 °C, kým teploty namerané v hĺbke 1450 m kolísali medzi 74,0 – 74,5 °C. Údaje teplôt k jednotlivým výdatnostiam a/alebo časovým údajom sú uvedené v priložených tabuľkách.

Teplota na päte vrtu v hĺbke 1795 m je 82,8 °C. Hodnota recipročného teplotného gradientu je Gg = 24,66  m/°C

Diagramy meraní sú v časti Prílohy – Geologická dokumentácia.

Meranie tlakového gradientu:

Na diagramoch tlakového gradientu zostrojeného na základe meraní pri rozdielnych stupňoch výdatnosti nemožno vyznačiť úroveň bodu evázie. Bolo ho však možné stanoviť výpočtom na základe merania fázového pomeru a rozborov rozpustených a uvoľnených plynov (tab. 14). Diagramy meraní sú v prílohách.

Reometria:

V súvislosti s prevádzkou geotermálneho vrtu dávajú nepriamu odpoveď na technický stav  studne reometrické merania. V priebehu dlhodobého čerpania sa postupne  zmenili pomery prítokov z jednotlivých filtrov umiestnených v rôznych hĺbkach: kým na začiatku meraní 2/3 množstva čerpanej vody pochádzalo z filtrov pod úrovňou 1600 m, ku koncu čerpania sa pomer zmenil v tom zmysle, že dominancia pomeru výdatnosti sa zmenila a podstatnú časť vody priteká cez filtre v hĺbke 1500-1600 m. Graficky je distribúcia prítokov do vrtu znázornená na obr. 8, vývoj podieľania sa jednotlivých filtrov na celkovom prietoku v čase je znázornený na obr. 9a, číselne je distribúcia prítokov cez jednotlivé filtre uvedená v tab. 2. Nebola zistená závislosť percentuálneho podielu filtrov na celkovej výdatnosti vrtu  (čerpanom množstve) – obr. 9b. Diagramy a číselné údaje reometrovania sú podrobnejšie uvedené v príslušných prílohách.

Nový dynamický rovnovážny stav sa vytvoril pri výdatnosti 480 l/min.

Po odstavení prevádzkovania vrtu v stave vytvorenia novej rovnováhy môže nastať znova pozitívny preliv z vrtu.

Meranie nástupu hladiny (tlaku):

Po stupni čerpania pri výdatnosti 480 l/min sme uskutočnili merania nástupu hladiny (tlaku), namerané hodnoty sú graficky znázornené na obr. 10. Z údajov meraní  medzi 10 a 100 minútami bolo možné stanoviť priepustnosť bezprostredného okolia vrtu:

 

a)      Priemerná priepustnosť otvorených úsekov vrtu :

K = 0,90 x 10-13 m2

b)      Priemerná priepustnosť bezprostredného okolia vrtu :

                             K = 1,17 x 10-13 m2

Na základe týchto údajov je koeficient produktivity vrtu

                                         PR = 1,3

 

Pretože hodnota je väčšia než  1  v bezprostrednom okolí vrtu nie je možné predpokladať žiadny brzdiaci účinok.

Na základe výpočtov (uvažujúc s celkovou dĺžkou filtrov) je transmisivita  T 18,2 m2.d-1, t.j. 2,1065 . 10-4 m2.s-1, kým koeficient filtrácie  kf : 0,20 m.d-1, t.j. 2,315 . 10-6 m.s-1. (Výsledky rádovo zodpovedajú výsledkom z meraní v decembri 2010), príslušný koeficient absolútnej prietočnosti Tp = 8,20.10-12 m3.

 

Zhrnutie výsledkov meraní:

Geotermálny vrt disponuje s dobrými prevádzkovými parametrami, pri čerpaní sa získava čistá voda bez sedimentu. Bočný prítok nebol zaznamenaný zo žiadneho úseku vrtu.

Infiltrácia do jednotlivý poréznych filtrami zachytených vrstiev je odlišná a tým možno vysvetliť, že prítokové pomery sa počas čerpania zmenili a v dôsledku toho sa zmenili aj tlakové pomery. To malo za následok pokles hladiny.

Za ustálenú výdatnosť možno zaregistrovať hodnotu výdatnosti na konci čerpania tj.480 l/min s teplotou vody 66,4 °C a pri znížení hladiny vody na úroveň – 67,3 m. Zo studne možno odčerpávať aj 720 l/min. maximálnu výdatnosť, ale pri tejto výdatnosti treba uvažovať s väčším poklesom hladiny a so znížení hodnôt tlaku tak na povrch ako aj v hĺbke.

 

 

Obr. 8: Diagram distribúcie prítokov do vrtu cez filtre

 

 

Obr. 9a: Prítoky do vrtu cez jednotlivé filtre podľa dátumu (VIKUV a SGT, 2011)

 

 

 

Obr. 9b: Prítoky do vrtu cez jednotlivé filtre podľa výdatností (VIKUV a SGT, 2011)

 

Tab. 2: Distribúcia prítokov do vrtu podľa jednotlivých filtrov

 

16.2.2011

21.2.2011

12.3.2011

26.3.2011

27.3.2011

4.4.2011

Filter

Q [l/min]

Q

[%]

Q [l/min]

Q

[%]

Q [l/min]

Q

[%]

Q [l/min]

Q

[%]

Q [l/min]

Q

[%]

Q [l/min]

Q

[%]

1

31

7,75

69

12,55

98

16,07

86

15,93

41

6,22

89

18,54

2

57

14,25

119

21,64

248

40,66

179

33,15

179

27,12

154

32,08

3

31

7,75

73

13,27

72

11,80

192

35,56

230

34,85

147

30,63

4

42

10,50

41

7,45

23

3,77

27

5,00

23

3,48

2

0,42

5

23

5,75

27

4,91

13

2,13

11

2,04

29

4,39

16

3,33

6

95

23,75

141

25,64

129

21,15

45

8,32

158

23,94

72

15,00

7

121

30,25

80

14,54

27

4,42

0

0,00

0

0,00

0

0,00

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Spolu

400

100,0

550

100,0

610

100,0

540

100,0

660

100,0

480

100,0

 

 

 

 

 

   Obr. 10:  Nástup tlaku v hĺbke 1450 m

 

B. Výpočet využiteľných množstiev termálnych vôd

    

Pri výpočte množstiev geotermálnych vôd boli využité poznatky vyše dvojročného pozorovania  režimu podzemnej vody na vrtoch FGG-2 a FGG-3, režimu geotermálnej vody vrtu GTŠ-1 v r. 2011 a režimu vrtu SEG-1, ako aj znalosť geologických pomerov hodnoteného územia. Ako dokladá nasledujúca tabuľka č. 3, počas hydrodynamickej skúšky vrtu SEG-1 neboli tlakové pomery na geotermálnych vrtoch v Galante (ktoré sa nachádzajú k vrtu SEG-1 najbližšie) ovplyvnené.

Tab. 3: Meranie hladiny vo vrtoch FGG-2, FGG-3

 

FGG-2

2008

 

2009

 

2010

 

2011

 

Merane

 

Hladina

 

Merane

 

Hladina

 

Merane

 

Hladina

 

Merane

 

Hladina

 

[bar]

 

m]

 

[bar]

 

[m'

 

[bar]

 

[m]

 

[bar]

 

[m]

 

Január

 

6,6

 

-29

 

6,3

 

-32

 

6,2

 

-33

 

6,6

 

-29

 

Február

 

6,6

 

-29

 

6,1

 

-34

 

6,3

 

-32

 

6,6

 

-29

 

Marec

 

7,0

 

-25

 

6,6

 

-29

 

6,7

 

-28

 

6,9

 

-26

 

Apríl

 

7,5

 

-20

 

7,7

 

-18

 

7,5

 

-20

 

7,8

 

-17

 

Máj

 

8,4

 

-11

 

7,8

 

-17

 

7,9

 

-16

 

 

 

 

 

Jún

 

8,8

 

-7

 

7,9

 

-16

 

7,8

 

-17

 

 

 

 

 

Júl

 

8,7

 

-8

 

8,1

 

-14

 

8,4

 

-11

 

 

 

 

 

August

 

8,5

 

-10

 

8,9

 

-6

 

8,9

 

-6

 

 

 

 

 

September

8,8

 

-7

 

9,2

 

-3

 

8,6

 

-9

 

 

 

 

 

Október

 

8,8

 

-7

 

8,4

 

-11

 

8,3

 

-12

 

 

 

 

 

November

 

8,1

 

-14

 

7,8

 

-17

 

8,0

 

-15

 

 

 

 

 

December

 

7,0

 

-25

 

6,8

 

-27

 

6,9

 

-26

 

 

 

 

 

 

FGG-3

2008

 

2009

 

2010

 

2011

 

Meranie

 

Hladina

 

Meranie

 

Hladina

 

Meranie

 

Hladina

 

Meranie

 

Hladina

 

[bar]

 

[m]

 

[bar]

 

[m]

 

[bar]

 

[m]

 

[bar]

 

[m]

 

Január

 

6,1

 

-30

 

porucha

 

 

 

5,8

 

-33

 

6,2

 

-29

 

Február

 

6,1

 

-30

 

porucha

 

 

 

SM

 

-33

 

6,1

 

-30

 

Marec

 

6.5

 

-26

 

6,2

 

-29

 

6,3

 

-28

 

6,5

 

-26

 

Apríl

 

7.5

 

-16

 

7,6

 

-15

 

7,3

 

-18

 

7,7

 

-14

 

Máj

 

8,4

 

-7

 

8,1

 

-10

 

7,7

 

-14

 

 

 

 

 

Jún

 

8,6

 

-5

 

8,5

 

-6

 

8,5

 

-6

 

 

 

 

 

Júl

 

9,0

 

-1

 

9,0

 

-1

 

8,7

 

-4

 

 

 

 

 

August

 

9,1

 

0

 

9,0

 

-1

 

9,0

 

-1

 

 

 

 

 

September

 

9,1

 

0

 

9,1

 

0

 

9,0

 

-1

 

 

 

 

 

Október

 

8,7

 

-4

 

8,4

 

-7

 

8,0

 

-11

 

 

 

 

 

November

 

7,5

 

-16

 

7,5

 

-16

 

7,7

 

-14

 

 

 

 

 

December

 

porucha

 

 

 

6,4

 

-27

 

6,3

 

-28

 

 

 

 

 

        1. Hydrogeologická charakteristika územia

 

1.1 Geologická stavba okolia Serede

Do hodnotenej oblasti je zahrnutý trnavský záliv s priliehajúcim západným svahom hlohoveckej hraste. Trnavský záliv je jedným zo severných výbežkov Podunajskej panvy. Je to priekopová prepadlina, vyplnená neogénnymi sedimentami a ohraničená z oboch strán zlomovými systémami prebiehajúcimi po svahoch jadrových pohorí. Podložie neogénu v trnavskom zálive je budované mezozoikom krížňanského a chočského príkrovu. Len v najjužnejšej časti sa predpokladajú staršie jednotky paleozoika, ktoré sa zistili na hlohoveckej hrasti, v priestore gravimetrickej anomálie majcichovskej a na štruktúre Križovany.

Ako najstarší stupeň neogénu bol zistený v trnavskom zálive eger vo vrtoch pri Krupej a Dubovom severne od záujmového územia. Na väčšej ploche je vyvinutý karpat, ktorý dosahuje hrúbku až 720 m. Spodný báden sa vyskytol iba v štruktúre pri Trakoviciach. Sedimenty týchto stupňov sa ukladali v panvách, ktorých smer a rozsah bol podstatne iný ako mala panva v strednom a vrchnom bádene, resp. i v mladších obdobiach. V strednom bádene sa začala utvárať panva v tvare, aký ma dnes. V trnavskom zálive v dôsledku synsedimentárneho poklesávania po zlomoch prichádza v tomto období k enormnému nahromadeniu sedimentov. V najhlbších častiach zálivu je hrúbka stredného a vrchného bádenu až 3000 m. Toto súvrstvie je vyvinuté prevažne v pelitickej fácii. Vrchný báden v najvyššom intervale je na väčšine územia v brakickom vývoji a vyznačuje sa silnou piesčitosťou. Sedimentárny priestor  sarmatu sa zhoduje s priestorom stredného a vrchného bádenu. Najväčšia zistená hrúbka sarmatu je v Suchej nad Parnou, a to 500 m. Litologický vývoj sarmatu je premenlivý. Pri okrajoch trnavského zálivu sú hojné štrky, piesky a pestré pelity, ďalej od okraja pribúda pelitická zložka.

