| Forside | | Indhold | | Forrige |

Boringer

3. Renovering og vedligeholdelse af boringer

3.1 Indledning

I dette kapitel er det primært vedligeholdelse og reparation af eksisterende boringer, det drejer sig om.

Boringens livscyklus

En boring vil normalt passe sig selv i en årrække. I de første par år kan man opleve, at boringens specifikke ydeevne bliver bedre, idet der sker en yderligere renpumpning af boringens filterkonstruktion, samt af den filtersatte lagserie i umiddelbar nærhed af boringen. Derefter vil dens specifikke ydelse som regel begynde at aftage, fordi der sker udfældninger af jern og mangan i boringens filterkonstruktion (figur 1).

Figur 1
En borings livscyklus

Hvor hurtigt en boring aftager i ydeevne afhænger i høj grad af den aktuelle grundvandskvalitet, men kan også være betinget af boringens konstruktion og de aktuelle geologiske forhold. Normalt vil den primære faktor dog være grundvandskvaliteten.

Det kan ske, at ældre boringer begynder at give sand pga. gennemtæringer af forerør eller filter. En ny boring kan begynde at give sand, hvis den er blevet beskadiget, fx hvis der er tabt en pumpe i boringen, eller man har undervurderet den filtersatte lagserie og fået udført en for åben filterkonstruktion.

Er situationen sådan, at en udbedring, reparation, renovering eller lignende ønskes, skal en række forhold vurderes.

Boringens data

Afhængigt af boringens alder og konstruktion vil der være forskellige problemer, der skal tages stilling til. Hvis en boring fx er udført efter 1963, er boringens filter oftest udført af PVC. Er boringen fra før 1962, kan filteret være udført i kobber, egetræ eller rustfrit stål. Boringens konstruktion vil være afhængig af den boremetode, som er benyttet ved boringens udførelse.

Det er derfor vigtigt, at man inden en reparation eller oparbejdning af en boring indsamler så mange data om boringen som muligt og få disse dokumenteret ved at foretage en opmåling af boringens dybde og dimension(er). Specielt på ældre boringer kan det være vigtigt at få præciseret, at borejournalen rent faktisk tilhører den boring, der skal renoveres. I nogle tilfælde kan det være nødvendigt med en TVinspektion for at konstatere, om ens opmåling og borejournal stemmer overens med de faktiske forhold.

For nogle år siden, da en ældre boring skulle oparbejdes, var situationen den, at boringen, ud fra borejournalen, var en ældre 12" stålrørsboring udbygget med et 8" Johnson rustfrit stålrørsfilter.

I forbindelse med oprensningen af boringen var det kun muligt at få en sandsuger ned til overkanten af boringens pakstykke, selv en lille sandsuger, der ellers kan gå indeni et 2" filter, kunne ikke komme ned i boringens filter. Den efterfølgende TV inspektion af boringen viste, at der havde dannet sig en massiv okkerkage i den øverste del af boringens filter og pakstykke. På TV optagelserne kunne ses, at der kun var et meget lille hul ned til selve filteret. TV kameraet, der havde en udvendig diameter på 50 mm, kunne således ikke komme igennem hullet, men det var muligt at få bekræftet, at boringens pakstykke og forerør var intakte og i overensstemmelse med borejournalen. Okker-kagen blev derefter boret/raspet bort, og boringens filter kunne derefter oparbejdes (figur 2).

Figur 2
Eksempel på udfældninger i overgangen mellem filter og forerør

3.2 Opgaveformulering

Der vil således være en række typiske arbejdsopgaver i forbindelse med vedligeholdelse og reparation af boringer. I det følgende gennemgås en række mulige måder, at udføre disse arbejdsopgaver på.

Renovering- og vedligeholdelsesopgaver

Opgaverne kan fx være følgende:

1. En borings afsænkning er tiltaget under driften.
   - dykpumpen er begyndt at tage luft
   - pumpens energiforbrug pr. m³ oppumpet vand er tiltaget,
   - boringens ydelse er aftaget.
   De tre nævnte forhold er symptomer på 'samme årsag'.
   Boringen skal oparbejdes.
2. Virkningsgraden på en ny boring ønskes forbedret (fx tilstoppet m. boremudder).
3. En boring er begyndt at give sand. Boringen ønskes bevaret - en reparation af boringen er nødvendig.
4. En pumpe eller et pumperør er tabt i boringen, og skal fiskes op.
5. Dele af en boring er brudt sammen. For at undgå lækager fra dårligere magasiner, ønskes boringen renset op og sløjfet ved indbygning af lerspærrer, ud for de adskillende lerlag i formationen.
6. En boring er taget ud af drift og ønskes sløjfet.

