Claims (2)
Erfindungsansprüche.The invention claims.
1. Brunnenanordnung zur Abwehr geogen bedingter Salzintrusion, bei welcher durch Rückführung von Brunnenförderwasser in den Grundwasserleiter eine hydrodynamische Sperrwirkung erreicht und ein Aufsteigen tiefergelegener Mineral- und/oder Salzwässer vermieden oder effektiv vermindert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Brunnenbohrung (1) in vorgegebener Teufe eine Sperrschicht (6) aus wasserundurchlässigen Stoffen aufweist, oberhalb dieser ein Förderbrünnen (2) und unterhalb eiii Injektionsbrunnen (3) angeordnet sind und der Injektionsbrunnenfilter (4) durch eine Speiseleitung (7) an der Brunnenförderleitung (8) angeschlossen ist. ' ."·..1. Well arrangement to ward off geogenic salt intrusion, in which achieved by recycling of well water in the aquifer a hydrodynamic barrier effect and an increase of deeper mineral and / or saline water is avoided or effectively reduced, characterized in that the well bore (1) in a given depth a barrier layer (6) of water-impermeable substances, above which a Förderbrünnen (2) and below eiii Injektionsbrunnen (3) are arranged and the Injektionsbrunnenfilter (4) by a feed line (7) to the well conveyor line (8) is connected. '. "· ..
2. Brunnenanordnung nach Punkt 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Speiseleitung (7) durch ein Ventil (9) regelbar ist. Hierzu 1 Seite Zeichnungen2. well arrangement according to item 1, characterized in that the feed line (7) by a valve (9) is adjustable. For this 1 page drawings
Brunnenanordnung zur Abwehr geogen bedingter Salzintrusion
AnwendungsgebietFountain arrangement to ward off geogenic salt intrusion
field of use
Die Erfindung dient dem prophylaktischen Schutz vor geogen bedingter Salzintrusion an Vertikalfilterbrunnen, die für die Trink- und Brauchwassergewinnung, die bergtechnische Entwässerung und Grundwasserspiegelsenkung errichtet werden. Derartige vorbeugende Maßnahmen sind insbesondere erforderlich, wenn Grundwasserleiter, die in ihrem unteren Bereich Salzwasser enthalten oder aus deren Liegendem Salzwässer aufsteigen können, erschlossen und der volkswirtschaftlichen Nutzung zugeführt werden sollen. Die Erfindung ist anwendbar bei der Durchführung von Maßnahmen zur Sanierung bereits kontaminierter Brunnenanlagen. :The invention serves for the prophylactic protection against geogenic salt intrusion on vertical filter wells that are built for drinking and industrial water, the mining drainage and groundwater level reduction. Such preventive measures are required in particular if aquifers, which contain salt water in their lower region or can rise from their lying saltwaters, are to be developed and supplied for economic use. The invention is applicable to the implementation of measures for the rehabilitation of already contaminated wells. :
Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions
Geogen bedingter Salzintrusion an Vertikalfilterbrunnen wirkt man nach derzeitiger Praxis insofern entgegen, daß unter Beachtung vorliegender Lagerstättenverhältnisse der Brunnenfilter möglichst weit oben im Grundwasserleiter angeordnet und die Förderleistung des Brunnens derart begrenzt wird, daß bei Betrieb des Brunnens durch Druckentlastung aufsteigende Salzwässer den Brunnenfilter nicht erreichen bzw. die Gesamtmineralisation im Brunnenmischwasser in zulässigen Grenzen bleibt. Eine weitere praktizierte Schutzmaßnahme ist der intermittierende Betrieb kontaminationsgefährdeter Brunnen, bei dem nach einer Phase der Wasserförderung eine entsprechende Phase der Ruhe und damit des Abdriftens aufgestiegener Salzwässer infolge natürlicher Fließvorgänge folgt. Trotz dieser Vorkehrungen sind geogen bedingte Salzkontaminatipnen oftmals nicht zu vermeiden: Sie führen zu einer weiteren Leistungsverminderung bis zur Stillegung von Brunnenfassungen, da eine EHminierung von Salzen aus dem Brunnenmischwasser aus Kostengründen praktisch nicht durchführbar ist. Infolge ihrer begrenzten