        Pliocén – panón, pont, dák (ruman) sú na veľkej časti územia charakterizované malými hrúbkami 150 – 200 m, plytkým uložením a sladkovodným vývojom. Sú tvorené striedaním pieskov, štrkov a pestrých pelitov.

        Centrum sedimentárneho priestoru depresie pliocénnej panvy sa presunulo smerom južným, takže severné výbežky panvy sú v pliocéne plytkou okrajovou oblasťou.

        Jednou z pozitívnych štruktúr s akumuláciou CO2 je štruktúra Križovany nachádzajúca sa SZ od Serede na SV svahu majcichovskej gravimetrickej elevácie. Pagáč (1963) riešil eleváciu v bádene ako plochú rozsiahlu antiklinálu eliptického tvaru s osou JZ-SV smeru, nachádzajúcu sa vo vysokej kryhe majcichovského zlomu, prebiehajúceho po východnom svahu hlohoveckej hraste. Podložie neogénu je v SZ okolí Serede v hĺbke už od 1310 – 1350 m – vrty Se-5, 6, 8, vrt Se-2, umiestnený asi 2 km JV od uvedených vrtov zachytil v hĺbke 2000 – 2253 m pravdepodobne spodný báden. Báza stredného bádenu je vo vrte Se-2 hlbšie o 650 – 690 m ako vo vrtoch Se-5 a Se-8.

        Podložie neogénu je SZ od Serede budované horninami staršieho  paleozoika, ktoré zastupujú tmavosivé, fylitické brekcie a biotitické fylity.

        Plynové ložisko na lokalite Križovany  bolo zistené vo vrtoch Se-3, 5, 7, 8. Hĺbka hlavných prítokov plynu je v kolektoroch 960 – 1153 m. Plyn zistený v Seredi má zloženie:                CO2 – 52,1 – 89,9%

                    N2 – 2,2 – 28,8%

                    CH4 – 3,0 – 24,3.

Menšia akumulácia CO2 sa vyskytla v hĺbke 636 – 643 m vo vrte Se-5.

        Geologická stavba severného a severozápadného okolia Serede je výrazne odlišná od geologickej stavby v území južne od Serede.

 

Geologicky je bližšie i širšie okolie Serede súčasťou Podunajskej panvy, ktorá prekonala zložitý tektonický vývoj. Charakteristické znaky geologickej štruktúry a typ sedimentácie zodpovedajú výrazným  tektonickým zmenám počas neogénu v závislosti na stavbe podneogénneho podložia a význačných morfologických znakoch jeho reliéfu.

V zmysle štruktúrneho členenia hlbinnej stavby Podunajskej panvy je záujmové územie súčasťou galantskej priehlbiny, ktorá je výrazne ohraničená  zo západu eleváciou Abrahám – v južnom ukončení hlohoveckej hráste a z východu ohraničenie tvorí  štruktúrna elevácia Dlhá – na JZ svahoch nitrianskej hráste. Obe elevácie spôsobujú na oboch stranách priehlbiny zmenšenie hrúbky neogénnych uloženín.

Podložie neogénnych uloženín je známe z hlbokých štruktúrnych vrtov v elevačných územiach. Nachádza sa tu v hĺbkach okolo 1 330 – 2 231 m ( vrty Sereď, Abrahám ). Zastúpené je dvomi druhmi kryštalických bridlíc  - mezozonálne a epizonálne metamorfovaných  - patriacich pravdepodobne harmónskej sérii a granodioritmi, ktoré pravdepodobne predstavujú pokračovanie Považského Inovca k juhu, pod komplex bridlíc.  Pri Veľkom Záluží je v podloží pokračovanie kryštalinika zoborskej časti Tribča.

Celková hrúbka neogénnych sedimentov presahuje v záujmovom území 3 300 m. Oporný   vrt  v Diakovciach Di – 1 v tejto hĺbke zachytil sedimenty vrchného bádenu. Tieto zároveň predstavujú  najstaršie známe sedimenty neogénu, pod nimi sa predpokladajú ešte sedimenty spodného bádenu. Vrchný báden vo vrte Di – 1 je v pelitickom vývoji, výraznejšia piesčitosť je v intervale  2 793 – 2 967 m. V priestore elevácie Dlhá sa vrtom Kr–1 zistil rozdielny vývoj bádenu čo do hrúbky  i litológie. Od hĺbky 2 450 m až do konečnej hĺbky vrtu je vývoj vulkanický. Zastúpené sú tu prevažne andezitové tufy a polohy biotiticko – pyroxenického andezitu. Ide o mladý neogénny vulkanizmus, ktorého výskyty sú známe z hlbších polôh v panve v línii približne Šurany – Králová – Rusovce. Hrúbka nadložných sarmatských usadenín sa v oboch vrtoch nelíši, sedimenty sa líšia vekove  - zastúpený je spodný a vrchný sarmat (Bondarenková, Z., 2008). Rovnako v litologickom vývoji nie sú podstatné rozdiely. V spodnej časti sarmatských uloženín majú prevažne zastúpenie íly s prímesou prachového piesku a s piesčitými polohami neveľkých hrúbok. Vo vrchnej časti sú rovnomerne  zastúpené slienité íly s piesčitým lamelovaním a jemne až stredne zrnitý piesok. Oproti bádenským sedimentom je v sarmate všeobecne vyššie zastúpenie psamitickej zložky.

Sarmatské sedimenty sa uvádzajú i z vrtu FGG–2 z hĺbky 2 023 m ( O. Franko et al.,1984 ). Ide o najvrchnejšiu časť sarmatu. Sedimenty predstavujú striedanie vápnitých pieskovcov a vápnitých ílovcov. Pôvodná salinita sa predpokladá  okolo 18 0/00 - 30 0/00.

Nadložné panónske sedimenty možno charakterizovať striedaním polôh pelitických – slienitých ílov  a  ílovcov s polohami piesčitými. Piesčité polohy sú prevažne hrúbky 2 –3 m, smerom nahor dosahujú hrúbku viac ako 10 m. Na vrte Kr – 1 je veľmi významne vyvinutý  tzv. veľký panónsky piesok, takmer 175 m hrubá piesčitá poloha, len s tenkými ílovitými vložkami ( B. Gaža,1966 ). Oproti brakickému sedimentačnému priestoru v sarmate je sedimentačný priestor v panóne vysladzovaný  - sedimentačné prostredie je oligohalinné s 15 0/00 až 3 0/00   salinitou.

Pontské sedimenty  sú už vyslovene sladkovodné – salinita sedimentačného priestoru je okolo 3 – 0,5 0/00. Litologicky je tu zastúpený pestrý súbor psamitických a pelitických materiálov v rôznom pomernom zastúpení. Piesok je zastúpený výraznejšie ako íly a hrúbka piesčitých polôh je pomerne veľká  ( 5 –7 –10 m ).

Nadložný dák, ktorého vertikálne rozhranie voči pontu nie je jednoznačné, je v obdobnom litologickom vývoji  ako pont. Striedajú sa polohy piesku s piesčitými a vápenatými ílmi,  avšak piesčité polohy sú vyvinuté v podstatne  menších hrúbkach.

Kvartérne fluviálne uloženiny sú vyvinuté v hrúbkach 15 – 25 – 40 m. Zastúpené sú štrkom, piesčitým štrkom až pieskom s premenlivým horizontálnym a vertikálnym zastúpením.  Najvrchnejšiu časť kvartérnych uloženín tvorí  poloha nivových sedimentov – hlina piesčitá a hlina.

 

 

1.2 Hydrogeologické pomery

 

Hydrogeologické rajóny obyčajnej podzemnej vody

        Záujmové územie, okolie Serede, je súčasťou hydrogeologického rajónu obyčajnej podzemnej vody Q – 048 Kvartér Váhu v Podunajskej nížine; rajón sa rozprestiera severne od spojnice Palárikovo – Šaľa – Galanta a zasahuje v smere SSV od Galanty údolím Váhu až po Nové Mesto nad Váhom. Rajón zaberá poriečnu nivu Váhu. Na západe susedí s rajónom podzemnej vody QN – 050 Kvartér Trnavskej pahorkatiny. Hydrogeologicky je významný štrkovo piesčitý komplex vrchného pliocénu a kvartéru, pravdepodobne náplavy Váhu, veľmi dobre zvodnené. Hrúbka zvodneného komplexu je 40 – 50 m. Výdatnosti vrtov dosahujú 2 – 8 l/s, v okolí Trnavy je to miestami až 15 l/s.

        Na východe susedí rajón Q – 048 s rajónom NQ – 071 Neogén Nitrianskej pahorkatiny. V neogéne severnej časti rajónu môže byť až 6 horizontov kolektorov s hrúbkou 3 – 12 m. V južnej časti je najvýznamnejšia oblasť južne od línie Malá Rača – Horná Kráľová – Svätoplukovo – Ivánka pri Nitre. Do hĺbky 400 m sa tu vyskytujú 4 artézske horizonty s výdatnosťou jednotlivých vrtov 0,2 – 2 l/s. Kolektormi sú piesky s hrúbkou do 10 – 15 m.

 

Hydrogeologické pomery

 

Hydrogeologické pomery okolia Serede sú určené predovšetkým litologickým vývojom jednotlivých stratigrafických stupňov, zúčastňujúcich sa na jeho geologickej stavbe. Striedanie polôh psamitických a pelitických vytvára priaznivé prostredie pre tvorbu artézskych zvodní vo všetkých stratigrafických stupňoch neogénu.

Hlavným kolektorom obyčajnej podzemnej vody sú kvartérne fluviálne sedimenty. Vytvárajú spojitú nádrž podzemnej vody, charakterizovanú voľnou hladinou. Koeficienty filtrácie v medzizrnovom priepustnom prostredí sa pohybujú okolo 8,5.10-4 – 1,8.10-4 m.s-1 – podľa pomerného zastúpenia piesčitej a štrkovej frakcie.

 Piesčité kolektory vyskytujúce sa od hĺbok 60 do 300 m majú zvodne s pozitívnou výtlačnou úrovňou. Hybnou silou výtlaku vody nad úroveň navŕtania je hydrostatický tlak. Pomerne veľká plošná rozloha kolektorov, ich sklon od okrajov panve smerom k jej centru dáva predpoklad, že infiltračnou oblasťou sú pravdepodobne  juhozápadné  a južné svahy Tribča a juhovýchodné svahy Považského Inovca. Pravdepodobná je i vertikálna spojitosť kolektorov plytšej a hlbšej  úrovne v popisovanom intervale, resp. vznik pretekavého režimu vyvolaného tlakovými zmenami pri odbere vody. Koeficient filtrácie najvrchnejších polôh neogénu sa pohybuje od 2,0.10-4 m.s-1 – n. 10-6 m.s-1.

Existenciu kolektorov v intervale 300 – 1 200 m do vyhĺbenia vrtov HTŠ – 1 a HTŠ – 2 bolo možné iba predpokladať na základe karotážnych meraní z vrtov Kr – 1, A-1,a Di –1. Analogicky sa  dá uvažovať, že tieto kolektory môžu byť dotované obdobne ako kolektory vyskytujúce sa do hĺbky 300 m. Na výstupe vôd, ktoré sa po navŕtaní prejavujú samovoľným prelivom, sa od hĺbok okolo 800 m okrem hydrostatického tlaku podieľajú i účinky termoliftu a pri preplynených vodách aj  účinky gazliftu. Koeficient filtrácie sa v týchto polohách  pohybuje v rozmedzí  n.10-5 -  n. 10-6 m.s-1.

Hlbšie uložené piesčité polohy pod 2100 m v panóne, sarmate i bádene a sedimentárnom vývoji sa po navŕtaní prejavujú pozitívnou výtlačnou úrovňou geotermálnej vody. Systém overovania vrtov naftového prieskumu  umožnil zistenie výdatnosti viac menej samostatných kolektorov v malom vertikálnom rozpätí. Zistený chemizmus geotermálnej vody poukazuje na výskyt  kolektorov v uzavretej štruktúre, bez výraznejšej vodovýmeny s mineralizáciou vrstvových vôd 22 – 36 g.l-1

Otázka dotácie hlbších kolektorov nebola doteraz uspokojivo vyriešená. Ako zdroje dotácie  pripadajú do úvahy :

-          priama dotácia zrážkovými vodami v okrajových častiach Centrálnej depresie, kde hlavne sedimenty mladšie ako panón vystupujú na povrch, resp. do polôh nehlboko pod terénom

-          možnosť komunikácie geotermálnej vody smerom nadol i nahor 

-          v prípade priepustných zlomov sa dá predpokladať i komunikácia kolektorov v  smere horizontálnom na úrovni vekove rozdielnych kolektorov 

-          možnosť medzivrstvového pretekania za prítomnosti poloizolátorov 

Pri hodnotení hydrogeotermálnych podmienok výskytu geotermálnej vody  v Centrálnej depresii Podunajskej panvy vyčlenil O. Franko et al.,( 1984 ) 6 hydrogeologických celkov. V rámci jednotlivých celkov sú zahrnuté charakteristické znaky a vlastnosti hornín v profile vrtov. Hodnotenie vychádza z litologického popisu profilov vrtov  a z karotážnych záznamov. Pri základnom členení sú určené kolektory  a izolátory, ktoré sa v profile vrtov mnohonásobne striedajú. V detailnejšom členení sa vychádza z pomerného zastúpenia kolektorov a izolátorov nerovnomerne vertikálne rozložených. Do úvahy sa berie ich vývoj – hrúbka, ktorá sa výrazne mení a to ako u kolektorov, tak i izolátorov.

