Brunnen und Verfahren zur Regenerierung eines Brunnens Well and process for regenerating a well
Die Erfindung betrifft einen Brunnen zur Gewinnung, Beobachtung und/oder Absenkung von Grundwasser, mit einem wenigstens einen Filterrohrbereich aufweisenden Standrohr, und mit wenigstens einer im Standrohr angeordneten Pumpe. Des weiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Regenerierung eines zur Gewinnung, Beobachtung und/oder Absenkung von Grundwasser vorgesehenen Brunnens.The invention relates to a well for the extraction, observation and / or lowering of groundwater, with a standpipe having at least one filter pipe area, and with at least one pump arranged in the standpipe. Furthermore, the present invention relates to a method for regenerating a well provided for the extraction, observation and / or lowering of ground water.
Brunnen der eingangs genannten Art sind bereits seit langem aus der Praxis bekannt. Zur Herstellung eines bekannten Brunnens wird zunächst eine Bohrung bis in den Bereich der wasserführenden Schicht abgeteuft. Dann wird das Standrohr zusammen mit dem unteren Filterrohr oder Filterrohrbereich eingebracht. Anschließend wird in den Ringraum zwischen dem Filterrohrbereich und dem umgebenden Gebirge Filterkies eingebracht. Die Höhe der Filterkiesschicht richtet sich dabei nach der Länge des Filterrohrbereichs bzw. der Dicke der wasserführenden Schicht. Sodann wird der Ringraum zwischen dem Standrohr und dem umgebenden Gebirge mit einem hydraulischen Bindemittel, bei dem es sich in der Regel um ein Wasser-Zement-Gemisch handelt, gefüllt. Dieses hydraulische Bindemittel soll im wesentlichen dafür sorgen, daß sich eine feste und stabile Lage des Standrohres im Bohrloch und eine Befestigung des Standrohres am Gebirge ergibt. Schließlich wird in das Standrohr eine Unterwasserpumpe zum Abpumpen des Grundwassers eingebracht. Den oberen Abschluß des Brunnens bildet in der Regel ein Brunnenkopf, über den das abgepumpte Grundwasser seinem weiteren Verwendungszweck zugeführt wird.Wells of the type mentioned at the outset have long been known in practice. To produce a well-known well, a borehole is first sunk into the area of the water-bearing layer. Then the standpipe is inserted together with the lower filter tube or filter tube area. Filter gravel is then introduced into the annular space between the filter tube area and the surrounding mountains. The height of the filter gravel layer depends on the length of the filter tube area or the thickness of the water-bearing layer. The annular space between the standpipe and the surrounding mountains is then filled with a hydraulic binder, which is usually a water-cement mixture. This hydraulic binder should essentially ensure that there is a firm and stable position of the standpipe in the borehole and an attachment of the standpipe to the mountains. Finally, an underwater pump for pumping off the groundwater is installed in the standpipe. The top of the well is usually a well head, through which the pumped groundwater is used for its further use.
Die eingangs beschriebenen bekannten Brunnen haben verschiedene Nachteile. Ein wesentlicher Nachteil der bekannten Brunnen besteht darin, daß diese häufig nur eine vergleichsweise geringe Lebensdauer haben. Dies ergibt sich dadurch, daß sich nach einiger Betriebszeit auf dem Filterrohrbereich ein Filterkuchen bildet. Gleichzeitig werden die feinen Poren und Kapillaren im Filterkies durch Partikel im Grundwasser zugesetzt. Dies führt dazu, daß bei konstanter Pumpleistung die pro Zeiteinheit gewonnene Wassermenge abnimmt. Zur Reinigung bzw. Regeneration des Filterrohrbereichs und des diesen umgebenden Filterkieses wird zum Teil versucht, eine Rückspülung vorzunehmen. Dies ist nicht nur
apparativ aufwendig. Ein Rückspülen führt auch dazu, daß sich Partikel aus dem Filterkuchen lösen, in das Gebirge gedrückt werden und damit den Wasserzufluß beim anschließenden Pumpen behindern.The known wells described at the outset have various disadvantages. A major disadvantage of the well-known wells is that they often only have a comparatively short lifespan. This results from the fact that a filter cake forms on the filter tube area after some operating time. At the same time, the fine pores and capillaries in the filter gravel are clogged by particles in the groundwater. This leads to a decrease in the amount of water obtained per unit of time with constant pumping power. To clean or regenerate the filter tube area and the filter gravel surrounding it, attempts are sometimes made to backwash. This is not only expensive in terms of equipment. Backwashing also leads to particles loosening from the filter cake, pressed into the mountains and thus hindering the inflow of water during subsequent pumping.
Läßt sich ein Brunnen auch über Rückspülungen nicht mehr hinreichend regenerieren, ist ein neuer Brunnen herzustellen, da ein Ziehen des alten Standrohres aufgrund der festen Verbindung mit dem umgebenden Gebirge nicht möglich ist. Allenfalls kann die bisher verwendete Unterwasserpumpe für den neuen Brunnen erneut verwendet werden.If a well can no longer be adequately regenerated even with backwashing, a new well has to be made, because pulling the old standpipe is not possible due to the firm connection with the surrounding mountains. At most, the previously used underwater pump can be used again for the new well.
Ein weiterer Nachteil der bekannten Brunnen besteht darin, daß insbesondere bei Brunnen in Bereichen, in denen auch landwirtschaftliche Nutzung stattfindet, überhöhte Nitratwerte im geforderten Grundwasser auftreten. Außerdem können auch andere Kontaminationen, wie beispielsweise Salzwasser, das Grundwasser beeinträchtigen. Dies ergibt sich dadurch, daß beim Abpumpen des Grundwassers aus der betreffenden wasserführenden Schicht auch sogenanntes Fremdwasser, das heißt Wasser aus anderen Schichten, abgepumpt wird.Another disadvantage of the known wells is that, particularly in wells in areas in which agricultural use also takes place, excessive nitrate values occur in the required groundwater. In addition, other contaminants, such as salt water, can affect the groundwater. This results from the fact that when the groundwater is pumped out of the water-bearing layer in question, so-called extraneous water, ie water from other layers, is also pumped out.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Brunnen der eingangs genannten Art sowie ein Verfahren zur Regenerierung eines Brunnens zur Verfügung zu stellen, wobei die Regenerierung des Brunnens einfach und kostengünstig durchführbar sein soll.The object of the present invention is therefore to provide a well of the type mentioned at the outset and a method for regenerating a well, the regeneration of the well being intended to be simple and inexpensive to carry out.