Förderleistung sind beide Verfahrensweisen auch wenig geeignet, dem ständig steigenden Wasserbedarf entsprechend den volkswirtschaftlichen Erfordernissen Rechnung zu tragen.Geogenic salt intrusion on vertical filter well acts contrary to current practice in that, taking into account existing reservoir conditions of the well as far upstream in the aquifer arranged and the capacity of the well is limited so that when operating the well by pressure relief ascending saline waters do not reach the well filter or the total mineralization in the well mixed water remains within acceptable limits. Another practiced protective measure is the intermittent operation of contaminated wells, in which after a phase of water production, a corresponding phase of rest and thus drifting ascended saline water follows as a result of natural flow processes. Despite these precautions, geogenic saline contaminants are often unavoidable: they lead to a further reduction in performance until the closure of well sumps, since EHminierung of salts from the well mixed water for cost reasons is practically not feasible. As a result of their limited capacity both methods are also not suitable to take into account the ever increasing water demand in accordance with the economic requirements.
Bei der bergtechnischen Entwässerung, deren Entwässerungswasser im allgemeinen in Oberflächengewässer abgeleitet wird, können darüber hinaus schwere Umweltschädigungen sowie eine Beeinträchtigung von Uferfiltratfassungsanlagen die Folgen von hoher Salzlast sein.In addition, in the case of mining drainage, the drainage water of which is generally discharged into surface waters, serious damage to the environment as well as damage to bank filtrate detection systems can be the result of high salt load.
Es ist bekannt, durch die Einspeisung von Wasser in den Grundwasserleiter hydrodynamische Vorgänge beeinflussen zu können (DT-PS 379492). Diese konstruktive Lösung bezieht sich auf eine Grundwasserspiegelsenkungsanlage für eine Baugrube in Nähe einer Seeküste,-wobei neben anderen Maßnahmen durch mehrere Injektionsbrunnen, die unter Berücksichtigung von Tiefe und Form der Baugrube sowie der geologischen Verhältnisse im gesamten Baustellenbereich separat zu den Förderbrunnen angeordnet sind, dem Grundwasserleiter Brunnenförderwasser wieder rückgeführt wird, um auf diese Weise einen Salzwasseraufstieg im Bereich der Baugrubensohle zu verhindern. Diese Anordnung, bei welcher neben den Förderbrunnen separate Injektionsbrunnen innerhalb und außerhalb des Förderbrünnenringes im gesamten Baugrubenbereich existieren, ist äußerst kostenaufwendig und für Vertikalfilterbrunnen für die Trink- und Brauchwasserversorgungsowie die bergtechnische Entwässerung ungeeignet. Sie erfordert auch die Rückführung verhältnismäßig großer Wassermengen in den Grundwasserleiter, um einem Salzwasseraufstieg, der stets in Brunnenachse am größten ist, mit Erfolg entgegenzuwirken.It is known to be able to influence the hydrodynamic processes by feeding water into the aquifer (DT-PS 379492). This constructive solution relates to a groundwater level reduction system for a pit in the vicinity of a seacoast, in addition to other measures by several injection wells, which are arranged taking into account the depth and shape of the pit and the geological conditions throughout the construction area separately from the wells, the aquifer Well carrier water is recycled, in order to prevent in this way a salt water rise in the area of the excavation bottom. This arrangement, in which there are separate injection wells inside and outside the Förderbrünnenringes in the entire excavation area in addition to the wells is extremely expensive and unsuitable for vertical filter wells for drinking and industrial water supply and mining technical drainage. It also requires the return of relatively large amounts of water in the aquifer, to counteract a saltwater rise, which is always greatest in well axis, with success.