Charakteristika hydrogeologických celkov zastúpených v profile vrtov v okolí Šale je nasledovná:       

-                     hydrogeologický celok  č.1 - predstavuje v absolútnej prevahe kolektory nad izolátormi, ktoré tvoria iba miestami vyvinuté nesúvislé polohy a šošovky ílu; kolektory tvorí štrk, piesok so štrkom, piesok – prevažne sedimenty kvartéru, menej rumanu

-                     hydrogeologický celok  č.2 – predstavuje  komplex striedajúcich  sa kolektorov a izolátorov, ktorých pomerné zastúpenie je približne rovnaké ; vo väčšine prípadov sa tento celok nachádza pod celkom č.1 a zodpovedá uloženinám dáku  

-                     hydrogeologický celok  č.3 – predstavuje komplex s prevahou izolátorov nad kolektormi; íly dosahujú hrúbku 18 – 80 m, piesky okolo 3 – 12 m 

-                     hydrogeologický celok  č.4 – predstavuje  taktiež komplex s prevahou izolátorov nad kolektormi; íly sú vyvinuté v polohách tenších, ojedinele nad 20 m, striedanie s polohami piesku je častejšie 

-                      hydrogeologický celok  č. 5 – predstavuje komplex izolátorov, kde v absolútnej prevahe vystupujú hrubé vrstvy ílov s ojedinelými tenkými vrstvami piesku, resp. pieskovcov; vo väčšine prípadov sa uplatňuje ako nepriepustné podložie 

-                     hydrogeologický celok  č. 6 – predstavuje komplex s prevahou kolektorov nad izolátormi, kde sa striedajú hrubé a tenké vrstvy pieskov, resp. pieskovcov  s tenkými vrstvami ílov  a slieňov ( sarmat – panón ); jeho hranica voči celku 2 je málo výrazná – oba celky sú si podobné 

Tam, kde sú ílové polohy vyvinuté v dostatočnej hrúbke s minimálnou prímesou prachovej a jemne piesčitej frakcie, možno jednoznačne hovoriť o izolátoroch. Avšak časté striedanie tenkých polôh ílu a piesku ( < 2 m ), resp silne piesčitý íl a ílovitý piesok majú nejednoznačnú funkciu a O. Franko ( 1984 ) ich charakterizuje ako poloizolátory, umožňujúce medzivrstvové pretekanie.

 

 

 

Tab. 5: Zastúpenie hydrogeologických celkov vo vrte  GTŠ-1

Vrt

H. celok

Hĺbka            (m)

Hrúbka           (m)

Vek

Kolektory

Poloizolátory

Izolátory

Počet

Hrúbka

∑ (m)

%

Počet

Hrúbka

∑ (m)

%

Počet

Hrúbka

∑ (m)

%

GTŠ-1

1

0 - 30

30

kvartér

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

30 - 700

670

dák

12

4 - 105

392

79,8

 9

2 - 19 

 77

 15,7

7

2 - 7

22

4,5

5

700- 1350

650

pont

1

632

632

100

 

 

 

 0

 

 

 

0

4

1350 - 1631

281

panón

5

5 - 144

250

95,42

 3

1 - 7

 12

 4,59

 

 

 

0

5

1631 - 1800

169

panón

2

79 + 88

167

100

 

 

 

 0

 

 

 

0

 

 

Tab.6: Zastúpenie hydrogeologických celkov vo vrte  SEG-1

Vrt

H. celok

Hĺbka            (m)

Hrúbka           (m)

Vek

Kolektory

Poloizolátory

Izolátory

Počet

Hrúbka

∑ (m)

%

Počet

Hrúbka

∑ (m)

%

Počet

Hrúbka

∑ (m)

%

SEG-1

1

 0 - 47

47

kvartér

-

 

 

 

-

 

 

 

-

 

 

 

2

47 - 520

473

dák

-

 

 

 

-

 

 

 

-

 

 

 

5

520 - 660

140

pont-panón

-

 

 

 

-

 

 

 

-

 

 

 

4

 660 - 1800

1140

panón

63

0,9–13,6

257,3

23,14

 25

2–20,1

195,3

25,86

57

1,5-53,3

687,4

51,00

 

2. Metodika výpočtu množstiev vôd

 

        Využiteľné množstvá vôd boli vypočítané na základe výsledkov krátkodobej a poloprevádzkovej čerpacej skúšky. Z nameraných hodnôt boli vypočítané hydraulické parametre kolektora, ktoré boli potom použité v programe MLU for Windows určeným na analýzu a modelovanie  výsledkov hydrodynamických skúšok studní a vrtov, pomocou ktorého sa vypočítala storativita a vývoj hladiny vo vrte pri dlhodobom čerpaní. Teoretický základ analytického riešenia a použitých techník riešenia je stručne popísaný v manuáli tohto programu, podrobnejšie informácie boli uverejnené vo viacerých publikáciách, napr. v článku Hemker, C.J. a Maas: Unsteady flow to wells in layered and fissured aquifer systems, Journal of Hydrology 90, 1987 alebo Hemker C. J.: Transient well flow in layered aquifer systems: the uniform well-face drawdown solution. Journal of Hydrology, 225, 1999b, a i..  Výsledky výpočtov sa dobre zhodujú s nameranými hodnotami.

 

3. Podklady a údaje na výpočet množstiev podzemnej termálnej vody

 

 3.1 Údaje klimatologické a hydrologické

 

Klimatické pomery

 

        Záujmové územie, okolie Serede, je klimaticky zaraďované do oblasti T – 4, ktorá je charakterizovaná veľmi dlhým letom, veľmi teplým a veľmi suchým; prechodné obdobie je veľmi krátke, s teplou jarou a jeseňou; zima je krátka, mierne teplá, suchá až veľmi suchá s veľmi krátkym trvaním snehovej pokrývky (Quitt, 1971) – mapka klimatických pomerov v záujmovom území a okolí je na obr. 12 (z Atlas krajiny SR, 2002).

        Pre klimatickú stanicu Sereď (126 m n.m.) je dlhodobé rozdelenie priemerných mesačných zrážkových úhrnov za obdobie 2003-2004 nasledovné (SHMÚ, 2005):

 

Tab. 7    Priemerné mesačné zrážkové úhrny

Mesiac

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Rok

mm

31

32

35

32

57

60

68

57

35

49

51

44

551

 

Pre stanicu v Kráľovej sú namerané nasledovné priemerné mesačné teploty za uvedené obdobie (SHMÚ, 2005):

Tab. 8   Priemerné mesačné teploty

Mesiac

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Rok

°C

-2,3

-0,3

4,1

10,0

14,8

18,2

20,3

19,3

15,6

9,7

4,6

0,6

9,5

 

 

Obr. 12: Klimatické oblasti záujmového územia (Atlas krajiny SR, 2002)

 

        Túto základnú klimatickú charakteristiku možno doplniť ďalšími údajmi zhrnutými v tabuľke, a to priemernými dennými minimami, maximami a amplitúdami teploty vzduchu za jednotlivé mesiace (klimatická stanica Nitra 145 m n.m.)

 

 

 

        Maximálna teplota vzduchu zistená za uvedené obdobie je 36,7°C,  minimálna -        27,7°C, priemerné maximum je 34,2°C, priemerné minimum je -17,9°C.

        Priemerná ročná výška snehovej pokrývky za obdobie 1922 – 1971 je 10 cm.

 

  • priemerná ročná výška snehovej pokrývky k 15.12. je 5 cm
  • priemerná ročná výška snehovej pokrývky k 15.02. je 15 cm
  • priemerná ročná výška snehovej pokrývky k 15.03. je 5 cm.

 

 

 

Územie Trnavského kraja nie je zaťažené prízemnými inverziami, patrí medzi málo inverzné polohy, podhorie medzi mierne inverzné polohy. Takisto je znížený výskyt hmiel (20 – 50 dní v roku) v porovnaní s viac otvorenými priestormi (Atlas krajiny SR, 2002). Podľa Atlasu  krajiny  SR a  údajov  za  roky 1961 – 1990 z  meteorologickej  stanice  v Jaslovských Bohuni-ciach (Atlas krajiny SR, 2002) prevládajú vetry SZ smeru v 25%-tnej početnosti, potom S smeru v 19%-tnej početnosti a vetry JV smeru v 16%-tnej početnosti. Početnosť bezvetria je 7% dní v roku. Najvyššiu priemernú rýchlosť majú vetry SZ smeru vo výške 4,2 m/s, vetry JV smeru 4 m/s a vetry S smeru 3,6 m/s.

 

Hydrologické pomery

 

Hlavným povrchovým tokom záujmového územia je Váh pretekajúci smerom S-J, východne od Serede, pri Seredi mení smer toku na SZ-JV a od Šoporne mení smer na S-J, ktorý si zachováva až po Kajal. Od Kajala po Šaľu je tok Váhu opäť v smere SZ-JV, ktorý pokračuje až po Neded.

Z hľadiska komplexného hodnotenia územia v okolí Šale je pre získanie zdroja termálnej vody blízkosť toku Váh výhodou, ktorá spočíva v tom, že tepelne využitá voda sa bude môcť zneškodňovať do Váhu.

Hydrologické údaje o prietokoch na uvažovanom recipiente Váhu za dvojročné obdobie 2004-2005 uvádzame podľa troch hydrologických merných profilov v úseku: Váh – Hlohovec – Váh – Selice (Ročenka SHMÚ, 2005).

           Tab. 11: Hydrologické údaje pre Váh v profiloch Hlohovec, Sereď a Selice

Váh Hlohovec

povodie

4 - 21 - 10 - 008

rkm

100,70

Q355

35 340 l/s

Q270

64 670 l/s

Váh nad Sereďou

povodie

4 - 21 - 10 - 043

rkm

81,00

Q355

35 860 l/s

Q270

65 620 l/s

Váh Selice

povodie

4 - 21 - 10 - 057

rkm

47,70

Q355

36 050 l/s

Q270

65 960 l/s

 

3.2 Hydraulické a hydrogeologické vlastnosti hornín v záujmovom území

 

  1. hĺbková skupina kolektorov zahrňuje stratigrafické rozpätie sedimentov dák – pont. Litologicky sú kolektory tvorené jemne zrnitým pieskom, ílovitým pieskom. Tento litologický vývoj reprezentuje vrt HTŠ – 2, hlavne v hĺbkach okolo 700 – 900 m.

 

Hydraulické  parametre boli pre tento hĺbkový interval stanovené nasledovne

            (Bondarenková, Z.-Vranovská, A., 1998)

 

Vrt

Tp ( m3 )

T ( m2.s-1 )

Kp ( m2)

Kf ( m.s-1 )

HTŠ -2

1,8.10-11

3,0.10-4

3,05.10-13

5,11.10-6

 

Vyčlenená hĺbková úroveň pre zachytávanie geotermálnej vody je charakterizovaná teplotami:                              

strop kolektorov    40 - 42°C

                                               počva kolektorov  56 – 59°C

s nárastom teploty v smere V – Z.

               Teplota vody zodpovedá spôsobu ťažby  - preliv  HTŠ – 1  22,7°C, čerpanie  Di–1  36°C, čerpanie HTŠ–2  44,5°C. Mineralizácia vrstvových vôd  je rozpätí  0,47 – 1,5 g.l-1.

              2. hĺbková skupina kolektorov zahrňuje stratigrafické rozpätie sedimentov pont – vrchná časť panónu. Litologicky sú kolektory tvorené z väčšej časti jemne zrnitým pieskom ílovitým, menej čistým pieskom.