Det er således naturligt at opdele renovering af boringer i oparbejdninger af boringer (pkt. 1, 2), reparationer (pkt. 3, 4) og sløjfning af boringer (pkt. 5, 6).

Ofte er det ikke muligt at få en præcis beskrivelse af, hvad der er galt, og selv om man får en præcis beskrivelse, skal man for sin egen skyld altid starte med en prøvepumpning af boringen.

Afprøvning af boringen

Start derfor med at koble boringen fra råvandsledningen og start pumpen op med en slange på, som er ført op i en måletønde/kar. Pumpens ydelse kan måles præcist med et stopur. Eventuelt sand kan opsamles, og der kan udtages en prøve af sandet. Derudover kan det måles, hvor meget sand boringen fx har givet pr. m³ vand.

Når pumpens præcise ydelse kendes, og vandspejlets afsænkning i boringen er pejlet, kan pumpens ydeevne kontrolleres ved at gå ind i pumpediagrammet for den pågældende pumpe og se, hvor den faktisk ligger placeret i forhold til pumpefabrikantens specifikationer for pumpetypen.

Samtidig kan boringens specifikke ydelse udregnes og sammenlignes med, hvad boringen tidligere har ydet. Fx ved at se boringens borejournal eller lignende. Det er derfor vigtigt at gemme prøvepumpningsresultater og oplysninger om boringens konstruktion og karakteristika, fordi disse oplysninger giver et bedre grundlag for at arbejde korrekt med boringen. Det kan nu afgøres, om det er pumpen, der er 'problemet', eller om boringen skal renoveres.

Hvis det er første gang, der skal arbejdes med boringen, kan borejournalens oplysninger kontrolleres, mens prøvepumpningen foretages. Det skal sikres, at det er den rigtige borejournal, og undersøges om borejournalen indeholder oplysninger, der kan bruges til renoverings- og vedligeholdelsesarbejdet (Fx dybde, forerørets diameter).

Prøvepumpningen skal fortsætte, indtil det står klart, hvordan der skal arbejdes med boringen. Normalt bør der prøvepumpes minimum en times tid og foretages pejlinger, svarende til en prøvepumpning af en ny boring.

Resultatet af prøvepumpningen giver mulighed for at foretage en beregning af boringens virkningsgrad. Stigningen og sænkningen indenfor de første minutter indikerer, om der kan opnås væsentlige forbedringer af boringens virkningsgrad, ved en renovering af boringen. En boring med en lav virkningsgrad kan godt have en særdeles høj ydeevne ved en meget beskeden afsænkning.

En dårlig virkningsgrad kan også være geologisk betinget, fx hvis boringen er blevet placeret et dårligt sted i et ellers ydedygtigt magasin.

Sænkningen/stigningen indenfor de første minutter (1-2 minutter) efter pumpestart/ stop vil normalt repræsentere de hydrauliske forhold lige omkring boringens filterkonstruktion. Er denne forholdsvis stor, sammenlignet med sænkning/stigning de efterfølgende 10-20 minutter, tyder dette på, at der kan opnås en forbedring. Vær opmærksom på, at sænkningsforløbet er logaritmisk, hvilket altid betyder en sænknings-/stigningsandel, i de første minutter, der ikke kan reduceres.

Den indledende prøvepumpning er vigtig, idet det ud fra denne skal besluttes, hvordan renoveringen skal gribes an.

Renoveringen af en boring afsluttes med, at der igen foretages en prøvepumpning.

Dermed kan man overfor kunden redegøre for årsagen til fx en reduceret pumpeydelse og dokumentere effekten af arbejdet.

Samtidig etableres et datagrundlag, som kan anvendes ved eventuelle fremtidige renoveringer af boringen. Vær derfor omhyggelig med at notere oplysninger om renoveringen.

3.3 Oparbejdning af boringer

Pumpeinstallationen

Når der er indsamlet oplysninger om boringen og foretaget en indledende prøvepumpning, er arbejdsgrundlaget på plads.

Pumpen skal herefter tages op, og samtidig efterses pumpen og pumpens stigrør for tæringer og belægninger, og det kontrolleres, om boringens forerørsafslutning er tæt.

Herefter bør bunden af boringen pejles for at konstatere, om der er bundfældet noget i boringens slamboks eller bund. Hvis det er tilfældet, renses boringen op med en let sandsuger (sandspand).

Som nævnt tidligere har en oparbejdning af en boring to formål:

1. Reducere afsænkningen for en given prøveydelse, så pumpens løftehøjde bliver så lille som muligt, og pumpens drift dermed bliver optimal, med et lavt strømforbrug.
2. Bidrage til en vedligeholdelse af boringen, så en total lukning af boringens filterkonstruktion undgås, og boringens ydeevne bevares.

De metoder, som i dag bruges til oparbejdning af boringer, kan deles i to hovedgrupper.