Die zuvor hergeleitete Aufgabe ist erfindungsgemäß bei einem Brunnen der ein- gangs genannten Art dadurch gelöst, daß dem Filterrohrbereich eine Bedüsungs- einrichtung zur Bedüsung des Filterrohrbereichs und/oder des dem Filterrohrbereich benachbarten Brunnenbereichs zugeordnet ist und daß die Bedüsungsein- richtung mit wenigstens einer Druckleitung zur Versorgung der Bedüsungsein- richtung mit einem zur verdüsenden Medium verbunden ist. Die Erfindung bie- tet eine Reihe von zum Teil wesentlichen Vorteilen. Zunächst einmal ist es durch die Erfindung möglich, die Lebensdauer eines Brunnens ganz erheblich zu erhöhen. Durch die Bedüsungseinrichrung ist es möglich, einen auf dem Filterrohrbereich befindlichen Filterkuchen zu lösen und die den Filterrohrbereich umgebende Kiesschicht als benachbarten Brunnenbereich so weit aufzulockern, daß Parti- kel, die Poren und Kapillaren in der Filterkiesschicht zusetzen, ausgetragen werden. Entscheidend ist dabei, daß es über die Bedüsungseinrichrung möglich ist,
das Medium ganz gezielt nur den zu regenerierenden Bereichen zuzui-ühren, so daß ein Hineind-rücken von Partikeln in die wasserführende Schicht zumindest im wesentlichen vermieden werden kann. Da die Bedüsungseinrichrung völlig unabhängig von der Pumpe des Brunnens ist, kann die Bedüsung und damit Re- generation des Brunnens auch während des Abpumpens erfolgen. Durch die Bedüsung sich lösende Partikel und sonstige Kontaminationen werden unmittelbar über die Pumpe abgefordert, ohne das umgebende Gebirge zu verstopfen. Darüber hinaus ist es bei der Erfindung möglich, durch die über Tage endende Druckleitung unterschiedlichste Medien der Bedüsungseinrichrung zuzuführen. Das zugeführte Medium kann dabei sowohl zur Regeneration, das heißt zur Reinigung des Filterrohrbereichs und des Filterkiesbettes dienen, als auch zur Wasserbehandlung, wenn Gase wie Ozon und/oder flüssige Wasserbehandlungsmit- tel, zum Teil auch mit Feststof artikeln, wie Wasser mit Holzkohlenstaub, über die Druckleitung der Bedüsungseinrichtung zugeführt werden.The previously derived object is achieved according to the invention in a well of the type mentioned at the outset in that a spraying device for spraying the filter tube area and / or the well area adjacent to the filter tube area is assigned to the filter tube area and in that the spraying device has at least one pressure line for Supply of the spraying device is connected to a medium to be sprayed. The invention offers a number of advantages, some of which are significant. First of all, the invention makes it possible to increase the life of a well considerably. By means of the spraying device it is possible to loosen a filter cake located on the filter tube area and to loosen up the gravel layer surrounding the filter tube area as an adjacent well area to such an extent that particles which clog pores and capillaries in the filter gravel layer are discharged. It is crucial that it is possible via the spray device, to supply the medium in a very targeted manner only to the areas to be regenerated, so that the indentation of particles into the water-bearing layer can be at least substantially avoided. Since the spraying device is completely independent of the pump of the well, the spraying and thus regeneration of the well can also take place during pumping. Particles that become detached and other contaminations due to the spraying are prompted via the pump without clogging the surrounding mountains. In addition, it is possible with the invention to supply a wide variety of media to the spraying device through the pressure line, which ends above ground. The supplied medium can serve both for regeneration, that is to say for cleaning the filter tube area and the filter bed, and also for water treatment if gases such as ozone and / or liquid water treatment agents, in some cases also with solid matter such as water with charcoal dust the pressure line of the spraying device are supplied.
Um den Filterrohrbereich und die daran angrenzende Filterkiesschicht möglichst über den gesamten Umfang regenerieren zu können, weist die Bedüsungseinrichtung wenigstens einen am Filterrohrbereich befestigten Ringkanal auf. Dieser Ringkanal ist über seine Länge verteilt mit einer Vielzahl von Düsen versehen, über die das Medium zugeführt wird. Der Abstand der einzelnen Düsen ist vorzugsweise derart gewählt, daß ein hinreichender Abtrag des Filterkuchens auf dem Filterrohrbereich und ein ausreichendes Auflockern der Filterkiesschicht ohne weiteres möglich sind. Im übrigen ist es so, daß bei einem vergleichsweise langen Filterrohrbereich auch zwei oder mehrere Ringkanäle vorgesehen sein können, die dann einen hinreichenden Abstand in axialer Richtung voneinander aufweisen, um eine ausreichende Regeneration des gesamten unteren Brunnenbereichs zu gewährleisten.In order to be able to regenerate the filter tube area and the filter gravel layer adjacent to it as far as possible over the entire circumference, the spraying device has at least one ring channel attached to the filter tube area. This ring channel is distributed over its length with a large number of nozzles through which the medium is fed. The distance between the individual nozzles is preferably chosen such that sufficient removal of the filter cake on the filter tube area and sufficient loosening of the filter gravel layer are readily possible. It is also the case that, in the case of a comparatively long filter tube area, two or more ring channels can also be provided, which are then sufficiently far apart in the axial direction to ensure adequate regeneration of the entire lower well area.
Im übrigen versteht es sich, daß statt eines ringförmigen Bedüsungsmittels selbstverständlich auch eine Mehrzahl einzelner Bedüsungsstellen, die über den Umfang des Filterrohrbereichs verteilt angeordnet sind, vorgesehen sein können.Moreover, it goes without saying that, instead of an annular spraying means, it is of course also possible to provide a plurality of individual spraying points which are arranged distributed over the circumference of the filter tube area.
Gute Regenerationswerte, d. h. Ablösen des Filterkuchens am Filterrohrbereich und Auflockerung der angrenzenden Filterkiesschicht, werden vorzugsweise da- durch erreicht, daß ein Teil der Düsen parallel zu Rohrachse, vorzugsweise unmittelbar benachbart zur Wandung des Filterrohrbereichs oder in einem spitzen
Winkel dazu ausgerichtet sind. Zwar ist auch eine horizontale Ausrichtung der Düsen möglich. Dies kann jedoch dazu führen, daß Partikel in das benachbarte Gebirge gepreßt werden, was den Grundwasserzulauf beeinträchtigen kann.Good regeneration values, ie detachment of the filter cake at the filter tube area and loosening of the adjacent filter gravel layer, are preferably achieved by a part of the nozzles being parallel to the tube axis, preferably immediately adjacent to the wall of the filter tube area or in a point Angles are aligned. Horizontal alignment of the nozzles is also possible. However, this can lead to particles being pressed into the neighboring mountains, which can affect the groundwater supply.
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Düsen verstellbar ausgebildet sind. Eine Verstellung läßt sich beispielsweise dadurch realisieren, daß die Düse aus einer Grundstellung heraus bei Druckbeaufschlagung der Be- düsungseinrichtung in Abhängigkeit des Druckes verschwenkt wird. Dabei ist es grundsätzlich auch möglich, daß die Düsen um eine auf der Ringumfangachse des Ringkanals liegende Achse bei Druckbeaufschlagung rotieren.In one embodiment of the invention it is provided that the nozzles are adjustable. An adjustment can be achieved, for example, by pivoting the nozzle out of a basic position when the spraying device is pressurized as a function of the pressure. In principle, it is also possible for the nozzles to rotate about an axis lying on the ring circumferential axis of the ring channel when pressure is applied.
