Jökull


Jökull - 01.12.1982, Blaðsíða 26

Jökull - 01.12.1982, Blaðsíða 26
B. The outward conduction flow of heat in the region is gk where g is the vertical temperature grad- ient such that the undisturbed temperature at the depth D is Tg = gD. We place thex-coordinate in the direction of the flow. Let T (x) be the temperature of the water and as'sume T(o) = 0. Since the water takes up heat from below, and loses heat to the surface, the differential equation for the tempera- tures is cm(dT/dx) = k[g-(T/D)] (5) where c is the specific heat of the water. It is con- venient to introduce the coefficient b = kL/cmD such that (5) can be restated as (dT/dx)+(b/L)T= (b/L)T0 (6) This equation has the solution T = T()[I-exp( -bx/L) ] (7) The temperature at the end x = L is thus T = eT0 (8) where e = l-exp(-b) (9) which can be inverted b = -ln(l-e) (10) We note that b = kL/cmD = kLB/cm BD = k/cqD (11) where q is the mass flow of water per unit sheet area. The factor e can be interpreted as the end tempera- ture ratio and e =-e/ln(l-e) (12) is then the efíiciency of heat recovery. In the Icelandic environment k = 2 W/m °C approximately and since c = 4 X lCf3 J/kg °C we find that b = 5 X 10_4/qD. Equation (10) can then be restated q = -5 X 10'4/Dln(l-e) (13) The honzontal sheet in a transient situation. This case has been discussed at some length by Bodmrsson (1974), and we will therefore only restate the main results. We assume now that the sheet was embedded at t = 0 in an infinite homogeneous conducting space and that q is a constant mass flow per unit sheet area. Using the same notation as above and assum- ing the same values for c and k as above and a = 10~6m2/s Bodvarsson (1974) finds that q = l/2t1/2erf_1(e) (14) where erf“1 () is the inverse error-function. Since the outflow temperature is a function of time, e is the present value of the temperature ratio. In the case of a half-space, equation (14) is valid for t<D2/a where D is again the depth of the sheet. Equations (13) and (14) both furnish expressions for the specific thermal water productivity per unit sheet area. To obtain the total sheet area required for a given mass flow at given conditions, we have only todivide the mass flowby q. Convective downward migration of vertical fracture spaces. Because of the coupling of fluid convection and thermoelastic fields, the theory of CDM is very complex and we have, as ofnow, little quantitative understanding of the phenomenon. Bodvarsson (1982a) has, however, arrived at an estimate of the rate of CDM and of the uptake of heat by the convecting water. The rateofdownward migration v is estimated by v~a/d (15) where a is again the thermal diffusivity of the for- mation and d is an appropriate length that is of the same order as the penetration depth of the down- ward migrating thermal conduction front. This quantity enters into the equation for the tempera- ture front in the following way. Let the migrating front temperaturediflerential be AT, and the equa- tion for the front is