Συντάχθηκε 07-06-2016 15:01
από Styliani Raka
Email συντάκτη: sraka<στο>tuc.gr
Ενημερώθηκε:
-
Κύρια: ΕΤΕΠ ΜΗΧΟΠ.
Άλλες ιδιότητες: απόφοιτος προπτυχιακός ΜΗΧΟΠ, απόφοιτος ΜΔΕ/Διδ. ΜΗΧΟΠ
ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΚΡΗΤΗΣ
Σχολή Μηχανικών Ορυκτών Πόρων
ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ
Εξεταζόμενη φοιτήτρια: Αγριμάκη Αργυρώ
Θέμα Διπλωματικής Εργασίας: «Μελέτη γεωλογικών παραμέτρων και διερεύνηση θερμοκρασιών υπόγειου υδροφορέα στη νοτιοδυτική Μεσσαρά, Κρήτη»
Τριμελής Εξεταστική Επιτροπή:
Καθ. Μανούτσογλου Εμμανουήλ (επιβλέπων)
Επ. Καθ. Στειακάκης Εμμανουήλ
Αν. Καθ. Βουδούρης Κωνσταντίνος (ΑΠΘ)
Περίληψη
Οι συνεχώς αυξανόμενες απαιτήσεις σε ενεργειακούς πόρους, οδήγησαν στην αναζήτηση εναλλακτικών μορφών ενέργειας. Μία μορφή ενέργειας είναι η γεωθερμία, η οποία σε αρκετές χώρες έχει ήδη ξεκινήσει να αξιοποιείται για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, την θέρμανση κατοικιών, θερμοκηπίων κ.α. σε αρκετές χώρες. Στην Ελλάδα, τα τελευταία χρόνια, έχουν γίνει αξιόλογες προσπάθειες για τον εντοπισμό, τη συστηματική καταγραφή και την αξιοποίηση του γεωθερμικού δυναμικού. Συγκεκριμένα στην Κρήτη, υπάρχουν ενδείξεις για την ύπαρξη πιθανών γεωθερμικών πεδίων χαμηλής ενθαλπίας στο Ακρωτήρι Χανίων, στη λεκάνη Μεσσαράς και στο Καπίστρι Ιεράπετρας.
Στην παρούσα εργασία, παρουσιάζονται και συγκρίνονται τα αποτελέσματα των χημικών αναλύσεων και του χαρακτηρισμού των υδάτων, από περιοχές πιθανών γεωθερμικών πεδίων (Περί – Πλάτανος και Μελιδοχώρι, από επτά συνολικά υδρογεωτρήσεις) με περιοχή που δεν υπάρχουν ενδείξεις γεωθερμικού ταμιευτήρα (Τυμπάκι επίσης από επτά υδρογεωτρήσεις).
Οι σχέσεις και οι χαρακτηρισμοί των υδάτων που προέκυψαν σε κάθε περιοχή συνοψίζονται ακολούθως:
Α) Περιοχή Τυμπακίου (γεωτρήσεις Α1, Α2, Α3, Α4, Α5 ,Α7 και Σουμπαλούσα):
• Na/Cl: με εξαίρεση τη γεώτρηση Α2, όλες οι γεωτρήσεις έχουν τιμές μικρότερες της μονάδας, γεγονός που υποδηλώνει είτε θαλάσσια διείσδυση (η τιμή του λόγου στο θαλασσινό νερό είναι 0,876±10%), είτε είναι αποτέλεσμα ιοντοανταλλαγής Na+ στο έδαφος και τις αργίλους. Το δείγμα από τη γεώτρηση Α2 ανήκει στην κατηγορία «νερό προερχόμενο από υδροφόρους σε αλκαλικά μαγματικά ή μεταμορφωμένα πετρώματα (ιοντική ανταλλαγή Ca2+ & Mg2+ με Na+)».