Mekanisk oparbejdning

Kemisk oparbejdning

I praksis kombineres de mekaniske oparbejdningsmetoder ofte med en kemisk forbehandling, idet man starter med at injicere kemikalier i boringen. Herefter henstår boringen en passende reaktionsperiode, hvorefter der udføres en kombineret mekanisk oparbejdning og renpumpning.

Hvilke metodevalg og kombinationer, der vil virke bedst, kan variere fra filterboring til filterboring. Der er dog nogle generelle forhold, man skal være opmærksom på. Ved de mekaniske oparbejdningsmetoder sætter boringens konstruktion ofte begrænsninger. Hvis der fx er anvendt 6 bar forerør, eller boringen er udbygget med kobber eller træfilter, tåler boringen ikke så hård en mekanisk oparbejdning som en nyere boring udført i 10 bar rør. Vær opmærksom på risikoen for udvikling af klorgasser ved anvendelse af saltsyre. Klorgasser kan give anledning til nogle særdeles sundhedsfarlige situationer og stiller derfor krav om korrekt personbeskyttelse under arbejdets udførelse.

3.3.1 Oparbejdning af kalkboringer

Kalken og skrivekridten er tætte bjergarter med meget lav permeabilitet. Når kalken alligevel er vandførende, skyldes det, at kalken ofte er opsprækket og revnet. Disse revner kan fx være opstået under istiden, hvor isen har bearbejdet den øverste del af kalken, hvor den i dag ligger lige under moræne og smeltevandsaflejringer. Denne del af kalken bliver benævnt knoldekalk.

Andre steder kan det være forskydninger og forkastninger i undergrunden, der har forårsaget revner og sprækker.

Er en boring blevet placeret i et område med meget få sprækker og revner, er boringens ydeevne tilsvarende lav. Under borearbejdet kan en del af sprækkerne blive tilstoppet, og dermed forringe boringens virkningsgrad. Den første renpumpning af boringen vil fjerne noget af det materiale, som under borearbejdet har stoppet sprækkerne, men stadig vil der kunne forekomme store variationer i boringernes ydeevne, selv inden for samme kildefelt.

Det har derfor været nødvendigt at udvikle nogle metoder til at "udvide" og forbedre disse sprækker. En af disse metoder er at forsøge at pumpe syre ud i sprækkerne under højt tryk.

Saltsyrens reaktion med kalken

Fra gammel tid har der været tradition for at anvende saltsyre, fordi saltsyre har en god opløsningsevne på iltede jernforbindelser. Saltsyrens reaktion med kalken kan opstilles efter følgende formel:

2HCl + CaCO₃ Þ CaCl₂ + H₂O + CO₂

Når saltsyren kommer i kontakt med kalken, forløber denne proces meget hurtigt. Ved traditionel nedhældning af syre må man regne med, at syren er forbrugt i løbet af ca. 1 minut.

Ved almindelig nedhældning af syren vil saltsyren således være brugt på selve kalkvæggen i boringen og næppe nå ret langt ud i sprækkerne. Saltsyren vil være med til at åbne sprækkerne i borevæggen i selve borehullet. Man opnår således en rensning af borevæggen, men størsteparten af syren vil blive brugt på at øge boringens diameter og ikke nå særlig langt ud i sprækkerne. Denne metode benævnes flowsyring.

Tryksyring

Hvis saltsyren reagerer under tryk, vil en del af den frigjorte CO₂ gå i opløsning i vandet og nedsætte reaktionshastigheden. Ved 30 atm vil det således tage op til 8 - 10 gange så lang tid at forbruge 75% af en given syremængde. Denne tidsmæssige gevinst bruges til at presse syren ud i kalkens spalter, hvor den, i stedet for at reagere med borehullets væg, vil reagere med sprækkevæggen og dermed øge spaltevidden.

Figur 3
Tryksyring

Oparbejdning af kalkboringer udføres derfor normalt som tryksyring, hvor det er muligt: Flowsyring er et alternativ, hvis boringens konstruktion ikke kan holde til trykket ved en tryksyring.

På grund af den forlængede reaktionstid og den dermed bedre udnyttelse af syren opnås den bedste effekt i kalkboringer som regel med en tryksyring. Normalt opnås forbedringer af virkningsgraden ved hver tryksyring, og faktisk kan man forbedre grundvandsmagasinets hydrauliske egenskaber lokalt omkring boringen. Det er en af årsagerne til, at tryksyrede boringer kan opnå virkningsgrader, der ligger over 100%.

Metoden kræver dog, at boringen skal være konstrueret til at kunne klare de voldsomme tryk, og den del af lagserien som ligger over kalken, skal kunne optage trykket. Samtidig skal lagserien over kalken kendes, idet der skal være et tilstrækkeligt tykt lerlag over kalken for at sikre at syren bliver i kalken og presses ud i den. Alternativt risikeres utilsigtet lækage gennem tynde lerlag op til overliggende sandlag, hvor syren ingen effekt har.