then expressed by AT exp(-z/d) where z is the depth coordinate. It is likely that d is of the order of KTmeters resulting in the estimate v ~ 10“6/102 = 10"8m/s = 0.3 m/year. This figure appears consistent with observations in the Reykja- vik geothermal system in southwestern Iceland (Bodvarsson 1982b). Based on the above concepts Bodvarsson (1982a) estimates the rate of heat uptake in CDM by the expression H = 2C(avM)1/2 (16) where H is now the rate of heat uptake per unit horizontal fracture length, C is the average sensible volumetric heat capacity of the formation relative to the average temperature of the convecting water and M is the depth ofmigration that has taken place at the time H is being estimated by (16). THE REYKHOLTSDALUR GEOTHERMAL SYSTEM The thermal area in Reykholtsdalur in Western Iceland is one of the most active LT fields in Ice- land. An overview of the locations of the hot springs and their relation to local geological features is giv- 24 JÖKULL 32. ÁR
Blaðsíða 1
Blaðsíða 2
Blaðsíða 3
Blaðsíða 4
Blaðsíða 5
Blaðsíða 6
Blaðsíða 7
Blaðsíða 8
Blaðsíða 9
Blaðsíða 10
Blaðsíða 11
Blaðsíða 12
Blaðsíða 13
Blaðsíða 14
Blaðsíða 15
Blaðsíða 16
Blaðsíða 17
Blaðsíða 18
Blaðsíða 19
Blaðsíða 20
Blaðsíða 21
Blaðsíða 22
Blaðsíða 23
Blaðsíða 24
Blaðsíða 25
Blaðsíða 26
Blaðsíða 27
Blaðsíða 28
Blaðsíða 29
Blaðsíða 30
Blaðsíða 31
Blaðsíða 32
Blaðsíða 33
Blaðsíða 34
Blaðsíða 35
Blaðsíða 36
Blaðsíða 37
Blaðsíða 38
Blaðsíða 39
Blaðsíða 40
Blaðsíða 41
Blaðsíða 42
Blaðsíða 43
Blaðsíða 44
Blaðsíða 45
Blaðsíða 46
Blaðsíða 47
Blaðsíða 48
Blaðsíða 49
Blaðsíða 50
Blaðsíða 51
Blaðsíða 52
Blaðsíða 53
Blaðsíða 54
Blaðsíða 55
Blaðsíða 56
Blaðsíða 57
Blaðsíða 58
Blaðsíða 59
Blaðsíða 60
Blaðsíða 61
Blaðsíða 62
Blaðsíða 63
Blaðsíða 64
Blaðsíða 65
Blaðsíða 66
Blaðsíða 67
Blaðsíða 68
Blaðsíða 69
Blaðsíða 70
Blaðsíða 71
Blaðsíða 72
Blaðsíða 73
Blaðsíða 74
Blaðsíða 75
Blaðsíða 76
Blaðsíða 77
Blaðsíða 78
Blaðsíða 79
Blaðsíða 80
Blaðsíða 81
Blaðsíða 82
Blaðsíða 83
Blaðsíða 84
Blaðsíða 85
Blaðsíða 86
Blaðsíða 87
Blaðsíða 88
Blaðsíða 89
Blaðsíða 90
Blaðsíða 91
Blaðsíða 92
Blaðsíða 93
Blaðsíða 94
Blaðsíða 95
Blaðsíða 96
Blaðsíða 97
Blaðsíða 98
Blaðsíða 99
Blaðsíða 100
Blaðsíða 101
Blaðsíða 102
Blaðsíða 103
Blaðsíða 104
Blaðsíða 105
Blaðsíða 106
Blaðsíða 107
Blaðsíða 108
Blaðsíða 109
Blaðsíða 110
Blaðsíða 111
Blaðsíða 112
Blaðsíða 113
Blaðsíða 114
Blaðsíða 115
Blaðsíða 116
Blaðsíða 117
Blaðsíða 118
Blaðsíða 119
Blaðsíða 120
Blaðsíða 121
Blaðsíða 122
Blaðsíða 123
Blaðsíða 124
Blaðsíða 125
Blaðsíða 126
Blaðsíða 127
Blaðsíða 128
Blaðsíða 129
Blaðsíða 130
Blaðsíða 131
Blaðsíða 132
Blaðsíða 133
Blaðsíða 134

x

Jökull

Beinir tenglar

Ef þú vilt tengja á þennan titil, vinsamlegast notaðu þessa tengla:

Tengja á þennan titil: Jökull
https://timarit.is/publication/1155

Tengja á þetta tölublað:

Tengja á þessa síðu:

Tengja á þessa grein:

Vinsamlegast ekki tengja beint á myndir eða PDF skjöl á Tímarit.is þar sem slíkar slóðir geta breyst án fyrirvara. Notið slóðirnar hér fyrir ofan til að tengja á vefinn.