Foraje apa

In executarea forajului pentru apa nu este suficienta numai cunoasterea temeinica a forarii ci si cunoasterea legilor care guverneaza circulatia apelor subterane ce formeaza obiectul forajului.

Aceasta cunoastere este furnizata de hidrogeologie care determina parametrii tehnici ai forajului asigurand premisele reusitei lucrarii de foraj.

Hidrogeologia este stiinta care se ocupa de studiul apelor subterane sub aspectul originii, repartitiei si curgerii lor sub suprafata solului.

Forajele pentru alimentari cu apa pot fi executate prin mai multe metode:

- in sistem uscat (rotativ sau percutant)

- in sistem hidraulic rotativ (cu circulatie directa sau indirecta) sau percutant.

Forajele de mica adancime (aproximativ 50 m), se executa cel mai bine in sistem uscat, deoarece nu sunt deteriorate stratele acvifere interceptate, desi prezinta dezavantajul timpului, un astfel de foraj necesitand aproximativ o saptamana. Cu o instalatie mecanica, in sistem rotativ cu circlatie directa, un astfel de foraj ar fi definitivat in 2 zile daca fluidul de foraj a fost facut corespunzator si timpul necesar limpezirii nu este mare.

Forajele de medie adancime (100m) si cele de mare adancime se executa cu instalatii mecanice cu circulatie directa sau inversa, in functie de scopul urmarit si de zona cercetata.

La executia unui foraj pentru alimentare cu apa se tine cont de mai multe elemente constructive:

* alegerea metodei de foraj este influentata de studiul hidrogeologic, zona, diametrul de sapare si tubare, debitul de apa necesar etc.

* alegerea fluidului de foraj, utilizat pentru indepartarea detritusului si pentru stabilizarea gaurii de sonda; alaturi de apa dulce se folosesc diversi aditivi, precum fosfati anorganici, bentonita, argila, materiale de ingreunare, materiale de combatere a pierderilor de circulatie, etc.

Proprietatile fluidului de foraj trebuie sa fie mentinute intre limite care sa permita indepartarea lor completa din sonda si sa nu strice eficienta si calitatea forajului.

Densitatea fluidului de foraj trebuie sa se incadreze intre 1121 – 1362 kg/m³ (se masoara cu balanta de noroi);

Vascozitatea 32-40 secunde (se masoara cu palnia Marsh);

Filtrarea sau turta de colmataj 2.38 mm turta cu 20 cm³ filtratul (se masoara cu presa filtru);

Continutul de nisip 2-4% din volum (se masoara cu trusa pentru determinarea continutului de nisip).

Aceste proprietati ale fluidului de foraj trebuie sa fie determinate la fiecare 15 m de foraj sau la fiecare 4 ore de circulatie, oricare este mai frecventa.

* alegerea coloanei de exploatare, de cele mai multe ori din PVC si in cazuri deosebite din INOX. Trebuie sa fie continua si etansa de la un capat la altul, cu exceptia zonei filtrelor sondei.

* alegerea filtrelor; diametrul filtrului selectat trebuie sa aiba o marime minima care sa permita mentinerea unei viteze de intrare prin fante de 0.03-0.45 m/s sau mai mica si o viteza verticala prin interiorul tubului filtrului nu mai mare de 1.5 m/s.

Filtrele trebuie pozitionate numai in dreptul stratelor acvifere iar marimea fantelor se alege in functie de granulometria stratului acvifer.

* alegerea pietrisului margaritar filtrant; alegerea grosimii pietrisului filtrant imprejurul filtrului se face in functie de caracteristicile individuale ale acviferului si in functie de modalitatea de executie a forajului.

Grosimea poate varia de la un minim de 4-5 cm pe raza pana la un optim de 10 cm pe raza. Pietrisul trebuie plasat in spatiul inelar adiacent filtrului sondei si trebuie sa se extinda deasupra lui cu 3-5m.

Cele mai uzuale sorturi de pietris margaritar folosite in Romania sunt 1-3 mm pentru acvifere alcatuite din nisipuri fine si medii, sort 2-5 pentru acvifere alcatuite din nisipuri grosiere cu rar pietris mic si sort 3-7 pentru nisip grosier cu pietris.