Figur 4
Renblæsning efter tryksyring

Tryksyringen foretages ved at tilsætte syre og vand i boringen samtidig. Herefter presses syreblandingen ud i sprækkerne med trykluft. Der anvendes trykluft (tryk op til 30 atm). Der skal doseres og tilføres luft med omtanke, så det undgås, at syren trænger op til terræn, bag om forerørene. Når trykket tages af, løber vandet tilbage i boringen, hvilket er med til rense sprækkerne. Processen gentages, ind til den ønskede syremængde er doseret, hvilket normalt svarer til 30-50 liter 10%-saltsyre pr. meter gennemboret kalk.

Efter at tryksyringen er foretaget, skal boringen renpumpes/blæses. Dette gøres efter Mammutpumpe-princippet, hvor tryktanken fyldes med luft under højt tryk (30 atm.) og tømmes i bunden af boringen. Da luften udvider sig under vejen op gennem boringen, bevirker det, at luften, som et stempel, skubber al vandet oven ud af boringen. Det sker meget hurtigt og giver en slags chok-virkning ud i sprækkerne, som kan løsne porøse kalkstykker, samt trække løsnet kalk ud af sprækkerne.

Flowsyring

Flow-syringen udføres ikke under tryk. Syren tilføres derimod sammen med vand i samme tempo, som boringen kan dræne syren. Det er således hovedsagelig en kemisk oparbejdning, som kan bruges på boringer, hvor geologien eller boringens konstruktion ikke tillader en så kraftig fysisk/mekanisk bearbejdning, som det er tilfældet under en tryksyring. Den efterfølgende renpumpning udføres ved hjælp af en almindelig dykpumpe og giver dermed ikke voldsomme chok ud i kalkens sprækker.

3.3.2 Oparbejdning af filtersatte boringer

Med filtersatte boringer menes boringer, som har et slidsefilter indbygget i det vandførende lag, og laget ikke er faste bjergarter som kalk, men løse jordarter som fx smeltevandssand.

Der forekommer dog boringer, hvor kalken er filtersat. Fx hvis laget ovenpå kalken er et forholdsvis grovkornet smeltevandssandlag, og der er risiko for, at dette sand kan trækkes ind i boringen via kalkens sprækker. Kalken kan være så opsprækket og porøs, at den ikke kan stå som åbent hul uden foring.

Ved filtersatte boringer er det således ikke en udvidelse af lagets hydrauliske egenskaber, der er målet. Derimod er målet vedligeholdelse af lagets porøsitet og permeabilitet, da der med tiden sker udfældninger af jern og mangan i boringens filterkonstruktion og lokalt i jordlaget omkring boringens filter.

På grund af vandindvindingen opstår der trykforskelle i reservoiret. Lokalt kan der, på grund af vandets strømning, opstå turbulens. Begge forhold kan være tilstrækkelige til, at den jern og mangan, der findes opløst i grundvandet, bliver ustabil og udfælder i boringen. Endnu værre kan det gå, hvis vandet i boringen bliver tilført iltholdigt vand eller bliver iltet, fx hvis vand løber tilbage i boringen pga. en defekt bundventil eller stigrør.

Som regel er det ældre boringer, som renoveres. Man kan dog komme ud for, at en ny boring ikke yder det, som den burde kunne - fx hvis man under borearbejdet har fået tilstoppet sandlaget med sin boremudder. Vær opmærksom på at jo dybere grundvandsmagasinets vandspejl står, desto større trykforskel er der mellem trykket i grundvandsmagasinet og boremudderet i boringen, og jo større indtrængningsdybde risikerer man at få.

Det bør derfor tilstræbes, at tidsrummet fra man borer igennem grundvandsmagasinet, til boringen er filtersat og renpumpningen opstartet, er så kort som mulig.

Teknikken i oparbejdningen af nye filtersatte boringer og ældre boringer er i princippet ens. Forskellen ligger i, hvilke kemikalier der bruges.

Som nævnt tidligere er hovedårsagen til, at ældre boringer aftager i ydeevne som regel en tilstopning af boringens filterkonstruktion pga. udfældninger af jern og mangan. Det medfører den i Figur 1 viste livscyklus, hvor det, hvis en borings ydedygtighed skal bevares, er nødvendigt at foretage en passende vedligeholdelse af boringen.

Se her!

