Studnia to sztuczna dziura w ziemi służąca do zbierania płynów. Najbardziej poszukiwaną cieczą jest woda: około 97% słodkiej wody na Ziemi znajduje się w podziemnych warstwach wodonośnych, a około 15 milionów domów w Stanach Zjednoczonych jest wyposażonych w studnie. Studnie te mogą być budowane w celu monitorowania jakości wody, chłodzenia lub podgrzewania wody oraz zapewnienia rezerw wody pitnej. Wiercenie studni można wykonać na kilka sposobów. Oto kilka sposobów na wywiercenie studni, a także rzeczy, które należy rozważyć przed wykonaniem tego.
Krok
Metoda 1 z 2: Planowanie budowy studni
Krok 1. Porównaj koszty i korzyści wiercenia studni z zakupem lub wodociągiem
Wiercenie studni wymaga wyższych kosztów początkowych niż podłączenie wodociągu do publicznej sieci wodociągowej i niesie ze sobą ryzyko wytworzenia złej jakości lub skąpej wody. Musisz także ponieść koszty pompowania i utrzymania studni. Jednak niektóre obszary mają ograniczony dostęp do zasobów czystej wody. To sprawia, że wiercenie studni jest bardziej rozsądną opcją, o ile na odpowiednich głębokościach istnieją wystarczające rezerwy wód gruntowych.
Krok 2. Znajdź konkretną lokalizację wiercenia studni
Musisz znać lokalizację nieruchomości, miasto, zasięg i dostęp do studni, a także dokumenty dotyczące wiercenia studni z właściwego organu lub z lokalnego Urzędu Robót Publicznych.
Krok 3. Dowiedz się, gdzie znajdują się studnie wykopane w okolicy
Dane z badań geologicznych lub regionalne dokumenty dotyczące wiercenia studni zwykle odnotowują głębokość wykopania studni i ilość wyprodukowanej wody. Możesz uzyskać bezpośredni dostęp do danych, telefonicznie lub online. Te dane pomogą Ci określić głębokość wiercenia, a także lokalizację gleby zawierającej warstwę wodonośną.
-
Większość warstw wodonośnych znajduje się w workach wodnych; określa się je mianem „nieograniczonych warstw wodonośnych”, ponieważ materiał nad nimi jest porowaty. Zamknięte warstwy wodonośne pokryte są porowatą warstwą, która jest trudna do przewiercenia, mimo że górna warstwa jest statycznie zagęszczana przez wodę.
Wywiercić studnię Krok 3Pocisk1
Krok 4. Spójrz na mapy geologiczne i topograficzne
Chociaż nie tak dokładne jak dokumenty wiertnicze, mapy geologiczne są w stanie pokazać ogólną lokalizację warstwy wodonośnej, a także formacje skalne w okolicy. Mapa topograficzna pokazuje ukształtowanie powierzchni terenu i jego ukształtowanie, dzięki czemu można na jej podstawie określić lokalizację odwiertu. Obie mapy mogą określić, czy dany obszar zawiera wody gruntowe, które można wywiercić i przekształcić w studnię.
Poziomy wód gruntowych są nierówne, ale zwykle dopasowują się do konturów gleby. Zwierciadło wód gruntowych znajduje się w pobliżu powierzchni doliny, na obszarze utworzonym przez rzekę i jej dopływy i jest trudno dostępne z miejsc wysoko położonych
Krok 5. Zapytaj osoby mieszkające w pobliżu miejsca wiercenia
Istnieje wiele starych studni, które nie są udokumentowane, nawet jeśli zostaną znalezione zapisy, mieszkańcy wokół obszaru wiercenia wciąż mogą pamiętać, ile wody wytworzyły stare studnie.
Krok 6. Poproś konsultanta o pomoc
Geodeci mogą być w stanie odpowiedzieć na często zadawane pytania i udzielić informacji o zasobach niewymienionych w tym artykule. Jeśli potrzebujesz bardziej szczegółowych informacji, być może będziesz musiał skorzystać z usług hydrologa.
- Skontaktuj się z lokalną firmą wiertniczą, zwłaszcza taką, która działa od dłuższego czasu.
- Różdżkarz lub szaman wodny to osoba, która potrafi użyć gałązek wierzbowych, metalowych patyków i innych przedmiotów, aby znaleźć źródła wody. Jeśli chcesz, możesz ich wynająć, aby znaleźć dobry obszar.
