Studnia - wybór i lokalizacja

Za pomocą studni czerpie się wodę z warstw wodonośnych.

Poziom pierwszy, najpłytszy (do 10 m), występuje zwykle bezpośrednio pod warstwą gleby. Nie jest przykryty warstwą nieprzepuszczalną. Do tej wody się mogą dostawać różne zanieczyszczenia: składniki nawozów sztucznych z okolicznych pól, zawartość nieszczelnych szamb, itd. Ponadto poziom ten jest wrażliwy na zakłócenia stosunków wodnych. Tak jak silne opady mogą spowodować podniesienie się lustra wody, tak długotrwała susza może spowodować jej zanikanie.

Czasami wpływają na to czynniki miejscowe, np. uruchomienie w pobliżu zakładu, który do produkcji wykorzystuje dużo wody z tego poziomu, może wydatnie obniżyć jej lustro w okolicznych studniach.

Poziom drugi leży na głębokościach znacznie większych (kilkadziesiąt metrów, nawet do 100). Najczęściej jest przykryty warstwami gruntu nieprzepuszczalnego. Zasoby wody w nim są zwykle duże. Jest on też mniej narażony na zanieczyszczenia.

JAKA STUDNIA?

Studnia kopana

Ze słowem "studnia" kojarzy się głównie studnia kopana, znana od dawna. Jej głębokość nie przekracza kilku metrów poniżej powierzchni terenu. Pobiera więc wodę z poziomu pierwszego. Wykop tej studni wykonuje się najczęściej ręcznie. Następnie wpuszcza się do niego kręgi betonowe (cembrowinę). Chronią one ściany wykopu przed osypaniem. Ponadto nie dopuszczają do studni wody z warstw wyższych, jeszcze bardziej narażonych na zanieczyszczenia (mniej przefiltrowanych).

Żeby to drugie zadanie spełniały dobrze, muszą być połączone szczelnie. Do cembrowiny woda dopływa więc od dołu, przez dno wykopu. Wyłożenie tego dna żwirem przyspieszy napływanie nowej wody w miejsce pobranej, a więc i zwiększy wydolność studni. Efekt ten można jeszcze wzmóc, jeśli najniższy krąg będzie zaopatrzony w siatkę otworów (perforację). Prawo budowlane nakazuje, aby cembrowina była od góry zaopatrzona w szczelną pokrywę. W promieniu 1 m od obudowy ziemia musi być wyłożona brukiem ze spadkiem w kierunku od studni. Pod tym brukiem warto na głębokości do półtora metra ułożyć warstwę ubitej gliny.

Tradycyjnie wodę ze studni czerpano ręcznie - wiadrami, przy użyciu żurawi lub kołowrotów. W takim przypadku cembrowina musi wystawać ponad powierzchnię terenu co najmniej 90 cm. Obecnie używa się raczej ssącej pompy elektrycznej. W takim przypadku wystarczy, jeśli cembrowina będzie wystawała 20 cm ponad powierzchnię terenu. Inny sposób czerpania wody z poziomu pierwszego to studnia z filtrem wbijanym.

Stanowi ją po prostu kilkumetrowy odcinek rury stalowej średnicy około 5 cm. W dolnej części jest ona perforowana, tak że tworzy się rodzaj filtru. Poniżej niego jest zakończona stożkiem (świdrem). Rurę wbija się (wkręca) w ziemię tak głęboko, aż filtr znajdzie się w warstwie wodonośnej. Taką studnię umieszcza się raczej w gruncie niezbyt zwartym, np. piaszczystym. W innym w trakcie wbijania (wkręcania) mogłoby dojść do uszkodzenia dolnego odcinka, osłabionego perforacją.

Studnia wiercona z pompą samozasysającą

Górną, wystającą z ziemi część rury obejmuje się kołnierzem betonowym, opartym o powierzchnię gruntu, i do niego przymocowuje pompę ssącą. Może być np. ręczna z opuszczanym tłokiem i dźwignią boczną, czyli każdemu chyba znana z widzenia abisynka. Obecnie częściej jednak stosuje się pompę elektryczną. Do głębszych, korzystniejszych warstw wodonośnych sięga studnia wiercona, zwana też głębinową lub rurową.

Umieszcza się ją w otworze wykonanym specjalnym urządzeniem - wiertnicą. Zestaw składa się z dwóch rur - osłonowej, sięgającej w pobliże warstwy wodonośnej, i teleskopowo ją przedłużającej filtracyjnej, wnikającej w warstwę wodonośną. Wokół tej rury wykonuje się zazwyczaj tzw. obsypkę z grubego żwiru, wprowadzanego przy użyciu węża. Podobnie jak warstwa żwiru na dnie studni kopanej, usprawnia ona dopływanie wody.

Górne zakończenie rury osłonowej jest osadzone w obejmie nośnej. Obejma może być wykonana z betonu, ale dostępne są też gotowe, z tworzywa sztucznego. Mieszczą się w niej przyłącza wodne z zaworem odcinającym i elektryczne. Powierzchnia ziemi wokół obejmy powinna być, jak zwykle, w promieniu 1 m wyłożona brukiem ze spadkiem od studni.