Figur 5
Fordeling af specifik kapacitet på kalkboringer før og efter tryksyring (Brøker og Sørensen, Vandteknik nr. 3 1977)

Saltsyres reaktion med jern

Jern og mangan aflejringer er som regel opstået, ved at der enten er sket en iltning eller opstået en trykforskel, så de kemiske ligevægtsbetingelser er blevet forstyrret. For at opløse disse udfældninger anvendes et kraftigt iltningsmiddel, som kan fjerne ilten i jern og manganforbindelserne og dermed opløse disse igen og gøre dem mobile. Før i tiden, har man udelukkende brugt saltsyre til at opløse jern og mangan. Saltsyren har den ulempe, at kloren i saltsyren kan danne giftige klorforbindelser ved kontakt med fx galvaniserede stålrør. Samtidig er saltsyren ikke altid god nok til at opløse manganforbindelser - manganforbindelser 'kræver' et kraftigere iltningsmiddel for at blive opløst.

For jern og saltsyre kan de kemiske reaktioner beskrives, som følger:

Fe(OH)₃ + 3HCl Þ FeCl₃ + 3H₂O

Der er efterhånden kommet en del produkter på markedet, som er specielt udviklede til oparbejdning af boringer. Et produkt som Herli-Rapid TWB har været anvendt en del år til oparbejdning af boringer og rengøring på vandværker. Produktet er almindeligt anvendt i Danmark.

Herli-Rapid

Herli-Rapid består af en række organiske syrer, som tilsættes C-vitaminer. Cvitamin er et meget kraftigt iltningsmiddel, som er med til at opløse de udfældninger, der er i boringen. Samtidig udvikler Herli-Rapid ikke klorgasser og er meget mere arbejdsmiljøvenlig.

Hexametafosfat

Til nye boringer, hvor det ofte er bentonite-boremudder eller ler fra den overliggende gennemborede lagserie, der skal fjernes, kan man anvende Hexametafosfat. Dette er et afspændingsmiddel, som er i stand til at opløse de elektriske bindinger, der får lermineralerne til at hænge sammen i deres gitterstruktur. Med andre ord bliver leren flydende og mister sin evne til at klæbe og kan dermed mekanisk bearbejdes og pumpes.

Hvilke kemikalier og hvor meget, man vil anvende i den enkelte situation, er et spørgsmål om, hvor godt man kender boringen. Ved man fx. at boringen er gammel og er aftaget meget i specifik ydelse i forhold til sin oprindelige ydeevne, kan man være sikker på, at boringens filterkonstruktion er tilstoppet og kræver en grundig kemisk og mekanisk oparbejdning. Det er ofte en god ide at foretage endnu en oparbejdning af boringen inden for de næste par år.

Er det derimod en boring, der jævnligt - fx hvert 8-10 år - er blevet vedligeholdt, så har man noget erfaringsmateriale fra de tidligere oparbejdninger og ved dermed bedre, hvordan boringen skal 'behandles'.

Som tidligere nævnt skal boringen først prøvepumpes, og boringens mål kontrolleres. Der kan være belægninger indvendigt i filteret, som skal fjernes mekanisk, inden kemikalierne doseres i boringen. En god måde at dosere syren på er, at nedpumpe den gennem et stempel med to stempelplader med en indbyrdes afstand på ca. 1 m. Værktøjet flyttes, under nedpumpningen, gennem hele filterets udstrækning. Så sikres det at syren kommer ud gennem boringens filter og i hele filterets længde. Vær opmærksom på at syrens vægtfylde er lidt større end vandets, og at syren derfor vil have en tendens til at trænge ned mod filterets bund og ud i filterkonstruktionen, mens det ofte er den øverste del af boringens filter der er mest tilstoppet.

Under nedpumpningen af syren, skal man holde øje med modtrykket på pumpens manometer, idet modtrykket er størst, hvor filteret er mest tilstoppet - der hvor man bør være ekstra omhyggelig i den efterfølgende mekaniske oparbejdning af boringen.

Volumen af syre, der pumpes ud gennem boringens filter, afhænger af hvor langt ud i filterkonstruktionen, at man ønsker, syren skal virke.

Syrens indtrængningsdybde

Her er således regnet med, at der udpumpes i alt 440 l pr meter filter. Er boringen en ø 225 mm PVC boring, bruges de første ca. 40 l til at fortrænge det vand, som stod i selve boringens filter. De efterfølgende 400 l fortrænger således det vand, som er i porevolumenet i gruskastningen og i det filtersatte sandlag.

Ved en porøsitet på 48% kan udtrængningsdybden beregnes som følgende:

Fortrængt volumen V= 40 l + 400/48% = 873 l => 0,873 m³

Udtrængningsdybden bliver da:

Det skal således vurderes, i den enkelte situation, om en udtrængningsdybde som her på ca. 0,5 m er tilstrækkelig. Derudover skal der korrigeres for boringens dimension, idet udtrængningsdybden vil aftage med større filterdimension.