Ziel der ErfindungObject of the invention
Es ist das Ziel der Erfindung, Grundwasser aus kontaminationsgefährdeten Grundwasserleiterschichten kostengünstig zu erschließen, dieses im geforderten Reinheitsgrad der volkswirtschaftlichen Nutzung zuzuführen, sowie das bei der bergtechnischen Entwässerung anfallende Entwässerungswasser schadlos in Oberflächengewässer abzuleiten.It is the object of the invention to develop groundwater from contamination-prone aquifer layers inexpensively, to supply this in the required degree of purity of the economic use, as well as to derive the costs incurred in mining technical drainage dewatering water harmless into surface waters.
Wesen der ErfindungEssence of the invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Brunnenkonstruktion für Wassergewinnungs- oder Entwässerungsanlagen mit einer Einrichtung zu versehen, die geeignet ist, geogen bedingte Salzwasserintrusion im Förderbrunnen abzuwehren oder diese effektiv zu verringern. Die Erfindung soll es ermöglichen, bei Gewährleistung der vorgesehenen Leistung des Förderbrunnens die Gesamtmineralisation im Brunnenförderwasser in zulässigen Grenzen zu halten. Sie soll sowohl bei der Neuerrichtung als auch bei der Durchführung von Maßnahmen zur Sanierung bereits kontaminierter Brunnenfassungen anwendbar sein.The invention has for its object to provide a well construction for water extraction or drainage systems with a device which is suitable to ward off geogenic saltwater intrusion in the well or reduce these effectively. The invention should make it possible, while ensuring the intended performance of the well, to keep the total mineralization in the well production water within acceptable limits. It should be applicable both to the construction of new facilities and to the implementation of measures for the remediation of already contaminated wells.
Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die Anwendung hydrodynamischer Sperrmaßnahmen und ordnet in einer gemeinsamen Brunnenbohrung einen Injektionsbrunnen unterhalb eines im oberen Grundwasserleiterbereich eingebauten Förderbrunnen an. Beide sind durch eine Sperrschicht aus wasserundurchlässigen Stoffen, die in vorgegebener Teufe in die Brunnenbohrung eingebracht ist, hydraulisch voneinander getrennt. Dem Injektionsbrunnenfilter wird ein mittels Ventil regelbarer Teilstrom aus der Druckrohrleitung des Förderbrunnens über eine Speiseleitung zugeführt. Der so regulierbare, in den Grundwasserleiter rückzuführende Teilstrbm gestattet es, die Injektionsraten bzw. die hydrodynamische Sperrwirkung entsprechend der zulässigen Gesamtmineralisation im Brunnenförderwasser zu dosieren. Die erfindungsgemäße Anordnung ermöglicht es, schon mit geringen Injektionsraten, die maximal 20% der Bruttoleistung des Förderbrunnens betragen, eine ausreichende hydrodynamische Sperrwirkung zu erzielen, die einen direkten Salzwasseraufstieg unterhalb des Förderbrunnens unterbindet und den Salzwasserzustrom insgesamt hemmt. Die geringen Injektionsraten belasten die vorgesehene Leistung des Förderbrunnens kaum oder nur unwesentlich.The invention solves this problem by the application of hydrodynamic blocking measures and arranges in a common well bore an injection well below a built in the upper aquifer range well. Both are hydraulically separated from each other by a barrier layer of water-impermeable substances, which is introduced into the well bore at a predetermined depth. The Injektionsbrunnenfilter a controllable by means of a valve partial flow from the pressure pipe of the delivery well is supplied via a feed line. The so regulable, to be recirculated into the aquifer Teilstrbm allows to dose the injection rates or the hydrodynamic barrier effect according to the permissible total mineralization in Brunnenförderwasser. The arrangement according to the invention makes it possible, even with low injection rates, which amount to a maximum of 20% of the gross output of the production well, to achieve a sufficient hydrodynamic barrier effect, which prevents a direct salt water rise below the production well and inhibits the total salt water inflow. The low injection rates hardly or only insignificantly burden the intended performance of the delivery well.