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Die Erfindung betrifft eine multifunktionale Düsensauginfiltration-Einheit, mit welcher über den Einfluss einer schematisch angeordneten Hinderniskugel darstellenden Druckwelle zeitgleich Grundwasser gefördert und Infiltrationspunkt bedingt eingespeist werden kann, ohne das im angesprochenen Grundwasserleiter natürliche Sperrschichten vielmehr Stauer auftreten müssen.
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Grundwasserabsenkungen, -sanierungen und Wasserspiegelrenaturierungen über Medienversickerungen oder Schluckbrunnen prägen unsere urbanisierte Umwelt Grundwasser selbst ist zu einem Schatz geworden, der mit den Entwicklungen der Gesellschaften zunehmend an Bedeutung gewinnt. Durch den steigenden Wasserbedarf, bei gleichmäßiger Zunahme des Verschmutzungsgrades nach dem Gebrauch, erfährt Grundwasser immer mehr an Bedeutung.
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Insbesondere bei Grundwasserabsenkungen wird der örtliche Grundwasserhaushalt durch geförderte Wasservolumina und deren Absenktrichter im Grundwasserspiegel nachhaltig beeinflusst. Die Erfindung stellt eine multinationale Düsensauginfiltration-Einheit dar, welche in ihren Patentansprüchen, Verfahren und Vorrichtungen für In situ-Technologien zur Grundwasserhaushaltssicherung über schematisch angeordnete Grundwasserkomprimierungen aufführt. Die geohydraulischen Vorteile der Erfindung sind im Wesentlichen darin zu sehen, dass die Grundwasser komprimierende Düsensauinfiltration-Einheit Typ Werner Wils gleichzeitig oder separat folgende In situ-Technologien zum Schutz des Grundwasserhaushaltes ausführt:
Unterschiedliche Art und Weisen von Reinwasserinfiltrationen, Niederschlagsinfiltrationen, In situ-Energiebewirtschaftungen wie auch Enteisenungen und Grundwasserrenaturierungen, Kalt- und Warmwasserversorgung, Absenktrichterbildung ohne Grundwasserförderung, Suspension- und Lösungsinfiltrationen, Grundwasserfließrichtung Manipulation, Anlegen von Speicherräumen für Wärmeenergie, Betriebswasserspeicherung, Einrichten von Zirkulationsräumen, Medieneinspeisungen aus Aufbereitungsanlagen, Wasserspiegelrenaturierungen, bewusste Absenktrichterbildungen, Schichten- und Grundwasservermittlung, Salzaufstiegssicherung, Möglichkeiten von steilen Absenktrichterbildungen, Nanoeisen-Infiltration, Baumbewässerungen über Wasserspiegelbildung, Hochwasserverbringung, Turbinenwasseraufnahme, Kühlwasserbewirtschaftung, Bildung von chemisch aktiven Grundwasserströmungen, Grundwasser-Kf-Wert-Veränderungen, In situ-Deichkörpersicherungen, Grundwasserleiterdurchlässigkeitswert-Ermittlungen, Anlegen von Infiltrationswänden, Umläufigkeitssicherung, Wasserspiegelsicherung in Bergbaurevieren, In situ-Reaktionsmittel-Eintrag, Wasserspiegelausgleich, Fließrichtungsbestimmung, Konsolidierungstechnologien, Drainageinfiltration, Erzeugung von Strömungen im laminar fließenden Grundwasser, unvollkommene Brunnen in vollkommene wandeln, Absenktrichterreichweiten-, Förder- und Vorflutvolumenreduzierungen, Beregnung-, Brauch- und Trinkwasserversorgungen.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer Technologie darstellenden Systemskizze und einer Betriebsbeschreibung naher erläutert.