Efter at have foretaget nedpumpningen af syren skal den have en reaktionstid, hvis størrelse er afhængig af, hvilket kemikalie der er anvendt. Fx bør HerliRapid minimum henstå et døgn, mens effekten af Hexametafosfat aftager efter ca. 1 døgn.

Efter at boringen har henstået en reaktionstid, således at kemikalierne har haft en passende tid at virke i, påbegyndes en mekanisk bearbejdning og renpumpning af boringens filter. Dette kan gøres på mange forskellige måder, det kan vælges at blæse filteret meter for meter ved at bruge stemplet - vist Figur 6 - efter samme princip som under renblæsning af kalkboringer, dog med lavere tryk, idet trykket skal afpasses boringens konstruktion. Nyere boringer, som er udført med PN10 foringsrør, skal kunne klare 10 atm. tryk. Vær dog opmærksom på, at PN10 rør er specificeret for et indvendigt overtryk på 10 atm., men ikke et udvendigt tryk på 10 atm. I praksis vil et PN10 rør således kolapse ved et udvendigt overtryk på ca. 75 mVS og et tilsvarende PN8 rør ved ca. 35 mVS.

Figur 6
Indpumpning af syre

Renpumpning

Det giver nogle begrænsninger for, hvor kraftigt man kan tillade sig at blæse selv nyere boringer. En indblæsning af luft gennem stemplet bevirker, at luften tvinges ud gennem filterets slidser og ud i gruskastningen. Da luften søger den nemmeste vej op, vil den trænge ind i boringen over stemplet og i lighed med en luftskylning af et vandværksfilter, vil luften skabe turbulens i gruskastningen og trække det opløste slam og syrerester ind i boringen og dermed ud af gruskastningen.

Mekanisk bearbejdning kan også udføres som en kombination af højtryksspuling/vaskning kombineret med renpumpningen ved anvendelse af fx en spulepumpe, som vist i Figur 7.

Figur 7
Oparbejdning ved spuling kombineret med renpumpning

Her er der vist en dykpumpe fx en Grundfos type SP 8A-18, som yder ca. 4 m³/t ved et driftstryk på 9 atm. Ved at montere et spulehoved med 3 - 4 dyser over pumpen, samt en afspærringsventil på pumpens afgangsrør ved terræn, er det muligt ovenfra at bestemme, om pumpen henholdsvis skal spule eller renpumpe boringen.

Efter grundigt at have spulet og renpumpet boringens filterkonstruktion meter for meter, demonteres spulepumpen, og pumpeinstallationen indbygges i boringen igen. Herefter afsluttes oparbejdningen med en prøvepumpning, hvor resultatet af oparbejdningen måles, og boringens syretal (pH-værdi) kontrolleres, inden boringen igen tilsluttes vandværkets råvandsforsyning.

Nedenstående eksempel viser prøvepumpningsresultaterne før og efter en oparbejdning af en vandforsyningsboring.

3.3.2.1 Eksempel

Boringen er etableret i 1984 og er filtersat over 2 strækninger fra 63-69 m og fra 78-93 m i lag af formentlig samme geologiske oprindelse men adskilt af et mørkt lerlag med kul.

Den er blevet oparbejdet med luft i december 1993, men allerede 1½ år senere var den igen aftaget markant i specifik ydelse.

Den første oparbejdning var således en ren mekanisk oparbejdning, hvor man med ved hjælp af trykluft skaber nogen turbulens i filterets gruskastning og i borevæggen omkring gruskastningen.

Umiddelbart var effekten meget positiv, idet man fik forbedret boringens specifikke ydelse fra 5,9 m³/t x mVS til 11,8 m³/t x mVS. Effekten aftog dog forholdsvis hurtigt, og allerede i midten af 1994 var den specifikke ydelse faldet til 5,1 m³/t x mVS. Årsagen kunne være, at den mekaniske oparbejdning ikke havde fået fjernet tilstrækkeligt med aflejringer, men kun havde renset en del af filterstrækningen, og at der stadig resterede en del aflejringer i boringens filterkonstruktion, som den mekaniske oparbejdning ikke havde kunnet fjerne.

Det skal her bemærkes, at årsagen til, at man første gang valgte en ren mekanisk oparbejdning, var, at man havde mistanke om, at årsagen til boringens nedgang i ydelse muligvis kunne skyldes resterende boremudder i filter og formation fra boringens udførelse. Man forventede derfor ikke nogen særlig effekt af en kemisk oparbejdning.

Til vurdering af boringen blev der udført en korttidsprøvepumpning. Pejledata m.m. er vist på Figur 8, hvor pejlingerne fra en prøvepumpning, udført knap et halvt år efter boringen blev oparbejdet, også er anført. De anførte data er fra stigningsforsøgene udført efter stop af pumpe.

