V tomto článku sa venujem správnemu navrhovaniu konštrukcie vŕtanej studne a vŕtaniu studní.
Žiaľ je bežnou praxou našich studniarov, že vyvŕtajú do zeme dieru, osadia ju rúrami a práca sa pre nich týmto končí. Z takejto práce nikdy nebude studňa. Pre stabilnú studňu, ktorá je schopná zabezpečovať dlhodobo naše požiadavky a čo najoptimálnejšie využiť možnosti dané podložím, je potrebné zhotoviť vhodnú konštrukciu studne podloženú výpočtami, ktoré si pri sprevádzkovaní studne treba overiť vykonaním čerpacích skúšok.
Ktorá studňa sa považuje za stabilnú? Stabilnou studňou sa rozumie studňa, ktorá dokáže nepretržite zabezpečovať nastavený prietok vody, nezanáša sa pieskom, neznečisťuje vodu v studni a jej výdatnosť je dlhodobo konštantná. Okrem pravidelnej (ročnej, polročnej) údržby sa nainštalované čerpadlo nemusí vyťahovať. Konštrukcia studne musí byť dimenzovaná a navrhnutá s ohľadom na niekoľko základných parametrov. Konštrukciu bez dimenzovania nemožno nazvať studňou. Bez dimenzovania máme v zemi len len rúry, cez ktoré vieme privádzať určité množstvo vody, ale takáto konštrukcia nie je vhodná na nepretržitý odber vody, nešetrí čerpadlo a nedokáže zabezpečiť zodpovedajúci možný prietok vody s ohľadom na dané geologické pomery.
Správny návrh konštrukcie studne uvádzam na zjednodušenom príklade:
Legenda: UT: úroveň terénu
PHV: pokojová hladina vody
Depresia (D): sanie. Závisí od štruktúry pôdy, výkonu čerpadla atď. Dá sa prirovnať k lieviku. Krivku depresie je možné vypočítať a je potrebné ju vypočítať aj pri vzájomnej interakcii viacerých studní, alebo pri určovaní ochrannej vzdialenosti budov vo vzťahu k studni, pri určovaní dopadovej vzdialenosti atď.
PHV1: prevádzková hladina vody. Hladina vody meraná vo vložkovom potrubí počas odberu vody. Prevádzková hladina vody sa určuje pomocou čerpacích skúšok. Nesprávne nastavená prevádzková hladina vody vedie k zaneseniu studne pieskom, k poškodeniu a možnému zaneseniu prameňa jeho prílišnou zaťaženosťou.
VSH: vzdialenosť sacieho hrdla čerpadla od prevádzkovej hladiny vody by nemalo by byť menšie ako 0,5-1,0 m, inak čerpadlo zostane bez chladenia a zlyhá.
SZS: vzdialenosť čerpadla od filtrovanej časti, ktorá by nemala byť menšia ako 0,5-1,0 m, inak sa do čerpadla môžu dostať vyplavené častice piesku a čerpadlo čoskoro zlyhá.
FS: filtračná sekcia. Veľmi presne sa musí vypočítať jej dĺžka, umiestnenie, stupeň perforácie atď. Existuje niekoľko typov filtrov. Vo všeobecnosti by celkový prierez perforácií mal byť aspoň 30 % povrchu puzdra. Prierez a typ perforácie musia byť vždy dimenzované vzhľadom na horninové podložie. Prierez (veľkosť) perforácie je určený veľkosťou častíc, ktoré sa majú z horninového prostredia odstrániť, nemôže byť menší ani väčší. Filter musí zabezpečiť rovnomerný prítok, aby sa v horninovom lôžku mohol vytvoriť rám filtra. V dôsledku nevhodného filtra sa v horninovom podloží vytvára takzvaný kanál, čo znamená, že pohyb vody smerom k studni neprebieha celým plášťom studne, ale len jeho určitými časťami. Pohyb a rýchlosť vody v kanáloch je v takom prípade výrazne vyššia, čoho následkom je vymývanie kanálov, ktoré časom skolabujú. To môže viesť k úbytku prítoku vody, k upchávaniu a veľkému poklesu výdatnosti, ako aj k úplnému zastaveniu dodávky vody. Filter musí byť navrhnutý a skonštruovaný tak, aby dlhodobo zabezpečil konštantnú výdatnosť studne, t.j. maximálnu možnú výdatnosť vody vyprodukovanej zo studne v nepretržitej prevádzke v porovnaní s charakteristikami zvodnenej vrstvy.
LP: lapač piesku. Je zberné miesto pre pritekajúce častice, ktoré je potrebné počas pravidelnej údržby vyprázdniť.
HS: hĺbka dna studne.
VČ: vzdialenosť čerpadla od filtrovanej časti nesmie byť menšia ako 0,5-1,0 m.
Výpočet optimálnej hĺbky studne je nasledovný: HS = PHV + D + VSH + VS + FS
Ak tieto parametre nebudú dodržané, studňa nebude spĺňať podmienky správneho prevádzkovania studne (nebude stabilná, nebude v nej nepretržitý prietok vody a časom sa zničí aj čerpadlo). Studňa je pri správnom prevádzkovaní jednou z najrýchlejšie sa vyplácajúcich investícií.
Dobre skonštruovaná studňa je nedoceniteľný poklad.
Legenda:
Vysvetliky:
- UT: úroveň terénu
- PHV: pokojová hladina vody
- FS: filtrovaná sekcia.
- LP: lapač piesku.
- HS: hĺbka dna studne.
- PHV1: prevádzková hladina vody.
- D: depresia (sanie)
- VSH: vzdialenosť sacieho hrdla čerpadla
- VČ: vzdialenosť čerpadla