Die Düsen können grundsätzlich als einfache Öffnungen im Ringkanal ausgebildet sein. Um jedoch ein Zusetzen der einzelnen Düsen durch Partikel und damit eine Verockerung oder Versinterung zu vermeiden, weisen die Düsen zumindest teilweise jeweils ein Ventil, und zwar insbesondere ein federbelastetes Rückschlagventil auf. Hierdurch sind die einzelnen Düsen im nicht-druckbeaufschlag- ten Zustand geschlossen. Erst bei einem vorgegebenen Mindestdruck, der sich bei Druckbeaufschlagung der Bedüsungseinrichtung ergibt, öffnen die Rückschlagventile, um nach Beendigung der Druckbeaufschlagung unverzüglich wie- der zu schließen. Letztlich wird hierdurch ein dauerhafter und störungsfreier Betrieb der Bedüsungseinrichtung gewährleistet.The nozzles can basically be designed as simple openings in the ring channel. However, in order to avoid clogging of the individual nozzles by particles and thus a loosening or sintering, the nozzles at least partially each have a valve, in particular a spring-loaded check valve. As a result, the individual nozzles are closed in the non-pressurized state. The check valves only open at a predetermined minimum pressure which results when the spraying device is pressurized, in order to close again immediately after the pressurization has ended. Ultimately, this ensures permanent and trouble-free operation of the spraying device.
Zuvor ist bereits darauf hingewiesen worden, daß die Bedüsungseinrichtung einen oder mehrere Ringkanäle in Abhängigkeit von der Länge des Filterrohrbe- reichs aufweisen kann. Ist lediglich ein Ringkanal erforderlich, bietet es sich an, daß die Bedüsungseinrichtung eine mit dem Ringkanal verbundene Bodenplatte aufweist, die den Filterrohrbereich nach unten hin abschließt. Die Bedüsungseinrichtung bzw. der Ringkanal bildet damit das untere Ende des Rohrstrangs. Beidieser Ausfüh-rungsform sollten die Düsen des Ringkanals nicht abwärts gerich- tet sein, um ein Ausspülen des Bodens an dieser Stelle zu vermeiden.It has already been pointed out beforehand that the spraying device can have one or more ring channels depending on the length of the filter tube area. If only one ring channel is required, it is advisable for the spraying device to have a base plate which is connected to the ring channel and which closes off the filter tube region at the bottom. The spraying device or the annular channel thus forms the lower end of the pipe string. In this embodiment, the nozzles of the ring channel should not be directed downwards in order to prevent the floor from being rinsed out at this point.
Um einen beeinträchtigungsfreien Dauerbetrieb der erfindungsgemäßen Bedüsungseinrichtung gewährleisten zu können, sollten sowohl der Ringkanal als auch die das Medium z-uführende Druckleitung aus Kunststoff oder aus nicht- rostendem Stahl bestehen und im übrigen vorzugsweise außenseitig am Standrohr befestigt sein. Durch die außenseitige Befestigung ist letztlich sichergestellt,
daß beim Ziehen der Pumpe kein Kontakt zwischen der Pumpe und der Druckleitung auftreten kann, was sowohl die Pumpe als auch die Druckleitung beschädigen könnte.In order to be able to ensure trouble-free continuous operation of the spraying device according to the invention, both the ring channel and the pressure line supplying the medium z should be made of plastic or stainless steel and should preferably be attached to the outside of the standpipe. The external fastening ultimately ensures that when the pump is pulled there can be no contact between the pump and the pressure line, which could damage both the pump and the pressure line.
Eingangs ist bereits darauf hingewiesen worden, daß Brunnen üblicherweise an einem über Tage befindlichen Brunnenkopf enden, der auch beim erfindungsgemäßen Brunnen vorgesehen ist. Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, daß am Brunnenkopf ein Auslaß vorgesehen ist, mit dem die Pumpleitung der Pumpe kommuniziert. Dieser Auslaß weist ein derart ausgebildetes Ventil auf, daß das von der Pumpe gepumpte Wasser nicht über die übliche Wasserabführleitung sondern ausschließlich über den Auslaß abgeleitet wird. Dem Auslaß sollte ein motorischer Antrieb zugeordnet sein, über den der Auslaß automatisch im Anschluß oder während einer Bedüsung geöffnet und das abgepumpte Wasser abgeleitet wird, und zwar ohne daß ein Abbau des Brunnenkopfes, ein Ausbau der Pumpe oder andere Maßnahmen erforderlich sind.It has already been mentioned at the beginning that wells usually end at a well head located above ground, which is also provided in the well according to the invention. According to the invention it is now provided that an outlet is provided on the well head with which the pump line of the pump communicates. This outlet has a valve designed in such a way that the water pumped by the pump is not discharged via the usual water discharge line, but exclusively via the outlet. A motor drive should be assigned to the outlet, via which the outlet is automatically opened after or during a spraying operation and the drained water is drained off without the need to dismantle the well head, remove the pump or take any other measures.
Im übrigen ist dem erfindungsgemäßen Brunnen eine Zuführeinrichtung zur Zuführung des flüssigen und/oder gasförmigen Mediums zur Bedüsungseinrichtung zugeordnet. Diese Zuführeinrichtung ist dabei mit der Druckleitung an ihren übertägigen Ende verbunden. Die Zuführeinrichtung ist vorzugsweise derart ausgebildet, daß über sie das Medium entweder unter konstantem Druck oder aber über Druckstöße der Bedüsungseinrichtung zugeführt wird. Um in diesem Zusammenhang durch zu hohe Drücke bzw. zu starke Druckstöße das Regenerati- ons- oder Wasserbehandlungsergebnis nicht zu beeinträchtigen, weist die Zu- fuhreinrichtung einen Druckbegrenzer auf, so daß bestimmte Maximaldrücke nicht überschritten werden können. Darüber hinaus bietet es sich insbesondere zum automatischen Betrieb der Bedüsungseinrichtung an, daß die Zuführeinrichtung eine Zeitschaltuhr aufweist. Hierdurch kann eine Bedüsung über einen genau vorgegebenen Zeitraum erfolgen, ohne daß die Überwachung einer Bedie- nungsperson erforderlich ist. Günstig ist es in diesem Zusammenhang auch, daß die Zuführeinrichtung derart mit dem Auslaß bzw. dessen Steuerung gekoppelt ist, daß sich in Abhängigkeit der Bedüsung automatisch ein Abführen von Wasser aus dem Auslaß für ein vorgegebenes Zeitintervall ergibt.In addition, the fountain according to the invention is assigned a feed device for feeding the liquid and / or gaseous medium to the spraying device. This feed device is connected to the pressure line at its surface end. The supply device is preferably designed such that the medium is supplied to the spraying device either under constant pressure or via pressure surges. In order not to impair the regeneration or water treatment result in this connection due to excessively high pressures or excessive pressure surges, the feed device has a pressure limiter so that certain maximum pressures cannot be exceeded. In addition, it is particularly useful for automatic operation of the spraying device that the feed device has a timer. As a result, spraying can take place over a precisely specified period of time without the need to monitor an operator. In this context, it is also favorable that the feed device is coupled to the outlet or its control in such a way that, depending on the spraying, water is automatically removed from the outlet for a predetermined time interval.
