Studnia artezyjska - na jaką głębokość, jak iz czym jest wiercona; od czego zależy głębokość, jakość wody i koszt
Podłączenie do wodociągu zapewnia stały dostęp do czystej wody, ale ta opcja nie jest dostępna dla wszystkich właścicieli prywatnych domów. Studnia artezyjska jest alternatywą dla scentralizowanego zaopatrzenia w wodę. Czytaj dalej, a dowiesz się, która studnia jest uważana za artezyjską, jak jest układana, jakie trudności pojawiają się podczas produkcji i co wpływa na jej koszt.
Radzenie sobie z terminologią: co mówi nazwa
Prawie nie ma osoby, która nigdy nie słyszała o studni artezyjskiej i że jest to jedna z najlepszych opcji zaopatrzenia w wodę. Studnia artezyjska to okrągły wykop wywiercony w warstwach wodonośnych o określonych właściwościach.
Niektóre podziemne warstwy wodonośne leżą pomiędzy nieprzepuszczalnymi warstwami. Wody międzywarstwowe mogą być bezciśnieniowe i ciśnieniowe; te ostatnie nazywane są artezyjskie. Nazwa pochodzi od historycznego regionu Artois w północno-wschodniej Francji. Tutaj od XII wieku po raz pierwszy w Europie nauczyli się urządzać studnie tryskające.
Warstwy artezyjskie znajdują się w określonych strukturach geologicznych (w zagłębieniach, zakolach, ugięciach). Głębokość, na której zalega woda artezyjska, zależy od konkretnych warunków geologicznych. Warstwy wodonośne powstają na różnych głębokościach, od 100 do 1000 m, do użytku domowego najczęściej rozwijane są źródła o głębokości nie większej niż 150-200 m.
Artezyjska warstwa wodonośna składa się ze skał osadowych: wapienia, piasku, dolomitu lub żwiru. Woda wypełnia puste przestrzenie, ubytki i pęknięcia w materiale sypkim. Warstwę wodonośną zamknięto między warstwami wodoodpornymi (najczęściej gliną), więc woda w niej znajduje się pod ciśnieniem.
Artezyjska warstwa wodonośna składa się ze skał osadowych: wapienia, piasku, dolomitu lub żwiru. Woda wypełnia puste przestrzenie, ubytki i pęknięcia w materiale sypkim. Warstwę wodonośną zamknięto między warstwami wodoodpornymi (najczęściej gliną), więc woda w niej znajduje się pod ciśnieniem.
Jakość wody
Studnia artezyjska to dostęp do wody międzywarstwowej pod ciśnieniem, która znajduje się w naturalnej izolacji. Wodoodporne warstwy gliny służą jako naturalne filtry, zatrzymujące wszelkie zanieczyszczenia. Dzięki niezawodnej ochronie woda nie miesza się z wodami powierzchniowymi, ma stały skład chemiczny i wysoką jakość.
Często woda w warstwie wapienia ciśnieniowego jest dodatkowo wzbogacona solami i mikroelementami i staje się mineralna. Zawartość zanieczyszczeń żelazistych lub soli może przekraczać wartości standardowe. W takim przypadku woda jest filtrowana, aby była zdatna do picia.
Zalety i wady studni wapiennych
Ta metoda dostarczania czystej wody ma kilka ważnych zalet :
- Trwałe źródło wysokiej jakości wody pitnej o długiej żywotności.
- Nieprzerwana dostawa, niezależnie od pory roku czy zmian klimatycznych.
- Wody ciśnieniowe międzywarstwowe mają stały skład chemiczny, na ich jakość nie wpływają opady atmosferyczne ani działalność człowieka.
- Ilość produkowanej wody (od 5 do 20 metrów sześciennych na godzinę) wystarcza na zaopatrzenie kilku gospodarstw. Dla sąsiadów korzystne jest zjednoczenie się i założenie wspólnej studni pod wodą.