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Ausführungsbeispiel
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In der 1 ist eine multifunktionale Düsensauginfiltration-Einheit für In situ-Technologien im Grundwasserleiter (22) dargestellt. Die 1 weist neben den Betriebssystemen (3), (4), (5), (6), (7) und (8) Oberkante Gelände (2) ein Vollrohr (10) und einen Förderfilter (36) mit Unterwasserpumpe (34) wie auch die Düsenfilter (14) (15) im Grundwasserleiter (22) auf.
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Strömen Medien (9) aus der Unterwasserpumpe (34) oder aus Druckpumpen (41) Oberkante Gelände (2) über das Vollrohr (10) in die Düsenfilter (14) (15), entwickeln sich dort aus Medien (9) begleitenden Focuswellen (38) dreidimensionale, sich im Grundwasserleiter (22) ausbreitende Druckwellen (37). Diese führen zur schematischen Grundwasserkompression (26) mit der Folge einer An- (24) und Abstrom (23) hervorrufenden hydrostatischen Hinderniskugel (28) am sogenannten Infiltrationspunkt (27). Der darüber erwirkte Grundwasser(42)mangel im Abstrom (23) führt zur Infiltrationstrichter(17)bildung und zur Einspeisung (40) der Medien (9) über die angeregte Saugspannung (19) in der Übergabefläche (18) im bewusst angesprochenen Grundwasserleiter (22) horizont.
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Die Medienkompression (32) im Grundwasserleiter (22) in der hydrostatischen Hinderniskugel (28) führt zur Kf-Wert(43)-Veränderung in den Zehn hoch minus sieben Stauer(25)bereich mit der Folge von steilen Absenktrichter(13)entwicklungen. Die Düsenfilter(14)(15)strecken und Förderfilter(36)strecke werden im Vollrohr (10) über Rohrpacker (16), System erforderlich voneinander getrennt. Die Düsenfilter (14) (15) sind mit verstellbaren Grundwasserleiter (22) Kf-Wert (43) angepassten Mediendüsen (44), die der kontrollierten Druckwellen(37)ausbreitung mit nachfolgender schematischer Grundwasserkompression (26) zur Infiltrationstrichter(17)bildung dienen, ausgerüstet. Die 1 zeichnet sich dadurch aus, dass sie über schematische Grundwasserkompressionen (26) das Grundwasser (42) im Abstrom (23) über den „Weinschlaucheffekt” so anregt, dass die Medien (9) aus der Übergabefläche (18) an der Trichterstumpffläche (33) in den Grundwasserleiter (22) vom Abstrom(23)grundwasser (42) abgesaugt erscheinen. Das heißt, die Medien (9) aus den Düsenfilter (14) (15) werden nicht in den Grundwasserleiter(22)abstrom (23) über Pumpenlast (34), (41) gedrückt, sondern über die von der Hinderniskugel (28) erwirkte Saugspannung (19) des Grundwassers (42) im Abstrom (23) abgesaugt. Die Folgen der schematischen Grundwasserkomprimierung (26): Die Kf-Wert(43)-Veränderung und die darüber angeregte Saugspannung (19) in der Übergabefläche (18) sind die Basis für die multifunktionale Arbeitsweise der 1.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Düsensauginfiltration-Einheit
- 2
- Oberkante Gelände
- 3
- Betriebswasser-System
- 4
- Wärmetauscher-System
- 5
- Enteisenung-System
- 6
- Niederschlag-System
- 7
- Suspension-System
- 8
- Reinwasser-System
- 9
- Medien
- 10
- Vollrohr
- 11
- Verteiler
- 12
- Grundwasserspiegel
- 13
- Absenktrichter
- 14
- Düsenfilter
- 15
- Düsenfilter
- 16
- Rohrpacker
- 17
- Infiltrationstrichter
- 18
- Übergabefläche
- 19
- Saugspannung
- 20
- Aufnahmetrichter
- 21
- Eintauchtiefe
- 22
- Grundwasserleiter
- 23
- Abstrom
- 24
- Anstrom
- 25
- Stauer
- 26
- Grundwasserkompression
- 27
- Infiltrationspunkt
- 28
- Hinderniskugel
- 29
- Grundwasserleiterraum
- 30
- Speicherraum
- 31
- Zirkulationsraum
- 32
- Medienkompression
- 33
- Trichterstumpffläche
- 34
- Unterwasserpumpe
- 35
- Schlammfang
- 36
- Förderfilter
- 37
- Druckwelle
- 38
- Focuswelle
- 39
- Fließrichtung
- 40
- Einspeisung
- 41
- Druckpumpen
- 42
- Grundwasser
- 43
- Kf-Wert
- 44
- Mediendüsen
- 45
- „Weinschlaucheffekt”
- 46
- Düsenbereich
- 47
- radialer Anstrom
- 48
- Saugpunkt
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Beschreibung der Bezugsliste
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Beschreibung 1
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Die Düsensauginfiltration-Einheit (1) ist eine Druckwellen (37) verteilende Vorrichtung zur schematisch steuerbaren Medien(9)-entnahme und Medieneinspeisung (40) aus oder in den Grundwasserleiter (22)
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Beschreibung 2