Eingangs ist darauf hingewiesen worden, daß es bei den bekannten Brunnen nicht möglich ist, den Filterrohrbereich bzw. die Filter esschicht hinreichend zu
regenerieren. Zur Lösung dieses Problems ist bei einer alternativen Ausführungs- form vorgesehen, daß das Standrohr in einem äußeren Standrohr angeordnet ist, daß das äußere Standrohr mit dem umgebenden Gebirge fest verbunden ist und daß das Standrohr aus dem äußeren Standrohr ziehbar ausgebildet ist. Im Ergeb- nis ergibt sich damit eine Doppeko-hrausführung des Brunnens mit einem inneren und einem äußeren Standrohr. Während das äußere Standrohr in an sich bekannter Weise mit dem Geb ge fest verbunden ist, kann das innere Standrohr, an dem sich der untere Filterrohrbereich befindet, zur übertägigen Regeneration ohne weiteres gezogen werden, was bei herkömmlichen Brunnen nicht möglich ist. Bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung kann nach Ziehen des inneren Standrohres der untere Filterrohrbereich über Tage gereinigt werden. Aus dem Bohrloch selbst, das über das äußere Standrohr weiter offen gehalten wird, w d der zusammengefallene Filterkies ausgespült. Anschließend kann das innere Standrohr mit dem gereinigten oder einem neuen Filterrohrbereich wieder in das äuße- re Standrohr eingesetzt werden. Anschließend wird die erforderliche Menge an Filterkies in den Ringraum zwischen dem äußeren und dem inneren Standrohr eingebracht. Sodann kann der Brunnen weiterbetrieben werden. Von besonderem Vorteil ist es in diesem Zusammenhang, daß die zuvor beschriebene Regeneration ohne weiteres von dem Benutzer des Brunnens selbst durchge-führt werden kann, ein entsprechendes Fachunternehmen zur Durchiuhrung der Regeneration also nicht unbedingt erforderlich ist.At the beginning it was pointed out that it is not possible with the known wells to adequately close the filter tube area or the filter layer regenerate. To solve this problem, it is provided in an alternative embodiment that the standpipe is arranged in an outer standpipe, that the outer standpipe is firmly connected to the surrounding mountains and that the standpipe is designed to be pullable from the outer standpipe. The result is a double-headed design of the well with an inner and an outer standpipe. While the outer standpipe is firmly connected to the Geb ge in a manner known per se, the inner standpipe, on which the lower filter pipe area is located, can easily be pulled for surface regeneration, which is not possible with conventional wells. In the embodiment according to the invention, the lower filter tube area can be cleaned for days after pulling the inner standpipe. The collapsed filter gravel is rinsed out of the borehole itself, which is kept open further via the outer standpipe. Then the inner standpipe with the cleaned or a new filter pipe area can be reinserted into the outer standpipe. The required amount of filter gravel is then introduced into the annular space between the outer and the inner standpipe. The fountain can then continue to be operated. In this context, it is particularly advantageous that the regeneration described above can easily be carried out by the user of the well himself, so that a corresponding specialist company for carrying out the regeneration is not absolutely necessary.
Im übrigen versteht es sich, daß die eingangs beschriebene Bedüsungseinrichtung gerade auch in Verbindung mit der Doppelrohr-Ausführung des Brunnens besondere Vorteile bietet, da das mögliche Ziehen des inneren Rohres nur sehr selten erfolgen muß. In diesem Zusammenhang ist dann die Bedüsungseinrichtung am inneren Rohrstrang, nämlich am Filterrohrbereich, in der zuvor beschriebenen Art und Weise befestigt.Moreover, it goes without saying that the spraying device described at the outset offers particular advantages, particularly in connection with the double-tube design of the fountain, since the possible drawing of the inner tube only has to be carried out very rarely. In this context, the spraying device is then fastened to the inner pipe string, namely to the filter pipe area, in the manner described above.
Damit es nicht zu einer Beeinträchtigung des Abpumpens durch das äußere Standrohr kommt, steht der Filterrohrbereich des inneren Standrohrstrangs über das untere Ende des äußeren Standrohrs nach unten hin über. Im Ergebnis ist es bei der doppelrohrigen Ausführung des Brunnens damit so, daß das äußere Standrohr bis an die jeweilige wasserführende Schicht heranreicht und damit das Bohrloch von über Tage bis an die wasserführende Schicht stabilisiert. Demge-
genüber ragt der innere Rohrstrang mit dem Filterrohrbereich in die wasserführende Schicht hinein, so daß hierüber die Förderung erfolgen kann.So that there is no impairment of the pumping through the outer standpipe, the filter pipe area of the inner standpipe string projects beyond the lower end of the outer standpipe. As a result, in the case of the double-pipe version of the well, the outer standpipe extends to the respective water-bearing layer and thus stabilizes the borehole from above to the water-bearing layer. Demge- opposite the inner pipe string with the filter pipe area protrudes into the water-bearing layer, so that the promotion can take place.
Um sowohl das Einführen als auch das Ziehen des inneren Rohrs in bzw. aus dem äußeren Rohr zu erleichtem und um im übrigen einen definierten gleichbleibenden Ringraum zwischen dem inneren und dem äußeren Standrohr zu gewährleisten, damit über diesen Ringraum der erforderliche Filterkies in den Bereich des Filterrohrbereichs gebracht werden kann, sind Abstandshalter vorgesehen. Diese können am inneren und/oder am äußeren Standrohr befestigt sein.In order to facilitate both the insertion and the pulling of the inner tube into or out of the outer tube and to ensure a defined constant annular space between the inner and the outer standpipe, the necessary filter gravel in the area of the filter tube area via this annular space spacers are provided. These can be attached to the inner and / or the outer standpipe.
In Verbindung mit der eingangs beschriebenen Bedüsungseinrichtung sollte die Druckleitung vorzugsweise zwischen zwei Abstandshaltern aufgenommen sein, die eine größere Erstreckung in radialer Richtung haben als die Druckleitung, so daß den Abstandshaltern in diesem Fall eine zusätzliche Schutzfunktion für die Druckleitung zukommt. Es versteht sich, daß in axialer Richtung über den Rohrstrang verteilt eine Vielzahl von entsprechenden Abstandshaltern vorgesehen sind.In connection with the spraying device described in the introduction, the pressure line should preferably be received between two spacers which have a greater extent in the radial direction than the pressure line, so that in this case the spacers have an additional protective function for the pressure line. It is understood that a plurality of corresponding spacers are provided in the axial direction over the pipe string.
Eingangs ist darauf hingewiesen worden, daß ein weiterer Nachteil des Standes der Technik darin besteht, daß es bei den bekannten Brunnen häufig dazu kommt, daß das geförderte Wasser Kontaminationen, beispielsweise in Form von Nitraten und/oder Salzwasser aufweist.At the outset, it was pointed out that a further disadvantage of the prior art is that in the known wells it often happens that the pumped water has contaminations, for example in the form of nitrates and / or salt water.