               Hydraulické parametre boli pre tento interval stanovené nasledovne:

               (Bondarenková, Z.-Vranovská, A., 1998)  

Vrt

Tp ( m3 )

T ( m2.s-1 )

Kp ( m2)

Kf ( m.s-1 )

FGG - 1

3,55.10-11

7,44.10-4

13,74.10-13

7,83.10-6

Di – 2

2,07.10-11

5,05.10-4

3,14.10-13

7,65.10-6

 

a pre vrt GTŠ-1 v Šali (Halás, O., 2011)

Vrt

Tp ( m3 )

T ( m2.s-1 )

Kp ( m2)

Kf ( m.s-1 )

S

GTŠ -1

1,064.10-11

6,039.10-4

7,137.10-14

4,051.10-6

5,85.10-4

 

              Pre túto hĺbkovú úroveň kolektorov geotermálnej vody sú teploty:

strop kolektorov 1 200:   56 – 59 °C

počva kolektorov 1 600:    72 - 75°C

              Priemerná teplota zachytávanej vody je 66,2 °C (na ústí vrtov). Mineralizácia vrstvových vôd je v rozpätí 2,06 – 3,6  g.l-1.

Výdatnosť vrtov na prelive je 12,5 – 14,5 l.s-1.

              3. hĺbková skupina kolektorov zahrňuje stratigrafické rozpätie spodná časť pontu – najvrchnejšia časť sarmatu. Litologicky sú kolektory tvorené  jemne až stredne zrnitým pieskom  a miestami slabo tmeleným pieskovcom.

               Hydraulické parametre pre overované úseky vrtov boli stanovené takto:

               (Bondarenková, Z.-Vranovská, A., 1998)

Vrt

Tp ( m3 )

T ( m2.s-1 )

Kp ( m2)

Kf ( m.s-1 )

FGG – 2

2,32.10-10

3,6.10-4

1,3.10-12

3,88.10-5

FGG – 3

2,72.10-11

7,89.10-4

2,89.10-13

8,39.10-6

        

     Pre túto hĺbkovú úroveň kolektorov geotermálnej vody sú teploty:

strop kolektorov  1 600:   72 – 75 °C

počva kolektorov 2 100:      95°C

              Priemerná teplota zachytávanej vody je 79 °C ( na ústí vrtov ). Mineralizácia vrstvových vôd je v rozpätí 4,7 – 6,0  g.l-1.

Výdatnosť vrtov  je 15,7 – 18,0 l.s-1 (odber čerpaním na zabezpečenie hydrochemickej  stability geotermálnej   vody).

                           4. hĺbková skupina kolektorov zahrňuje stratigrafické rozpätie panón – sarmat (Di – 1), resp panón ( FGT – 1, FGTv – 1, VDK – 15 ). Litologicky sú kolektory tvorené z väčšej časti jemne zrnitým pieskom ílovitým, menej čistým pieskom.

               Hydraulické parametre boli  stanovené nasledovne:

               (Bondarenková, Z.-Vranovská, A., 1998)

Vrt

Tp ( m3 )

T ( m2.s-1 )

Kp ( m2)

Kf ( m.s-1 )

Interval v m

FGV - 1

2,1.10-11

6,94.10-4

5,12.10-13

1,69.10-5

2032-2166

1,1.10-11

4,2.10-4

1,56.10-14

7,91.10-5

2032-2489

FGTv – 1

2,2.10-12

7,2.10-5

1,37.10-14

4,89.10-5

 

VDK 15

1,18.10-11

4,06.10-4

8,39.10-14

2,86.10-6

 

 

              Pre túto hĺbkovú úroveň sú ložiskové teploty:

strop kolektorov   2 000 – 2 100 m:   92 – 93  °C ( 95 °C v galantskej priehlbine )

počva kolektorov 2 500:                   112 – 113 °C

              Priemerná teplota zachytenej vody je 89 °C ( na ústí vrtov  ). Mineralizácia vrstvových vôd je v rozpätí 7 – 7,8  g.l-1 ( Vlčany a Dunajský Klatov ) až 22,2 g.l-1        (FGTv-1, Tvrdošovce ).Výdatnosť vrtov na prelive bola  10 – 23 l.s-1. V uvedených vrtoch boli kolektory pod 2 000 m z ťažby vylúčené.

Hydraulické parametre pre vrt SEG-1 tak, ako boli zmerané a vypočítané na základe poloprevádzkovej skúšky sú uvedené v nasledujúcej tabuľke (údaje z meraní v prílohe Geologická dokumentácia).

 

Vrt

Tp ( m3 )

T ( m2.s-1 )

Kp ( m2)

Kf ( m.s-1 )

S

SEG -1

8,20.10-12

2,1065.10-4

9,0.10-14

2,315.10-6

5,51.10-4

 

3.3 Fyzikálno-chemické a technologické vlastnosti geotermálnej vody vrtu SEG-1

 

Počas krátkodobej aj poloprevádzkovej hydrodynamickej skúšky sa preukázalo, že geotermálna voda vrtu SEG-1 má po stránke svojho fyzikálno-chemického zloženia priaznivé vlastnosti z hľadiska jej budúceho využívania na vykurovacie účely a nebude si vyžadovať nákladnú chemickú ani fyzikálnu úpravu (fázový pomer < 0,5, pričom obsah rozpusteného CO2 je nízky, čo naznačuje malú koncentráciu rozpustených karbonátových minerálnych fáz a tým aj nižšiu citlivosť geotermálnej zmesi na kolísanie tlaku a následný trend k inkrustácii, avšak koncentrácia sulfánu okolo 5 mg.l-1 znamená, že predmetná voda bude pôsobiť korozívne na oceľové materiály, najmä ak by sa použili konštrukčné prvky z bežnej ocele. Pri prípadnom budúcom využití ochladenej vody na rekreačné účely je tak malý obsah rozpusteného Fe2+,  že nebude vo vode vznikať zákal pri jej kontakte s kyslíkom, a pod. Treba však upozorniť na vyššiu spotrebu dezinfekčných činidiel kvôli obsahu redukujúcich látok.

Z fyzikálno-chemického zloženia vody vrtu SEG-1 a následného matematického modelovania zmien vápenato - uhličitanovej sústavy (tab. 12, 13) vyplýva, že systém Ca2+ - CO2 aq - HCO3- - CO32- sa v podmienkach na ústí vrtu nachádza v približne rovnovážnom stave pri pH 7,10 – 7,15, čomu zodpovedá obsah rozpusteného CO2 200 - 220 mg.l-1, t.j. potrebný parciálny tlak CO2 pre uvedenú teplotu dosahuje 0,034 MPa. Tieto podmienky sú pri voľnom prelive a pri ťažbe geotermálnej vody pri atmosférickom tlaku. Vzhľadom na priaznivé zloženie vody i keď vplyvom poklesu tlaku v pažnici vrtu v dôsledku čerpania nastáva postupné odplyňovanie vody a únik CO2, čím sa rovnovážny stav vápenato - uhličitanovej sústavy naruší, pri bežných prevádzkových podmienkach nedôjde k takému posunu, aby nastalo vypadávanie inkrustov. V závislosti na miere odplynenia CO2 - ako dokumentuje graf – až pri odplynení pod 35 mg CO2 /l (parc. tlak 0,0057 MPa), čo zodpovedá pH nad 8,1 voda nadobúda mierne inkrustačné vlastnosti (presýtenie voľnými iónmi vápnika okolo 6 mg.l-1) – k takémuto odplyneniu by mohlo dôjsť len pri použití vody napr. v bazénoch kúpaliska, keď by bola dlhodobo vystavená intenzívnemu miešaniu pri atmosférickom tlaku a pri voľnom atmosférickom odplyne.  Avšak ani pri tomto presýtení vápnikom na základe praktických skúseností s týmto typom vôd (FGG-1, 2, 3, GTŠ-1 a i.) tvorba hutného inkrustu  na stenách zariadení nehrozí.

 

    Tab. 12: Chemizmus vápenato-uhličitej sústavy, neodplynená voda.(P 0,2 MPa)

pH

Teplota

[°C]

c. Ca2+ rovn.

[mg.l-1]

rozdiel Ca2+

[mg.l-1]

parc. tlak CO2

[MPa]

c. CO2

[mg.l-1] 

Stav

6.905

79

4.43

0

0.044

250

Ložisko

6.93

74.4

4,72

0

0,042

250

Pažnica

1450 m

6,97

67,3

4.83

0

0,038

248

Ústie

6,97

60

6.3

-0,8

0,034

249

Chladenie

6,97

50

9,08

-2.7

0,030

252

Chladenie

6,97

40

12,9

-5.7

0,025

260

Chladenie

6,97

30

18,2

-10,3

0,022

279

Chladenie

 

     Tab. 13: Chemizmus vápenato-uhličitej sústavy, chladenie, odplynená. (P 0,2 MPa)

          pH

Teplota

[°C]

c. Ca2+ rovn.

[mg.l-1]

Rozdiel Ca2+

[mg.l-1] 

Parc. tlak CO2

[MPa]

c. CO2

[mg.l-1] 

Stav

7,10

67.3

3,4

1,5

0,026

173

Ústie-odpl.

7,20

60

3,4

2,1

0,018

133

Chladenie

7,30

50

3,6

2.8

0,012

99

Chladenie

7,40

40

4,2

3,0

0,008

82

Chladenie

7.50

30

4,6

3,3

0,005

68

Chladenie

 

Pri využití geotermálnej vody na energetické účely, ako je uvažované v projekte využitia, nie sú využívateľské zariadenia ohrozené inkrustáciou – tvorbou hutných usadenín minerálnych látok, najmä CaCO3, FeCO3 a pod. V procese chladnutia sa s poklesom teploty sa rozpustnosť CaCO3 aj CO2 zvyšuje, čím sa však zvýrazňujú korozívne vlastnosti vody. Výsledná korózia bude kvôli zvýšenému obsahu chloridov, CO2 a HCO3- a rozpustenému H2S (~5,0 mg.l-1) ako plošná tak i jamková(pitting) a prejaví sa najmä na prípadných súčastiach z ocele a mosadze (bronzu). Koróziu aj inkrustáciu možno potlačiť dávkovaním inhibítora inkrustácie a korózie do ťažobného vrtu. Pri použití titánu na konštrukciu výmenníka a nehrdzavejúcej ocele alebo plastov na rozvodné potrubia možno eliminovať dopad korozívnych účinkov vody. Napriek tomu však odporúčame za účelom kontroly korózie osadiť do geotermálneho okruhu pred vstupom do výmenníkovej sústavy a na odtoku zo systému držiaky s etalónmi na meranie korózie, pričom etalóny majú byť z rovnakého materiálu, ako rozvodné potrubia. Počas poloprevádzkovej hydrodynamickej skúšky bola meraná aj rýchlosť korózie na etalónoch z bežnej ťažnej ocele tr. 11 373 (príloha 5 v Prílohy Slovgeoterm), pričom namerané hodnoty korózie vzhľadom na typ ocele a fyzikálno-chemické vlastnosti vody boli mierne zvýšené (0,324 mm/rok) a povrch etalónov po skončení expozície bol hladký, matne kovový a bez škvŕn. Pod mikroskopom boli zistené mikrokryštáliky FeS a FeO(OH), ktoré voľným okom neboli viditeľné. Mikroskopicky boli tiež zistené mierne náznaky k pittingu (drobné ohraničené jamky). Ak by sa použili napr. na rozvody súčasti z bežnej ťažnej ocele, bolo by potrebné dávkovať inhibítor korózie.  

Chemizmus vápenato – uhličitej sústavy geotermálnej vody vrtu SEG-1 je graficky znázornený na grafe na obr.15. Zobrazená je závislosť delta Ca na parciálnom tlaku CO2 v sústave, pH a teplote, pričom pod delta Ca sa rozumie rozdiel medzi skutočnou koncentráciou voľných iónov vápnika a rovnovážnou koncentráciou voľných iónov vápnika (t.j. takou, aká by prináležala rovnovážnemu stavu vápenato – uhličitanovej sústavy pre dané podmienky). Ak vieme pH a teplotu vody v určitej časti technologickej linky, vieme podľa grafu zistiť, v akom stave je vápenato – uhličitý systém, či v danom mieste za daných podmienok bude mať korozívne účinky, alebo tendenciu k inkrustácii.