• Na/K: τα ρευστά από τις γεωτρήσεις Α1, Α2 και Σουμπαλούσα προέρχονται από περιοχή εμπλουτισμού υδροφορέων, στην Α3 πρόκειται για βρόχινο νερό, ενώ το νερό από τις γεωτρήσεις Α4, Α5 και Α7 δεν εμπίπτει σε κάποια συγκεκριμένη κατηγορία (οι τιμές βρίσκονται ανάμεσα στις κατηγορίες «περιοχή εμπλουτισμού» και «περιοχή εκφόρτισης»).
• Mg/Ca: οι γεωτρήσεις Α1, Α3 και Α7 αντιστοιχούν σε ρευστό από ασβεστολιθικούς υδροφορείς, ενώ οι υπόλοιπες αφορούν δολομιτικούς υδροφορείς.
• Cl/SO4: οι γεωτρήσεις Α1, Α2, Α7 και Σουμπαλούσα έχουν τιμές του λόγου αυτού από 1-5, χαρακτηρίζοντας το ρευστό ως χλωροθειούχο. Το ρευστό της γεώτρησης Α3 χαρακτηρίζεται ως θειούχο-χλωριούχο, ενώ όσον αφορά στις γεωτρήσεις Α4 και Α5 οι τιμές είναι μεγαλύτερες από 10, δηλαδή πρόκειται για διείσδυση θαλασσινού νερού.
• (Ca+Mg)/(Na+K): σε όλες τις γεωτρήσεις η τιμή του λόγου αυτού είναι μεγαλύτερη της μονάδας, που σημαίνει ότι πρόκειται για υδροφόρο στρώμα με συνεχή τροφοδοσία.
• Revelle: με εξαίρεση τις γεωτρήσεις Α2 και Α3, στις οποίες η τιμή του συντελεστή είναι μικρότερη της μονάδας, στις υπόλοιπες έχουμε τιμές >1, πράγμα που φανερώνει θαλάσσια διείσδυση.
• Αν και δεν υπάρχουν ενδείξεις αυξημένων θερμοκρασιών στα νερά των υδρογεωτρήσεων Η εκτίμηση της θερμοκρασίας ταμιευτήρα με τη χρήση του γεωθερμομέτρου Na/K/Ca μετά από τη διόρθωση Mg, έδωσε τα ακόλουθα αποτελέσματα:
Β) Ευρύτερη περιοχή Περί (Περί 1, Περί 2, Περί 3), Πλάτανος (Πλάτανος 1, Πλάτανος 2) και περιοχή Μελιδοχώρι (Μελιδοχώρι 1, Μελιδοχώρι 2):
• Na/Cl: σε όλες τις γεωτρήσεις οι τιμές του λόγου Na/Cl είναι μικρότερες της μονάδας, γεγονός που ενδέχεται να είναι αποτέλεσμα είτε θαλάσσιας διείσδυσης (η τιμή του λόγου στο θαλασσινό νερό είναι 0,876±10%), είτε ιοντοανταλλαγής Na+ στο έδαφος και τις αργίλους, κάτι το οποίο πιθανά λαμβάνει χώρα στην περιοχή έρευνας.
• Na/K: το ρευστό στις γεωτρήσεις Περί1,2,3 και Μελιδοχώρι1 βρίσκεται στο κατάντη τμήμα του υδροφορέα σε σχέση με τη διεύθυνση ροής, στις γεωτρήσεις Πλάτανος1 και Μελιδοχώρι2 το ρευστό δεν εμπίπτει σε κάποια κατηγορία (οι τιμές βρίσκονται ανάμεσα στις κατηγορίες «περιοχή εμπλουτισμού» και «περιοχή εκφόρτισης») ενώ στη γεώτρηση Πλάτανος2 το νερό χαρακτηρίζεται ως βρόχινο.