Figur 8

Pumpeforsøget viste, at ud af en samlet sænkning på i alt 10,49 m inden for de 40 minutter, man pejlede boringen, kom de 9,72 m inden for de første 2 minutter. Det vil sige, at en meget stor del af afsænkningen sker inden for en meget kort periode og indenfor det tidsrum, som forventes at repræsentere de hydrauliske forhold tæt på boringen. Ved et sådant forløb skulle der være gode muligheder for at forbedre boringen. Resultatet af prøvepumpningen før oparbejdningen gav en specifik ydelse på 5,05 m³/t x mVS, hvor den ved renpumpningen af boringen efter oparbejdningen blev målt til 11,46 m³/t x mVS.

Kolonnen til højre i Figur 8 viser en prøvepumpning af den samme boring udført 4 måneder efter oparbejdningen. Det ses her, at sænkningsbidraget nu er 6,4 m inden for de første 2 minutter, men ved en pumpeydelse der er 51% større end ved prøvepumpningen før renoveringen. Det skal bemærkes, at boringens specifikke ydelse er målt til 11,26 m³/t x mVS - stadig er væsentlig bedre end før oparbejdningen. Læg mærke til at det også i praksis viser sig at være sænkningbidraget inden for de første minutter, der reduceres, mens de efterfølgende sænkninger ikke reduceres.

Figur 9
Plot af pejledata fra Figur 8

3.4 Reparation af boringer

Udforing af gamle boringer

Som nævnt i indledningen kan der være forskellige årsager til, at en boring begynder at give sand. For ældre boringer er det typisk gennemtæringer af boringens stålforingsrør eller filterrør, som kan være årsagen. Afhængigt af boringens udførelse, kan det være muligt at udbedre skaderne. Ofte er ældre boringer dog udført i så lille en dimension, at det er vanskeligt at foretage en ordentlig udforing, men er boringen udført i en fornuftig dimension, vil man ofte kunne udbedre skaderne med installation af supplerende PVC foringsrør og/eller filterrør.

Som udgangspunkt kræves det, at man er i stand til at rense boringen op og kan konstatere, hvor skaden er sket. Det er således væsentlig at vide, om der er hul på boringens foringsrør eller filter.

Er der hul på boringens foringsrør, er det muligt at fore dette ud med et PVC rør i en mindre dimension. Det kræver, at man måler boringens dimensioner præcist op, således at man kender forerørets dimension, filterrørets dimension og pakstykkets placering. Normalt vil filteret være minimum 2" mindre end foringsrøret, hvilket giver mulighed for at afsætte et nyt foringsrør på pakstykket og ved hjælp af ekspanderende gummifugebånd, at tætne mellem pakstykket og det nye foringsrør.

Figur 10
Reparation af boringens foringsrør og filter

Gummifugebånd anvendes til at lukke af i de niveauer, hvor man ifølge borejournalen har gennemboret lerlag. Gummifugebåndene limes på foringsrøret og vikles om dette i passende intervaller, således at der skabes tætte afspærringer mellem de enkelte lag. Er udgangsdimensionen så stor, at det er muligt at kaste en langsomt ekspanderende bentonitgranulat, fyldes hulrummet op med dette, eller der kan injiceres med en cementstabiliseret bentonit.

Foringsrørene er som regel PVC gevindrør med trapezgevind i glat udførelse uden muffer, da de fylder mindst.

Nogle af de firmaer, som foretager No-Dig relining af forsyningsrør, eksperimenterer med udforing af boringer efter samme princip, som anvendes ved renovering af kloakledninger. Der udfores med en PVC-strømpe, som afhærdnes ud mod det gamle stålforingsrør, hvorefter der skæres hul i bunden til boringens filter.

Til udforingen kan anvendes tyndvæggede rustfri stålforingsrør. Disse har den fordel, at de fylder meget lidt, men til gengæld skal det bemærkes, at rustfrit stål ikke er et korrosionsfrit materiale. Sammensvejsningen af rørene foregår under vanskelige forhold. Kombinationen af de gamle stålforingsrør i tæt kontakt med rustfri stålrør kan give korrosionsproblemer.

Som filterrør kan anvendes PVC slidsefiltre med pålimet gruskastninger eller strømpe med gruskastning eller vævbelagt slidsefilter.

Sidstnævnte har den fordel, at filteret ikke fylder ret meget og derfor ikke vil reducere filterets dimension, i samme udstrækning som en pålimet gruskastning. Desværre er væv, som består af fortinnet kobbervæv eller rustfristålvæv ikke korrosionsfrit. Så tillader boringens filterdimension, at der udfores med et PVC-filter med gruskastning, enten som en strømpe eller som pålimet gruskastning, er dette at foretrække. Det skal dog bemærkes, at der kan udfores med filtervæv af neoprem, og at dette materiale er korrosionsfrit.

