Dziļurbuma izveides process

Kur var veikt dziļurbumu un cik ilgu laiku tas prasīs?

Dziļurbumus mēs veicam ar urbšanas iekārtu, kura uzmontēta uz smagās automašīnas. Līdz ar to ir nepieciešama ērta pieeja plānotajai urbšanas vietai. Ja urbums plānots vietā ar blīvu apbūvi, vispirms tiek veikta vietas apskate un iespēju apzināšana. Paša dziļurbuma izveide objektā vidēji aizņem 2-7 dienas vai vairāk, ja urbuma dziļums pārsniedz 100 m. Galvenie faktori, kas ietekmē nepieciešamo laiku, ir urbuma dziļums un ieži, ar kuriem sastopamies urbšanas gaitā. Ir vēlams, lai urbšanas vietā būtu pieejams elektrības pieslēgums un tehniskais ūdens, jo urbšanas procesā tiek izlietoti vairāki kubikmetri ūdens. Izlīdz arī dīķis, grāvis vai draudzīgs kaimiņš.

Apvalkcaurules

Urbumu aprīkojumam piedāvājam trīs veidu apvalkcaurules, kas atšķiras ar mehānisko un ķīmisko izturību, kā arī izmaksām:

• Nerūsējošā tērauda – Visaugstvērtīgākais no mūsu piedāvātajiem materiāliem  – gan mehāniskā izturība, gan ķīmiskā noturība ir izcila. Ražotāji min cauruļu mūža ilgumu līdz 100 gadiem. Pagaidām tās esam izmantojuši 20 gadus un problēmu nav bijis, kā arī prakse rāda, ka vēl darbojas 70-jos gados ierīkotie dziļurbumi.
• Polivinilhlorīda  jeb plastmasas (PVC) – To priekšrocības ir zemāka cena un ķīmiskā noturība (neietekmē iegūstamā ūdens kvalitāti), kā arī pie pareizas un veiksmīgas uzstādīšanas kalpošanas laiks ir ievērojams (50+ gadi). PVC cauruļu mīnuss ir vāja mehāniskā izturība, kas var radīt problēmas pie dziļāku urbumu izveides, it sevišķi caururbjoties dolomītiem, kā arī ja plānoti citi celtniecības darbi tuvumā, piemēram, rakšanas darbos ar ekskavatoru jāievēro lielāka piesardzība, lai netīšām netraumētu caurules.
• Melnā tērauda – augsta mehāniskā izturība, taču dzelzs laika gaitā korodē, kas pasliktina ūdens kvalitāti un samazina maksimālo kalpošanas ilgumu (35-45 gadi).

Pielietojamo cauruļu diametrs ir atkarīgs no izvēlētās urbuma konstrukcijas, apvalkcauruļu veida un nepieciešamā ūdens ieguves apjoma. Lai ievietotu augstas ražības sūkni (6”), ekspluatācijas kolonnai jābūt 168 mm diametrā, vidējas ražības sūknim (4”) 125-140 mm diametrā, bet mazas jaudas sūkņiem (3”) pietiek ar ekspluatācijas kolonnu 114 mm diametrā. Veidojot dziļākus urbumus, tiek pielietota teleskopiska cauruļu konstrukcija. PVC apvalkcaurulēm visbiežāk tā ir 125/89/60 mm diametru kombinācija, bet tērauda vai nerūsējošā tērauda caurulēm attiecīgi 168/140/129/ vai 114/89/60 mm.