Geotermálna voda na ústí vrtu i počas chladenia je presýtená (SI>0) voči niektorým ďalším minerálnym fázam, najmä (v dôsledku obsahu rozpusteného H2S) voči sírnikom Fe, Pb, Zn, Ni, ale index nasýtenia je výrazne prekročený aj u silikátov, kalciumsilikátov a pod., ako uvádza nasledujúci prehľad podľa výsledkov modelovania programom Wateq (nasledujúce indexy nasýtenia sú pre podmienky na ústí vrtu a po parciálnom odplynení vody, platí ak SI>0.5, hrozí vyzrážanie danej zlúčeniny). Všimnúť si možno tendenciu k vypadávaniu neutrálnej koloidnej síry zo sulfánu. Vzhľadom na nízke koncentrácie prvkov vstupujúcich do reakcie (Fe, Ni, Zn, Cu, Pb, Al, S2-) však tieto minerály neznamenajú nebezpečenstvo tvorby hrubých tvrdých inkrustov a podľa skúseností s vrtmi FGG-2 a 3 budú tvoriť spolu s ťažšími ropnými frakciami mäkké usadeniny  na stenách potrubí a výmenníka za sezónu hrúbky okolo 2 – 3 mm, ktoré možno zmyť tlakovou vodou, prípadne roztokom sódy a saponátu v rámci údržby po vykurovacej sezóne.

 

Minerál                  Chemické zloženie                                     SI (Index nasýtenia)

                                                                                               Hlava vrtu      Ochladená (40 °C)

Sírniky:       

Pyrit                        FeS                                                                23,22               24,37

Covellit                    CuS                                                               1,61                 2,989

Chalkopyrit              CuFeS2                                                         -                      12,06

Síra                         S0x                                                                 11,8                 12,068

Mackinawit              (Fe,Ni)S0.9                                                    1,109               1,124

Uhličitany

Dolomit (c)              CaMg(CO3)2                                                  1,06                 0,505

Silikáty a kalciumsilikáty

Annit                        KFe32+AlSi3O10(OH,F)2                              42,3                 43,67

Kaolinit                    Al2Si2O5(OH)4                                                           -                      2,662

Kremeň                   SiO2                                                               -                      0,656

Mastenec                Mg3Si4O10(OH)2                                           2,032               -

Montmorillonit [(1/2Ca,Na)0.7(Al,Mg,Fe)4(Si,Al)8O20(OH)47nH20] -                      1,533

Phillipsit       (Ca,Na2,K2)3Al6Si10O32·12H2O                            1,874               1,892

Pyrofylit       AlSi2O5OH                                                                8,557               8,572

Sľuda          K2Mg4–6Si8O20(OH,F)4                                                         2,876               6,503

Tremolit       Ca2Mg5Si8O22(OH)2                                               1,580               -

 

Pozn.: Dolomit pri takýchto hodnotách presýtenia nevypadáva, ale zvykne zostať v roztoku.

Na základe rozborov vody a plynu a výsledkov hydrodynamickej skúšky bola vypočítaná hĺbka bodu evázie plynov, ktorá sa pri výdatnosť 8,0 l.s-1 v podmienkach čerpania ponorným čerpadlom a s pretlakom na hlave vrtu 100 kPa nachádza v hĺbke 135,5 m pod hladinou, čiže pri zaklesnutí hladiny 67 m je to 202 m. V podmienkach voľného prelivu do atmosférického tlaku pri 8 l.s-1 sa bod evázie posúva do hĺbky okolo 146 m pod hladinou. Na základe toho bola zvolená hĺbka inštalácie ponorného čerpadla, kedy sa bral do úvahy plynný podiel v čerpanej geotermálnej zmesi pre danú hĺbku. Zvolená hĺbka 150 m, kedy je objemový podiel plynnej zložky v tekutine 1,1 % (pri pretlaku 1 bar na hlave vrtu, pri čerpaní do nulového protitlaku je to 1,8 %) je dostatočne hlboko, aby čerpadlo nebolo ohrozované prítomnosťou plynnej zložky (Obr. 14). Taktiež boli vypočítané aj hodnoty gazliftu a termoliftu (Tab. 14).

 

Návrh opatrení:

 

-          tlak v sústave až po výtok z výmenníkov tepla by sa mal udržiavať okolo 50 kPa, prípadne viac, aby sa udržala jednak dostatočná zvyšková koncentrácia CO2 v roztoku a tiež sa tým obmedzí dvojfázové prúdenie (voda + plyn) vo výmenníkovej sústave

-          na rozvody geotermálnej vody použiť plastové, alebo nerezové  potrubia na elimináciu, resp. minimalizáciu dopadu korozívnych vlastností vody

-          zvláštnu pozornosť venovať bezpečnému odvedeniu plynnej zložky, pretože obsahuje zvýšený podiel metánu (celkove 16,9 % , ale v odplyne 22,46 %)

-          výmenník tepla kvôli zvýšenej koncentrácii chloridov odporúčame titánový

-          nepoužívať zariadenia a súčasti z mosadze, bronzu alebo medi, ak majú prísť do priameho styku s geotermálnou vodou

-          výmenníky tepla treba opatriť hrdlami na vstupe aj výstupe z nich, aby bolo možné výmenník prať (chemicky čistiť) podľa potreby bez jeho rozoberania.

 

 

Tab. 14: Tlaky nasýtenia rozpustených plynov a bod evázie

(pri výdatnosti 8 l/s a tlaku na hlave vrtu 100 kPa a Patm 101,325 kPa)

pCO2nas (Pa)

42427,1

hnas CO2 [m] pod. hl.

4,56

pCH4nas (Pa)

276956

hnas CH4 [m] pod hl.

29,74

pN2nas (Pa)

1143587

hnas N2 [m] pod hl.

     122,78

pN2nas+pCH4nas (Pa)

1420544

hnas CH4 a N2 pod hl.

152,52

 

 

 

 

Pg gazlift(Pa)

50915

∆ hg (gazlift) [m]

5,30

∆pt (termolift)[Pa]

302698

∆ ht (termolift) [m]

31,41

Pnas celkový (Pa)

1462971

 

 

Bod evázie termodyn. pod  hladinou [m]

135,46

Bod evázie termodyn. pod terénom [m]

202.46

 

     Obr. 14: Objemový podiel plynnej fázy v hĺbke v okolí bodu evázie rozpustených plynov

 

         Obr. 15: Chemizmus vápenato-uhličitej sústavy vody vrtu SEG-1, Sereď.

 

 

 

Geotermické pomery.

 

Plošné rozloženie teplôt v Podunajskej panve je variabilné a v hĺbkach do 3000 m odráža skôr hydrogeologické pomery v panve  ako vplyv jej hlbinnej stavby. Teplotné pole do hĺbky 3000 m je charakterizované prítomnosťou dvoch výrazných anomálií znížených teplôt regionálneho významu. Prvá   anomália  výrazne  nízkych teplôt je v oblasti komárňanskej vysokej kryhy, druhá v oblasti Gabčíkova. Teploty v hĺbke 1000 m v prvej anomálii sú len 20 – 240C, v druhej anomálii klesajú pod 450C. V porovnaní s týmito hodnotami je teplota pre hĺbku 1000 m v okolí Galanty a Šale  reprezentovaná teplotami 48 – 510C. Podobný charakter teplotného poľa je zachovaný aj pre hĺbku 2000 m. Teploty v galantskej priehlbine sú 85 – 910C, avšak v jej bezprostrednom okolí ( tab. 15, M. Král, 1994) dosahujú  92 – 930C. V porovnaní s priemernými hodnotami teploty pre Centrálnu depresiu  v hĺbke 1 000 a  2 000 m, ide o nadpriemerné teploty. Hĺbku 2 500 m reprezentujú vrty VDK – 15, FGV – 1 a   FGTv – 1 s teplotami 112 – 1130C.

  Hustota tepelného toku sa pre galantskú priehlbinu pohybuje od 73,8 – 79,5 mWm-2 ( tab.16). Znížená hustota tepelného toku typická pre východný okraj galantskej priehlbiny je dokumentovaná hodnotou tepelného toku z vrtu HTŠ – 1 Šaľa. Smerom na západ poklesáva hodnota hustoty tepelného toku na 73,2 resp.  71,4 mW.m-2 v okolí Senca.                                         

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.4 Hydrogeochemická charakteristika termálnych vôd okolia Serede

 

Pri objasňovaní všeobecných zákonitostí termálnych vôd z hydrogeochemického hľadiska, platných aj pre vyšpecifikovanú oblasť Šale, uvádzame najpodstatnejšie z nich, ktoré sú zahrnuté v práci Franko a kol. „Geotermálna energia Centrálnej depresie Podunajskej panvy - prognózne zásoby“(1984).

Základnou zákonitosťou priestorového rozdelenia chemického zloženia termálnych vôd Centrálnej depresie je jeho úzky vzťah ku hĺbke pod povrchom, ktorý však má v tejto oblasti špecifické črty. V tejto oblasti môžeme pozorovať zákonité hĺbkové zmeny chemického zloženia vôd z týchto hľadísk:

  • rast hodnoty celkovej mineralizácie s hĺbkou; treba však poznamenať, že gradient  mineralizácie na okrajoch depresie je vyšší ako v jej centrálnej časti, čo je spôsobené misovitou geologickou stavbou panvy. Možno predpokladať, že v centre depresie by gradient mineralizácie bol podobný ako na jej okrajoch od hĺbky cca 3000 m
  • pokles nátriovo-karbonátovej zložky A1 s hĺbkou
  • rast nátriovo-chloridovej zložky S1(Cl) s hĺbkou 
  • pokles pomeru HCO3/Cl s hĺbkou

        V súlade s týmito zákonitosťami možno termálne vody Centrálnej depresie Podunajskej panvy podľa chemického zloženia rozdeliť do 5 skupín, ktoré predstavujú kontinuálne hydrogeochemické pole, ktorého charakter sa nemení skokom, ale plynule a závisí od štruktúrno-litologických, hydrodynamických, paleohydrogeologických, tektonických a iných faktorov, ktoré ho ovplyvňujú.

Prvú skupinu predstavujú termálne vody výrazného nátriovo-chloridového typu s minera-lizáciou nad 10 g/l. Sú typické pre hlbšie uložené kolektory bádenu, sarmatu a panónu. Hodnota ich celkovej mineralizácie sa pohybuje od 11,65 g/l do 126,4 g/l. Sú charakterizované výraznou S1(Cl) zložkou a pomerne nízkou hodnotou, resp. absenciou A1 zložky. Pomer rHCO3/rCl je veľmi nízky, jeho najvyššia hodnota je 0,271, čo poukazuje na hydrochemickú uzatvorenosť štruktúr v súčasnosti. V rámci tejto skupiny možno vyčleniť vody, ktoré majú zastúpené zložku S2(Cl) a sú bez zložky A1.

Druhú skupinu predstavujú termálne vody výrazného nátriovo-chloridového typu s mineralizáciou od 5 g/l do 10 g/l. Sú geneticky viazané na piesky až pieskovce panónu a pontu. V modeli hydrogeochemického poľa ležia v kolektoroch uložených vyššie ako vody prvej skupiny.

Prechod medzi druhou a štvrtou skupinou vôd tvoria termálne vody nátriovo-chloridového typu s prítomnosťou zložky A1 nad 30 mval%, resp. nátriovo-hydrogénuhličitanového typu s prítomnosťou zložky S1(Cl) nad 30 mval%. Sú geneticky viazané prevažne na kolektory pontu v hydrochemicky polozatvorených štruktúrach, čomu nasvedčuje ich samotné chemické zloženie a z toho vyplývajúce hodnoty HCO3/Cl  vyššie ako 1. Ich celková mineralizácia sa pohybuje od 2,72 g/l do 8,73 g/l a závisí hlavne od stupňa ich degradácie (čím vyšší je podiel S1(Cl), tým je vyššia celková mineralizácia), resp. od množstva CO2, ktorý intenzívne pôsobí na dva mineralizačné procesy, a to rozpúšťanie karbonátov a iónovýmenu,  ktorú niekoľkonásobne zvyšuje vplyvom H+ iónov.

Termálne vody nátriovo-hydrogénuhličitanového typu s mineralizáciou od 1 g/l do 5 g/l sú charakteristické hlavne pre kolektory pontu a dáku, resp. dobre „premyté“ štruktúry panónu. Nátriovo-chloridová zložka týchto vôd je pomerne nízka, jej hodnota je nižšia ako 30 mval% a pohybuje sa od 1,2 mval% do 24,06 mval%. Tejto skutočnosti zodpovedajú aj vyššie hodnoty pomeru  HCO3/Cl, ktoré v mnohých prípadoch naznačujú na hydrochemické a zároveň hydrogeologické-polootvorené štruktúry.

