Ásott kutakSzerkesztés
A legutóbbi évszázadokig minden mesterséges kút szivattyú nélküli, kézzel ásott, különböző fejlettségi fokú kút volt, és ezek ma is nagyon fontos ivóvízforrást jelentenek egyes fejlődő vidéki területeken, ahol rutinszerűen ásnak és használnak ilyeneket. Elengedhetetlenségük miatt számos irodalmi hivatkozás született rájuk, szó szerinti és átvitt értelemben is, beleértve a bibliai utalást arra az esetre, amikor Jézus találkozott egy nővel Jákob kútjánál (János 4:6), valamint a “Ding Dong Bell” gyermekverset egy macskáról a kútban.
A kézzel ásott kutak olyan ásatások, amelyek átmérője elég nagy ahhoz, hogy egy vagy több ember ásóval leásson a talajvízszint alá. Az ásást vízszintesen megtámasztják, hogy elkerüljék a földcsuszamlást vagy az eróziót, amely veszélyezteti az ásó embereket. Az ásatásokat kővel vagy téglával lehet bélelni; a bélésnek a talajfelszín fölé történő, a kút körüli falat alkotó meghosszabbítása a szennyeződés és a kútba esés okozta sérülések csökkentésére szolgál. Egy modernebb módszer, az úgynevezett caissoning vasbeton vagy sima beton előregyártott kútgyűrűket használ, amelyeket a gödörbe engednek le. A kútfúró csapat a vágógyűrű alatt ás, és a kútoszlop lassan lesüllyed a víztartó rétegbe, miközben megvédi a csapatot a kútfúrás beomlásától.
A kézzel ásott kutak olcsóak és alacsony technológiai színvonalúak (a fúráshoz képest), mivel a fejlődő országok vidéki területein főként kézi munkaerő felhasználásával jutnak talajvízhez. Ezeket nagyfokú közösségi részvétellel, vagy a kézzel fúrt kutakra szakosodott helyi vállalkozók építhetik. Sikeresen fúrták ki őket 60 méteres mélységig (200 láb). Alacsonyak az üzemeltetési és fenntartási költségeik, részben azért, mert a víz szivattyú nélkül, kézi bányászással nyerhető ki. A víz gyakran víztartó rétegből vagy talajvízből származik, és könnyen mélyíthető, amire szükség lehet, ha a talajvízszint csökken, a béléscsőnek a víztartó rétegbe történő további teleszkópos mélyítésével. A meglévő kézzel ásott kutak hozama javítható mélyítéssel vagy függőleges alagutak vagy perforált csövek bevezetésével.
A kézzel ásott kutak hátrányai számosak. Kézzel ásott kutakat nem praktikus olyan területeken ásni, ahol kemény kőzet van jelen, és még a kedvező területeken is időigényes lehet az ásás és a vezetékezés. Mivel ezek a kutak sekély víztartó rétegeket használnak ki, a kút érzékeny lehet a hozamingadozásra és a felszíni vizek, beleértve a szennyvizet is, esetleges szennyeződésére. A kézzel ásott kutak építése általában jól képzett építőcsapat alkalmazását igényli, és a fejlődő országokban élő emberek számára nagy lehet a tőkebefektetés az olyan berendezésekre, mint a betongyűrűs formák, nehéz emelőberendezések, kútakna-zsaluzatok, motoros víztelenítő szivattyúk és üzemanyag. A kézzel ásott kutak építése veszélyes lehet a kútfúrás beomlása, a leeső tárgyak és a fulladás miatt, beleértve a víztelenítő szivattyúk kipufogógázait is.
A Woodingdean Water Well, amelyet 1858 és 1862 között ásott kézzel, a legmélyebb kézzel ásott kút 392 méterrel (1,285 láb). A Kansas állambeli Greensburgban található Big Well-t a világ legnagyobb kézzel ásott kútjaként tartják számon, 109 láb (33 m) mélységével és 32 láb (9,8 m) átmérőjével. A kairói citadellában található József-kút azonban 280 láb (85 m) mélységével és az olaszországi Orvietóban 1527-ben épült Pozzo di S. Patrizio (Szent Patrik-kút) 61 méter (200 láb) mélységével és 13 méter (43 láb) szélességével mindkettő nagyobb.
Hajtott kutakSzerkesztés
A hajtott kutak nagyon egyszerűen létrehozhatók a szilárdulatlan anyagban egy kútfúrószerkezettel, amely egy edzett hajtópontból és egy képernyőből (perforált csőből) áll. A pontot egyszerűen beverik a talajba, általában egy állvánnyal és meghajtóval, és szükség szerint csőszakaszokkal egészítik ki. A meghajtó egy súlyozott cső, amely a behajtandó cső fölé csúszik, és többször ráejtik. Ha talajvízzel találkoznak, a kutat kimossák az üledéktől, és szivattyút telepítenek.
Fúrt kutak Szerkesztés
A fúrt kutakat általában vagy felsőfejes forgó stílusú, vagy asztali forgó, vagy kábeles szerszámos fúrógépekkel hozzák létre, amelyek mindegyike olyan fúrószárat használ, amelyet elforgatnak, hogy vágóhatást fejtsenek ki a formációban, innen a fúrás kifejezés.