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Oberkante Gelände (2) definiert ex situ
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Beschreibung 3
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Das Betriebswasser-System (3) im Grundwasserleiter (22) dient wirtschaftlichen Interessen
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Beschreibung 4
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Der Wärmetauscher-System (4) dient der Energiegewinnung aus dem Grundwasser (42)
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Beschreibung 5
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Das Enteisenung-System (5) dient der Trinkwasseraufbereitung im Grundwasserleiter (22)
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Beschreibung 6
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Das Niederschlag-System (6) dient der Verbringung von flüssigem Niederschlag in einen Grundwasserleiter (22)
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Beschreibung 7
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Das Suspension-System (7) dient der Grundwasser(42)-sanierung in situ
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Beschreibung 8
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Das Reinwasser-System (8) dient der Einspeisung (40) von geförderten Grundwasser (42) aus Absenkungsmaßnahmen
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Beschreibung 9
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Die Medien (9) sind die Fluide, von Oberkante Gelände (2) oder aus dem Grundwasserleiter (22), welche als Einspeisung (40) auftreten
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Beschreibung 10
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Die Vollrohre (10) stellen Transportverbindungen zwischen Oberkante Gelände (2) und den Düsenfiltern (14) (15) wie auch Aufnahmefiltern (20) dar
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Beschreibung 11
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Der Verteiler (11) ist das Verbindungsstück zwischen dem Vollrohr (10) zu den Betriebssystemen (3), (4), (5), (6), (7) und (8) Oberkante Gelände (2)
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Beschreibung 12
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Der Grundwasserspiegel (12) definiert die obere Begrenzung von einem gesättigten Grundwasserleiter (3)
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Beschreibung 13
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Absenktrichter (13) bilden sich, wenn Förderfilter (36), Grundwasser (42) aufnehmen
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Beschreibung 14 und 15
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Die Düsenfilter (14) und (15) dienen der Medien(9)-strömungsbildung, der Druckwellen(37)-ausbreitung und dem Sedimenteintriebsschutz aus dem Grundwasserleiter (22)
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Beschreibung 16
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Die Rohrpacker (16) dienen den physikalischen Systemschutz der unterschiedlichen Arbeitsbereiche in der 1 im Grundwasserleiter (22)
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Beschreibung 17
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Infiltrationstrichter (17) entwickelt sich am Infiltrationspunkt (27) über die Wirkung der hydrostatischen Hinderniskugel (28) im Grundwasserleiter(22)-abstrom (23)
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Beschreibung 18
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Die Übergabefläche (18) definiert die Trichterstumpffläche (33), in ihr herrschen im Grundwasser(42)-abstrom (23) angeregte Saugspannungs(19)-kräfte
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Beschreibung 19
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Die Saugspannung (19) im Grundwasser(42)-abstrom (23) wird über die hydrostatische Hinderniskugel (28) im „Weinschlauchsystem” (45) des Grundwasserleiters (22) erzeugt, sie führt zum Absaugen der Medien (9), aus dem Düsenfilter (14), (15) über den Infiltrationstrichter (17) in den Grundwasserleiter (22)
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Beschreibung 20
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Der Aufnahmetrichter (20) entwickelt sich über den von der Unterwasserpumpe (34) erzeugten Unterdruck im Förderfilter (36), im Aufnahmetrichter (20) herrscht ein radialer Förderfilter(36)-anstrom (24)