Zur Gewinnung von nicht-kontaminiertem Grundwasser sieht die Erfindung vor, daß das äußere Standrohr über ein hydraulisches mineralisches Bindemittel gegenüber dem umgebenden Gebirge derart abgedichtet ist, daß Grundwasser lediglich aus der wasserführenden Schicht, in der sich der Filterrohrbereich befindet, gewonnen wird, und ein Wasserzufluß aus anderen Schichten vermieden w d. Die Erfindung unterscheidet sich vom Stand der Technik dadurch, daß die beim Stand der Technik verwendeten hydraulischen Bindemittel lediglich zur Befestigung des äußeren Standrohrs im Bohrloch dienen. Allerdings erfolgt bei bekannten Brunnen keine hinreichende Abdichtung zwischen dem Gebirge und dem äußeren Standrohr, was beim Betrieb der Pumpe zu einem Zulauf von kontaminierten Fremdwässern über den nicht-hinreichend abgedichteten Ringraum zwischen dem äußeren Standrohr und dem angrenzenden Gebirge fuhrt. Dadurch, daß bei der Erfindung eine Abdichtung zwischen dem äußeren Standrohr
und dem Gebirge vorgenommen wird, wird quasi der Urzustand des Gebirges wieder hergestellt. Die wasserführende Schicht, aus der das Wasser gewonnen wird, ist gegenüber anderen Horizonten im Bereich des ingraums abgedichtet. Ein bis in andere Schichten hineinreichender Absenkungstrichter um den Brun- nen herum, wie er beim Stand der Technik üblich ist, wird bei der Erfindung vermieden. Das gewonnene Süßwasser behält damit seine ursprüngliche Qualität.To obtain uncontaminated groundwater, the invention provides that the outer standpipe is sealed from the surrounding mountains by a hydraulic mineral binder in such a way that groundwater is obtained only from the water-bearing layer in which the filter tube area is located, and a water inflow avoided from other layers w d. The invention differs from the prior art in that the hydraulic binders used in the prior art are used only for fastening the outer standpipe in the borehole. However, in known wells there is no adequate sealing between the rock and the outer standpipe, which leads to an inflow of contaminated foreign water through the insufficiently sealed annular space between the outer standpipe and the adjacent rock when the pump is operated. Characterized in that in the invention a seal between the outer standpipe and the mountains are restored, the original state of the mountains is restored. The water-bearing layer from which the water is obtained is sealed off from other horizons in the area of the ingraum. A lowering funnel extending into other layers around the well, as is customary in the prior art, is avoided in the invention. The fresh water obtained retains its original quality.
Im übrigen läßt sich die vorliegende Erfindung nicht nur zur Gewinnung von Grundwasser aus einem Wasserhorizont, sondern auch bei mehreren Wasserho- rizonten einsetzen. In diesem Falle ist das äußere Standrohr bzw. der Standrohrstrang geteilt und gibt die jeweiligen wasser-führenden Schichten frei. In den wasserführenden Schichten sind jeweils Filterrohrbereiche vorgesehen, über die Grundwasser gewonnen wird. Ansonsten erfolgt die Abdichtung des äußeren Standrohrstrangs in der zuvor beschriebenen Weise.In addition, the present invention can be used not only for the extraction of groundwater from a water horizon, but also in several water horizons. In this case, the outer standpipe or the standpipe string is divided and releases the respective water-bearing layers. Filter tube areas are provided in the water-bearing layers, through which groundwater is obtained. Otherwise, the outer standpipe string is sealed in the manner described above.
Besonders günstig ist es im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung, wenn das Bindemittel im abgebundenen Zustand ein hoch- und dauerplastisches Verhalten hat, das heißt extrem zähflüssig ist. Hierdurch ist gewährleistet, daß es insbesondere in Gebieten, wo Erdbewegungen auftreten, nicht zu einer Zerstö- rang des Brunnens oder aber der Bindemittelschicht kommt, was wiederum zu einem Zulauf von kontaminiertem Fremdwasser fuhren kann.In connection with the present invention, it is particularly favorable if the binder has a highly and permanently plastic behavior in the set state, that is to say is extremely viscous. This ensures that there is no destruction of the well or of the binder layer, particularly in areas where earth movements occur, which in turn can lead to an inflow of contaminated foreign water.
Als abdichtendes Bindemittel, das darüber hinaus ein hoch- und dauerplastisches Verhalten zeigt, hat sich vor allem ein Wasser/Feststoffgemisch auf der Basis von Mergel erwiesen. Dabei wird die Fließfähigkeit im noch nicht abgebundenen Zustand, aber auch das plastische Verhalten in abgebundenen Zustand vor allem dadurch verbessert, daß dem Mergel ein Anteil von bis zu 30%, vorzugsweise von etwa 20% Bentonit zugegeben w d. Dabei versteht es sich, daß jeder einzelne Wert im angegebenen Intervall von 0% bis 30% möglich ist.A water / solid mixture based on marl has proven to be the most sealing binder, which also shows a highly and permanently plastic behavior. The flowability in the not yet set state, but also the plastic behavior in the set state, is improved above all by adding a proportion of up to 30%, preferably around 20%, bentonite to the marl. It goes without saying that each individual value is possible in the specified interval from 0% to 30%.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. Dabei zeigtExemplary embodiments of the invention are described below with reference to the drawing. It shows
Fig. 1 eine schematische Querschnittsansicht eines erfindungsgemäßen Brunnens,
Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung des unteren Brunnenbereichs und1 is a schematic cross-sectional view of a fountain according to the invention, Fig. 2 is an enlarged view of the lower well area and
Fig. 3 eine der Fig. 1 entsprechende Ansicht einer weiteren Ausführungs- form, bei der aus zwei Wasserhorizonten Grundwasser gewonnen wkd.3 shows a view corresponding to FIG. 1 of a further embodiment, in which groundwater is obtained from two water horizons.
In den einzelnen Figuren ist jeweils ein Brunnen 1 dargestellt, der vorliegend zur Gewinnung von Grundwasser dient. Grundsätzlich können Brunnen der dargestellten Art auch zur Beobachtung oder zur Absenkung von Grundwasser dienen. Der Brunnen 1 weist bei der in Fig. 1 dargestellten Ausfiihrungsform ein Standrohr 2 auf, das nachfolgend als inneres Standrohr bezeichnet wird. An das innere Standrohr 2 schließt sich ein Filterrohrbereich 3 an, über den das Grundwasser gewonnen wird. Der Filterrohrbereich 3 weist Perforationen auf, deren Öff- nungsweite ist kleiner als der Filterkies des Filterkiesmantel 5, der um den Filter- rohrbereich 3 herum angeordnet ist. Innerhalb des inneren Standrohres 2 befindet sich eine Pumpe 6, deren Pumpleitung 7 zu einem Brunnenkopf 8 führt.In the individual figures, a well 1 is shown, which in the present case is used for the extraction of groundwater. Basically, wells of the type shown can also be used for observing or lowering groundwater. In the embodiment shown in FIG. 1, the fountain 1 has a standpipe 2, which is referred to below as the inner standpipe. A filter tube area 3 connects to the inner standpipe 2 and is used to extract the groundwater. The filter tube area 3 has perforations, the opening width of which is smaller than the filter gravel of the filter gravel jacket 5, which is arranged around the filter tube area 3. Inside the inner standpipe 2 there is a pump 6, the pump line 7 of which leads to a well head 8.
