Abschlussbericht über die hydrogeologische Untersuchung der Quelle Bílinská kyselka
Autor: Dr. Georg Kačura • Jahr: • 1966 Dokumenttyp: Manuskript (digitalisiert)
Dokumentinhalt
- I. Einleitung
- II. Überblick über ältere Werke (1607–1898)
- III. Entwicklung der Quellenerfassung und Expedition
- IV. Geologische Bedingungen
- V. Planung und Methodik der Bohrarbeiten (V-1, V-2, V-3)
- VI. Hydrogeologische Überprüfung und Prüfung
- VII. Hydrochemische Bedingungen und Genese
- VIII. Schlussfolgerung
I. Einleitung
Die Bílinská kyselka ist eine seltene Quelle kalter, reiner alkalischer Kyselka und die einzige ihrer Art im Böhmischen Massiv. Sie entspringt in mehreren Quellen am Fuße des Hangs am linken Ufer des Bílina-Flusstals (Bělá), etwa 2 km südwestlich der Stadt Bíliny, nahe dem Bořeň-Hügel.
Balneologisch wird es aufgrund seines hohen Natriumbicarbonatgehalts (4400 mg/l) bei relativ niedrigem Sulfatgehalt (570 mg/l) und Eisengehalt (ca. 1 mg/l) sowie einem höheren Gehalt an freiem Kohlendioxid (über 2 g/l) geschätzt. Fast das gesamte Mineralwasser wird abgefüllt; nur ein kleiner Teil wird in lokalen Kurorten zur Behandlung von postoperativen Magenbeschwerden und unspezifischen Atemwegserkrankungen verwendet.
In den Jahren 1959–1965 entwarf, leitete und evaluierte ich im Auftrag des Nationalparks Mittelböhmische Quellen Erkundungsarbeiten zur Steigerung der Sauerwasserausbeute. Die Erkundungsarbeiten, die mit dem Bau von Sammelbrunnen abgeschlossen wurden, vollendeten die schrittweise Gewinnung von Sauerwasser aus flachen Quellbrunnen durch einen tiefen Sammelschacht mit einzigartigen Abmessungen.
Auf Anregung von Professor Dr. Ing. Ota Hynie, DSc., habe ich das Manuskript ergänzt und reiche es in dieser Form als Kandidatendissertation ein. Ich erinnere mich zudem dankbar an die schönen Momente mit Professor Dr. Odolen Kodym, DSc., meinem ersten Betreuer.
II. Übersicht über ältere Werke
Bílinská kystelka hat (insbesondere im letzten Jahrhundert) sowohl bei Geologen als auch bei Chemikern große Beachtung gefunden. Die meisten Arbeiten befassen sich mit Teplice, und der Artikel über Bílinská kystelka bildet den Abschluss, da es als ergänzende Behandlungsmethode zu Teplice empfohlen wurde.
Die älteste Erwähnung von Bílinské kystelka stammt aus dem Jahr 1607. Der Physiker aus Görlitz C. Schwenckfeldt Das letzte Kapitel seiner Arbeit über Teplice widmete er Bílina. Aus den Testergebnissen schließe er, dass das Wasser Salz und Kalkstein enthalte, und nannte es daher nicht Kyselka. Sauerbrunn empfiehlt Kennzeichnung Salsula-SältzlingEs enthält eine lange Liste von Krankheiten, die mit dem Wasser von Bílina behandelt werden können.
W. Sparmann (1733) Er zitiert die Chronik von Václav Hájek und gibt an, dass Trinkkuren von D. Zittmann eingeführt wurden. Die erste chemische Analyse von J. Berzelius stammt aus dem Jahr 1786. Zwei Jahre später wurde die erste wissenschaftliche Monographie über Bílina acid veröffentlicht. F. A. Reusse (1788), in der die natürlichen Gegebenheiten detailliert beschrieben werden. D. Hufeland (1815) Bílinská kystelka belegt aufgrund seines hohen CO₂-Gehalts den ersten Platz in Mitteleuropa.2 (49 Kubikzoll pro Pfund).