Krok 7. Złóż wniosek o niezbędne pozwolenia na wiercenie studni
Skonsultuj się z odpowiednimi władzami i agencjami, aby dowiedzieć się, jakie pozwolenia należy uzyskać przed rozpoczęciem wiercenia, a także jakie przepisy mają zastosowanie do wiercenia.
Metoda 2 z 2: Wiercenie studni
Krok 1. Wywiercić studnię w miejscu wolnym od ewentualnych zanieczyszczeń
Pasze dla zwierząt, stare zbiorniki paliwa, wysypiska ścieków i przewody kanalizacyjne mogą zanieczyścić wody gruntowe. Odwiert musi być wywiercony w łatwo dostępnym miejscu, aby ułatwić konserwację, i znajdować się w odległości co najmniej 1,5 metra od najbliższego budynku.
Każdy region ma inne przepisy dotyczące tego, które lokalizacje mogą i nie mogą być wykorzystywane jako obszary wiertnicze. Osoby wiercące studnie powinny znać tę zasadę
Krok 2. Określ metodę, która zostanie użyta do wiercenia studni
Większość studni jest wiercona, ale można ją również wykonać, kopiąc lub krusząc ziemię. Studnie wiercone można wiercić świdrem lub wiertarką obrotową, ubijać kablową maszyną udarową lub formować za pomocą wysokociśnieniowej pompy wodnej.
-
Studnie można kopać ręcznie, gdy na powierzchni nie ma wystarczającej ilości wody, a na drodze nie ma kamieni. Po wykonaniu otworu za pomocą łopaty lub maszyny, pojemnik jest opuszczany do warstwy wodonośnej, aby studnia nie była zanieczyszczona. Studnie, które nie są głębsze niż 6 metrów, są zwykle określane jako „wody gruntowe”. Ponieważ jest płytsza niż otwór wiertniczy, jest bardziej prawdopodobne, że ta studnia wyschnie, gdy poziom wód gruntowych spadnie w porze suchej. Studnie te są często zanieczyszczone chloroformem i bakteriami E. coli. Dlatego bardzo ważne jest regularne badanie zawartości substancji w tej wodzie studziennej.
Wywiercić studnię Krok 9Pocisk1 -
Studnię można wykopać, mocując koniec żelaznego pręta do twardej osłony lub perforowanej rury połączonej z rurą litą. Wykopuje się otwór szerszy niż rura, a złącze zakopuje się w ziemi, a następnie skręca w taki sposób, aby wnikało w powierzchnię warstwy wodonośnej. Studnie można kopać ręcznie na głębokość 9 metrów lub kopać za pomocą maszyn do 15 metrów. Ponieważ używane rury mają małą średnicę (od 3 do 30 cm), będziesz musiał wykopać więcej niż jedną studnię, aby uzyskać odpowiednią ilość wody.
Wywiercić studnię Krok 9Pocisk2 -
Wiertła ślimakowe mogą używać obrotowych stalowych wierteł lub wierteł, które wielokrotnie uderzają o ziemię i mogą być używane ręcznie lub maszynowo. To narzędzie działa dobrze w wilgotnej glebie i nie nadaje się do użytku w glebie piaszczystej lub w gęstych obszarach skalistych. Studnie wykonane świdrem ślimakowym mają maksymalną głębokość od około 4,5 do 6 metrów przy kopaniu ręcznym i 37 metrów przy kopaniu maszynowym. Średnica studni waha się od 5 do 75 cm.
Wywiercić studnię Krok 9Bullet3 -
Wiertła obrotowe wykorzystują płuczkę wiertniczą na bazie wody, taką jak błoto bentonitowe, aby utrzymać otwór wiertniczy otwarty. Narzędzia te zwykle wykorzystują dodatki w celu zmniejszenia ciepła, czyszczenia wierteł i usuwania zanieczyszczeń. Woda pod wysokim ciśnieniem w obracającym się wiertle ułatwia wiercenie, nawet podczas wypompowywania gruzu z ziemi. Zazwyczaj narzędzie to wykorzystuje dwa lub trzy duże stożki szlifierskie do penetracji miękkich warstw gleby w twarde obszary. Na tym etapie zostanie włączone małe żelazko. Ta metoda pozwala na wiercenie na głębokość 300 metrów lub więcej, przy średnicy otworu od 7,5 do 30 cm. Chociaż w większości obszarów może wiercić znacznie szybciej niż inne wiertła, nie nadaje się do stosowania na dużych obszarach skalistych. Nawet jeśli płyn wiertniczy utrudnia odróżnienie wody od reszty procesu wiercenia, operator narzędzia może użyć wody i powietrza do przepłukania odwiertu i ustalenia, czy osiągnięto warstwę wodonośną w gruncie.
