Geschichte der Geowissenschaften

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Hartmann (1843) beschreibt recht detailgetreu Artesische Brunnen. über die geologischen Besonderheiten, speziell die Anordnung der permeablen und impermeablen Schichten.

Eine sehr frühe Beschreibung der Artesischen Brunnen. Die Vorstellung ist klar und deutlich. Die hydraulischen und Physischen Voraussetzungen sind klar erläutert. Auch werden klare Hinweise zum Aufsuchen dieser Art von Wasserquellen gegeben. Richthofen (1886) erläutert zwar einige Gegebenheiten etwas detaillierter, aber das Grundprinzip dieser Art von Brunnen ist um 1843 gut bekannt.

Aber: Hartmann hat diesen Text inmitten von Abhandlungen über die Kreidezeit gemacht, es ist fast unmöglich diesen Text im Buch zu finden.

Hier die Bohrtechnik in Artesischen Brunnen

Foto/scan - Digital bearbeitet: (W.Griem, 2008); De: Hartmann, C. (1843) - Abbildung 87, Seite 226. Original-Größe der Abbildung: 6 cm x 4 cm

Hartmann, Carl (1843): Grundzüge der Geologie.- 427 Seiten; 107 Abbildungen; Verlagsbuchhandlung von J.J. Weber, Leipzig.
[Sammlung W. Griem]

Die Abbildungen wurden mit einem HP Scanjet G3110 mit 600dpi eingescannt, danach mit Corel Draw - Photo Paint (v. 19) digital bearbeitet. Speziell Filter der Grau­stufenverbesserung, Elimination von Flecken sowie Ver­besserung der Schärfe wurden bei der Bildbearbeitung angewandt (W. Griem 2020).

Die Texte wurden mit einer Pentax Kr-3 II digi­talisiert und später mit ABBYY (v.14) ver­arbeitet und zur OCR vor­bereitet. Fraktur­schriften wurden mit ABBYY Fine Reader Online in ASCII umge­wandelt; "normale" Schrift­arten mit ABBYY Fine Reader Version 14.
Die Texte wurden den heutigen Recht­schreib­regeln teil­weise ange­passt, es wurden erläuternde und orien­tierende Zeilen ein­gefügt (W. Griem, 2020).

Originaltext in Deutsch, Carl Hartmann (1843):
p. 224-226

Artesische Brunnen.

Es dürfte hier passend sein, einige Bemerkungen über die artesischen oder Bohrbrunnen (Puils artesiens, P. Jo res franz.; Artesian, overflowing wells, engl.) zu machen. Man nennt nämlich so solche Brunnen, welche durch Bohrarbeit hergestellt worden sind, und zwar deshalb, weil in der ehemaligen Grafschaft Artois, dem jetzigen Dep. Pas-de-Calais, seit langer Zeit mittelst Bohrarbeit [siehe frühe Bohrungen] zahlreiche Brunnen eingerichtet worden sind. Der Boden dieses sowie des Nord - Departements besteht aus Kreidekalk und einer darauf ruhenden Lage von Alluvial- und Diluvialmassen.

Wo die Kalksteinschichten unbedeckt zu Tage ausgehen, da fließen die Wasser der atmosphärischen Niederschläge durch das klüftige Gestein den liefern Lagen zu, die tonig sind und das Wasser zurückhalten. Es treten daher aus den unteren Schichten an den Abhängen und am Fuße der Hügel, im Grunde der kleinen, in das Kreideplateau eingeschnittenen Täler viele Quellen hervor, während die oberen Schichten wasserarm oder ganz wasserleer sind. An vielen Stellen ist aber der Kreidekalk von Gliedern der neuen Bildungen bedeckt, die vorzugsweise aus Sand und Geröllen, abwechselnden Lagen von Thon und Sand bestehen, und gewöhnlich liegt dann auf dem Kalkstein eine wasserdichte Tonschicht.