Der grundlegende Beitrag bestand in den Arbeiten von 1886–1898, die in der Monographie beschrieben sind. W. Gintl, G. Laube und F. SteinerG. Laube beschreibt die geologischen Bedingungen und W. Gintl versucht, die Entstehung von Wasser als Produkt der Einwirkung von CO₂ zu erklären.2 auf Phonolith und Basalt.
III. Entwicklung der Quellenerfassung und Expedition
Die Methode der ersten Gewinnung lässt sich anhand heutiger literarischer Quellen nicht rekonstruieren. Vermutlich handelte es sich um einen flachen Brunnen. 1761 wurden die Brunnen mit Steinblöcken ausgekleidet, und 1781 wurde eine Abfüllanlage errichtet.
Laut J. Löschner (1859) entwickelte sich die Produktion von Sauerwein folgendermaßen: Ursprünglich wurde er in gebrannte Keramikkrüge mit schmalem, kurzem Hals abgefüllt; der Inhalt des Kruges betrug 0,7 l; der Verschluss bestand aus einem Korken mit einer gerissenen Bleifolie.
| Jahr | Anzahl der versendeten Gläser |
|---|---|
| 1779 | 2 698 |
| 1781 | 9 144 |
| 1786 | 42 000 |
| 1856 | 170 000 |
| 1858 | 250 000 |
| 1964 | 50.000 (täglich!) |
Drei weitere, höher gelegene Quellen wurden in den Jahren 1810–1820 entdeckt: Joseph, Karolina a Gemeinde1852 wurden die Brunnen erneut instandgesetzt. 1870–1871 wurde das Kurgebäude errichtet und eine Quelle entdeckt. MoritzZu dieser Zeit wurde auch die „Rock Spring“ abgebaut, mit einer konstanten Ausbeute von 14,4 m³/Tag.
In den Jahren 1903–1904 führte die Firma A. Scherrer einen umfassenden Umbau durch. Es wurde versetzt über 150.000 m³ Gestein Es wurde ein 26 m tiefer Sammelschacht angelegt. Dennoch sank die Ausbeute 1932 auf kritische 5,17 l/min. J. Päckert löste die kritische Situation durch „Bewässerung“, doch der Bedarf an einer stabilen Wasserquelle führte 1959 zu der Entscheidung, eine neue Untersuchung durchzuführen.
IV. Geologische Bedingungen
Die weitere Umgebung von Bílina besteht aus Gesteinen des Erzgebirges, kristallinen Gesteinen, oberkretazischen Sedimenten und tertiären Vulkaniten. Vulkanische Körper sind von grundlegender Bedeutung für die Entstehung des sauren Sees, insbesondere Phonolith des Bořeň-HügelsDieser gewaltige Lakkolith durchbrach die Kreideschichten und schuf ein System von Rissen.
Ein wichtiges Ergebnis der Bohrungen (V-1, V-2, V-3) ist, dass der Gneis bis in beträchtliche Tiefe hydrothermalen Umwandlungen (Serizitisierung, Chloritisierung) unterliegt. Die Risse im Gneis sind häufig mit Kalzit oder Quarz gefüllt.
| Abteilung / Klasse | Lithologie | Hydrogeologische Eigenschaften |
|---|---|---|
| Quartär | Tone, Löss, Kies | Durchlässig lassen sie Regenwasser durchsickern. |
| Tertiär (Miozän) | Tone, Sande, Kohleflöze | Wechselnde durchlässige und undurchlässige Bereiche. Das Kohleflöz bildet einen Isolator. |
| Oberkreide | Mergelsteine ("Mergel") | Weniger durchlässig. |
| Priceman | Sandstein | Der Hauptsammler für einfaches Grundwasser. Hier wird die Säurelösung verdünnt. |
| Kristalline Substanz | Gneis (stark zerklüftet) | Das Mutterland von Bílinská kyselka. Wasserzirkulation in Verbindung mit tektonischen Verwerfungen. |
Entscheidend ist die Leistung von Bílinská kyselka die sogenannte "Bílina-Pause"Eine detaillierte Rissmessung ergab ein Maximum an Rissen in Richtung h 2 (etwa SJ bis NNO-SJW). Diese Richtung erwies sich als Hauptzuflussweg des gasförmigen Mineralwassers aus der Tiefe.