Bei dem inneren Standrohr 2 handelt es sich vorliegend um einen Rohrstrang aus einer Mehrzahl von einzelnen Rohrstücken, die aneinandergesetzt sind. Auch bei dem FilteπOhrbereich 3 handelt es sich um ein an sich separates Rohrstück, das mit dem Rohrstrang verbunden ist. Es versteht sich natürlich, daß es bei kurzen Standrohren auch möglich ist, daß der Rohrstrang lediglich aus einem einzigen Stück besteht, wobei auch der Filterrohrbereich 3 einstückig mit dem Standrohr ausgebildet sein kann. Nachfolgend wird lediglich der Begriff "Standrohr" ver- wendet, unabhängig davon, ob dieses Standrohr ein oder mehrere Rohrstücke aufweist.The inner standpipe 2 in the present case is a pipe string made up of a plurality of individual pipe pieces which are attached to one another. The FilteπOhrbereich 3 is a separate piece of pipe that is connected to the pipe string. It goes without saying that it is also possible in the case of short standpipes that the pipe string consists of only one piece, and the filter pipe area 3 can also be formed in one piece with the standpipe. In the following, only the term "standpipe" is used, regardless of whether this standpipe has one or more pipe sections.
Bei den dargestellten Ausführungsformen ist es nun so, daß dem Filterrohrbereich 3 eine Bedüsungseimichtung 9 zugeordnet ist, über die der Filterrohrbe- reich 3 und/oder der Filterkiesmantel 5 bedüst werden können, um diesen Bereich zu regenerieren. Die Bedüsungseinrichtung 9 ist dabei mit einer Druckleitung 10 zur Versorgung der Bedüsungseinrichtung 9 mit einem zu verdüsenden Medium verbunden. Wie sich insbesondere aus Fig. 2 ergibt, weist die Bedüsungseinrichtung 9 bei der dargestellten Ausfαhrungsform einen am Filterrohrbe- reich 3 befestigten Ringkanal 11 mit einer Mehrzahl von Düsen 12 auf. Bei Filterrohrbereichen 3, die eine größere Länge als in Fig. 1 dargestellt aufweisen,
können auch eine Mehrzahl von Ringkanälen vorgesehen sein, die mit der Druckleitung 10 verbunden sind. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Düsen 11 parallel zur Rohrachse benachbart der Wandung des Filterrohrbereichs 3 ausgerichtet. Der aus der Düse 12 austretende Düsenstrahl, der sich nach außen hin erweitert, wirkt damit auf die Wandung des Filterrohrbereichs 3 und lockert auch den Filterkies des Filterkiesmantels 5 auf, was zur Regeneration führt. Die Düsen 12 weisen vorliegend jeweils ein federbelastetes Rückschlagventil 13 auf, was nur schematisch angedeutet ist. Hierdurch wird ein Eindringen von Filterkies oder sonstigen Partikeln und ein Verstopfen der Düse 11 vermieden.In the illustrated embodiments, it is now the case that a spraying device 9 is assigned to the filter tube area 3, via which the filter tube area 3 and / or the filter gravel jacket 5 can be sprayed in order to regenerate this area. The spray device 9 is connected to a pressure line 10 for supplying the spray device 9 with a medium to be sprayed. As can be seen in particular from FIG. 2, the spraying device 9 in the embodiment shown has an annular channel 11 fastened to the filter tube area 3 and having a plurality of nozzles 12. In the case of filter tube regions 3 which have a greater length than shown in FIG. 1, can also be provided a plurality of ring channels which are connected to the pressure line 10. In the exemplary embodiment shown, the nozzles 11 are aligned parallel to the tube axis adjacent to the wall of the filter tube region 3. The nozzle jet emerging from the nozzle 12, which widens towards the outside, thus acts on the wall of the filter tube region 3 and also loosens the filter gravel of the filter gravel jacket 5, which leads to regeneration. In the present case, the nozzles 12 each have a spring-loaded check valve 13, which is only indicated schematically. This prevents filter gravel or other particles from penetrating and clogging of the nozzle 11.
Bei Verwendung nur eines Ringkanals 11 weist die Bedüsungseinrichtung eine Bodenplatte 13 auf, die auf das Ende des Filterrohrbereichs 3 aufgesetzt ist. Damit bildet die Bedüsungseinrichtung 9 das untere Ende des inneren Standrohrstrangs. Bei Verwendung mehrerer Ringkanäle versteht es sich, daß die untere Bodenplatte 13 entfällt. Die Bedüsungseinrichtung 9 selbst besteht wie auch die Druckleitung 10 vorliegend aus nicht-rostendem Stahl, um einen dauerhaften Betrieb zu gewährleisten. Befestigt ist die Druckleitung 10 an der Außenseite des inneren Standrohrs 2, was im einzelnen nicht dargestellt ist.If only one ring channel 11 is used, the spraying device has a base plate 13 which is placed on the end of the filter tube region 3. The spraying device 9 thus forms the lower end of the inner standpipe strand. When using several ring channels, it is understood that the lower base plate 13 is omitted. The spraying device 9 itself, like the pressure line 10, is made of stainless steel in order to ensure permanent operation. The pressure line 10 is attached to the outside of the inner standpipe 2, which is not shown in detail.
Aus den Fig. 1 und 3 ergibt sich, daß die Pumpleitung 7 der Pumpe 6 mit einem Auslaß 14 am Brunnenkopf 8 kommuniziert. Beim Auslaß 14 handelt es sich um eine Abführleitung, über die das Grundwasser abgeleitet werden kann. Erfolgt keine Ableitung des Grundwasser über den Auslaß wird, was die Regel ist, wird das Grundwasser über die Grundwasserleitung 15 seiner weiteren Verwendung zugefühit. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Pumpleitung 7, der Auslaß 14 und die Grundwasserleitung 15 über ein Dreiwegeventil 16 miteinander verbunden. Über das Dreiwegeventil 16 kann vor, während oder im Anschluß an eine Bedüsung das gewonnene Grundwasser abgeleitet werden, ohne daß ein Abbau des Brunnenkopfes 8, ein Ausbau der Pumpe 6 oder aber eine Unterbrechung der Grundwasserleitung 15 erforderlich wären.1 and 3 that the pump line 7 of the pump 6 communicates with an outlet 14 on the well head 8. The outlet 14 is a discharge line through which the groundwater can be discharged. If there is no drainage of the groundwater via the outlet, which is the rule, the groundwater is fed via the groundwater line 15 to its further use. In the exemplary embodiment shown, the pump line 7, the outlet 14 and the groundwater line 15 are connected to one another via a three-way valve 16. Via the three-way valve 16, the groundwater obtained can be drained off before, during or after a spraying operation, without having to dismantle the well head 8, expand the pump 6 or interrupt the groundwater line 15.