Izolarea stratelor productive de stratele poluate

Izolarea se face cel mai uzual folosind un dop de argila cu lungimi de 2-5 m in functie de lungimea forajului si cu dop de lapte de ciment de 3-10m.

Laptele de ciment se face folosind aproximativ 20 l apa la 50 kg ciment rezultand o greutate specifica de 1,9 kg/dm3. Se poate adauga maxim 8% bentonita si 2% clorura de calciu. Izolarea trebuie sa fie executata astfel incat sa asigure o izolare completa a spatiului inelar dintre coloana si gaura de sonda.

Liftarea si limpezirea sondei


Sonda va fi pompata in sistem aer-lift cu debite crescatoare si in mai multe reprize pana cand apa va fi limpede si lipsita de fractii solide.

Daca sonda nu a fost decolmatata se introduce solutie de tripolifosfat de sodiu si se reia operatiunile de dezvoltare descrise anterior.

Ultima etapa a dezvoltarii sondei consta in verificarea acumularii de sediment in decantor. Acesta trebuie curatat de materialul solid.

Efectuarea testelor de pompare

Dupa finalizarea operatiunilor de dezvoltare a putului si verificarea acumularii de sediment se vor efectua testele de pompare. Acestea constau in realizarea pretestului, testului de eficienta si a testului de performanta.

Dupa instalarea pompei submersibile, inainte de inceperea pretestului de pompare se va masura nivelul piezometric din put care va fi raportat ca nivel piezometric initial.

Se va efectua pretestul de pompare care are rolul de calibrare a instrumentelor de masura si de a regla treptele de debit.

La finalizarea pretestului se va lasa o perioada de 6 ore de revenire a nivelului apei din put.

Dupa revenirea de nivel de 6 ore se va porni testul de eficienta. Acesta consta in pomparea continua a putului cu 3-4 trepte de debit constante a cate doua ore fiecare treapta de debit. Testul va incepe cu cu debitul cel mai mic si se va finaliza cu debitul cel mai ridicat.

In timpul pomparii putului se vor efectua masuratori sistematice de nivel si debit.

La finele pomparii pentru eficienta, sonda va fi lasata 6 ore pentru revenirea catre nivelul piezometric initial.

In timpul revenirii se vor efectua observatii sistematice de nivel piezometric.

Pe baza datelor obtinute in urma testului de eficienta se va calcula eficienta putului pentru debitul de exploatare.

Sonda va functiona in parametrii optimi atunci cand pentru debitul de exploatare solicitat, eficienta nu va fi mai mica de 60 %.

Testul de performanta consta in pomparea neintrerupta a putului cu debitul constant de productie timp de 24 de ore si in revenirea timp de 12 ore catre nivelul piezometric initial.

In timpul testului de performanta se vor efectua masuratori sistematice de debit si nivel dinamic.

Aceleasi masuratori de nivel dinamic se vor efectua pe parcursul celor 12 ore de revenire.

In timpul testului de performanta se vor efectua masuratori sistematice asupra continutului de nisip in apa.

La interval de o ora de la inceperea pomparii si cu o ora inainte de oprire, se vor recolta probe de apa in vederea efectuarii analizelor chimice si biologice.

Dupa finalizarea testelor de pompare datele obtinute se vor prelucra pentru determinarea atat a parametrilor hidraulici ai stratului acvifer, a debitului si conditiilor optime de exploatare cat si a zonelor de protectie sanitara.

Sterilizarea

Se face pentru a indeparta contaminarea bacteriologica, care poate face ca apa produsa de sonda sa nu fie sigura pentru consumul uman. Solutia de clor utilizata pentru dezinfectarea sondei trebuie sa aiba asemenea volum si tarie, si trebuie sa afie astfel aplicata, incat concentratia finala de 50 mg/l clor activ sa fie obtinuta pentru intreaga adancime de apa a sondei. Solutia trebuie sa ramana 24 ore in sonda dupa care se pompeaza pana la curatirea completa a apei.

 

Servicii

Hidrogeofor