Die Wasser gehen durch die lockern Massen bis auf diese Tonschicht nieder, und man bohrt in jenen Gegenden daher entweder in den untern tonigen Schichten des Kreidekalks, oder auf der Grenze zwischen diesen und den Alluvionen Wasser an. Die Halbschichten sind schwach gegen Norden geneigt, die meisten artesischen Brunnen liegen nordwärts von kleinen Hügeln und Bergen, oder am Nordrande des Kalkplateaus, und das Ausgehende der Kalkschichten nimmt häufig die höchsten Punkte der Landschaft ein.

Es ist somit klar, dass die artesischen Brunnen durch atmosphärisches Wasser gespeist werden, welches auf die Oberfläche niederlallt, zwischen den Kalksteinschichten und auf Klüften desselben, oder zwischen seiner Oberfläche und dem aufliegenden Thon, oder endlich durch die lockern Alluvionen bis auf die Tonschicht über dem Kalk niederließt und durch das Bohrloch emporsteigt, wie durch den kürzeren Schenkel eines Hebers, dessen längerer Schenkel im Gebirge liegt. Daraus folgt der für die Praxis sehr wichtige Satz:

Man kann überall damit gerechter Hoffnung eines glücklichen Erfolgs Bohrversuche auf artesische Brunnen vornehmen, wo feste Schichten irgend einer, besonders aber der neuern Gebirgsformationen , gegen ein Tal oder gegen eine Niederung geneigt, aus verschiedenen kalkigen und sandsteinartigen oder tonigen Massen zusammengesetzt, entweder unmittelbar anstehen, oder den Untergrund nicht allzu mächtiger Alluvionen bilden.

Sehr oft trifft man auf den Grenzen, da wo sich verschieden artige, geschichtete Gesteine berühren, starke Quellen, indem Ton- und Mergellagen, welche die Wasser zurückhalten, mehrenteils auf solchen Grenzen liegen. In ungeschichteten Gebirgsmassen aber, so wie in Sand- und Geschiebeablagerungen, ist keine Hoffnung zur Erbohrung artesischer Brunnen vorhanden.

Wir wollen das Gesagte mit Hülfe von Fig. 87 näher zu erläutern suchen, die besonders den Zweck hat, die Ursache von dem Ansteigen des Wassers in natürlichen oder künstlichen Brunnen, die aus muldenförmigen, von Tälern durchzogenen oder von Klüften zerrissenen, Schichten hervorquellen, zu erklären. Denken wir uns ein Becken (Fig. 87) zusammengesetzt aus durchdringlichen Schichten E, F, G, welche mit wasserdichten Schichten, H, I, K, L, wechsellagern, und deren aller Rand ein horizontales Niveau A, B bildet, so wird alles Wasser, welches auf die Schichtenköpfe E, F, G fällt, sich innerhalb derselben ansammeln und alle Zwischenräume bis zur Linie A, B ausfüllen, so dass, wenn man ein Bohrloch, i, k, l in eine derselben versenkte, an welcher Stelle des Beckens es auch sein möchte, das Wasser alsbald sich bis zur Linie A, B, welche dem Wasserniveau des Beckenrandes entspricht, erheben würde.

Allein eine solche regelmäßige Bildung kommt nirgends in der Natur vor, und gewöhnlich liegen die verschiedenen Schichtenköpfe in verschiedenem Niveau, wie a, c, e, g zeigen. In solchen Fällen entspricht die Linie a, b dem Wasserniveau innerhalb der Schicht G, und erst unterhalb dieser Linie ist Wasservorrat vorhanden, welcher sich aber nie über die genannte Linie erheben kann, da er bei a Ausfließen würde. Die Linie c, d zeigt das Niveau an, über welches sich kein Wasser in der Schicht F ansammeln kann, und die Linie e, f stellt das höchste Wasser-niveau innerhalb der Schicht E vor.

Auf diese Weise wird bei e, c, a, der Abfluss alles Regenwassers bewirkt, welches sich in den Schichten C, F, G ansammelt. Wollte man also von der Oberfläche i, k, l gewöhnliche Brunnen in den Schichten G, F, E bohren, so würde sich das Wasser in denselben nicht höher als bis zu den horizontalen Linien a, b, c, d, e, f erheben. Die obere poröse Schicht würde desgleichen unterhalb der horizontalen Linie g, h mit Wasser angefüllt, höher aber würde sie durchaus trocken sein.