Wie sich weiter aus den Fig. 1 und 3 ergibt, ist die Druckleitung 10 mit einer über Tage angeordneten Zuführeinrichtung 17 zur Zuf-ührung des Mediums zur Bedüsungseinrichtung 9 versehen. Als Medium können Gase oder Flüssigkeiten, die auch Feststoffe enthalten können, zugeführt werden. Je nach Anwendungsfall kann beispielsweise Ozon zur Abtötung von Mikroorganismen oder aber andere
Wasserbehandlungsmittel zur Beeinflussung der Wasserqualität über die Zuführeinrichtung 17 zugeführt werden. Die Bedüsungseinrichtung 9 kann damit eine Doppelfunktion erfüllen, nämlich einerseits zur Reinigung bzw. Regenerierung des Filterrohrbereichs 3 und des Filterkiesmantels 5 und andererseits zur Beein- flussung der Trinkwasserqualität beitragen.As can also be seen from FIGS. 1 and 3, the pressure line 10 is provided with a supply device 17 arranged above ground for supplying the medium to the spraying device 9. Gases or liquids, which can also contain solids, can be supplied as the medium. Depending on the application, ozone can be used to kill microorganisms or others Water treatment agents for influencing the water quality are supplied via the feed device 17. The spraying device 9 can thus perform a double function, namely on the one hand to clean or regenerate the filter tube area 3 and the filter gravel jacket 5 and on the other hand to influence the drinking water quality.
Die Zu-führeinrichtung 17 selbst kann zur Zuführung des Mediums unter konstantem Druck ausgebildet sein. Auch ist es möglich, in regelmäßigen oder unregelmäßigen Intervallen Druckstöße über die Zuführeinrichtung 17 zu erzeugen. Zu diesem Zweck weist die Zuführeinrichtung 17 eine entsprechende Pumpe 18 auf. Des weiteren ist vorliegend ein Druckbegrenzer 19 vorgesehen, um unbeabsichtigte Überdrücke zu vermeiden. Des weiteren weist die Zu-führeinrichtung 17 eine Zeitschaltuhr 20 auf, um die Bedüsung und damit die Regeneration nur über einen vorgegebenen Zeitraum durchzuführen, was einen automatischen Betrieb ermöglicht. In diesem Zusammenhang ist im übrigen vorgesehen, daß sowohl die Zuführeinrichtung 17 als auch der Auslaß 14 bzw. das Dreiwegeventil 16 mit einer Steuerung 21 gekoppelt sind, so daß sich in Abhängigkeit der Bedüsung automatisch ein Abführen von Grundwasser aus dem Auslaß 14 für ein vorgegebenen Zeitintervall ergibt.The feed device 17 itself can be designed to feed the medium under constant pressure. It is also possible to generate pressure surges via the feed device 17 at regular or irregular intervals. For this purpose, the feed device 17 has a corresponding pump 18. Furthermore, a pressure limiter 19 is provided in order to avoid unintended overpressures. Furthermore, the feed device 17 has a timer 20 in order to carry out the spraying and thus the regeneration only over a predetermined period, which enables automatic operation. In this connection, it is also provided that both the feed device 17 and the outlet 14 or the three-way valve 16 are coupled to a controller 21, so that, depending on the spraying, groundwater is automatically discharged from the outlet 14 for a predetermined time interval results.
In Verbindung mit dem automatischen Betrieb weist das Ventil 16 vorliegend einen nicht dargestellten motorischen Antrieb auf. Hierdurch ist es möglich, das Ventil 16 für ein vorgegebenes Zeitintervall zur Abführung von geförderten Grundwasser über den Auslaß 14 zu öffnen, und zwar bei Beginn der Bedüsung oder zu einem vorgegebenen Zeitpunkt nach Beginn der Bedüsung. Die Dauer des Zeitintervalls des Abführens des Wassers über den Auslaß 14 richtet sich dabei nach Erfahrungswerten. Alternativ kann vorgesehen sein, daß der Steuerung 21 ein entsprechender Überwachungssensors zugeordnet ist, über den die Wasserqualität überwacht wird. Sobald die Wasserqualität hinreichend ist, schaltet das Ventil 16 wieder um und das Wasser wird über die Grundwasserleitung 15 wieder seinem weiteren Verwendungszweck zugeführt.In connection with the automatic operation, the valve 16 in the present case has a motor drive (not shown). This makes it possible to open the valve 16 for a predetermined time interval for the discharge of extracted groundwater via the outlet 14, specifically at the start of the spraying or at a predetermined time after the spraying has started. The duration of the time interval for draining the water through the outlet 14 depends on empirical values. Alternatively, it can be provided that the controller 21 is assigned a corresponding monitoring sensor, via which the water quality is monitored. As soon as the water quality is sufficient, the valve 16 switches over again and the water is returned to its further use via the groundwater line 15.
Im übrigen versteht es sich natürlich auch, daß es sich bei dem Ventil 16 um ein handbetätigtes Ventil handeln kann. In diesem Fall ist dann die Steuerung 21 nicht erforderlich.
Bei den dargestellten Aus-führungsformen ist es im übrigen so, daß das innere Standrohr 2 in einem äußeren Standrohr 22 angeordnet ist. Das äußere StandrohrOtherwise, it goes without saying that the valve 16 can be a manually operated valve. In this case, the controller 21 is then not required. In the illustrated embodiments, it is otherwise the case that the inner standpipe 2 is arranged in an outer standpipe 22. The outer standpipe
22 kann dabei in gleicher Weise ausgebildet sein, wie dies zuvor bezüglich des inneren Standrohrs 2 beschrieben worden ist. Allerdings ist dort kein Filterrohr- bereich 3 vorgesehen. Das äußere Standrohr 22 ist mit dem umgebenden Gebkge22 can be designed in the same way as that described above with regard to the inner standpipe 2. However, no filter tube area 3 is provided there. The outer standpipe 22 is with the surrounding bracket
23 fest verbunden. Im übrigen ist es so, daß das innere Standrohr 2 aus dem äußeren Standrohr 22 herausgezogen werden kann. Hierzu ist es lediglich erforderlich, den Brunnenkopf 2 zu demontieren und die Pumpe 6 zu ziehen. Anschließend kann das innere Standrohi- 2, das ansonsten keine feste Verbindung mit dem äußeren Standrohr 22 hat, gezogen werden. Das äußere Standrohr 22 sorgt dabei für die Offenhaltung des Bohrlochs. Wie sich im übrigen aus den Fig. 1 und 3 ergibt, steht der Filterrohrbereich 3 über das untere Ende des äußeren Standrohrs 22 über, so daß die Gewinnung des Grundwassers über den Filterrohrbereich des inneren Standrohrs 2 unbeeinträchtigt vom äußeren Standrohr 22 erfolgen kann.23 firmly connected. Otherwise, the inner standpipe 2 can be pulled out of the outer standpipe 22. For this it is only necessary to disassemble the well head 2 and pull the pump 6. The inner standpipe 2, which otherwise has no fixed connection with the outer standpipe 22, can then be pulled. The outer standpipe 22 ensures that the borehole is kept open. 1 and 3, the filter tube area 3 projects beyond the lower end of the outer standpipe 22, so that the extraction of the groundwater via the filter tube area of the inner standpipe 2 can take place unaffected by the outer standpipe 22.
