I malé děti vědí, co je studna na pití, ale ne každý dospělý dokáže vysvětlit její konstrukci a princip fungování.
Stavba studny začíná studiem místa a výběrem jeho optimálního umístění. Správné řešení vám umožní vybudovat dobrou studnu, do které bude voda rychle proudit, s dostatečnou hloubkou vodního sloupce v šachtě. Musíte také vzít v úvahu vzdálenost od sanitárních zařízení: pouliční toalety, drenážní jímky, průmysl, čerpací stanice. Místo musí být umístěno na stabilním podkladu bez rizika sesuvů půdy.
Správné řešení vám umožní vybudovat dobrou studnu, do které bude voda rychle proudit
Nejdůležitějším faktem při návrhu je správné určení hloubky vodního horizontu, který bude studnu napájet po celou dobu její životnosti. Na tom závisí hloubka studny a pracnost jejího hloubení. Různé regiony se vyznačují širokou škálou výskytu podzemních vod.
Stojí za to přemýšlet, pokud existují zásoby podzemní pitné vody a lidé je aktivně využívají po tisíce let, odkud voda pochází hluboko v zemské kůře a jak se dostává do domácích studní.
Podzemní voda – kde a odkud?
Jednoduchý schematický diagram koloběhu vody v přírodě, který je vysvětlen v hodinách zeměpisu na střední škole, názorně ilustruje, jak se voda hromadí ve formě dešťových mraků a co se s ní děje poté, co spadne ve formě srážek. Přirozený mechanismus funguje velmi jasně, voda z něj na rozdíl od městských vodovodů nemizí.
Všechny vodní plochy umístěné na povrchu planety jsou napájeny srážkami a podzemními řekami. Podzemní prameny přijímají svou část vody, která se k nim dostává filtrací přes propustné vrstvy hornin
Zemská kůra se skládá ze střídajících se propustných a nepropustných vrstev hornin. Déšť a voda z tání procházejí horními vrstvami půdy ve vertikálním směru a zastavují se na úrovni husté horniny, která je zachycuje. Mastná hlína má dobrou odolnost proti vodě (tato vlastnost se aktivně používá k odvádění špinavé vody z pitných studní).
Na úrovni nepropustné horniny se voda začne šířit nikoli hluboko, ale vodorovně podél ní vzniká podzemní řeka, která teče po celé délce hustého souvrství, až najde vyústění na povrch, nebo se vlévá do tzv. hlubší vodonosná vrstva.
Hloubka studny určuje chuť, chemické složení vody a stabilitu její hladiny.
Druhy studniční vody
První vrstva vody, která se vyskytuje v malých hloubkách, se nazývá posazená voda. Důvodem jejich vzniku čočky jsou místní voděodolné plochy na malé ploše.
Svrchní podzemní voda je ve většině případů pro lidskou spotřebu nevhodná, lze ji však využít pro technické potřeby a zalévání rostlin. Veškerý odtok z povrchu půdy a všechny škodlivé látky se dostávají do posazené vody. Jedná se o skutečný chemický koktejl všeho, co se může rozpustit v dešti a roztáté vodě.
Tloušťka posazené vrstvy je malá a prohlubování studny dále pokračuje. Další vodonosná vrstva leží mezi první a druhou vrstvou nepropustných hornin. Voda v něm má stabilní chemické složení a hladinu. Většina studní se nachází ve střední vrstvě podzemní vody.
Nejhlubší vody, které lidé využívají, se získávají vrtáním konvenčních a artéských vrtů. Jsou známé svou čistotou, vynikajícím chemickým složením a stabilitou hladiny.
Studniční voda nemá vždy vynikající čistotu a chuť. Zkušení vrtaři se setkávají s případy, kdy voda z hlubinného útvaru má vysokou koncentraci solí a je zbarvena díky rozpustným látkám. Nemělo by se používat ani k zalévání, aby nedošlo k zasolení půdy. Proto existují města, která žijí z dovážené vody
Hlavní a nápadnou nevýhodou jsou vysoké náklady na výstavbu studny. Vyžaduje se celá vrtná četa a komplex specializovaného vybavení. Cena studny na místě je oprávněná pouze v případě, že horní zvodně nejsou vhodné nebo vyschly.
