A potential impact of geothermal energy exploitation on the underground of the Upper Phanerozoic following various schemes of thermal water extraction and injection to the productive aquifer and other aquifers was modelled on an example of Klaipėda demonstration geothermal plant (KDGP). The obtained results showed that: 1 – thermal energy resources in the productive Viešvilė aquifer are sufficient for operation of KDGP at project geothermal output 20.8 MW for 50 years; 2 – at a distance 0.2–0.5 km around the injection wells, the water level in the productive layer rises above the ground; 3 – the temperature in the productive complex falls down in an area of approximately 15 km2; 4 – the spent mineralized (95 g/l) water of productive aquifer returned into the Upper Permian-Žagarė aquifer may reach the freshwater waterworks in 10 years; 5 – yet its short-lasting emergency injections represent no real hazard for waterworks; 6 – the interaction of groundwater of different temperature and chemical composition may slightly elevate the saturation of mixture with the ferrous minerals (hematite and magnetite) and allow their precipitation in the layer or well filters; 7 – the cooling of Viešvilė aquifer from 37–39 to 11 °C in the impact zone of injection wells during 50 years is an irreversible process; complete regeneration of temperature due to geothermal flux lasts for about 6000 years. Santrauka Potencialus geoterminės energijos gavybos poveikis viršutinei fanerozojaus daliai, taikant įvairias terminio vandens gavybos ir grąžinimo į produktyvųjį ir kitus vandeninguosius sluoksnius schemas, vertintas Klaipėdos parodomosios jėgainės pavyzdžiu. Atlikus modelinius tyrimus nustatyta: 1 – išsprendus injektavimo problemą, produktyvaus Viešvilės komplekso šiluminės energijos ištekliai yra pakankami 50 metų jėgainei veikti planuotu 20,8 MW geoterminiu galingumu; 2 – injektuotas vanduo gavybinius gręžinius pasiekia per 10–15 metų, tačiau jo dalis debite po 50 metų neviršija 10%; per 50 metų produktyviame komplekse temperatūros pažemėjo maždaug 15 km2 plote; 3 – panaudoto mineralizuoto (apie 95 g/l) vandens grąžinimas į Šventosios – Upninkų kompleksą esminio neigiamo poveikio jo hidrodinamikai, hidrochemijai ir šiluminiam režimui nedaro; analogiškai injektavus į viršutinio permo – Žagarės horizontą, gėlo vandens vandenvietes grąžintas vanduo pasiektų per 10 metų; 4 – įvairių temperatūrų ir cheminės sudėties požeminio vandens sąveika gali nežymiai padidinti mišinio įsotinimą geležies mineralais (hematitu ir magnetitu) ir sukelti jų nusėdimą sluoksnyje ar gręžiniu filtruose; Viešvilės komplekso atšalimas poveikio zonoje nuo 37–39 °C iki 11 °C, kurį lėmė 5–50 metų trukmės injektavimas, yra istoriškai negrįžtamo pobūdžio. Sustabdžius injektavimą kompleksas iki pradinės temperatūros įšiltų daugiau kaip per 6000 metų Резюме Оценка возможного воздействия добычи геотермальной энергии на верхнюю часть осадочного чехла при различных схемах закачки использованной воды в продуктивный и другие горизонты проведена моделированием участка Клайпедской показательной станции. Исследование показало, что: 1 – запасы тепловой энергии продуктивноговешвильского комплекса нижнего девона достаточны для эксплуатации станции с предусмотренной производительностью в 20.8 MW на протяжении 50 лет; 2 – использованная и возвращенная в продуктивный комплекс водак эксплуатационным скважинам поступает через 10–15 лет, однако ее доля в расходе и спустя 50 лет останетсяменее 10%; 3 – закачка использованной минерализованной (95 г/л) воды в швянтойскоупнинкайский комплекссущественного отрицательного воздействия на его гидро и термодинамику, а также химический состав не оказывает; аналогичная закачка в верхнепермскожагарский горизонт привела бы к выходу из строя водозабора пресных вод через 10 лет; 4 – смешение подземных вод различного состава и температуры повышает насыщенностьсмеси гематитом и магнетитом и их выпадение; 5 – охлаждение продуктивного комплекса за 50 лет закачки охватывает площадь порядка 15 км2 и в историческом масштабе времени за счет кондукции тепла является необратимым – восстановление температуры с 11 °C до исходной 37–39 °C возможно спустя 6000 лет.
Two mathematical models using MODFLOW software were developed to estimate water losses from the bogged Lake Rėkyva watershed which are happening due to the groundwater recharge and to evaluate the influence of peat deposit development on the lake and the natural belt of a raised bog protecting the lake. The modelling data lead to the following conclusions: (1) groundwater exploitation in the Šiauliai waterworks would increase the water losses from the boggy basin negligibly (from 7 to 9 mm/a when the total runoff is over 150 mm/a (2) the annual and long-term runoff and water level regimes in the raised bog, that separates the peat deposit from the lake as a 3 km long and 0.26 to 0.8 m wide belt, are rather variable. Depending on the season, from 80 to 95% of the runoff from it is formed in the 0.3–0.5 m thick top layer (acrotelm) distinguished by anomalously good filtration properties and porosity; (3) at the end of the peat deposit exploitation, the discharge from the protective bog to the lake presumably will reduce by 0.2–0.4 l/s (about 1% of the total lake runoff) and that from the bog to the peat deposit will increase by about 0.5 l/s (depending on the season, 1–15% of the total runoff from the bog); and (4) seasonal recharge of acrotelm is capable of counterbalancing the loss there-fore the status of protective bog will remain close to the actual one. Santrauka Didžiausio Lietuvoje 11,85 km2 ploto vandenskyrinio Rėkyvos ežero baseino nuostoliams, jam maitinant požeminius vandenis, bei piečiau eksploatuojamo durpyno poveikiui ežerui ir apsauginei aukštapelkės juostai vertinti MODFLOW priemonėmis sudaryti du matematiniai modeliai. Nustatyta: 1 – dėl požeminio vandens gavybos Šiaulių miesto vandenvietėse baseino nuostoliai gali padidėti nežymiai (nuo 7 iki 9 mm/a, kai bendras nuotėkis yra per 150 mm/a); 2 – metinis ir daugiametis nuotėkio bei vandens lygių aukštapelkėje režimas yra labai kaitus; pagrindinė aukštapelkės, kuri 3 km ilgio ir 0,26–0,8 km pločio juosta skiria durpyną nuo ežero, nuotėkio dalis (nuo 80 iki 95 % – priklausomai nuo sezono) formuojasi 0,3–0,5 m storio viršutiniame sluoksnyje (akrotelme), šiam sluoksniui būdingos anomaliai geros filtracinės savybės ir poringumas (iki 0,95); 3 – eksploatacijos pabaigoje, pasiekus durpyno klodo dugną, nuotėkis iš pelkės į ežerą gali sumažėti 0,2–0,4 l/s (apie 1 % bendrojo ežero nuotėkio), o į durpyną – padidėti apie 0,5 l/s (pagal sezoną – 1–15 % bendrosios pelkės vandens apykaitos); 4 – sezoninis akrotelmo maitinimas yra pakankamas, kad kompensuotų šiuos nuostolius, ir apsauginės pelkės būklė išliktų artima dabartinei.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
customersupport@researchsolutions.com
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.