Během procesu vrtání jsou studny rozděleny do tří hlavních vodonosných vrstev:
- Od 4 do 6 metrů nebo tzv. velká voda. Voda z mělké horní studny je vhodná pouze pro zalévání trávníků, zeleninových zahrad a osobních pozemků. Nepoužívá se k jídlu.
- Od 10 do 50 metrů nebo studna středního horizontu. Voda z takové studny je vhodná k pití, ale až po očištění od škodlivých nečistot, například pomocí systému reverzní osmózy.
- Od 70 do 1000 metrů nebo artézská studna. Voda ze studny z takové hloubky se nazývá artéská. Taková studna obvykle obsahuje optimální minerální složení. Mezi artéskými a horními zvodněmi se nacházejí ohraničující ochranné vrstvy půdy, jílu a písku.
Vodní vrstvy jsou následujících typů:
- Verkhodka nebo horní horizont je název pro vodu umístěnou hluboko v půdě, velmi blízko povrchu. Tento horizont není shora chráněn velkou ochrannou vrstvou jílu a písku. Do této vrstvy se s deštěm dostává velké množství různých biologických a chemických nečistot z povrchu, a proto je celková kvalita vody velmi nízká. V oblastech, kde se provádějí zemědělské činnosti, obsahuje voda z posazené vody bohatou škálu všech druhů hnojiv. V průmyslových oblastech obsahuje posazená voda všechny druhy kovů, síru, produkty rozkladu a chemické prvky. Tato vodonosná vrstva se dobíjí vodou pouze díky vydatným srážkám, takže se zaplní až po tání sněhu a v období silných dešťů. Během období sucha a uprostřed mrazivé zimy se množství vody v horní vodě prudce sníží nebo voda úplně zmizí. Jednoduché a levné technologie vrtání vrcholové studny umožňují levně získat vodu vhodnou téměř výhradně pro zemědělské účely. Obvykle jsou pro dlouhodobý provoz takových studní instalovány hrubé filtry a čerpací stanice pro čerpání vody.
- Podzemní voda je průměrná vodonosná vrstva, která leží v hloubce výrazně větší než posazená voda. Průměrná hloubka podzemní vody je od 20 do 50 metrů. Vesnické studny, které všichni známe, jsou vykopané až do hloubky spodní vody. Podzemní voda, stejně jako posazená voda, nemá navrchu ochrannou vodotěsnou vrstvu a často nesplňuje požadavky SanPin pro pitnou vodu. Průchod srážek silnější a heterogennější vrstvou půdy však většinu kontaminantů odstraní. S dodatečnou filtrací lze takovou vodu volně konzumovat jako potravinu. Pokud jde o plnost vody, otevřený horizont podzemních vod bude v každém případě podléhat sezónním výkyvům hladiny. V zalesněných oblastech a regionech s dostatečnými srážkami bude voda do studny či studny přitékat vždy po celý rok. Na suchých místech podzemní voda v období sucha často mizí nebo vůbec neexistuje.
- Vody hlubokého mezivrstvového výskytu jsou považovány za artézské. Artézské vody tvoří rozsáhlé, vydatné a čisté podzemní nádrže v relativně velkých hloubkách, v průměru od 700 do 1000 metrů. Ve většině případů jsou artéské kapsle utěsněny v porézních a rozbitých sedimentárních horninách. Tyto zdroje se také často nacházejí ve vápencových vrstvách. Voda v artéské pánvi je stlačena mezi vrstvami horniny a v trhlinách pod vysokým tlakem. Výsledkem je, že když se do takového bazénu navrtá studna, voda se do vzniklého otvoru vrhne velkou rychlostí a vysokým tlakem. To je důvod, proč je v kmeni artéské studny vysoká hladina vody. Některé artéské prameny jsou dokonce schopné tryskat. Vzhledem k tomu, že hloubka vrtání artéské studny je velmi velká, její náklady jsou poměrně vysoké a pro majitele soukromého domu jsou zřídka dostupné.