Fangstgrej

Under reparation af boringer hører også opfiskning af tabt pumpegrej og lignende. Her er det dog vanskeligt at give nogle faste retningslinier: Det skal bemærkes, at en god portion tålmodighed som regel lønner sig i kombination med systematisk afklaring af de muligheder, som man har at anhugge i.

Figur 11
Fangstredskab

Er der således tale om en tabt dykpumpe, der står med en gevindmuffe opad, er der gode muligheder for at fange den med et stykke konisk gevindnippel, som centreres og skrues i toppen af pumpen. Er der derimod tale om et flangestigrør eller et knækket pumpestigrør, kan det være vanskeligere at få fat i det. Muligvis kan man få lirket en sandspand ned over rørenden og bruge bundklappen som modhold. Alternativ kan man være nødt til at fremstille specielt udstyr til den pågældende 'fiskesituation'.

Figur 12
Konisk gevindnippel til at fiske dykpumpe eller stigrør/borestænger med

3.5 Sløjfning af boringer og brønde

Sløjfning af boringer og brønde er et af de få områder, indenfor brøndborevirksomhed, der i dag er lovgivet om. Sløjfning af boringer og brønde skal således udføres i henhold til Miljøministeriets bekendtgørelse nr. 4 af 4. januar 1980 vedrørende "Bekendtgørelse om udførelse af boringer efter grundvand" kapitel 5, §15, som omhandler sløjfning af boringer og brønde.

Sløjfning af boringer

I paragraffens stk. 1 står der: Sløjfning af boringer og brønde skal foretages således, at der ikke gennem anlægget kan ske forurening af grundvandet, og således at der ikke fra boringen eller brønden kan indvindes vand.

For boringers vedkommende er der angivet, at boringen, indtil 3 m under terræn, skal opfyldes med materiale af sådan en beskaffenhed, at uønsket vandudveksling mellem forskellige reservoirer ikke kan finde sted. Det vil sige, at man skal indbygge lerspærre ud for gennemborede lerlag, og i det omfang, der ikke findes boreoplysninger på boringen, bør man opfylde boringen med bentonite ind til 3 m under terræn, hvorfra der fyldes op med beton ind til 1 m under terræn.

Sløjfning af brønde

For brøndes vedkommende er det paragraffens stk. 3, der gælder. Den lyder således:

"Brønde skal fyldes op med rent, fint sand til 2 m under terræn, og der skal derefter forsegles med mindst 1 m tykt lag af beton eller ler, der udlægges i tynde lag, som stampes omhyggeligt. Brøndvæggen skal fjernes til en dybde af mindst 1 m under terræn".

Denne beskrivelse er således meget mere præcis, og her bør man være opmærksom på, at denne beskrivelse kun sikrer rimeligt ved meget korte brønde med højtstående grundvandsstand. Er der derimod tale om dybe brønde fx til det primære kalkmagasin, er den anviste sløjfningsmodel helt utilstrækkelig, idet man vil kunne risikere, at der er kortslutning mellem sekundære og primære grundvandsmagasiner. Hvor indvindingen fra brønden før var med til at begrænse en eventuel forureningsspredning, er der nu direkte lækage jævnfør Figur 13.

Figur 13
Sløjfning af brønde

Det er således vigtigt, at man vurderer den enkelte brønd i forhold til de geologiske oplysninger, man har, samt kendskabet til grundvandsspejlets placering, og ud fra dette opbygger en lukning af brønden i overensstemmelse med intentionerne i §15 stk. 1.

For de fleste boringers vedkommende har man en borejournal og har således opskriften på, hvor de forskellige lerspærrer skal indbygges. Det skal dog bemærkes, at det først igennem de sidste 10 år er blevet almindeligt at angive placeringen af lerspærre i borejournalen. Hvis boringen har gennemboret flere lerlag, kan det være vanskelig at gætte, hvor eventuelle lerspærrer er indbygget. Disse kan som regel lokaliseres ved hjælp af en gammalog, men dette er bekosteligt, og ofte er det lige så sikkert at indbygge en bentonitespærre i hele det gennemborede lagseries tykkelse.

Figur 14
Sløjfning af boring

3.6 Ordliste

Henrik Brøker og Tage Sørensen, Kalkboringers kapacitet, Vandteknik nr. 3, 1977.

Henrik Brøker, Udsyring og renovering af boringer, Vandteknisk kursus 1987

Leo Glensvig, Driftskontrol og regenerering af boringer ved opskylning, udsyring mv., Vandteknik

Tage Selchau, Vedligeholdelse af boringer, Vandteknik nr. 5, 1983

Miljøministeriet, Bekendtgørelse nr. 4 af 4. januar 1980 Bekendtgørelse om udførelse af boringer efter grundvand.