Napokon sú vyčlenené termálne vody nátriovo-hydrogénuhličitanového chemického typu s mineralizáciou do 1 g/l, viazané prevažne na kolektory pontu a dáku. Hodnota ich celkovej mineralizácie závisí okrem bežných mineralizačných procesov hlavne od parciálneho tlaku CO2 v systéme. Nátriovo-chloridová zložka je veľmi nízka a závisí od hĺbky uloženia kolektorov, resp. ich premytosti.

Takto zostavený model hydrogeochemického poľa termálnych vôd dovoľuje riešiť otázky priestorového rozloženia a genézy jednotlivých chemických typov vôd. Základom objasnenia tejto problematiky je vzťah ku chemickému zloženiu pôvodných (iniciálnych) morských vôd bádenskej transgresie. V období bádenu až kvartéru sa prakticky formovali dnešné hydrogeologické pomery. Vznikli priaznivé podmienky pre akumuláciu termálnych vôd. Koncom bádenu bolo more oddelené od svetového oceánu a v ďalších obdobiach predstavuje vnútrozemské more, ktoré nemalo konštantné chemické zloženie spôsobené stacionárnym stavom medzi vstupom a výstupom látok. Salinita sa znižovala v postupnosti: báden (35%) – sarmat (30-16,5%) – panón (16,5-8%) – pont (5-3%) – dák (3 – 0,5%).

Na základe rozdelenia termálnych vôd do piatich genetických typov v spojení s geochemickými procesmi, geologicko-tektonickými a hydrogeologickými podmienkami v súčasnosti a geologickej minulosti sa termálne vody Centrálnej depresie začleňujú do nasledovných genetických typov:

 

  1. marinogénne termálne vody

a)      reliktné morské vody

b)      infiltračne degradované vody

c)      vysoko mineralizované vody (soľanky)

 

  1. petrogénne termálne vody
  2. termálne vody zmiešanej genézy

Synsedimentárne reliktné morské vody sú charakteristické pre hlbšie uložené miocénne sedimenty Centrálnej depresie Podunajskej panvy, kde sa mohli uchovať za podmienok, že sú izolované voči infiltrácii meteorických vôd alebo príronom CO2 v súčasnosti, resp. geologickej minulosti.

Infiltračné degradované marinogénne termálne vody sa dajú na základe chemického zloženia rozdeliť do dvoch skupín. Sú to zachované vody vnútrozemského mora, ktoré sa postupne prínosom a odnosom látok vysladzovalo a v súčasnosti sú v hydrogeologicky uzatvorených štruktúrach. Sú charakterizované nátriovo-chloridovým chemickým typom termálnych vôd s mineralizáciou 5 – 10 g/l, ktorá zodpovedá paleosalinite  ich kolektorov.

Vertikálnu zonálnosť chemizmu obyčajných kvartérnych vôd a termálnych vôd dokumentuje tab. 17. Vertikálna zonálnosť v zmysle zmien chemického typu vôd je pre záujmové územie dokumentovaná v tab. 18.

Obsah a zloženie plynov v termálnych vodách okolia Serede, Šale a Galanty je v tab. 19.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Tab. 19:     Zloženie obsahu plynov v termálnych vodách v okolí Serede (Halás O., Bondarenková Z., 2008)

 

 

Vrt

Rozpustený plyn ( l.m-3)

 

 

Separovaný plyn ( l.m-3 )

 

 

Suma R+S

Bod evázie plynov (m)

 

suma   l.m-3

CH4

N2

O2

CO2

suma   l.m-3

CH4

N2

O2

CO2

l.m-3

 

FGG-1 (1975)

90,28

0,32

13,79

5,37

70,6

28,12

4,16

19,42

4,53

0,01

118,4

-

 

92,0

0,41

14,72

6,36

70,5

41,97

28,92

12,15

0,86

0,04

133,97

-

 

89,79

0,49

13,9

4,78

70,62

39,43

10,41

27,3

1,22

0,5

129,22

-

 

79,63

1,35

9,73

2,15

66,4

44,16

8,66

34,8

0,66

0,04

123,79

-

FGG -1 (1997)

49,74

8,17

30,53

0,56

10,48

59,53

17,18

31,54

10,81

0

109,27

32,3

Di-2 (1982)

26,9

10,44

5,77

-

10,69

52,45

31,99

17,54

-

2,92

79,35

-

Di-2 (1998)

23,92

9,77

1,73

0,46

0,001

50,87

40,14

8,01

0,26

2,46

74,79

23,9

FGG-2

100,52

8,55

55,32

0,63

35,3

102,26

50,3

16,2

0,85

32,65

202,78

15,56

FGG-3

143,7

35,29

55,94

0,63

51,83

255,7

2,78

14,47

5,44

233,02

399,41

96,83

GTŠ-1

87,17

19,34

3,2

0

64,63

312,11

229,8

35,52

0

46,79

399,3

163,3

HTŠ-2

36,8

0,038

33,0

3,8

-

-

-

-

-

-

36,8

-

Di-1

28,5

0,2

24,3

1,1

-

-

-

-

-

-

28,5

-

 

3.5  Hydrochemické zaradenie geotermálnych vôd vrtu SEG-1

   

Počas krátkodobej aj poloprevádzkovej skúšky boli odoberané vzorky geotermálnej vody na fyzikálno-chemické analýzy v chemickom laboratóriu firmy TECHNO-VÍZ Kft. V Szolnoku. Dátumy odberov boli 9.12.2010 – po skončení vŕtania a vyčistení vrtu a počas poloprevádzkovej čerpacej skúšky v dňoch 16. 2. a 17. 2. 2011, 22. 2. 2011 a  9. 3. 2011 (príloha Hydrochemická dokumentácia – Laboratórne rozbory odobratých vzoriek, slovenský preklad v Prílohy SLOVGEOTERM). Súčasne počas odberu vzoriek pre laboratórne rozbory boli uskutočnené aj rozbory a merania na mieste tých prvkov a veličín, ktoré by sa prepravou zmenili, alebo mohli zmeniť, ako pH, T, špecifická vodivosť, RedOx potenciál, koncentrácia sulfánu, Ca, Mg, Fe, HCO3-.

Na základe fyzikálno-chemických rozborov odobratých vzoriek možno zaradiť geotermálnu vodu vrtu SEG-1 ako nevýrazný typ HCO3-Cl-Na, podľa celkovej mineralizácie (5,039 g.l-1 až  5232 g.l-1) je táto voda slabo mineralizovaná (Franko-Gazda-Michalíček, 1975) – tab. č. 20.

Počas poloprevádzkovej hydrodynamickej skúšky spodné obzory prestali dotovať a prítok vyššie mineralizovanej vody ustal, čo sa prejavilo na poklese koncentrácie síranovej zložky, pričom  na celkovej mineralizácii sa to výrazne neprejavilo. Zmeny koncentrácií jednotlivých katiónových a aniónových zložiek v čase sú na obr. 16 a 17. Za všimnutie stojí pozvoľný nárast H2S v odobratých vzorkách – kým pri prvých vzorkách bola koncentrácia len okolo 0,05 mg.l-1, v poslednej vzorke už bol obsah sulfánu 0,32 mg.l-1.

Počas odberu vzoriek vody boli odobraté aj vzorky odplynu. Celkový obsah rozpustených plynov vypočítaný ako priemer z analyzovaných vzoriek je 354,238 Nl.m-3, pričom 212,319 Nl.m-3 tvorí metán (t.j. 60 %), ale v odplyne je podiel metánu až 73,4 % (196,81 Nl.m-3 z celkových 267,9 Nl.m-3 odseparovaného plynu), pretože veľká časť CO2 zostáva po separácii zadržaná ako rozpustený zvyšok vo vode kvôli jeho dobrej rozpustnosti. Podrobnejšie údaje sú v tabuľke č. 21.

 

 

 

Obr. 16: Koncentrácie Ca, Mg a SO4 vo vzorkách odobratých počas HDS

 

 

Obr. 17: Koncentrácie Na, Cl a HCO3 vo vzorkách odobratých počas HDS

 

Tab. 20: Chemický typ vody vrtu SEG-1 podľa dátumov odberu vzoriek

Vz. číslo

Dátum

S1

S2

S3

A1

A2

A3

Typ vody

1

9.12.2010

29,58

0

0

35,89

0,927

0,078

 Nevýrazný HCO3-Cl-Na

2

16.2.2011

30,78

0

0

38,137

0,78

0,073

Nevýrazný HCO3-Cl-Na

3

17.2.2011

30,55

0

0

38,05

0,232

0,317

Nevýrazný HCO3-Cl-Na

4

22.2.2011

28,48

0

0

36,63

0,568

0,298

Nevýrazný HCO3-Cl-Na

5

9.3.2011

29,03

0

0

36,88

0,410

0,305

Nevýrazný HCO3-Cl-Na

6

17.3.2011

29,20

0

0

36,60

0,66

0,31

Nevýrazný HCO3-Cl-Na

 

Tab. 21: Rozbory rozpustených plynov z vrtu SEG-1 

Dátum

CH4

N2

CO2

Celk.

odberu

odplyn

rozp.

  spolu

odplyn

rozp.

spolu

odplyn

rozpust.

spolu

 objem

 

Nl/m3

Nl/m3

  Nl/m3

  Nl/m3

  Nl/m3

Nl/m3

  Nl/m3

 Nl/m3

  Nl/m3

  Nl/m3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9.12.2010

21,48

6,06

27,56

41,32

7,96

49,38

21,02

73,24

94,26

171,06

16.2.2011

4,36

4,10

8,46

8,91

6,01

14,92

3,98

74,39

78,37

101,74

22.2.2011

33,71

7,44

41,15

74,13

11,30

85,43

28,88

86,54

115,42

242,00

9.3.2011

43,67

6,39

50,06

100,17

10,50

110,67

49,29

86,21

135,5

296,24

Pozn.: údaje zo 16.2.2011 neboli vzaté do výpočtu priemerných hodnôt pre vysokú odchýlku. 

 

Priemer

32,95

6,63

50,30

71,87

9,92

81,79

33,06

82,00

115,06

 236,61

 

V priebehu krátkodobej a poloprevádzkovej hydrodynamickej skúšky bola zistená nepriamo úmerná fázového pomeru plynu/voda na prietoku, t.j. s klesajúcou výdatnosťou fázový pomer rastie, ako naznačuje aj obrázok č. 18. Pretože bolo urobené len malé množstvo meraní fázového pomeru (pri 4 odberoch vzoriek), pričom analýza plynov zo 16. 2. 2011 vykazovala nepravdepodobne veľkú odchýlku, zistený trend by bolo potrebné overiť viacerými meraniami.

 

 

   Obr. 18: Namerané hodnoty fázového pomeru počas hydrodynamickej skúšky

 

4. Výpočet množstiev vôd

 

4.1    Výpočet využiteľného množstva vôd       

 

Na základe výsledkov spracovania meraní pri poloprevádzkovej hydrodynamickej skúške boli vypočítané hydraulické parametre kolektora v bezprostrednom okolí geotermálneho vrtu, ktoré sú uvedené v časti  3.2. Tieto sa potom použili pri výpočte storativity programom MLU for Windows (Microfem, Kick Hemker&Vincent Post, 2009) a na modelovanie vývoja hladiny počas dlhodobého čerpania a depresného kužela. Na základe analytického prístupu program umožňuje spracovanie a analýzu výsledkov pre viacero hydrogeologických kolektorov, pričom využíva princíp superpozície v priestore (v prípade viacerých vrtov) a v čase (pre rôzne prietoky) a Levenberg-Marquardtov algoritmus pre optimalizáciu parametrov.

Modelovaná bola jedna  zvodnená vrstva, nad ktorou sa predpokladala polopriepustná vrstva hrúbky 1504,88 m. Do úvahy boli vzaté len tie obzory, ktoré pri reometrii  preukázali prítok do vrtu, t.j. po filter č. 6 vrátane. Celková hrúbka 255,6 m zahŕňala filtre teda 1 až 6. Pod filtrom č. 6 sa predpokladalo nepriepustné podložie. Údaje použité do výpočtov boli z meraní pre ustálené výdatnosti a príslušné hodnoty poklesu hladín, získané z poloprevádzkovej hydrodynamickej skúšky a z údajov získaných pri meraní nástupu tlaku. Modelové výpočty naznačujú, že pri výdatnosti 8 l/s sa hladina vody počas dlhodobého čerpania ustáli v hĺbke 56 – 57 m po terénom a pri výdatnosti 9 l/s v hĺbke 62 – 63 m pod terénom a pri 10 l/s okolo 69 m pod úrovňou terénu.