Głębokość poziomu wodonośnego przekracza w tym przypadku, czasem znacznie, 10 m. Niemożliwe jest więc zasysanie wody. Przypomnijmy: teoretycznie możliwe jest tylko do tej właśnie wysokości, a praktycznie trzeba jako granicę przyjąć 8 m. Dlatego na dno studni opuszcza się głębinową pompę tłoczącą. Ma ona zwykle postać wydłużonego walca. Do zastosowań domowych średnica pompy nie przekracza 10 cm, by luźno wchodziła do rury o takiej średnicy wewnętrznej. Długość - od niespełna pół do przeszło jednego metra. Dająca się uzyskać wysokość podnoszenia wody przekracza zwykle 50 m, ale bywa i dużo ponad 100 m.

Pompa jest zaopatrzona w króciec do przyłączania wodnego przewodu tłocznego, przyłącze elektryczne i uchwyt do linki nośnej, oczywiście nierdzewnej, służącej do opuszczania i wyciągania urządzenia. Zdarza się, że choć w miejscu wiercenia warstwa wodonośna drugiego poziomu znajduje się głęboko, gdzieś w otoczeniu wznosi się (tzw. niecka artezyjska).

Studnia wiercona z pompą głębinową

Pod ciśnieniem wody z tych "skrzydeł" podnosi się także woda w wywierconym otworze. Można w niego wpuścić samą rurę filtracyjną. Wystarczy pompa ssąca, rura osłonowa jest zbędna. Mamy więc układ jak w przypadku studni z filtrem wbijanym. Wykonanie studni kopanej i z filtrem wbijanym, pobierających wodę z pierwszego poziomu wodonośnego, nie wymaga żadnych zezwoleń. Natomiast na studnię wierconą głębokości powyżej 30 m trzeba uzyskać tzw. operat wodnoprawny. Regulują to przepisy Prawa wodnego oraz Prawa górniczego i geologicznego.

Umiejscowienie, urządzenia dodatkowe

Lokalizacja studni musi uwzględniać dostępność warstwy wodonośnej (głównie jej głębokość) oraz bezkolizyjność i odległość od możliwych źródeł zanieczyszczeń.

Miejsce najdogodniejsze z punktu widzenia dostępności wody powinien wskazać hydrolog, na podstawie rozpoznania dokonanego w otoczeniu działki. Warstwy gruntu jednak nie układają się regularnie. Toteż może się np. okazać, że warstwa wodonośna leży głębiej, niż on ustalił, albo grunt okazał się nieodpowiedni. Dlatego nie tylko przyszli mieszkańcy, ale nawet niektórzy specjaliści zdają się czasem na opinie radiestetów. Jak dotąd wprawdzie nie udało się znaleźć racjonalnych podstaw ich zdolności, ale trudno z tego tylko powodu odrzucić lata, a nawet wieki doświadczeń potwierdzających skuteczność różdżkarstwa.

W większości instalacji uzupełnienie studni, z której wodę na potrzeby domowe czerpie się przy użyciu pompy elektrycznej, stanowi hydrofor. Pobieranie wody bowiem przebiega bardzo nieregularnie. Przez długi czas może ona nie wypływać wcale, a potem jednocześnie jeden z domowników bierze prysznic, drugi zaczyna zmywać naczynia, trzeci spuszcza wodę w ubikacji. Do takich zmiennych obciążeń trudno dostosować pracę pompy. Dlatego między nią a instalacją umieszcza się zwykle zamknięty zbiornik (hydrofor), w którym nad powierzchnią wody znajduje się warstwa powietrza ("poduszka"). Podczas pompowania wody ze studni powietrze to ulega sprężeniu.

Kiedy ciśnienie osiągnie zadaną wartość, pompa zostaje wyłączona. Pobór wody odbywa się pod działaniem tego ciśnienia. Maleje ono w miarę jak ubywa wody w hydroforze. Kiedy spadnie do zaprogramowanej wartości, pompa zostaje uruchomiona i cykl się powtarza.

W hydroforach tradycyjnych zbiornik miał pojemność 100-300 l. Obecnie stosuje się zestawy hydroforowe (pompa i zbiornik), w których zbiornikiem wody jest worek gumowy (w obudowie metalowej) o pojemności kilkudziesięciu litrów. Znane są też konstrukcje, w których pompa ssąca i zbiornik ciśnieniowy tworzą jeden zwarty zespół, mieszczący się nawet w szafce pod zlewozmywakiem. Stało się to możliwe dzięki wykorzystaniu zaawansowanej elektroniki sterującej silnikiem pompy.

Na własną studnię musimy się decydować, jeśli w pobliżu nie ma sieci wodociągowej. Bywa także, że np. do podlewania rozległej działki potrzebujemy dużej ilości wody, która nie musi być takiej jakości, jaką zapewnia zakład wodociągowy. Nie musi więc również być tak droga. Tańsze może się okazać wybudowanie studni, z której będziemy pobierali wodę do takich zastosowań. To pewniejsze niż korzystanie z deszczówki, z której też zresztą nie ma powodu rezygnować. Ponadto studnia częściowo nas uniezależnia od możliwych przerw w dostawie wody z sieci.