Jak określić optymalną głębokość studni?

Głębokość studni jest wskaźnikiem decydującym o jakości wody i cenie prac wiertniczych. Każdy dodatkowy metr ujęcia wody to inwestycja i wysiłek. Jednocześnie płytkie studnie nadają się tylko do potrzeb technicznych. Dlatego tak ważne jest określenie optymalnego kryterium głębokości w celu uzyskania najkorzystniejszego stosunku inwestycji do jakości wody.

Czynniki wpływające na głębokość

Przed zaprojektowaniem studni konieczne jest określenie głębokości. Należy wziąć pod uwagę kilka kryteriów:

• Poziom, na którym znajdują się warstwy wodonośne. W celu określenia wierceń próbnych lub analizy terenu przeprowadza się z uwzględnieniem budowy geologicznej.
• Rzeźba terenu. W miejscach bez kropli warstwa wody może znajdować się blisko powierzchni, na terenie pagórkowatym lepiej wiercić na nizinie.
• Cel poboru wody. Ile metrów powinna mieć studnia na wodę, określa się w zależności od tego, do czego będzie używana ciecz. Im głębsze źródło, tym czystsza woda.

Aby określić minimalną głębokość studni na wodę, z pewnością biorą pod uwagę specyfikę obszaru - geologiczną i klimatyczną. Na terenach o dużych lasach i dużej wilgotności rezerwy w źródłach podziemnych są zwykle duże, położone stosunkowo blisko, w niektórych miejscach wychodzą na powierzchnię w postaci źródeł. W suchych obszarach stepowych warstwa wodonośna może znajdować się na znacznej głębokości lub być całkowicie nieobecna.

Oprócz tych czynników należy wziąć pod uwagę samą lokalizację konstrukcji ujęcia wody. Rzeczywiście, nawet potencjalnie dogodna strefa pod względem wskaźników głębokości może okazać się nieodpowiednia.

Zabrania się przebijania studni w pobliżu takich miejsc:

• cmentarze;
• wysypisk śmieci;
• pola uprawne, które są traktowane herbicydami i nawozami azotanowymi;
• obiekty przemysłowe.

Jeśli na terenie znajduje się wzniesienie, wiercenie na jego szczycie jest niepraktyczne, do wody będzie bardzo daleko.

Typy studni

Aby określić rodzaj urządzenia hydrotechnicznego, musisz zdecydować, do której warstwy kopalnia będzie wiercona. Wykorzystanie studni zależy bezpośrednio od horyzontu wodnego, do którego jest wiercona. Jeśli jest wystarczająca ilość płynu do wykorzystania w potrzebach technicznych, można dotrzeć tylko do wody gruntowej - verkhovodka. Najmniejsza głębokość odwiertu dla takiej wody to cztery metry, maksymalna to 15 metrów.

Akumulacja wód gruntowych występuje nad pierwszą wodoodporną warstwą z powierzchni na głębokości większej niż 15 m. Ponieważ nie pokrywają się z warstwą ograniczającą wodę od góry, rzadko spełniają normy dotyczące picia i podlegają wahaniom sezonowym.

Kopalnie są przebite do luźnej, nasyconej wilgocią warstwy ziemi. Na obszarach, gdzie opady są niewielkie, takie źródła podziemne mogą nie być dostępne.

Międzywarstwowe warstwy wodonośne znajdują się pomiędzy dwoma poziomami wodnymi, może być ich kilka. Jakość wody jest wysoka. Bardzo rzadko zlokalizowane blisko powierzchni, ale nie wyżej niż 20 m. Najczęściej znajdują się na głębokości powyżej 60 m.

W zależności od horyzontu wodnego na terytorium możesz tworzyć następujące rodzaje ujęć wody:

• zwykła studnia o długości około 5 m, zasilana z górnej wody;
• studnia, która przebija się do warstw piasku na głębokość od 10 do 30 metrów;
• Abisyński dobrze zasilany z tych samych warstw co studnia piaskowa;
• źródło artezyjskie.

W drugiej wersji ciecz przepływa między warstwami wapna, czyli podczas wiercenia warstwa wodonośna przebija się. Głębokość wiercenia studni artezyjskiej na wodę pitną wynosi ponad 50 m.

Rodzaj ujęcia wody determinuje jakość wody, trudność wykonania i wydajność studni. Zgodnie z rosyjskim prawem „O podłożu gruntowym” możliwe jest przebicie otworu wiertniczego i wykorzystanie źródła z pierwszej warstwy wody bez przechodzenia przez specjalną rejestrację. W tej kategorii znajdują się ujęcia wody z wód górnych, studnia na piasek, studnia abisyńska.

Woda ze źródła artezyjskiego jest znacznie czystsza, ale taka struktura hydrologiczna wymaga licencji, która jest bardzo droga.

Konieczne jest również obliczenie wymaganego natężenia przepływu. Oprócz jakości dla konsumentów wody ważna jest również objętość cieczy, którą otrzymują w określonym przedziale czasu. W studniach abisyńskich wartość ta wynosi pół metra sześciennego na godzinę, w studni na piasku objętość wzrasta do półtora metra sześciennego na godzinę, maksymalna wydajność w studni artezyjskiej wynosi do 3-4 metrów sześciennych na godzinę.