Wady to :
- Duża głębokość wiercenia z udziałem ciężkiego sprzętu jest głównym powodem wysokich kosztów.
- Do zaopatrzenia w wodę potrzebny jest sprzęt o zwiększonej mocy, co również zwiększa budżet.
- Zmineralizowana woda negatywnie wpływa na rury i kotły, powodując tworzenie się kamienia.
- Jeśli źródło jest nasycone solami, może to prowadzić do problemów zdrowotnych. W takim przypadku nie można obejść się bez filtrów do oczyszczania wody.
- Czasami, ze względu na niefortunne cechy gleby, wiercenie jest opóźnione o tygodnie, a czasami o miesiące.
- Źródło artezyjskie musi być licencjonowane.
Technologia wiercenia studni artezyjskich
Jeśli wiesz, czym jest studnia artezyjska, łatwiej będzie zrozumieć proces jej wiercenia. Odbywa się to na dwa sposoby :
- Korzystanie z wielkogabarytowej wiertnicy opartej na ciężarówce (na przykład GAZ-66 lub ZIL-131).
- Korzystanie z przenośnej wiertnicy. Jest wybierany, gdy duży sprzęt nie może dostać się do miejsca wiercenia.
W praktyce stosuje się kilka metod wiercenia. Najpopularniejsza metoda rotacyjna z bezpośrednim spłukiwaniem; jej udział wynosi około 90% wszystkich wierceń. Proces obejmuje następujące kroki:
- Wiertarka niszczy i eroduje skałę w obszarze roboczym za pomocą specjalistycznego narzędzia i płynu wiertniczego. Odpady są wrzucane do specjalnego dołu.
- W wyniku działania instalacji powstaje wyrób. Jego średnica przekracza średnicę rur osłonowych o 40-50 mm.
- Gdy rozwój dotrze do warstwy wodonośnej, rury osłonowe są opuszczane (sadzane) do studni, łącząc je w kolumnę.
- W przypadku obudowy stosuje się rury na połączeniu gwintowym. Są metalowe lub plastikowe. Obudowa jest potrzebna z dwóch powodów: zapobiega kruszeniu się studni i zapobiega zanieczyszczeniu wód gruntowych.
- W przygotowany sznurek opuszcza się głowicę wiertniczą o mniejszej (o 30-50 mm) średnicy. Otwiera warstwę wodonośną i spłukuje studnię czystą wodą.
- Właściciel jest proszony o podniesienie żerdzi wiertniczych w celu zmierzenia głębokości studni. Pręty wiertnicze to wydrążone urządzenia, które służą do przenoszenia obrotów, a jednocześnie do dostarczania płynu wiertniczego.
- Zamontowano resztę sprzętu, filtry, pompę.
Parametry wiercenia
W wielu przypadkach tylko studnia artezyjska może zaopatrzyć miejsce w wodę; ile metrów będzie jego głębokość, pytanie nie jest bezczynne, w dużej mierze decyduje o ostatecznym koszcie pracy. Osobliwością wapieni wodonośnych jest to, że leżą nierówno.
Bliżej powierzchni, na głębokości 20-40 m, występują nieograniczone wody międzywarstwowe. Głębokość źródeł ciśnienia w Federacji Rosyjskiej sięga 200-250 m. Przed rozpoczęciem prac głębokość odwiertu szacuje się w przybliżeniu, dokładną liczbę można znaleźć dopiero po wierceniu.
Istnieje kilka cech studni artezyjskich; poza pytaniem
ile metrów wejdzie głęboko, jej średnica i sposób wiercenia są ważne. Do potrzeb przemysłowych wybiera się średnicę 219-325 mm, która zależy od wydajności i głębokości, studni i charakterystyki pompy.
Średnica studni dla sektora prywatnego jest określona przez parametry popularnych domowych pomp głębinowych. Ich średnica rzadko przekracza 102 mm, więc wiercą studnię o średnicy rury 127-159 mm.
