Бурения артезианских скважин

Первые бюветы с питьевой артезианской водой появились еще в Древнем Риме более 2 тысяч лет назад. Правда, они были платными, и пользоваться ими могли лишь состоятельные горожане. По мере того, как бурение скважин на воду становилось распространенной мировой практикой, бюветы обрели широкую популярность в Европе и США, а с середины 19 века – и в России.

Само слово бювет (от французского buvette) означает питейное заведение. Именно такие распивочные под открытым небом, доступные всем желающим, начали возводить в крупных французских населенных пунктах с 18 века. Сооружались он с использованием технологии каптажа, известной со времен существования Древнего Египта и Месопотамии. Она подразумевала не только прокладку подземных инженерных сетей для обеспечения напора воды, но и возведение наземных сооружений в виде беседок со скамейками и столиками.

Прототипом первых артезианских скважин для индивидуального использования на Руси являлись обычные колодцы, которые выкапывались на месте будущих поселений. Их история насчитывает более 10 веков. До сих пор в некоторых российских селах 21 июня отмечают день Федора Колодезника. Считается, что он является покровителем артезианской воды. Для того, чтобы ее найти, необходимо перед началом сооружения колодца обязательно заручиться поддержкой этого мифического героя.

Промышленное бурение на воду в России датируется 15 веком, когда первые водоподъемные скважины глубиной до 70 м были обустроены в Москве для общих нужд населения. До этого скважины, в основном, бурились для того, чтобы добывать так называемую солевую варницу или же водный раствор поваренной соли, который впоследствии выпаривался, а полученные кристаллы ценились на вес золота.

Автором метода бурения артезианских скважин с использованием воды является древнекитайский ученый Ли Пен, который придумал чередовать процессы пробивания горных пород с их увлажнением. Данная технология, описанная в старинных китайских рукописях, предусматривает, что в скважину, когда она достигает глубины 3-4 м, следует залить воду, которая поднимет на поверхность мусор, пыль и каменную крошку. Впоследствии вода вычерпывается, а очищенные таким образом стены скважины укрепляются с помощью стеблей бамбука.

В 1698 году английский изобретатель Томас Севери создал так называемый «огневой двигатель», который практически сразу же стал востребованным в такой области добычи полезных ископаемых, как бурение скважин на воду. Придуманный им механизм был первым прототипом парового двигателя, а его принцип действия основывался на том, чтобы создать напор воды в скважине за счет нагретого воздуха либо пара. Примечательно, что царь Петр I, ознакомившись с работой «огневого двигателя», был настолько впечатлен, что выписал диковинный механизм в Россию и установил его в Летнем саду Санкт-Петербурга. С весны до осени  «умная машина» бесперебойно снабжала водой 50 фонтанов.

В 1818 году французский ученый Доминик Араго настоял на создании специального фонда бурения артезианских скважин, цель которого сводилась к тому, чтобы усовершенствовать технологию добычи чистой питьевой воды. В результате уже спустя 10 лет французские компании, осуществляющие бурение на воду, поставили европейский рекорд, углубившись в земные недра на 120 м. В 1833 году он был чуть ли не втрое улучшен парижскими бурильщиками, которые сумели пробить скважину на глубину 492, 5 м. А в 1841 году французский мастер Мюло, руководивший вскрытием пласта артезианской воды на глубине 548 м, стал обладателем ордена Почетного Легиона, который на тот момент являлся высшей государственной наградой и вручался лично королем. Примечательно, что эта скважина действует по сей день, снабжая парижан 10 тысячами    м³ артезианской воды в сутки.

В 1909 году американский инженер Говард Хьюз изобрел шарошечное долото, которое позволило значительно усовершенствовать процесс бурения скважин на воду. Принцип действия этого механизма заключается в том, что ударный механизм буровой установки в прямом смысле слова буквально вгрызается в твердые пласты грунта благодаря наличию специальных шестеренок. Данная технология с успехом используется и в наши дни, позволяя добывать артезианскую воду на большой глубине и легко справляясь с твердыми горными породами, которые встречаются на пути бурения скважин.

Спустя десятилетие бурение на воду было усовершенствовано за счет изобретения так называемых кольцевых коронок, которые снабжались резцами из твердых сплавов металлов и крепились к ударному механизму.

Первый насос для подачи воды из артезианской скважины был изобретен в 1 веке до нашей эры древнегреческим механиком и математиком Ктесибием, которого по праву именуют «отцом пневматики». Созданный им поршневой насос долгие столетия являлся единственным видом подобных механизмов и использовался во многих странах мира для обеспечения водоснабжения населенных пунктов. Лишь в 19 веке ему на смену пришли паровые поршневые насосы, которые впоследствии были заменены, центробежными и роторными.

Совокупная площадь мирового артезианского бассейна на сегодняшний день составляет не менее 60 млн. к    м² . С учетом того, что запасы артезианской воды постоянно восполняются естественным путем, их, по подсчетам специалистов, хватит минимум на 500-600 лет.

Бурение скважин25.04.2014, 1318 просмотров.