Poslední co do počtu a četnosti využití, ale chuťově první, je jímání vody z pramenů, které vycházejí na povrch země. Je tak čistý, že se dá pít syrový bez čištění. Pro zachycení dostatečného množství pramenité vody se k odběru vody používá metoda záchytných komor a děrovaného potrubí. Pokud voda pochází z volných hornin, je instalován pískový a štěrkový filtr.
Nejhlubší vody, které lidé využívají, se získávají vrtáním konvenčních a artéských vrtů
Výstavba pitné studny
Pokud je to možné, je pro studnu vybrán nejvyšší bod na místě, vzdálený od odvodňovacích jímek a kanalizačních budov. Nedodržení tohoto pravidla bude mít za následek vniknutí splaškové a atmosférické vody do studny. Studnu můžete kopat ručně nebo strojně. Hlavním cílem je dosažení stabilní hladiny podzemní vody. Aby bylo množství vody ve studni stabilní, musí šachta zasahovat do vodonosné vrstvy alespoň jeden metr. Pokud budete kopat pouze na vrchol vodní žíly, sebemenší pokles její hladiny povede k dočasnému nebo trvalému vysychání studny.
Čím hlouběji voda leží, tím méně závisí její zásoba vody na srážkách. Studna na velké vodě se po dešti velmi rychle naplní, ale stejně rychle vysychá i během sucha.
V rovinatých oblastech s mělkou posazenou vodou se tvoří bažinaté oblasti a bažinaté oblasti.
Hlubší toky podzemní vody jsou méně náchylné k mělčení, ale obnovení objemu trvá déle. Jsou zaznamenána fakta, kdy během letního sucha začaly v regionu vysychat studny. Hladina se začala stabilizovat měsíc a půl po prvních deštích.
Studna může být napájena z několika úrovní vodních horizontů. To se děje na sypkých písčitých půdách. Hlavní je umístěn v maximální hloubce a vlhkost se shromažďuje z horních vodonosných vrstev přiléhajících k dolu a stéká po stěnách studny
Když se dosáhne a otevře vodonosná vrstva, voda začne rychle proudit do šachty studny. Můžete pozorovat elastické proudy nebo dokonce fontány. Studna s takovým plnicím mechanismem se nazývá klíčová studna. Šachty studní jsou pečlivě prohlubovány na půdách náchylných k pohyblivému písku. Písková vrstva je skutečná houba, každý pór je naplněn vodou. Během několika minut vypustí velké množství vody smíchané s pískem a představuje nebezpečí pro pracovníka na dně. Suspenze proudí pod tlakem, dokud není šachta naplněna v jedné rovině s vodonosnou vrstvou.
Na tekutém písku nelze vodu zcela odčerpat, prohlubování se provádí, když je v dole nízká hladina vody, která omezí tlak z vodonosné vrstvy.
Kromě klíčové studny je tu prefabrikovaná. Taková studna se získá, pokud vodonosná vrstva nebyla vyklepána, ale je velmi blízko. Voda do něj bude vstupovat jak dnem, tak stékat po stěnách.
Voda se do studny dostává dnem nebo stěnami nebo kombinovaným způsobem. Mělo by jít asi 1 metr hluboko do vodonosné vrstvy.
Hloubka studny a množství vody
Výška vodního sloupce ve studni a vydatnost studny závisí na vodonosné vrstvě, na které je postavena.
Zásobní studny se plní nejpomaleji, obsahují několik metrů vody, ale pokud vše odčerpáte, hladina se za pár dní obnoví. Klíčové nádrže se plní rychleji, ale mají nízký průtok vody.
Produktivita studny závisí na vodonosné vrstvě, na které je postavena.
Ideální variantou je říční studna. Má hloubku až 30 metrů a nízkou hladinu, která neklesá po odčerpání velkých objemů vody.
V artéské studni je hladina vody v ní vždy stabilní, někdy teče pod tlakem.
Průtok studny je důležitým parametrem při instalaci domácího vodovodu ze studny. Pro kontrolu se odčerpá naměřený objem vody a zaznamená se interval, po kterém bude hladina vody obnovena.