Wskaźniki optymalnej głębokości

Racjonalne jest wywiercenie otworu na głębokość dozwoloną bez dodatkowych dokumentów i opłat. W niektórych miejscowościach liczba ta sięga 35 metrów, co zależy od hydrogeologii terenu. Taki płyn można pić tylko instalując filtry, które oczyszczają go z żelaza, soli metali ciężkich i wapna.

Aby dobrać odpowiednie urządzenie filtrujące po wykonaniu konstrukcji hydraulicznej, konieczne jest pobranie próbki wody i przesłanie jej do analizy laboratoryjnej. Wtedy będzie jasne, jakie zanieczyszczenia przeważają w cieczy i przed czym należy się chronić.

Przy doborze optymalnej głębokości możesz posłużyć się znakami pośrednimi – np. sprawdź wielkość ujęć wody u sąsiadów. Ale źle jest wyposażyć swoją studnię, opierając się tylko na ich cechach. Warstwy wodonośne nie leżą równo i nie ma gwarancji, że będą się znajdowały na Twojej stronie w taki sam sposób, jak na sąsiedniej.

Warto również zapoznać się z danymi z badań geologicznych, o które można poprosić starostwo powiatowe. Istnieją plany terenu tworzone na podstawie działań inżynieryjnych i rozpoznawczych. Zawierają informacje o specyfice gleby i występowaniu poziomów wodnych.

Najdokładniejszej odpowiedzi dostarczy eksploracja wiertnicza. Z jego pomocą możesz:

• dowiedzieć się, jaka jest potencjalnie korzystna głębokość kopalni;
• zidentyfikować skład warstw gleby;
• zrobić ujęcie wody do badań laboratoryjnych.

Jeśli musisz przeanalizować wodę z górnej warstwy, odwierty poszukiwawcze można wykonać ręcznie. Wymaga to konwencjonalnej wiertarki ręcznej i prętów przedłużających.

Jak określić głębokość ujęcia wody?

Jeżeli wykonanie odwiertu powierzono profesjonalistom, po zakończeniu prac muszą oni wystawić paszport na studnię, w którym znajdują się wyniki obliczeń statycznych i dynamicznych poziomów płynów oraz natężenia przepływu. Oprócz tych wartości dokument zawiera informacje dotyczące rozmiaru i materiału obudowy oraz zalecenia dotyczące charakterystyki sprzętu odpowiedniego do bezpiecznej eksploatacji.

W przypadku studni, która nie jest udokumentowana, wszystkie te dane będzie musiał uzyskać właściciel źródła.

Aby poznać głębokość, potrzebny będzie długi sznur, ciężarek na kablu, taśma miernicza. Wystarczy opuścić kabel do szybu i sprawdzić jego długość. Ale aby określić poziomy statyczne i dynamiczne oraz obliczyć natężenie przepływu, będziesz potrzebować specjalnych urządzeń - mierników poziomu.

Najodpowiedniejszym momentem na wykonanie pomiarów jest sucha pogoda pod koniec sezonu letniego lub późna wiosna, kiedy podlewanie ogrodów już się rozpoczęło. W tym okresie poziom wody jest na poziomie minimum

Etapy aranżacji konstrukcji hydraulicznej

Najpierw musisz zdecydować o rodzaju studni i technologii wiercenia.Poniższe kroki są standardowe i nie zależą od tego, czy ujęcie wody jest ustawione samodzielnie czy przez profesjonalistów:

1. Dobór sprzętu do wiercenia, narzędzi, materiałów eksploatacyjnych, technologii.
2. Układ kesonu, jeśli przewiduje to projekt.
3. Wiercenie pierwszego odcinka konstrukcji hydraulicznej wraz z montażem ciągu osłonowego.
4. Wiercenie drugiej sekcji, zabezpieczanie jej rurami.
5. Czyszczenie otworu wiertniczego podczas przechodzenia przez warstwę piasku lub gliny.
6. Osiągnięcie pożądanego horyzontu wodnego.
7. Montaż filtra dolnego konstrukcji hydraulicznej.

Praca kończy się mocowaniem obudowy, montażem urządzeń ciśnieniowych i pokrywy.

Nieco inaczej wygląda budowa studni abisyńskiej. Jest to najprostszy i najtańszy rodzaj ujęcia wody, określany również jako „studnia igłowa”. Strukturalnie wygląda jak długa calowa rura z końcówką w kształcie igły i elementem filtrującym. „Igła” jest pogłębiana przez wiercenie lub po prostu wbijana w ziemię o 8–30 metrów. Ciecz jest dostarczana za pomocą sprzętu pompującego, ale z głębokości nie większej niż 8 metrów. Takie studnie mogą być instalowane na obszarach o lekkich, niekamienistych glebach.

Jakość wody i nieprzerwany dopływ wody zależą od prawidłowo obliczonej głębokości poboru wody. Aby zidentyfikować optymalny wskaźnik, trzeba budować na własnych potrzebach, z mapy wód podziemnych i technicznych możliwości wiercenia.