V. Planung und Methodik der Bohrarbeiten
Aufgrund der Analyse der geologischen Gegebenheiten wurde beschlossen, die Tagebaugruben aufzugeben. Ziel war es, die Austrittswege in der Tiefe zu erfassen. Die geeignetste Methode wurde ausgewählt. Kernbohrung.
Da die Hauptauslassklüfte im Gneis steil verlaufen (Einfallswinkel 70–85°), hätte eine vertikale Bohrung kaum eine Chance, sie zu erreichen. Daher wurden sie so konzipiert, dass sie Schrägbohrung Die Bohrungen sollten senkrecht zur Richtung der Brüche verlaufen, um eine maximale Anzahl von Schnittpunkten mit Grundwasserleitern zu erreichen.
| Bohrlochmarkierung | V-1 (Hauptversion) | V-2 (Beobachtung) | V-3 (Vertikal) |
|---|---|---|---|
| Brunnenart | Schräg (20° Neigung) | Schräg (15° Neigung) | Vertikal |
| Endgültige Tiefe | 175,0 m | 130,5 m | 86,0 m |
| Azimut der Neigung | 293° (WNW) | 293° (WNW) | - |
| Zweck | Sammlung von saurem Wasser | Niveaubeobachtung | Überprüfung der Oberflächenzone |
Bohr- und Isoliertechnologie
Die Bohrung wurde mit einer Bohrinsel durchgeführt. ZIF-300 und Craelius. Um die Struktur des Mineralwassers nicht zu beschädigen, wurde es als Spülung verwendet. sauberes WasserNicht die Tonauslaugung war der entscheidende Faktor. Der Schlüsselmoment bestand in der Isolierung der cenomanen Sandsteine durch Zementation, wodurch das Süßwasser vom Mineralwasser getrennt wurde.
Nach dem Bohren musste die Bohrung „wiederbelebt“ werden. Hierfür wurde das in der Ölindustrie übliche Spülverfahren angewendet. Die Bohrkleinreste wurden mithilfe von Vakuum aus den Klüften entfernt. Das Ergebnis war sofort sichtbar: Die Bohrung V-1 begann zu gasen, und der Überlauf stabilisierte sich auf einem sehr effizienten Niveau.
VI. Hydrogeologische Überprüfung und Prüfung
Nach der Bohrung musste die hydraulische Verbindung zu den ursprünglichen oberflächennahen Quellen nachgewiesen werden. Ein Schlüsselversuch bestand darin, die Reaktion des Wasserstands im alten Sammelschacht auf das Pumpen aus dem neuen Brunnen V-1 zu überwachen.
Das Ergebnis war eindeutig: Sobald die Tiefbrunnenbohrung V-1 in Betrieb genommen wurde, begann der Wasserspiegel im flachen Schacht zu sinken. Dies bestätigte, dass Die Bohrung V-1 stieß auf denselben Austrittsweg (Bruch h-2), jedoch in einer wesentlich größeren Tiefe. Als der Brunnen V-1 vollständig geöffnet war, hörte der Überlauf der alten Quellen vollständig auf – der neue Brunnen „nahm“ sie sich und beseitigte so die Verluste.
| Parameter | Originalzustand (Alte Quellen) | Neuwertiger Zustand (Vrt V-1) | Ändern |
|---|---|---|---|
| Ertrag | 5 - 7 l / min | 34,0 l / min | + 480% |
| CO-Gehalt2 | Schwankend (1,8 – 2,2 g/l) | Stabil (> 2,2 g/l) | Stabilisierung |
| Temperatur | 11 – 14 °C (wetterabhängig) | 17 - 18 ° C | Erwärmung (tiefen Ursprungs) |
| Mineralisierung | Schwankend (Regenverdünnung) | Konstante | Qualitativer Sprung |
Bei den Tests zeigte sich, dass sich die Bohrung V-1 wie ein Gaslift verhält. Wenn der Wasserspiegel sinkt, werden CO₂-Blasen freigesetzt.2die das Wasser nach oben ziehen.
