Meervoudige ontwerp - Civiele Techniek en Geowetenschappen ...

Bijlagen rapport : Meervoudige ontwerp- en effectenstudie van koude-warmteopslagsystemen in de binnenstad van Den Haag
7+(25(7,6&+( $&+7(5*521' ())(&7(1 .:2
Om inzicht te krijgen in grondwaterstromingen en warmte- en stoftransport zijn analytische formules
afgeleid. Deze formules zijn gebaseerd op de eigenschappen van de grond en het grondwater.
In dit gedeelte van de bijlage zullen eerst de parameters van grond en grondwater toegelicht
worden. Tevens zullen de effecten van temperatuurveranderingen van de grond en het grondwater
op deze parameters besproken worden. Daarna zal de verhoudingen tussen deze parameters
aan bod komen in de analytische formules die in veel literatuur wordt gevonden voor grondwaterstroming
en warmte- en stoftransport.
Veel van de gebruikte tabellen en analyses in dit hoofdstuk zijn ontleend aan het afstudeerverslag
van M.J.J. Peeters [Peeters, 2001].
(LJHQVFKDSSHQ JURQG HQ JURQGZDWHU
De eigenschappen van de grond en het grondwater worden uitgedrukt in hydraulische parameters
en thermische parameters. In respectievelijk tabel 4.1. en tabel 4.2. worden de hydraulische
en thermische parameters gegeven.
7DEHO K\GUDXOLVFKH SDUDPHWHUV
��� ������� ��� ������������� ������������
������� �����
ρ� grondwater dichtheid water kg/m 3
grondwater viscositeit µ kg/m/s
grondwater compressibiliteit water βf m 2 ρ� grond dichtheid grond
/N
kg/m 3
grond porositeit Q -
grond intrinsieke doorlatendheid κ m 2
grond compressibiliteit grond βs m 2 /N
7DEHO WKHUPLVFKH SDUDPHWHUV
grondwater soortelijke warmte grondwater Ff J/kg/°C
grondwater warmtegeleidingscoëfficiënt grondwater
λf
J/m/s/°C
grond soortelijke warmte korrels Fs J/kg/°C
grond warmtegeleidingscoëfficiënt korrels λs J/m/s/°C
������� ��� ����� ������� ��� ������������� ������������
Een aantal van de vermelde parameters is in meer of mindere mate afhankelijk van de temperatuur.
Alle parameters zijn afhankelijk van de druk. Echter bij de meeste parameters treden pas
significante verschillen op bij zeer grote drukverschillen.
Bij koude- en warmteopslag is sprake van temperatuurveranderingen variërend in ruimte en tijd.
Daarnaast resulteren de onttrekkings- en injectiedebieten in veranderingen van de stijghoogte in
het watervoerend pakket en dus in een drukverschil. Deze drukverschillen bij KWO-systemen zijn
dermate klein om effect te hebben op de genoemde parameters in de tabellen.
(IIHFWHQ GUXN HQ WHPSHUDWXXUYHUDQGHULQJ RS K\GUDXOLVFKH SDUDPHWHUV
In deze paragraaf zullen de effecten van druk- en temperatuurveranderingen op de hydraulische
parameters dichtheid van grondwater, viscositeit en compressibiliteit van het grondwater besproken
worden. De hydraulische grondeigenschappen worden onafhankelijk van druk en temperatuur
verondersteld [Peeters, 2001].
'LFKWKHLG JURQGZDWHU U�
De dichtheid van grondwater is afhankelijk van de temperatuur 7, van de druk S en van de concentratie
opgeloste stoffen F. In dit onderzoek wordt alleen gekeken naar de afhankelijkheid van
de temperatuur en de druk op de dichtheid van grondwater, deze is te zien in tabel 4.3. De at-
©�¤£¦�¢���§¨ ��¢£�©¨ � ¢£ ����¢£���
�� ��¢���¢¥¢£§������£©
¡£¢¥¤£¦¨§¨