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Beschreibung 21
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Die Eintauchtiefe (21) definiert die Einbautiefe der 1 unter dem Wasserspiegel (12) im Grundwasserleiter (22)
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Beschreibung 22
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Der Grundwasserleiter (22) besteht aus Lockergestein und laminar fließenden Grundwasser (42)
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Beschreibung: 23
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Der Abstrom (23) bildet sich im Grundwasserleiter (22) hinter Grundwasser(42)-wasserscheiden vielmehr einer hydrostatischen Hinderniskugel (28)
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Beschreibung 24
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Der Anstrom (24) entsteht im Grundwasserleiter (22) vor einer hydrostatischen Hinderniskugel (28)
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Beschreibung 25
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Der Stauer (25) definiert einen Kf-Wert(43)-bereich von zehn hoch minus sieben, es gibt natürliche Stauer (25), wie Lehm oder Ton und künstlich angelegte, wie der einer hydrostatischen Hinderniskugel (28)
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Beschreibung 26
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Die Grundwasserkompression (26) entwickelt sich über Druckwellen(37)-ausbreitungen, aus den Düsenfiltern (14), (15) am Infiltrationspunkt (27) im Grundwasserleiter (22)
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Beschreibung 27
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Der Infiltrationspunkt (27) bildet sich Einspeisungs(40)-volumen und Grundwasserleiter (22) Kf-Wert (43) abhängig
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Beschreibung 28
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Die Hinderniskugel (28) entwickelt sich aus dreidimensionalen Druckwellen (37), die am Infiltrationspunkt (27) im Grundwasserleiter (22) aus dem Düsenfilter (14), (15) austreten
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Beschreibung 29
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Ein Grundwasserleiterraum (29) bildet sich über kalkulierbare Infiltrationstrichter (17) im Grundwasserleiter(22)-abstrom (23) infolge von Saugspannungen (19)
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Beschreibung: 30
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Der Speicherraum (30) definiert einen über Infiltrationstrichter (17) hervorgerufenen Grundwasserleiter(29)-bereich
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Beschreibung 31
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Der Zirkulationsraum (31) definiert einen Bereich zwischen zwei horizontal auseinander liegenden, wechselseitig fördernden und infiltrierenden Düsensauginfiltration-Einheit (1)
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Beschreibung 32
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Die Medienkompression (32) erfolgt über Fluid komprimierende und randentspannende Focuswellen (38), genauer gesagt übersteilte Transversalwellen, die sich aus zweidimensionalen Medien(9)-druckwellen (37) in Düsenbereichen (46) entwickeln
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Beschreibung 33
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Die Trichterstumpffläche (33) definiert die unter Saugspannung (19) stehende Übergabefläche (18) im Grundwasser(42)-abstrom (23)
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Beschreibung 34
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Die Unterwasserpumpe (34) saugt Grundwasser (42) aus dem radialen Anstrom (47) in den Förderfilter (36) und befördert es zur Verwertung nach Oberkante Gelände (2) oder in die Düsenfilter (14), (15) der 1
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Beschreibung 35
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Der Schlammfang (35) dient der Feinpartikelaufnahme, die über unterschiedliche Filterstrecken (14), (15) und (36) aus dem Grundwasserleiter (22) anfällt
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Beschreibung 36
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Der Förderfilter (36) nimmt Medien (9) unter der Wirkung der Unterwasserpumpe (34) über den radialen Anstrom (47) mit der Folge der Absenktricher(13)-entwicklung aus dem Grundwasserleiter (22) auf