Producenci oferują pompy o mniejszej średnicy, nie większej niż 50-76 mm, które można montować z rurami o średnicy 76 mm lub większej. Opcja na pierwszy rzut oka wydaje się opłacalna, ponieważ pozwala zaoszczędzić pieniądze. W rzeczywistości takie urządzenia są nieefektywne, a te, które zapewniają pompowanie w odpowiedniej ilości, są zaporowo drogie. Nie zapominaj również, że studni o małej średnicy z reguły nie można naprawić.
Przydatne wideo
Funkcje operacyjne
Bezciśnieniowa studnia piasku jest zaprojektowana na średni okres użytkowania 5-7, rzadko więcej lat. W przeciwieństwie do studni piaskowej studnia artezyjska o głębokości 100 m lub więcej ma wysoki stopień niezawodności. Źródła z takiej głębokości są eksploatowane przez 40-50 lat. Żywotność zależy od głębokości i ciśnienia otwieranej warstwy wodonośnej; możliwe są następujące opcje :
- Studnie penetrowane do warstwy wodonośnej blisko powierzchni występowania, działają nie dłużej niż 25-30 lat. Płytkie sprężyny są zamulone, więc wymagają naprawy co 7-10 lat.
- Odwiert bezciśnieniowy na wapieniu przetrwa 20-30 lat. Żywotność można znacznie wydłużyć, jeśli zastosuje się konstrukcję dwururową.
- Studnia artezyjska na głęboki piasek będzie działać przez 20-25 lat, jeśli nie naruszysz zasad działania.
Żywotność studni zmniejszy się, jeśli:
- Nie instaluj dobrze filtra, gdy skały warstwy wodonośnej są ruchome.
- Zainstaluj pompę, która przekracza wydajność warstwy wodonośnej. Może to prowadzić do awarii filtra.
- Przekroczyć limit maksymalnego poboru wody.
Od czego zależy koszt?
Aby wywiercić studnię pod wodą z artezyjskiej warstwy wodonośnej, potrzeba średnio 5-7 dni. Koszt studni artezyjskiej pod klucz dla wapienia przewyższa koszt źródła z bezciśnieniowego płytkiego piaszczystego horyzontu.
Wysoki koszt jest uzasadniony trwałością działania i stopniowym zwrotem. Następujące powody mają wpływ na ostateczną cenę :
- Ze względu na dużą głębokość wiercenie charakteryzuje się zwiększoną złożonością, w grę wchodzi ciężki sprzęt wiertniczy.
- Głębokie źródło wymaga większej średnicy roboczej i większej ilości rur osłonowych. Zwiększa to koszt wiercenia i płatności za operacje wiertnicze.
- Głębokie zakopanie wymaga użycia wysokiej jakości materiałów, które mogą przetrwać dziesięciolecia.
- Szacunek wzrasta, jeśli potrzebna jest dodatkowa praca. Tak więc, gdy zakrywa się studnię, czasami wykonuje się fugowanie pierścieniowe.
Przydatne wideo
Podsumowanie
Wiele wieków temu nauczyli się wydobywać wodę z warstw artezyjskich. Metoda stała się publicznie dostępna; znajduje zastosowanie w miejscach, gdzie warstwy wodonośne zalegają w pożądanej strukturze geologicznej, na głębokości dostępnej dla specjalistycznych wiertnic.
Woda ze źródeł artezyjskich płynie nieprzerwanie, wyróżnia się czystością i stałym składem chemicznym. W zależności od głębokości występowania do wiercenia używany jest ciężki sprzęt lub przenośna wiertnica. Dokładną głębokość można określić dopiero po podniesieniu żerdzi wiertniczych.
Studnie o różnych głębokościach mają różną żywotność i są obsługiwane na różne sposoby. Na ich koszt wpływa objętość i koszt wiercenia, wybór materiałów, potrzeba dodatkowej pracy.