 

 

              

   Obr. 19: Vývoj hladiny vo vrte SEG-1 po dlhodobom čerpaní pri výdatnosti 8 l/s.

 

       

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Obr. 20: Vývoj hladiny vo vrte SEG-1 po dlhodobom čerpaní pri výdatnosti 9 l/s.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

    Obr. 21: Vývoj hladiny vo vrte SEG-1 po dlhodobom čerpaní pri výdatnosti 10 l/s.

 

 

 

Obr. 22: Výdatnosť v závere hydrodynamickej skúšky udržiavaná na 8 l.s-1.

 

 

Obr. 23: Vývoj teploty na hlave vrtu pri ustálenom čerpaní 8 l.s-1.

 

 

 

 

Obr. 24: Pokles hladiny vo vrte SEG-1 pri ustálenom čerpaní 8 l.s-1.

 

 

 

Obr. 25: Depresný kužel v okolí vrtu SEG-1 pri výdatnosti 8,0 l.s-1 a 9,0 l.s-1.

 

 

 

Pre stanovenie storativity boli najskôr vypočítané hydraulické parametre kolektora pomocou zjednodušeného Jacobovho riešenia Theisovej rovnice.

Koeficient absolútnej prietočnosti Tp (m3) bol stanovený z rovnice:

 

Tp =0,1832* µ* Q *

Koeficient priepustnosti kp (m2) bol stanovený z rovnice:

 

                                                               Kp =

 

Koeficient filtrácie kf (m/s) bol stanovený z rovnice:

 

kf =

Koeficient prietočnosti T (m2/s) bol stanovený z rovnice:

                                                     T = kf *b

 

Vrt

Tp ( m3 )

T ( m2.s-1 )

Kp ( m2)

Kf ( m.s-1 )

S

SEG -1

8,20.10-12

2,1065.10-4

9,0.10-14

2,315.10-6

5,51.10-4

 

Koeficient storativity S bol následne zistený modelovaním programom MLU for Windows. Výsledky modelovania nasvedčujú, že pri dlhodobom odbere 8 l.s-1 sa hladina ustáli v hĺbke okolo 56 m pod hlavou vrtu (obr. 19) a pri 9 l.s-1 v hĺbke okolo 62 m obr. 20), čo je priaznivejšie než výsledky priamych meraní počas poloprevádzkovej hydrodynamickej skúšky graficky znázornené na obr. 24.

Na obr. 25 je znázornený depresný kužel vypočítaný programom MLU for Windows na základe údajov z hydrodynamickej skúšky po jeho ustálení pri konštantom prietoku 8,0 l.s-1 pre t > 100 dní. Depresný kužel pri tomto čerpanom množstve sa v dlhodobom časovom horizonte teoreticky ustáli do vzdialenosti 1500 m od vrtu, kde je vypočítaný pokles hladiny 0,1 m.

 

 

 

 

 

 

4.2  Výpočet tepelno-energetického potenciálu vrtu SEG-1

 

P = Q (T2 – T1) k.10-6 = 9(66,3 – 15) 4187.10-6 =  1,933 MW

Q – 9 l/s, výdatnosť sondy

T2 – teplota na hlave sondy 69,0 °C                     

T1 – stupeň vychladenia 15°C (20°C) využitie do teploty

P1 – 9 (66,3 - 15) 4187.10-6 = 1,933 MW – pri vychladení do tep. 15°C

P2 – 9 (66,3 - 20) 4187.10-6 = 1,745 MW – pri vychladení  do tep. 20°C

 

Pri využití 180 dní v roku to predstavuje energiu

Pc1 = 1,933. 24. 180 = 8 349,5 MWh/rok (∆T1=51,3°C)

Pc2 = 1,745. 24. 180= 7 537,8 MWh/rok  (∆T2= 46,3°C)

 

4.3 Kategorizácia a využiteľné množstvá podzemnej termálnej vody

 

a) Z vrtu SEG-1 využiteľné množstvo je 9,0 l.s-1 v kategórii B, s teplotou vody 66,4 oC a pri znížení hladiny vody na úroveň – 67,3 m. Zo studne možno odčerpávať až do 720 l/min. vrátane ako maximálnu výdatnosť, ale pri tejto výdatnosti treba uvažovať s väčším poklesom hladiny a so znížením hodnôt tlaku tak na povrchu ako aj v hĺbke.

b) Vyčíslené využiteľné množstvo je začlenené do hydrogeologického rajónu Q-048 – Kvartér Váhu v Podunajskej nížine severne od čiary Palárikovo-Galanta a zasahuje v smere SSV od Galanty údolím Váhu až po Nové Mesto nad Váhom. Rajón zaberá poriečnu nivu Váhu. Na západe susedí s rajónom podzemnej vody QN – 050 Kvartér Trnavskej pahorkatiny. Na východe susedí rajón Q – 048 s rajónom NQ – 071 Neogén Nitrianskej pahorkatiny.

Podľa Rámcovej smernice EU je to útvar geotermálnych vôd SK 300240 PF Centrálna depresia Podunajskej panvy.

c) V Centrálnej depresii Podunajskej panvy – Galantská priehlbeň boli dosiaľ stanovené tieto využiteľné množstvá termálnej vody:

Kat. C: 17,7 l.s-1

Kat. B: 28,8 l.s-1 +15,0 l.s-1 GTŠ-1 (2011) = 43,8 l.s-1

Kat. A: 19,0 l.s-1

 

        Využiteľné množstvá stanovil SLOVGEOTERM a.s., Bratislava.

 

5. Podmienky ochrany a využívania podzemnej termálnej vody

 

5.1 Ochrana množstva a akosti vôd, návrh ochranného pásma

 

Počas nasledujúcich dvoch rokov prevádzkového využívania termálnej podzemnej vody odporúčame monitorovanie hladiny vody vo vrte,  okamžitého a sumárneho čerpaného množstva ako aj teploty čerpanej vody. Po ročnom odbere podzemných vôd navrhujeme vykonať hydrodynamickú skúšku, aby sa overili aj ostatné parametre vrtu (reometrické údaje, ložiskové tlaky, stúpacia skúška, a pod.), či nenastali výrazné zmeny. Pred začiatkom vykurovacej sezóny a v nasledujúcom období počas prvého roka trvalej prevádzky odporúčame v pravidelných intervaloch (každé 2 mesiace) odoberať kontrolné vzorky podzemnej termálnej vody na základný fyzikálno-chemický rozbor pre zhodnotenie trendu vývoja kvality vody.

Podľa výsledkov práce O. Franka týkajúcej sa rozmiestnenia fiktívnych a reálnych vrtov v Centrálnej depresii Podunajskej panvy (O. Franko et al., 1984) a na základe našich dlhoročných poznatkov z vrtov FGG-2 a FGG-3 navrhujeme ochranné pásmo – kruh s polomerom min. 5 km od geotermálneho vrtu SEG-1.

 

5.2 Vplyv využívania zdroja termálnej vody na životné prostredie

   

Jediným vhodným recipientom pre odvod využitej geotermálnej vody je tok Váhu. Váh svojim Q355 v r. km 81,0 (profil nad Sereďou) má prietok okolo 35 860 l.s-1 a v zmysle Nariadenia vlády č. 269/2010 Z.z. je schopný v plnom rozsahu eliminovať vplyv tepelne využitej geotermálnej vody na povrchový recipient, ako dokazuje aj prepočet uvedený na tabuľke č. 22.

Prepočet vplyvu vypúšťanej vody na povrchový tok uvádzame pre hodnoty mineralizácie vrstvových vôd podľa posledného vzorkovania a rozborov zo dňa 9. marca. 2011.

 

 

 

 

 

 

Tab. 22: Prepočet vplyvu vypúšťania využitých geotermálnych vôd z geotermálneho

vrtu SEG-1 v Seredi na recipient - tok Váh pri jeho Q355 dňovom prietoku. 

Parameter

Využitá voda

Recipient Váh

Recipient Váh

Nar.vlády

Norma pre

 

vrtu SEG-1

nad Sereďou

po zmiešaní

 SR

závl.vody

 

(VIKUV, 2011)

(SHMÚ, 2005)

s využ. vodou

269/2010 Z.z.

STN 757143

r.km./rozb. list

2316

81

 

 

 

Hydrologické poradie

 

4-21-10-043

 

 

 

Qvyuž.,Q355 (l.s-1)

9,00

35860,00

35869,00

 

 

Teplota (°C)

30,00

18,37

18,37

26

35

pH

7,60

7,85

7,85

   6.0 - 8.5

   5.0 - 8.5

Ca 2+ (mg.l-1) *

11,80

80,00

79,98

200

 

Mg 2+ (mg.l-1) *

4,90

18,00

18,00

100

 

Na + (mg.l-1) *                              

1516,00

18,00

18,38

 

 

K + (mg.l-1)  *

13,80

3,00

3,00

 

 

N-NH4+ (mg.l-1)    

4,28

0,14

0,14

1,5

 

Cl - (mg.l-1)

745,00

17,70

17,88

200

300

SO4 2- (mg.l-1)

385,00

63,20

63,28

250

250

N-NO3- (mg.l-1)    

0,000

2,25

2,25

7

 

P-PO4 3- (mg.l-1)

0,140

0,085

0,085

 

 

HCO3 - (mg.l-1)

2294,00

268,50

269,01

 

 

RL 105 (mg.l-1)                   

3840,00

310,00

310,89

1000

800

NL 105 (mg.l-1)

1,00

13,00

13,00

 

 

HS-(mg.l-1)*

3,40

0,00

0,00

0,05

 

CHSK-Mn (mg.l-1)

8,40

5,40

5,40

15

 

Na:(Ca+Mg) (mmol.l-1)

132,976

0,286

0,292

 

    <0,67

 

 

 

 

 

 

* Údaj pre Váh doplnený na základe starších rozborov (Ročenka SHMÚ 1989) kvôli výpočtu Na:(Ca+Mg)

* Podľa rozborového listu koncentrácia sulfánu bola nulová, ale na mieste bolo namerané 4,4 mg.l-1.

 

 

6. Záver:

Na základe vykonaných meraní vo vrte SEG-1 a ich vyhodnotenia možno konštatovať, že sú splnené stanovené ciele geologickej úlohy č. 05/2010 „Sereď  - využitie geotermálnych vôd na vykurovanie mesta Sereď“.

Geotermálny vrt spĺňa projektované a požadované parametre a je spôsobilý na trvalé čerpanie. Na základe výsledkov poloprevádzkovej skúšky, lineárneho trendu vývoja  hladiny a modelovania vývoja hladiny vo vrte SEG-1 pri dlhodobom čerpaní, možno geotermálnu vodu čerpať dlhodobo pri výdatnosti 9 l/s v kategórii B, pričom teplota bude 67 °C a hladina sa ustáli v hĺbke okolo 62 m pod hlavou vrtu. Na základe sledovania hydrodynamických pomerov na vrtoch FGG-2 a FGG-3 možno konštatovať, že čerpanie z vrtu SEG-1 ich neovplyvňuje.

 

Použitá literatúra:

Adam Z. – Dlabač, M.: Nové poznatky o tektonice čs. části malé dunajské nížiny, Věstník ÚÚG 36, č.3, 1961

Biela A., 1978: Hlboké vrty v zakrytých oblastiach vnútorných Karpát. Regionálna geológia Západných Karpát - 10, GÚDŠ, Bratislava, zv. 10.

Bodiš, D., 1987: Geochémia geotermálnych vôd karbonátov mezozoika Západných Karpát. Kandidátska dizertačná práca, Archív Geofond,  Bratislava

Bondarenková, Z. et al., 1985: Galanta - hydrogeotermálny prieskum, Archív Geofond

Bondarenková, Z. – Vranovská, A., et al.,1998: Centrálna depresia Podunajskej panvy – oblasť Galanta, regionálne hydrogeotermálne hodnotenie. Archív Geofond.

