Stavba artéské studny

Artéské vrty jsou vrty určené pro těžbu artézských vod – zvodně uzavřené mezi dvěma vodotěsnými geologickými vrstvami.
Artézské vody jsou považovány za nejčistší, protože jsou chráněny před podzemní vlhkostí a vysokou vodou a jsou napájeny z izolovaných zdrojů vzdálených desítky a dokonce stovky kilometrů.

Možnosti designu artézské studny

V určitých případech se používá několik typů artéských studní – v závislosti na geologických vlastnostech a terénu, vlastnostech tlakové vrstvy vody a samotné studny, jakož i na požadované produktivitě druhé. Podíváme se na čtyři hlavní typy designu artéských studní.

Klasické jedno- nebo dvoutrubkové

Používá se v oblastech s příznivou geologií v nepřítomnosti hornin, které ztěžují vrtání a provoz: volné půdy, balvany, vrstvy písku a jílu. Tato konstrukce umožňuje získávat vodu z vápencové zvodně za předpokladu, že hornina je pevná a ve své struktuře homogenní. Zvodněná vrstva může být tlaková nebo netlaková.

V prvním případě jsou pažnicové trubky položeny před začátkem vápence a samotná šachta není opláštěna, protože pravděpodobnost deformace a kolapsu je minimální. Voda pod tlakem stoupá potrubím nad začátek vápencové vrstvy. Čerpadlo je instalováno na závěsech pod jeho povrchem, ale uvnitř plášťové trubky.

Pokud ve zvodně není tlak, voda nevystoupá nad vrstvu vápence. Za tohoto stavu není povolena instalace čerpadla uvnitř bez krytu. Protože existuje vysoké riziko posunu silných kamenů a zaseknutí zařízení bez možnosti jeho odstranění. Proto je uvnitř vápencové vrstvy umístěn přídavný plášťový řetězec menšího průměru. A už uvnitř je pumpa.

Podobné provedení se používá v případech, kdy jsou ve vápenci vrstvy písku a jílu. Tyto vrstvy překrývá další plášť a zabraňuje vnikání nečistot do studny.

Artézská studna s dirigentem

Používá se také na vápencové zvodně, ale když v horní části oblasti dochází ke komplikacím ve formě sypkých a/nebo heterogenních půd.
K vyřešení problému je v horní části studny instalován další sloupek – vodič – o větším průměru než hlavní plášťové trubky.
Jinak je provedení obdobné jako u klasického, a to jak v případě tlakové zvodně, tak v nepřítomnosti tlaku nebo v přítomnosti vrstev písku či jílu uvnitř vápence.

Teleskopické provedení studny

Řešení používané v oblastech, kde je vrtání komplikováno přítomností volných a heterogenních hornin, balvanů a nestabilních půd nad vápencovou zvodní. Konstrukce teleskopické studny zahrnuje použití několika pažnicových strun různých průměrů při vrtání. Nejprve dojde k vrtání do nestabilní zrnité vrstvy (balvanů) a montáži pažnicové trubky maximálního průměru.
Následuje vrtání do vápence a instalace menšího pouzdra do vhodné hloubky. Pokud jsou uvnitř vápence vrstvy hlíny a písku, je uvnitř instalován další plášť po celé délce těchto vrstev. Takto položená studna připomíná zevnitř teleskopický rybářský prut s několika kolíky.
Článek pojednává pouze o základních provedeních artéských studní – ve skutečnosti je jich znatelně více, ale všechno jsou to odrůdy nebo kombinace výše popsaných. Konečné rozhodnutí o návrhu artéské studny v konkrétní oblasti je učiněno po geologickém rozboru a zkušebním vrtání. A tento úkol (stejně jako samotné vrtání) byste měli svěřit profesionálům.
Pro podrobnější informace a objednávkové služby kontaktujte naše specialisty na uvedených číslech nebo zanechte online přihlášku na webu.

Metody vrtání studní
Článek o metodách, typech a typech vrtání studní
Vrtání studní udělej si sám
Článek o vrtání studny vlastníma rukama
Jak určit hloubku vrtání studny?
Článek o tom, jak určit hloubku vrtání studny
Výhoda plastových moderních trubek
Článek o moderních plastových trubkách
Důležité otázky před vrtáním studny
Hlavní otázky, které musí naši specialisté řešit před vrtáním studny
Jak vybrat místo pro studnu?