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Beschreibung 37
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Die Druckwellen (37) in den Düsenfiltern (14), (15) entstehen aus Focuswellen (38), die in den Mediendüsen (44) aus Medien(9)-druckwellen (37), aus dem Vollrohr (10) entwickelt werden, Druckwellen (37) verteilen mechanische Energie
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Beschreibung 38
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Die Focuswellen (38) entstehen aus Druckwellen (37), die sich in den Vollrohren (10) ausbreiten, sie fokussieren die Medien (9) am Infiltrationspunkt (27), Focuswellen komprimieren und randentspannen Fluide
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Beschreibung 39
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Die Fließrichtung (39) definiert die Ausbreitungsrichtung des Grundwassers (42) im Grundwasserleiter (22)
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Beschreibung 40
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Die Einspeisung (40) definiert die laminar fließende Medien(9)-aufnahme über die Saugspannung (19) angeregte Trichterstumpffläche (33) vielmehr Übergabefläche (18) im Grundwasser(42)-abstrom (23) in den Grundwasserleiter (22)
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Beschreibung 41
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Die Druckpumpe (41) Oberkante Gelände (2) dient dem erforderlichen Druck für die Bewegung der Medien (9) zu den Mediendüsen (44) und der dreidimensionalen Druckwellen(37)-ausbreitung am Infiltrationspunkt (27) in den Düsenfiltern (14), (15) zur hydrostatischen Hinderniskugel(28)-entwicklung und ihren Folgen
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Beschreibung 42
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Das Grundwasser (42) entsteht im Grundwasserleiter (22) aus perkolierenden Niederschlägen, die Oberkante Gelände (2) infiltrieren
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Beschreibung 43
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Der Kf-Wert: (43) definiert die Bodendurchlässigkeit vielmehr den hydraulischen Widerstandswert, den ein Grundwasserleiter (22) in seinem Gefälle geprägten „Weinschlauchsystem” (45) aufweist
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Beschreibung 44
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Die Mediendüsen (44) sind das „Herzstück” der 1, sie erzeugen aus Medien(9)-druckwellen über Focuswellen (38) in den Düsenfilter (14), (15) dreidimensionale hydrostatische Hinderniskugeln (28) bildende Druckwellen (37) am Infiltrationspunkt (27) im Grundwasserleiter (22)
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Beschreibung 45
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Der „Weinschlaucheffekt” (45) definiert die Physik in einer Heberleitung, Gravitationskraft und Medien(9)-kohäsion sind der Antrieb, der in einer Heberleitung mit „Weinschlaucheffekt” (45) „Bergauf” strömenden Medien (9)
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Beschreibung 46
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Der Düsenbereich (46) definiert ein begrenztes Strömungsfeld, in dem sich infolge von Feldwiderstand aus zweidimensionalen Medien (9) begleitenden Druckwellen (37), Medien (9) komprimierende und randentspannende Focuswellen (38) vielmehr übersteilte, Strömungen hervorrufende Transversalwellen entwickeln
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Beschreibung 47
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Der radiale Anstrom (47) bildet sich im Grundwasserleiter (22), wenn über einen Förderfilter (36) Grundwasser (42) infolge von Unterdruck aufgenommen auftritt, er erwirkt einen Absenktrichter (13) im Grundwasserspiegel (12)
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Beschreibung 48
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Ein Saugpunkt (48) stellt sich im Grundwasserleiter (22) im Förderfilter(36)-bereich an der Position ein, wo die erzeugte Saugspannungs(19)-kraft der Unterwasserpumper (34) wirkt
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Beschreibung 49
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Der Feinfilter (49) dient den Medien(9)-aufbereitungen Oberkante Gelände (2) und den der über den Förderfilter (36) angesaugten Medien (9) aus dem Grundwasserleiter (22)