Zur Positionierung des inneren Standrohrs 2 sind auf dessen Außenseite nicht dargestellte Abstandshalter vorgesehen, die für eine im wesentlichen zentrische Anordnung des inneren Standrohrs 2 im äußeren Standrohr 22 sorgen, wenngleich dies in den Figuren nicht deutlich wird. Die radiale Erstreckung der Ab- standshalter ist dabei größer als der Außendurchmesser der Druckleitung 10, so daß sich über die Abstandshalter eine zusätzliche Schutzwirkung für die Druckleitung 10 ergibt.To position the inner standpipe 2, spacers (not shown) are provided on the outside thereof, which ensure that the inner standpipe 2 is arranged essentially centrally in the outer standpipe 22, although this is not clearly shown in the figures. The radial extension of the spacers is larger than the outside diameter of the pressure line 10, so that an additional protective effect for the pressure line 10 results from the spacers.
Weiterhin ist es bei den dargestellten Ausfuhrangsformen so, daß das äußere Standrohr 22 über ein hydraulisches mineralisches Bindemittel 24 mit dem umgebenden Gebirge 23 derart abgedichtet ist, daß Grundwasser lediglich aus der wasserführenden Schichten (bei Fig. 1) bzw. A und B (bei Fig. 3) in der sich der Filterrohrbereich 3 befindet, gewonnen wird, während ein Wasserzufluß von Fremdwasser aus anderen Schichten vermieden wird. Bei dem Bindemittel 24 handelt es sich vorliegend um ein solches, daß nach dem Abbinden ein hoch- und dauerplastisches Verhalten zeigt. Im vorliegenden Fall dient als hydraulisches Bindemittel ein Wasser-Feststoff-Gemisch auf natürlicher Basis mit einem überwiegenden Anteil an feinkörnigem Mergel mit einem kleinen Anteil von etwa 20% feinkörnigem Bentonit.
Die in Fig. 3 dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich von der in Fig. 1 dargestellten dadurch, daß der innere Rohrstrang 3 zwei Filterrohrbereiche 3 in unterschiedlichen Horizonten aufweist. Hierbei wird Grundwasser aus den wasserführenden Schichten A, B gewonnen. Es versteht sich, daß auch eine Mehr- zahl von Filterrohrbereichen möglich ist.Furthermore, it is the case with the illustrated embodiments that the outer standpipe 22 is sealed with the surrounding mountains 23 via a hydraulic mineral binding agent 24 in such a way that groundwater only consists of the water-bearing layers (in FIG. 1) or A and B (in FIG 3) in which the filter tube area 3 is located, while a water inflow of extraneous water from other layers is avoided. In the present case, the binder 24 is one that exhibits a highly and permanently plastic behavior after setting. In the present case, a water-solid mixture on a natural basis with a predominant proportion of fine-grained marl with a small proportion of approximately 20% fine-grained bentonite serves as the hydraulic binder. The embodiment shown in FIG. 3 differs from that shown in FIG. 1 in that the inner pipe string 3 has two filter pipe regions 3 in different horizons. Here, groundwater is extracted from water-bearing layers A, B. It goes without saying that a plurality of filter tube areas is also possible.
Die Regeneration des in den Fig. 1 und 3 dargestellten Brunnens 1 erfolgt derart, daß zunächst über die Zuführeinrichtung 17 ein Regenerationsmedium, beispielsweise Wasser, unter Druck zugeführt wird. Dabei werden Druckstöße er- zeugt, die einerseits auf den Filterkiesmantel 5 und andererseits auf die Außenseite des Filterrohrbereichs 3 wirken, so daß Verstopfungen in den Poren und Kapillaren des Filterkiesmantel 5 und an den Perforationen 4 des Filterrohrbereichs 3 gelöst werden. Gleichzeitig bleibt die Pumpe 6 im Pumpbetrieb, so daß die gelösten Partikel abgeführt werden. Unmittelbar nach Beginn der Bedüsung wird über die Steuerung 21 das Ventil 16 derart gestellt, daß das aufgrund der Regeneration des unteren Brunnenbereich verunreinigte Grundwasser über den Auslaß 14 abgeführt wird. Nach Beendigung der Bedüsung und einem anschließenden vorgegebenen Zeitintervall wkd das Ventil 16 in seine Grundstellung gefahren, wobei der Auslaß 14 geschlossen und der Zugang zur Grundwasserlei- tung 15 wieder geöffnet wkd.The regeneration of the well 1 shown in FIGS. 1 and 3 takes place in such a way that a regeneration medium, for example water, is first supplied under pressure via the feed device 17. Pressure surges are generated which act on the filter gravel casing 5 on the one hand and on the outside of the filter pipe area 3 on the other hand, so that blockages in the pores and capillaries of the filter gravel casing 5 and on the perforations 4 of the filter pipe area 3 are released. At the same time, the pump 6 remains in pump mode, so that the dissolved particles are removed. Immediately after the start of the spraying, the valve 16 is set via the control 21 in such a way that the ground water contaminated due to the regeneration of the lower well area is discharged via the outlet 14. After the end of the spraying and a subsequent predetermined time interval, the valve 16 is moved into its basic position, the outlet 14 being closed and the access to the groundwater line 15 being opened again.
Während des Abpumpens wird bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 vorliegend lediglich aus dem Horizont A Grundwasser erhalten, nicht jedoch aus anderen Horizonten.1, groundwater is obtained only from horizon A, but not from other horizons.
Kann über die zuvor beschriebene Bedüsung keine hinreichende Regeneration des unteren Brunnenbereichs mehr erzielt werden, wird das innere Standrohr 2 zusammen mit dem Filterrohrbereich 3, der Bedüsungseinrichtung 9 und der Druckleitung 10 gezogen. Hierzu wkd zunächst der Brunnenkopf 8 abgebaut und die Pumpe 6 gezogen. Nach Ziehen des inneren Standrohres 2 fallt der Filterkiesmantel 5 in sich zusammen und kann ausgespült werden. Nach Reinigung des Filterrohrbereichs 3 kann das innere Standrohr wieder zusammen mit der Druckleitung 10 der Bedüsungseinrichtung 9 in das äußere Standrohr 22 eingebracht werden. Anschließend wird die erforderliche Menge an Filterkies über den zwischen dem inneren und dem äußeren Standrohr vorgesehenen Ringraum, der durch die Abstandshalter offengehalten wkd, eingebracht. Nach Einsetzen
der Pumpe und Abschluß des Brunnens durch Aufsetzen des Brunnenkopfes kann der Brunnen 1 weiterbetrieben werden.
If sufficient regeneration of the lower well area can no longer be achieved via the spraying described above, the inner standpipe 2 is pulled together with the filter tube area 3, the spraying device 9 and the pressure line 10. For this purpose, the well head 8 is first removed and the pump 6 is pulled. After pulling the inner standpipe 2, the filter gravel casing 5 collapses and can be rinsed out. After cleaning the filter tube area 3, the inner standpipe can again be introduced into the outer standpipe 22 together with the pressure line 10 of the spraying device 9. The required amount of filter gravel is then introduced through the annular space provided between the inner and the outer standpipe, which is kept open by the spacers. After insertion the pump and completion of the well by placing the well head, the well 1 can continue to be operated.