Studnie i wiercenie studni

Części studni

Górna część studni jest powszechnie nazywana głowicą studni. Wygląd głowicy odwiertu różni się w zależności od jej przeznaczenia, czasu i sposobu wykonania oraz materiałów dostępnych podczas budowy. Ręcznie wykopana studnia może wyglądać jak dziecięcy rym z Jacka i Jill – głęboka dziura otoczona kamienną ścianą. Jednak większość studni wygląda jak rura, zwykle o średnicy od 5 do 25 centymetrów (2 do 10 cali), wystająca na niewielką odległość nad ziemią, zwykle mniejszą niż 60 centymetrów (2 stopy). W zimnym klimacie głowicę odwiertu można przykryć studnią lub pompą, aby zminimalizować potencjalne szkody spowodowane mrozem. Kiedy studnia jest budowana na obszarze, w którym konstrukcja naziemna stwarzałaby problem, na przykład na drodze, głowica może znajdować się w skarbcu. Sklepienie ma zwykle mocną cementową podłogę z odpływem, cementowymi ścianami i stalowym blatem.

Typowe elementy odwiertu obejmują uszczelnienie sanitarne, obudowę, uszczelnienie obudowy studni głębinowej, sito studni i pompę (patrz rysunek poniżej).

Obudowa, ekran i uszczelki.

Uszczelka sanitarna to górne pokrycie studni. Jego funkcją jest powstrzymanie owadów, małych zwierząt, brudu i gruzu przed dostaniem się do studni i zanieczyszczeniem warstwy wodonośnej . Ta nasadka zwykle ma port dostępu, który umożliwia okresowe pomiary poziomu wody i może mieć ekranowaną rurkę do oddychania, aby umożliwić wyrównanie ciśnienia powietrza w miarę wzrostu i spadku poziomu wody w studni.

Obudowa spełnia kilka ważnych funkcji. Jest to kanał używany do utrzymywania otwartego otworu w miękkich lub nieskonsolidowanych formacjach geologicznych. Zwykle służy jako podstawa potrzebna do obsługi dowolnego mechanizmu pompującego. Stanowi integralną część uszczelnienia obudowy, którego konstrukcja zapobiega przedostawaniu się wód powierzchniowych i płytkich wód gruntowych do studni oraz degradacji głębszych wód. Aby zapobiec przedostawaniu się spływów powierzchniowych do studni,

Uszczelnienie obudowy jest nieprzepuszczalną barierą, zwykle wykonaną z zaczynu cementowego lub gliny, umieszczoną między obudową studni a materiałem rodzimym. Zapobiega przedostawaniu się wód powierzchniowych i niepożądanych wód gruntowych z innych warstw wodonośnych do odwiertu lub spłynięciu na zewnątrz obudowy i degradacji głębszych wód. Tam, gdzie studnie przenikają przez warstwy ograniczające na większych głębokościach, foki są zwykle budowane co najmniej 1,5 metra (5 stóp) w warstwie ograniczającej. Czasami uszczelnienia są również budowane na większych głębokościach między różnymi warstwami wodonośnymi. Uszczelnienia te zapobiegają przedostawaniu się jednej warstwy wodonośnej do innej, co może prowadzić do utraty lub degradacji zasobów.

Sita w obudowie służą do odfiltrowywania piasku i żwiru, jednocześnie umożliwiając maksymalny przepływ wody do studni. Ich konstrukcja waha się od wysoce zaawansowanych ekranów o długości ponad 15 metrów (50 stóp), po kilka otworów przebitych w obudowie. Nagromadzenia napotkane podczas wiercenia i zamierzone wykorzystanie odwiertu wskazują na rodzaj ekranu, jeśli istnieje, który jest potrzebny.

Lakierki.

Podczas gdy niektóre studnie mogą płynąć na powierzchni lądu pod artezyjskim ciśnienie, większość wymaga pewnego rodzaju mechanizmu pompującego, aby podnieść wodę. Prawie wszystkie typowe pompy studzienne mają konstrukcję odśrodkową i wykorzystują spiralne wirniki do wypychania lub wyciągania wody w górę i ze studni. Najczęstszym z nich jest odśrodkowy nadziemny, w którym silnik i pompa znajdują się w studni lub w jej pobliżu. Pompy te są w stanie przemieszczać duże ilości wody, ale zazwyczaj nie mogą podnosić z głębokości większej niż 8 metrów (25 stóp). W studniach o głębszych statycznych poziomach wody i stosunkowo niewielkich wymaganiach co do odprowadzania, takich jak studnie przydomowe, często stosuje się pompy głębinowe. Pompy te są zwykle mocowane bezpośrednio nad silnikiem, a cała jednostka jest zawieszona w studni. Studnie z głębokimi poziomami wody wykorzystywane do dużych ilości wody często korzystają z pomp turbinowych. Pompy turbinowe mają silniki umieszczone na górze studni z długim wałem obracającym wirniki głęboko pod powierzchnią.