Nejakutnějším problémem, který vzniká při provozu studny, je nebezpečí smíchání různých vodonosných vrstev. Je to tak vážné, že v Rusku, stejně jako ve většině zemí světa, zákon zakazuje vrtání artéských vrtů bez povolení inspektorů životního prostředí. Všechny artéské studny podléhají povinné registraci u ministerstva přírodních zdrojů.
Ve studních, kde se mísí vodonosné vrstvy, se na mnoha místech kvalita vody vážně zhorší nebo prostě zmizí. A to nejen na konkrétním místě, ale přes celý horizont. Míchání vody z různých vodonosných vrstev je z hygienického hlediska extrémně nebezpečné. Stává se téměř nemožné zachovat cenné zdroje sladké vody a udržet její ekologickou rovnováhu. Problém možného promíchání vodonosných vrstev je eliminován ucpáním prstencových mezer speciálními vytvrzovacími roztoky, které zajistí hermeticky uzavřenou izolaci vodonosných vrstev uvnitř vrtu.
Hlavní cíle cementování vrtů jsou:
- Izolujte pracovní horizont od sousedních nevyužitých vodonosných vrstev a také od pronikání horních vrstev vody vrtem.
- Chraňte vnější prstenec vrtu před zřícením uvolněných stěn a jejich vniknutím do vody přijímající části kolony.
Případná vrtaná studna musí být ucpaná. Ucpání nebo utěsnění studny je vyplnění prázdných výklenků ve vrtu, stejně jako prasklin v půdě a skalách, cementovou maltou.
Existují následující typy ucpávání hydraulických konstrukcí:
- Ochrana vodního zdroje. To znamená chránit zdroj a kmen hlubinné studny před pronikáním podzemní vody z jiných zvodnělých vrstev a posazené vody. Podstatou metody je ucpání prostoru za pláštěm vrtu a vyplnění všech druhů dutin, trhlin a pórů v blízkosti vrtu.
- Likvidační ucpání. Opuštění vrtu znamená úplné zabetonování vrtu s cílem jeho úplného ucpání a opuštění. Tento typ ucpávky je určen pro případy, kdy studna představuje hrozbu promíchání sousedních podzemních zvodní a kontaminaci zdroje čisté vody. V prvé řadě jsou tímto způsobem likvidovány staré studny, aby byly chráněny artéské zdroje před znečištěním.
Před zahájením zásypových prací se shromáždí rozbory všech půdních vrstev a provedou se speciální zkoušky. Jsou vypracovány všechny potřebné dokumenty a akty. Po dokončení přípravy všech potřebných povolení se provede návrh díla a výběr komponentů pro ucpávkovou směs. Když je projekt práce schválen odpovědnou organizací, specialisté na ucpávání studní začnou pracovat na hydraulické konstrukci.
V závislosti na struktuře půdy a typu studny lze použít cementovací roztoky s různými přídavnými složkami pro ucpání:
- Standardní cementově písková malta nebo beton s jemnou strukturou. Toto řešení je vhodné pouze pro utěsnění studny umístěné v husté hornině s vysokým obsahem jílu. Základem pro takové řešení je nejběžnější portlandský cement třídy 500. Zajišťuje optimální pohyblivost směsi, což usnadňuje čerpání, rychle se uzavírá a poskytuje vysokou přilnavost. Do základní směsi se doporučuje přidat změkčovadla, aby byl ventil odolnější vůči negativním teplotám a praskání.
- Přísady vláken. Komponenty na bázi azbestu, papíru nebo polymerního vlákna se přidávají do injektážní směsi v případech, kdy je vrt vrtán v porézní hornině. Pokud se takové přísady nepoužívají a pracuje se se standardním roztokem, pravděpodobně to povede ke zvýšené spotřebě betonové směsi.
- Pěnivé sloučeniny. Takové přísady v cementové směsi pronikají do všech trhlin a dutin a během procesu tuhnutí expandují. Díky těmto kompozicím se výrazně zvyšuje hustota směsi a kvalita utěsnění konstrukcí pro příjem vody.
Pokud se rozhodnete, že na svém osobním pozemku potřebujete vlastní studnu, nespěchejte, abyste to udělali sami. Obraťte se na společnost Aquanem pro komplexní řešení problému dodávky vody do vaší chaty, venkovského domu nebo celého podniku.