Studna, stoupací potrubí nebo studna s čerpadlem jsou hlavními zdroji vody pro letní chaty a venkovské domy

Konstrukce artéské studny se může lišit v závislosti na geologických podmínkách. Za standardních geologických podmínek se používá klasická stavba artéské studny.

Standardní geologické podmínky znamenají přítomnost tlaku ve vápenci, který zvedá vodu nad vápenec (statická hladina). Vodonosný vápenec bez vrstev jílu a písku. Řekněme si hned, že je docela vzácné najít vápenec bez hlinitých vrstev.

Pro takovou artézskou studnu lze použít jednu kovovou pažnicovou trubku, která je opláštěna všemi vrstvami zeminy (drny, jíl, písek) až po vápenec.

Dále ve vápenci je otevřená studna, ze které přitéká voda do studny. Ponorné čerpadlo je umístěno nad vápencem, někde uprostřed pláště (blíže ke dnu).

2. Artézská studna s dvojitým pláštěm (kov + plast).

Tento typ konstrukce se vyrábí, když jsou horní volné vrstvy normální a vodonosný vápenec obsahuje vrstvy jílu nebo písku. Nebo je voda ve vápenci bez tlaku. Vnitřní plášť zabraňuje vnikání jílu a písku do produkované vody.

Kovová plášťová trubka se dostane na povrch vápence, poté je ve vyvrtaném vápenci opláštěna plastová trubka menšího průměru. Pod vnitřním pláštěm je otevřená studna, kterou vstupuje voda. Neexistuje žádný filtr (jako v pískových studnách).

Někdy je spodní část vnitřní trubky perforovaná, aby umožnila lepší průtok vody.

V případě potřeby se vnitřní plášťová trubka s perforací opláští na dno.

3. Použití vodiče

Toto provedení se používá, když horní vrstvy obsahují velké pohyblivé písky, které nemohou být blokovány bentonitovým jílem. K průchodu horními vrstvami se používá vodič.

V tomto případě, pokud podložní vodonosný vápenec neobsahuje vrstvy jílu a písku a voda je pod tlakem, čímž ji zvedne nad hladinu vápence, lze použít pouze jednu pažnicovou trubku (jako ve variantě 1).

Vodič – vodicí trubka, která má větší průměr než plášťová trubka. Jinak je struktura podkladového vrtu stejná jako u 1. možnosti, kterou jsme již zvažovali. Pažnicová trubka jde do vrchní vrstvy vápence, ve vápenci je otevřený otvor.

4. Zařízení teleskopické studny

V teleskopické studni jdou nejprve trubky větších průměrů a pak ty užší. Toto zařízení je nezbytné, když se během procesu vrtání setkávají různé obtížně průchodné vrstvy kamenů, balvanů atd.

V tomto případě se počáteční nejtlustší trubka obalí vrstvou balvanů, poté se kameny rozbijí metodou rázového lana a ve výsledném otvoru se pokračuje jako obvykle. Další kovová trubka je opláštěna až do vápence.

Další uspořádání je jako v příkladech 1 a 2. Tzn. buď má studna ve vápenci otevřenou šachtu (pokud je tam voda pod tlakem a nejsou tam žádné jílové vrstvy), nebo je v této šachtě instalováno plastové potrubí (pokud jsou vrstvy hlíny, písku, nebo je vodní vrstva bez tlaku).

Možnost 1

Možnost 2

Wellhead

V čele artéské studny je instalován keson – utěsněná kovová nádrž vysoká asi 2 metry. Spodní hranice kesonu je pod úrovní mrazu, takže mrazem nepoškodí veškerá čerpací zařízení.

Ponorné čerpadlo je připojeno ke kabelu v kesonu a k čerpadlu je vedena elektrická šňůra. Kromě toho je instalováno veškeré potřebné vybavení – tlakové relé, hydraulický akumulátor, uzavírací ventily, zpětný ventil atd.

Artézská studna je docela drahé potěšení. Pokud nemáte dostatek finančních prostředků na artéskou studnu, pak můžete zkusit vyvrtat raženou habešskou studnu, jinak nazývanou habešská studna.