Wywiercić studnię Krok 9 Bullet4 -
Kabel udarowy działa jak maszyna napędowa, przesuwając wiertło w kablu w górę iw dół, aby zmiażdżyć wykopaną ziemię. Podobnie jak w przypadku wiertła obrotowego, woda jest również używana do zmiękczania i usuwania materiału przeszkadzającego, ale płyn ten nie wypływa z wiertła, lecz jest dodawany ręcznie od góry. Po pewnym czasie wiertło zostanie zastąpione narzędziem „drench”. Kabel udarowy może służyć do wiercenia gruntu na tę samą głębokość, co wiertarka obrotowa. Chociaż to wiertło działa wolniej i jest zwykle droższe, może niszczyć materiał, z którym wiertło obrotowe jest trudno poradzić sobie. Często podczas wiercenia w obszarach skalistych ta maszyna może znaleźć źródło wody wydajniej niż wiertarka obrotowa, ponieważ wiertarka obrotowa może faktycznie zamknąć sprężyny z powodu wydmuchiwania powietrza pod wysokim ciśnieniem.
Wywiercić studnię Krok 9Bullet5 -
Wysokociśnieniowa pompa wodna korzysta z tego samego sprzętu, co wiertarka obrotowa, ale bez wiertła, ponieważ jest wystarczająco dużo wody, aby wywiercić otwory w glebie i usunąć wszelkie pozostałości po wykopach. Ta metoda zajmuje tylko kilka minut, ale wykopana studnia nie może być głębsza niż 15 metrów, a woda używana do wiercenia musi być wysterylizowana, aby nie zanieczyścić kieszeni warstwy wodonośnej po spenetrowaniu poziomu wód gruntowych.
Wywiercić studnię Krok 9Bullet6
Krok 3. Ukończ budowę studni
Po wywierceniu studni zostanie wstawiony pojemnik ochronny, aby zapobiec wysychaniu wody i zanieczyszczeniu boków studni. Te tarcze mają zwykle mniejszą średnicę niż odwiert. Najczęściej stosowany rozmiar tarczy w obszarach mieszkalnych to 15 cm. Często są one wykonane z rury żelaznej lub PCV typu 40. Osłonę studni można przymocować za pomocą materiału klejącego, takiego jak glina lub cement. Aby zapobiec zanieczyszczeniu wody, do osłony wkłada się pokrywę filtrującą piasek i żwir, a następnie studnię zamyka się osłoną zabezpieczającą. Jeśli twoja studnia nie jest artezyjską warstwą wodonośną, a woda nie jest pod ciśnieniem, zostanie zainstalowana pompa do pompowania wody.
- Aby użyć metalowej osłony, czasami trzeba powoli wprowadzać perforator do studni, aby określić jej głębokość. Wykorzystując niewielkie ciśnienie wody, jakie wytwarza wiertło, wypchnie wodę w górę, aby otworzyć drogę do przepływu wody do obudowy ochronnej.
- Na glebach piaszczystych może być wymagany stały pojemnik ochronny o długości 1,5 – 3 m. Zwykle mają one na wierzchu wycinaną laserowo metalową wyściółkę o długości 3 metrów. W przypadku ekstremalnie piaszczystych gleb, w żelazną osłonę zostanie włożona 10 cm rura PVC. Następnie na zewnątrz rury PVC, która graniczy z żelazną osłoną, zostaną włożone małe kamyczki. Poprawi to jakość filtra piaskowego.
Porady
- Prawdopodobnie będziesz musiał skorzystać z usług firmy wiertniczej, aby wykonać odwiert. Zapytaj o informacje na temat usług wiercenia studni od lokalnych wykonawców, wykonawców rządowych lub Departamentu Robót Publicznych.
- Większość obszarów wymaga dokładnego przetestowania niektórych wymagań związanych z ochroną ubezpieczeniową. Odwiedź lokalne Biuro Robót Publicznych, jeśli masz jakiekolwiek problemy z pozwoleniami na wiercenie.