Ūdens kvalitāte

Ierīkotajā urbumā iegūstamais ūdens ir ar tādu ķīmisko sastāvu, kāds vēsturiski izveidojies konkrētajā vietā un iežu horizontā. Urbšanas process ūdens ķīmisko sastāvu neietekmē. Atbilstoši  MK noteikumiem Nr.671 „Dzeramā ūdens obligātās nekaitīguma prasības, monitoringa un kontroles kārtība” nosacījumiem tiek veiktas ūdens ķīmiskās un bakterioloģiskās analīzes. Kopumā Latvija ir bagāta ar labas kvalitātes dzeramo pazemes ūdeni. Uz vispārējā fona raksturīgs ir paaugstinātais dzelzs saturs ūdenī, kura koncentrācija visbiežāk ir 0,4-1,5 mg/l robežās, taču mēdz būt arī lielāka. Pieļaujamā maksimālā koncentrācija noteikta 0,2 mg/l. Pati par sevi paaugstināta divvērtīgo un trīsvērtīgo dzelzs katjonu klātbūtne ūdenī nav cilvēka organismam kaitīga, taču, saskaroties ar atmosfēras skābekli, notiek dzelzs oksidācija, ūdens iekrāsojas brūngans, kā arī veidojas izgulsnējumi uz santehnisko iekārtu virsmām. Otra izplatītākā problēma ir paaugstināta ūdens cietība. Tā novērojama pārsvarā Viduslatvijas zemienes rietumu daļā, Rīgu ieskaitot. Ūdens paaugstināto cietību nosaka kalcija un magnija sāļu saturs, kurš sulfātu savienojumu veidā ūdenī nonāk, izšķīstot zemes slāņos sastopamajiem ģipšakmeņiem. Ūdens bakterioloģiskās analīzes tiek veiktas nolūkā pārliecināties, ka dzeramais ūdens nav inficēts ar cilvēka organismam kaitīgām baktērijām, piemēram, enterokoki, koliformas un Escherichia coli. Dabīgos apstākļos pazemes ūdenī šādu baktēriju nevar būt. Tās tur var nokļūt vienīgi ilgākā laika posmā infiltrējoties piesārņotiem virsmas ūdeņiem vai gruntsūdeņiem, ja ūdens horizonts ir vāji aizsargāts ar ūdeni necaurlaidīgiem slāņiem vai arī ja nekvalitatīvi veikta urbuma apvalkcauruļu cementācija. Areālos, kur pazemes ūdeņos ir paaugstināta sulfātu klātbūtne, novērojama anaerobo sulfātreducētāju baktēriju aktīva darbība, kā rezultātā veidojas sērūdeņradis, un ūdens iegūst specifisku smaku. Īpaši aktīvi tās vairojas siltā ūdens boileros.

Ūdens kvalitāti iespējams uzlabot, pielietojot attiecīgus filtrus. Dzelzs satura samazināšanai un sērūdeņraža neitralizācijai var pielietot veikalos pieejamos kārtridžus. Ievērojami dārgāka, toties efektīvāka un ražīgāka ir stacionāri uzstādāma ūdens filtrēšanas iekārta, kura ūdeni gan mīkstina, gan dzidrina, gan atdzelžo – piemēram, iekārta CL135B.

Pazemes ūdens un tā ieguve

Ūdens, kas ir visas dzīvības pamatelements, dabā atrodas nemitīgā kustībā. No zemes virsmas un okeāniem, pat no Antarktīdas ledājiem tas iztvaiko, uzkrājas atmosfērā un mākoņu veidā, vēju nests, nokļūst tālu prom no savas pirmvietas, lai kā lietus vai sniegs dotu valgmi kādam izslāpušam dabas nostūrim pavisam citā kontinentā. Daļu atmosfēras nokrišņu asimilē augu valsts, daļa ar virsmas noteci nokļūst upēs un ezeros, daļa atkal iztvaiko, bet daļa ūdens iefiltrējas augsnē un nonāk gruntsūdeņos. Latvijā gada vidējo nokrišņu summa parasti ir 650-750 mm robežās, aptuveni trešdaļa no tās nokļūst gruntsūdeņos. Tā kā Saules radiācija pie mums ir paskopa, atmosfērā iztvaiko ievērojami mazāk, un pazemes ūdeņi ik gadus papildinās ar svaigu, praktiski nemineralizētu ūdeni, Ūdens, filtrējoties caur Zemes iežiem, bagātinās ar minerālvielām un top par dzeramo ūdeni gan cilvēkam, gan floras un faunas pasaulei. Pilnīgi pretēji procesi vērojami t.s. arīdā klimata apgabalos, kur nokrišņu ir ievērojami mazāk, Saules aktivitāte lielāka, tāpēc ūdens iztvaikošana dominē pār ūdens infiltrāciju pazemes ūdeņos, tajos formējas iesāļūdeņi vai sāļūdeņi, kuri vairs nav lietojami kā dzeramais ūdens. Šī problēma skar daudzas valstis Āzijā, Āfrikā un Latīņamerikā.