• Mg/Ca: οι τιμές του λόγου αυτού είναι μικρότερες από 0,7 στις γεωτρήσεις Περί 1, Περί 3, Μελιδοχώρι 1 και Μελιδοχώρι 2, επομένως δεν υπάρχει θαλάσσια διείσδυση και το ρευστό προέρχεται από ασβεστολιθικά υδροφόρα στρώματα, στις γεωτρήσεις Περί 2 και Πλάτανος 1 το ρευστό προέρχεται από υδροφόρους που αντιστοιχούν σε δολομιτικά υδροφόρα στρώματα ενώ στη γεώτρηση Πλάτανος 2 το ρευστό προέρχεται από υδροφόρους οφιολιθικών σχηματισμών ή γενικά πυριτικών πλούσιων σε Mg2+.
• Cl/SO4: το ρευστό στις γεωτρήσεις Περί 1, Περί 3 και Πλάτανος 2 χαρακτηρίζεται ως χλωροθειούχο ενώ στις υπόλοιπες ως θειούχο-χλωριούχο.
• (Ca+Mg)/(Na+K):Ο λόγος αυτός σχετίζεται με την τροφοδοσία του υπογείου ρευστού. Σε όλες τις γεωτρήσεις ο λόγος είναι μεγαλύτερος της μονάδας, γεγονός που δείχνει υδροφόρο στρώμα με συνεχή τροφοδοσία.
• Revelle: ο συντελεστής Revelle σε όλες τις γεωτρήσεις είναι μικρότερος της μονάδας, γεγονός που υποδηλώνει ότι δεν έχουμε θαλάσσια διείσδυση.
Συγκρίνοντας τις τρεις περιοχές (περιοχή Τυμπάκι χωρίς ενδείξεις με αυξημένη θερμοκρασία υδάτων στις υδρογεωτρήσεις) και περιοχές Περί – Πλάτανος και Μελιδοχώρι με μετρημένες τις αυξημένες τιμές θερμοκρασίας των υδάτων στις επτά υδρογεωτρήσεις), διαπιστώνουμε ότι οι εκτιμώμενες τιμές θερμοκρασίας (30 – 65 οC) των πιθανών γεωθερμικών ταμιευτήρων που προέκυψαν από εμπειρικά χημικά γεωθερμόμετρα (γεωθερμόμετρα διαλυμάτων) βρίσκονται σε παραπλήσιο εύρος τιμών (30 - 50 οC) με τιμές θερμοκρασιών που υπολογίστηκαν με τις ίδιες μεθοδολογίες για τον υδροφορέα της περιοχής του Τυμπακίου, όπου δεν υπάρχουν ενδείξεις ύπαρξης γεωθερμικού ρευστού αλλά του φαινομένου της υφαλμύρινσης. Αυτό το γεγονός οδηγεί στο συμπέρασμα ότι δεν μπορούμε να εξάγουμε αξιόπιστα αποτελέσματα στηριζόμενοι μόνο στη χρήση εμπειρικών γεωθερμομέτρων. Ο λόγος είναι ότι τα γεωθερμόμετρα στηρίζονται σε εμπειρικούς τύπους, οι οποίοι διατυπώθηκαν μετά από μελέτη και αναλύσεις σε ρευστά γεωθερμικών πεδίων υψηλής ενθαλπίας, σε ηφαιστειακά κυρίως περιβάλλοντα. Καταλήγουμε λοιπόν στο τελικό συμπέρασμα ότι μόνο τα υδροχημικά δεδομένα μιας περιοχής δεν επαρκούν για την επιβεβαίωση της θερμοκρασίας ενός πιθανού ταμιευτήρα, αλλά είναι αναγκαία η άμεση μέτρηση της μεταβολής της θερμοκρασίας συναρτήσει του βάθους εντός μιας ερευνητικής γεώτρησης.
Τόπος: Μ3 - Κτίριο ΜΗΧΟΠ, Μ3.108
Έναρξη: 14/06/2016 11:00
Λήξη: 14/06/2016 12:00
