پيش بيني نشست سطحي نيروگاه زمين گرمايي مشكين شهر با استفاده از مدل هاي رياضي

كارشناسي ارشد

چكيده انرژي زمين گرمايي يكي از انرژي هاي تجديدپذير است كه با استفاده از گرماي لايه هاي زمين به توليد انرژي مي پردازد. انرژي زمين گرمايي يكي از انرژي هاي دوستدار محيط زيست بوده، ليكن عاري از آسيب هاي زيست محيطي نبوده و يكي از مهمترين آثار زيست محيطي آن نشست هاي سطحي در سايت هاي بهره برداري است. از آنجا كه روش هاي ساده شده براي محاسبه نشست هاي سطحي در سايت هاي زمين گرمايي برگرفته از روش هاي محاسبه نشست در سايت هاي حفاري و بهره برداري از چاه هاي نفت مي باشد، روش هاي ارائه شده شامل اين دسته از روش هاي محاسباتي نيز مي شود. روش جديد ارائه شده براي محاسبه ي نشست در سايت هاي زمين گرمايي، روش مخزن – نشست مي باشد كه با استفاده از دو نرم افزار تاف 2 و آباكوس به مدلسازي نشست مي پردازد. از مزاياي اين روش مي توان شبيه سازي مخزن بصورت كاملا سه بعدي، امكان شبيه سازي جريان هاي زيرزميني،چند فازي و چند جزئي و بررسي تغييرات حرارتي و مكانيكي در مخازن زمين گرمايي را نام برد. صحت عملكرد اين مدل محاسباتي با نتايج بدست آمده از محاسبات روش استوانه اي كه خود روشي مبتني بر معادلات رياضي بوده و از روش مخزن-نشست قدمت بيشتري دارد بر روي نشست هاي سطحي سايت مشكين شهر ايران كه به تازگي مورد بهرهبرداري قرار گرفته مقايسه شده و به اثبات رسيده است. در انتها تحليل حساسيت انجام شده و تاثير پارامترهاي مشخصه زمين و تغييرات فشار و دما بر روي نشست هاي سطحي در اين سايت ارزيابي شده است. در ميان نتايج مي توان مشاهده نمود كه در اين سايت زمين گرمايي تغييرات دما در مخزن كنترل كننده ميزان نشست هاي سطحي است اما به دليل اينكه تغييرات دما در محدوده كمي رخ ميدهد نشست ها بيشتر از تغييرات فشار تاثير گرفته اند و تاثير تغييرات دما را ميتوان بيشتر در نتايج تحليل حساسيت مشاهده نمود، با تغيير مشخصات زمين (مانند ضريب تراكم پذيري، ضريب انبساط حرارتي و ضريب پواسون) ميزان نشست هاي سطحي در دامنه اي قابل توجه تغيير مي كند. اين نشست ها پس از 30 سال بهره برداري به كمتر از 30 سانتي متر محدود مي شوند. اين ميزان نشست منجر به آسيب چنداني براي ساختمان ها و سازه هاي موجود در سايت نخواهد شد. كلمات كليدي: انرژي زمين گرمايي، نشست هاي سطحي، سايت زمين گرمايي مشكين شهر، مدل مخزن- نشست، مدل شبكه استوانه اي

189974

دانشگاه علم و صنعت ايران

دكتر غلامرضا اسدالله فردي

ژئوتكنيك

دكتر نادر شريعتمداري