        Baltijas valstu reģions ir ļoti bagāts ar pazemes saldūdeni. Atmosfēras ūdens, nokļuvis gruntsūdeņos, turpina filtrēties cauri dažāda litoloģiskā sastāva iežiem uz dziļākiem slāņiem jeb ūdens horizontiem. Ūdens horizontus ģeologi klasificē pēc iežu filtrācijas īpatnībām un ģeohronoloģiskā vecuma. Ūdens ieguve horizontos pārsvarā notiek no smilšakmeņiem vai plaisainiem dolomītiem. Horizontus vienu no otra visbiežāk atdala sprostslāņi ar ļoti vāju ūdens caurlaidību – māli, merģeļi, aleirolīti. Gruntsūdeņos sastopamais ūdens parasti ir bez hidrostatiskā spiediena. No tiem infiltrējies dziļākos horizontos, ūdens jau ir zem spiediena, un šādus pazemes ūdeņus dēvē par artēziskiem. Latvijas teritorijā ir izdalīti 15 artēziskie ūdens horizonti, kuri kopumā veido aktīvās saldūdens apmaiņas zonu līdz 350 m dziļumam un ir Baltijas artēziskā baseina sastāvdaļa. Ģeohronoloģiski tie pārsvarā piesaistīti devona perioda nogulumiežiem, kuru vecums ir 350-400 miljoni gadu. Latvijā visplašāk izmantotie ir augšējā devona Gaujas, Pļaviņu un Daugavas ūdens horizonti. Pēc ķīmiskā sastāva tie ir hidrokarbonātu – kalcija – magnija tipa ūdeņi ar mineralizāciju līdz 0,6 g/l, cietību 5-8 mg-ekv/l un paaugstinātu dzelzs saturu 0,4-1,5 mg/l. Pjezometriskie ūdens līmeņi atkarībā no reljefa  urbumos visbiežāk ir robežās 5-20 m no zemes virsmas, zemākajās vietās tie var fontanēt, bet Gaujas senlejas tuvumā ūdens līmenis var būt ļoti zems – 70-90 m no zemes virsmas.

      Ūdensieguves urbumi (jeb artēziskās akas, dziļurbumi) visbiežāk ir teleskopiskas uzbūves vertikālas cauruļu konstrukcijas, kas sastāv no ekspluatācijas kolonnas, kura ir iecementēta izurbtajos iežos, un filtra kolonnas, kas caur ekspluatācijas kolonnu ielaista zem tās atsegtajā ūdens horizontā. Urbumos izmantotās caurules var būt plastmasas (PVC), melnā tērauda, nerūsējošā tērauda vai arī pielietota to kombinācija. Intervāls ūdens horizonta iežos, no kura tiek ņemts ūdens, ir aprīkots ar filtru. Tas var būt filtra kolonnas caurules daļa, kura ir vienkārši saperforēta, saperforēta un papildus noklāta ar smalku sietu, tie var būt attiecīga diametra rūpnieciski izgatavoti speciāli spraugu filtri vai arī sieta/spraugu filtri ar grants apbērumu (saukti par Džonsona filtriem). Konkrēta filtra pielietojums atkarīgs no ūdens horizonta litoloģiskās uzbūves un iegūstamā ūdens daudzuma.

      Ja no ierīkotā urbuma paredzēts iegūt 100 un vairāk m³/dnn, vai arī vienuviet ierīkoti vairāki urbumi, kuri summāri dod vairāk par 100 m³/dnn, šādu urbumu vai to kopu sauc par pazemes ūdeņu atradni jeb ūdensgūtni. Ar likumdošanas normatīvajiem aktiem noteikts, ka šādā gadījumā nepieciešams papildus veikt hidroģeoloģisko izpēti, datormodelēšanu ieskaitot, lai ar iegūtajiem hidroģeoloģiskajiem parametriem noteiktu pazemes ūdeņu krājumus ilgākam laika posmam (25 gadi) un ekspluatējot nepieļautu to izsīkšanu. Uz iegūto datu bāzes Valsts vides dienests izsniedz lietotājam pazemes ūdeņu atradnes pasi.Ūdensieguves urbumi tiek ierīkoti, izmantojot speciālas mehāniskās urbšanas iekārtas, pielietojot tiešās skalošanas metodi. 

       Vienkāršākais un arī lētākais variants kā iegūt pazemes ūdeni, ir ierīkot spici. To iespējams ierīkot tikai vietās, kur gruntsūdeņi atrodas smilšainos nogulumos un ūdens līmenis ir tuvu zemes virsmai. Parasti tā ir 50-60 mm diametra tērauda caurule, kuras lejas daļa aprīkota ar sieta filtru. Cauruli ar ūdens sūkņa palīdzību ieskalo smiltī 5-10 m dziļumā un pievieno pie vakuumsūkņa. Taču jāņem vērā, ka gruntsūdeņi nav pasargāti no ķīmiskā un bakteriālā piesārņojuma.