VII. Hydrochemische Bedingungen und Genese
Die chemische Zusammensetzung der Bílinská kyselka ist das Ergebnis komplexer geochemischer Prozesse. Gemäß der Klassifizierung ist sie reine alkalische Säure (Typ Na – HCO3) mit einem erhöhten Gehalt an Kieselsäure und Fluoriden. Analysen aus den Jahren 1963–1964 bestätigten, dass das Wasser aus der Tiefe mit dem ursprünglichen Wasser identisch, aber stabiler ist.
| Komponente | Vzorec | Gehalt (mg/l) | Bedeutung |
|---|---|---|---|
| KATIONEN | |||
| Natrium | Na+ | 1 720,0 | Dominante Komponente |
| Kalium | K+ | 82,0 | |
| Kalzium | Ca2+ | 133,0 | |
| Magnesium | Mg2+ | 42,0 | |
| Lithium | Li+ | 3,8 | Spezifisches Spurenelement |
| ANIONEN | |||
| Bikarbonat | HCO3- | 4 430,0 | Bestimmt den alkalischen Charakter |
| Sulfat | SO42- | 574,0 | |
| Chloride | Cl- | 235,0 | |
| Fluorid | F- | 4,5 | Biologisch bedeutsam |
| GASE | |||
| Freies Kohlendioxid | CO2 | 2 400,0 | Sorgt für Sprudeln |
Genetisches Modell und Vergleich mit der Welt
Die Ursprungsfrage wurde wie folgt geklärt: CO2 Es ist tiefen, postvulkanischen Ursprungs. Das gasgesättigte Wasser reagiert mit Gneis (Hydrolyse von Feldspäten) und reichert sich dabei mit Natrium und Bicarbonaten an. Schließlich steigt es durch die Spalten h-2 auf.
Professor Mladějovský hat bereits auf die frappierende Ähnlichkeit der Bílinská-Kyselka mit den berühmten Quellen in Vichy, Frankreich, hingewiesen. Ein chemischer Vergleich zeigt, dass die Bílinská-Kyselka deren kälteres und stärker vergastes Äquivalent ist.
| Parameter | Bílinská kyselka | Vichy (Grande Grille) |
|---|---|---|
| Wassertyp | Na-HCO3 | Na-HCO3 |
| Temperatur | Kalt (11–14 °C) | Heiß (40°C) |
| CO-Gehalt2 | > 2.000 mg/l | ~ 500 mg/l |
| Schmecken | Spritzig, erfrischend | Schwach, warm |
Schlussfolgerung: Bílinská kyselka weist eine ähnliche medizinische Zusammensetzung (Alkalinität) auf, jedoch aufgrund der niedrigen Temperatur und des hohen CO₂-Gehalts2 Es eignet sich besser für regelmäßige Trinkbehandlungen und als Tafelwasser.
VIII. Schlussfolgerung des Berichts
Die Arbeiten im engeren Quellgebiet (1959–1964) dienten der Überprüfung der Möglichkeit, die nutzbare Quellmenge zu erhöhen. Das ursprüngliche Sammelsystem wurde durch zwei geneigte und einen vertikalen Sammelbrunnen ersetzt. Die von den Brunnen aufgefangene Säure wird seit 1960 zur Abfüllung verwendet.
Durch das Auffangen des Mineralwassers im Abflussbereich konnte die ursprünglich nutzbare Menge von 5 bis 7 l/min auf 34 l/min erhöht werden. Davon werden 27 l/min für die Abfüllanlage und 7 l/min für die natürlichen Kohlensäurebäder (zum ersten Mal in der Geschichte von Bílina) verwendet.
Ausgehend von einem Vergleich der Entstehungsbedingungen von Säureseen im Böhmischen Massiv wird die These aufgestellt, dass deren Bildung durch die kausale und räumliche Einheit folgender Faktoren bedingt ist: die Existenz variszischer Plutone, die variszische Tektonik, die sächsische Tektonik und die Bildung von Neovulkaniten.