Drozd, V. - Vika, K., 1996: Návrh eliminácie korozívnych účinkov geotermálnej vody z vrtov FGG-2 a FGG-3 na využívateľské zariadenie v lokalite Galanta. Archív SLOVGEOTERM

Drozd, V. - Vika, K., 1998: Korozívne vlastnosti geotermálnych vôd z vrtov FGG-2 a FGG-3  v Galante a ochrana využívateľských zariadení. Archív SLOVGEOTERM

Fendek, M., 1993: Metódy geotermálneho výskumu a prieskumu zdrojov Slovenska. Kandidátska dizertačná práca. Archív Katedry  podzemných vôd PrF UK Bratislava

Fendek, M. - Bodiš, D., 1988: Hydrogeotermálna štúdia reinjektáže tepelne využitých geotermálnych vôd v Centrálnej depresii Podunajskej panvy. Archív Geofond

Fendek, M., 1989: Okamžitá statická hodnota tlaku na ústi vrtu GRP-1. Správy o výskumoch GÚDŠ. Regionálna geológia Západných Karpát, zv. 25, GÚDŠ, Bratislava

Fendeková, M. - Fendek, M., 1993: Použitie analýzy rezíduí regresívneho vzťahu pri riešení hydrogeologických úloh. Geologický průzkum, roč. 35, č. 7–8, Ministerství hospodářství ČR, Praha.

Fendek, M. 1993: Tlakové pomery v hydrogeotermálnej štruktúre Centrálnej depresie Podunajskej panvy, Geologické práce, správy 98, GÚDŠ, Bratislava

Fendek, M., 1995: Hodnotenie hydrodynamických pomerov v Centrálnej depresii Podunajskej panvy pre účely overenia ťažobnej kapacity vrtov na energetické využitie geotermálnej vody - lokalita Galanta. Archív SLOVGEOTERM

Franko, O., 1977: Správa o výskumnom geotermálnom vrte FGG-1 v Galante. Archív Geofond

Franko, O. - Račický, M., 1980: Štúdia možnosti získania termálnej vody v oblasti Galanty a jej využitia. Archív Geofond

Franko, O., 1983: Hodnotenie zásob geotermálnych vôd pre vykurovanie sídliska Galanta-sever a nemocnice. Archív Geofond

Franko, O. - Remšík, A. - Fendek, M., Bodiš, D. a kol., 1984: Geotermálna energia Centrálnej depresie Podunajskej panvy - prognózne zásoby. Archív, Geofond

Franko, O. - Fendek,M. a kol., 1985: Správa o výskumnom geotermálnom vrte FGG-2 Galanta, Archív, Geofond

Gaža, B., 1963: Geologické zhodnotenie hlbokého štruktúrneho vrtu Abrahám-1. Archív Geofond

Gaža, B., 1964: Zpráva o hlbokom štruktúrnom prieskume elevácie Abrahám. Archív Geofond

Franko, J. - Jančí, J. - Král, M., 1989: Geotermický výskum SSR. Technická správa za rok 1988.

Gaža, B., 1966: Geologické zhodnotenie štruktúrno stratigrafického vrtu Kráľová-1. Archív Geofond

Homola, V. 1960: Opěrná vrtka Diakovce-1 v Malé Dunajské nížine. Archív Geofond

Juránek, J. – Pulkrábková, Z., 1985: Chemismus vápníku v mineralisovaných termálních vodách Podunajské nížiny. Zborník : Konferencia – Kompletné využitie geotermálnych vôd SSR, Diakovce

Král M., Franko J., Jančí J.,:Geotermická charakteristika Podunajskej panvy. Geofond Bratislava, 1992 

Král M., Jančí J.: Geotermický výskum Slovenska. Tech. Správa za rok 1983. Geofond Bratislava, 1984a

Král M., Jančí J.: Geotermická charakteristika Podunajskej panvy. Zb. prác z konf. Fyzikálne  vlastnosti hornín a ich využitie v geofyzike a geológii. Liblice 1984, 35 - 38

Mazúr, E. Lukniš, M. 1986: Geomorfologické členenie SSR a ČSSR. Časť Slovensko. Slovenská kartografia, Bratislava

Pôbiš, J., 1983: Štúdia - Podklady pre návrh spôsobu zneškodnenia geotermálnych vôd z vrtov FGG-2, FGG-3. Rukopis, autor

Priechodská, Z - Vass, D., 1985: Geológia neogénu Centrálnej depresie v Podunajskej nížine. Archív Geofond

Quitt, E. Klimatické oblasti Československa. Studia Geographica 16. Brno: Academia, geografický ústav ČSAV, 1971.

SHMÚ: Kvalita povrchových vôd na Slovensku, SHMÚ, Bratislava, 2006 

Šindlář, V. et al., 1982: Diakovce - termální koupaliště vrt Di-2. Archív Geofond Vika, K., 1997: Posúdenie vplyvu využitých GTV z vrtov FGG-2 a FGG-3 v Galante na recipient - rieku Váh. Archív SLOVGEOTERM

Tomlain, J., 1997:  Rozloženie evapotranspirácie na území Slovenska za obdobie 1961-1990. Podzemná voda, No 1, roč. 3.

Miklós, L.- Hrnčiarová, T a kol.:  Atlas krajiny Slovenskej republiky, SAŽP, 2002

Halás O., Bondarenová Z.: Projekt geologickej úlohy – hydrogeotermálneho vrtu SEG-1 v meste Sereď, SLOVGEOTERM a.s., 2008

Halás O., Váňa O.: Technický projekt geotermálneho vrtu SEG -1, Sereď

Gyürücsi C.: Sered–prístrojové merania na novom geotermálnom vrte, VIKUV Csegléd, 2011

Szél Jenı: Vizsgálati  jegyzıkönyv  (správa  -  fyzikálno-chemické  rozbory vzoriek vôd a plynov), TECHNO-VÍZ Kft., Szolnok, 2011, pre  rozbory zo dňa 9.12.2010, 16.2.2011, 17.2.2011, 22.2.2011 a 9. 3. 2011.

Gyürücsi Csaba, Nagy Sándor, Erdélyi Barna: Karotážny diagram, VIKUV, Csegléd, 2011

Hemker  K.,  Post  V.:  ML  Ufo  Windows  -  Well  flow  modeling  in  multilayer  aquifer  system, Microfem, Amsterdam, 2009

Mucha I., Šestakov V.: Hydraulika podzemných vôd, ALFA, Bratislava, 1987

Hemker K., Randall J.: Modelling with MLU – Tutorial, Microfem, Amterdam – Seattle, 2010

Hemker, C.J. a Maas: Unsteady flow to wells in layered and fissured aquifer systems, Journal of Hydrology 90, 1987

Hemker C. J.: Transient well  flow  in  layered aquifer systems:  the uniform well-face drawdown Solution. Journal of Hydrology, 225, 1999b

 

 

 

 

Zoznam príloh:

Príloha č. 1: Mapka prieskumného územia

Príloha č. 2: Geodetické zameranie vrtu SEG -1, Sereď

Príloha č. 3: Hranice prieskumného územia – súradnice lomových bodov

Príloha č. 4: Mapka časti mesta Sereď s umiestnením vrtu SEG-1

Príloha č. 5: Vyhodnotenie inkrustačno-korozívnych účinkov – tabuľka

Príloha č. 6: Karotážny diagram

Príloha č. 7: Rozbory vody z vrtu SEG -1 – v slovenčine

Príloha č. 8: Teória k programu MLU for Windows_článok_Hemker_Jofh_1999b

Príloha č. 9: Teória k programu MLU for Windows_článok_Hemker_Maas_Jofh_1999b

Príloha č. 10: Harmonogram prác

Príloha č. 11: Poloprevádzková hydrodynamická skúška – merania (preklad)

 

Samostatné prílohy:

 

Geologická dokumentácia – Merania na vrte SEG-1, VIKUV, 2010-2011

                                                 Originály + preklady

Hydrochemická dokumentácia – Laboratórne rozbory odobratých vzoriek, TECHO-VÍZ Kft.

 

Zoznam obrázkov:

 

Obr. 1:  Geomorfologické členenie záujmového územia

Obr. 2: Mapa záujmového územia s okolím

Obr. 3: Prehľadná situácia hlbokých vrtov v okolí Serede (A. Biela, 1978, H.Tkáčová, 1994)

Obr. 4: Schéma konštrukcie zhlavia vrtu SEG-1 pre trvalú prevádzku

Obr. 5: Konštrukcia geotermálneho vrtu SEG-1, Sereď

Obr. 6: Závislosť hladiny na výdatnosti (krivka výdatnosti)

Obr. 7 : Nástup tlaku

Obr. 8: Diagram distribúcie prítokov do vrtu cez filtre

Obr. 9a: Prítoky do vrtu cez jednotlivé filtre podľa dátumu (VIKUV a SGT, 2011)

Obr. 9b: Prítoky do vrtu cez jednotlivé filtre podľa výdatností (VIKUV a SGT, 2011)

Obr. 10:  Nástup tlaku v hĺbke 1450 m

Obr. 11: Geologický profil v okolí Serede

Obr. 12: Klimatické oblasti záujmového územia

Obr. 14: Objemový podiel plynnej fázy v hĺbke v okolí bodu evázie rozpustených plynov

Obr. 15: Chemizmus vápenato-uhličitej sústavy vody vrtu SEG-1, Sereď

Obr. 16: Koncentrácie Ca, Mg a SO4 vo vzorkách odobratých počas HDS

Obr. 17: Koncentrácie Na, Cl a HCO3 vo vzorkách odobratých počas HDS

Obr. 18: Namerané hodnoty fázového pomeru počas hydrodynamickej skúšky

Obr. 19: Vývoj hladiny vo vrte SEG-1 po dlhodobom čerpaní pri výdatnosti 8 l/s

Obr. 20: Vývoj hladiny vo vrte SEG-1 po dlhodobom čerpaní pri výdatnosti 9 l/s

Obr. 21: Vývoj hladiny vo vrte SEG-1 po dlhodobom čerpaní pri výdatnosti 10 l/s.

Obr. 22: Výdatnosť v závere hydrodynamickej skúšky udržiavaná na 8 l.s-1

Obr. 23: Vývoj teploty na hlave vrtu pri ustálenom čerpaní 8 l.s-1

Obr. 24: Pokles hladiny vo vrte SEG-1 pri ustálenom čerpaní 8 l.s-1

Obr. 25: Depresný kužel v okolí vrtu SEG-1 pri výdatnosti 8,0 l.s-1 a 9,0 l.s-1

 

Zoznam tabuliek:

 

Tab. 1: Prehľad využitia hydrogeotermálnych vrtov v okolí Serede (Halás, O., Bondarenková, Z., 2008)

Tab. 2: Distribúcia prítokov do vrtu podľa jednotlivých filtrov

Tab. 3: Meranie hladiny vo vrtoch FGG-2, FGG-3

Tab. 4: Zastúpenie hydrogeologických celkov vo vrtoch v okolí Serede (Franko et al. 1984)

Tab. 5: Zastúpenie hydrogeologických celkov vo vrte  GTŠ-1

Tab.6: Zastúpenie hydrogeologických celkov vo vrte  SEG-1

Tab. 7    Priemerné mesačné zrážkové úhrny

Tab. 8   Priemerné mesačné teploty

Tab. 9   Priemerné denné minimálne a maximálne teploty

Tab. 10   Ročné prekročenie teplôt 0 - 15°C

Tab. 11: Hydrologické údaje pre Váh v profiloch Hlohovec, Sereď a Selice

Tab. 12: Chemizmus vápenato-uhličitej sústavy, neodplynená voda.(P 0,2 MPa)

Tab. 13: Chemizmus vápenato-uhličitej sústavy, chladenie, odplynená. (P 0,2 MPa)

Tab. 14: Tlaky nasýtenia rozpustených plynov a bod evázie

Tab.15: Hustota tepelného toku z vrtov v záujmovom území(M. Král,1992)

Tab. 16:  Teploty po 100 m a priemerný teplotný gradient z vrtov

Tab. 17: Vertikálne zmeny chemizmu podzemnej vody v okolí Serede (Halás O., Bondarenková Z., 2008)

Tab. 18:  Vertikálne zmeny chemického typu vody (Halás O., Bondarenková Z., 2008)

Tab. 19:  Zloženie obsahu plynov v termálnych vodách v okolí Serede (Halás O., Bondarenková Z., 2008)

Tab. 20: Chemický typ vody vrtu SEG-1 podľa dátumov odberu vzoriek

Tab. 21: Rozbory rozpustených plynov z vrtu SEG Sereď

Tab. 22: Prepočet vplyvu vypúšťania využitých geotermálnych vôd z geotermálneho

vrtu SEG-1 v Seredi na recipient - tok Váh pri jeho Q355 dňovom prietoku

 

Informácia o uložení geologickej dokumentácie:

 

Geologická dokumentácia z vrtu je uložená u objednávateľa, ktorým bol

Mestský bytový podnik Sereď, spol. s r.o.

Legionárska 1127

926 01 Sereď

 

 

 

 

Názov súboru Veľkosť súboru Dátum