A fúrt kutak feltárása történhet egyszerű kézi fúrási módszerekkel (csigafúrás, iszapolás, sugárzás, fúrás, kézi ütés) vagy gépi fúrással (forgó, ütéses, lyukkal lefelé fúró kalapács). A mélyfúrásos forgó fúrási módszer a legelterjedtebb. A forgófúrás a képződménytípusok 90%-ában alkalmazható.
A fúrt kutak sokkal mélyebbről tudnak vizet nyerni, mint az ásott kutak – gyakran több száz méter mélyről.
Elektromos szivattyúval ellátott fúrt kutakat világszerte használnak, jellemzően vidéki vagy ritkán lakott területeken, bár sok városi területet részben kommunális kutakkal látnak el. A legtöbb sekély kútfúrógépet nagy teherautókra, pótkocsikra vagy lánctalpas járművekre szerelik. A vízkutak mélysége általában 3 és 18 méter között mozog, de egyes területeken 900 méternél is mélyebbre nyúlnak.
A forgó fúrógépek egy szegmentált acél fúrószálat használnak, amely jellemzően 6 m-es (20 láb) horganyzott acélcső szakaszokból áll, amelyeket összefűznek, és amelyek alsó végén egy fúrófej vagy más fúróeszköz van. Egyes forgó fúrógépeket úgy terveztek, hogy a tényleges fúrólyuk fúrásával egyidejűleg (fúrással vagy fúrással) acél burkolatot helyeznek a kútba. A fúrás során levegőt és/vagy vizet használnak keringtető folyadékként a forgács kiszorítására és a fúrófejek hűtésére. A forgatásos fúrás egy másik formája, az úgynevezett iszapos fúrás, egy speciálisan gyártott iszapot vagy fúrófolyadékot használ, amelyet a fúrás során folyamatosan változtatnak, hogy folyamatosan elegendő hidraulikus nyomást tudjon létrehozni a furat oldalfalainak nyitva tartásához, függetlenül attól, hogy a kútban van-e burkolat. Általában a szilárd kőzetbe fúrt fúrólyukakat a fúrás befejezéséig nem burkolják be, függetlenül az alkalmazott gépektől.
A fúrógépek legrégebbi formája a kábeles szerszám, amelyet még ma is használnak. Kifejezetten a fúrófejnek a fúrólyukba történő emelésére és leeresztésére tervezték, a fúrófej a fúrófej felemelkedését és leeresztését okozza a lyuk aljára, és a kábel kialakítása miatt a fúrófej körülbelül 1⁄4 fordulatot tesz leejtésenként, ezáltal létrehozva a fúrási műveletet. A forgó fúrással ellentétben a kábeles szerszámos fúrás megköveteli a fúrási művelet leállítását, hogy a fúrólyukból ki lehessen üríteni a fúrási maradékot vagy a fúrószerszámot.
A fúrt kutakat általában gyárilag készített csővel burkolják, amely általában acél (légforgatós vagy kábeles fúrásnál) vagy műanyag/PVC (iszapforgatós kutaknál, a szilárd kőzetbe fúrt kutaknál is jelen van). A burkolatot a burkolat szegmenseinek kémiai vagy hőhegesztéssel történő összehegesztésével építik. Ha a burkolatot a fúrás során szerelik be, a legtöbb fúrógép a fúrólyuk előrehaladásával a földbe hajtja a burkolatot, míg néhány újabb gép lehetővé teszi, hogy a burkolatot elforgassák és a közvetlenül alatta haladó fúrófejhez hasonló módon fúrják a formációba. A PVC-t vagy műanyagot általában hegesztik, majd a fúrt kútba leeresztik, függőlegesen egymásra helyezve, a végeiket egymásba illesztve és vagy ragasztva, vagy összeillesztve. A burkolatszakaszok általában 6 méter (20 láb) vagy annál hosszabbak, és 6-12 hüvelyk (15-30 cm) átmérőjűek, a kút rendeltetésétől és a helyi talajvízviszonyoktól függően.
A kutak felszíni szennyeződését az Egyesült Államokban általában felszíni tömítéssel ellenőrzik. Egy nagy lyukat fúrnak egy előre meghatározott mélységig vagy egy határoló képződményig (például agyag vagy alapkőzet), majd ettől a ponttól kezdve egy kisebb lyukat készítenek a kút számára. A kutat általában a felszíntől lefelé a kisebb lyukba burkolják egy olyan burkolattal, amelynek átmérője megegyezik a lyuk átmérőjével. A nagy fúrólyuk és a kisebb burkolat közötti gyűrűs teret bentonit agyaggal, betonnal vagy más tömítőanyaggal töltik ki. Ezáltal a felszíntől a következő korlátozó rétegig egy vízzáró tömítés jön létre, amely megakadályozza, hogy a szennyező anyagok a burkolat vagy a fúrólyuk külső oldalfalain lefelé és a víztartó rétegbe jussanak. Ezen kívül a kutakat jellemzően egy mesterséges kútsapkával vagy tömítéssel zárják le, amely a levegőt egy szűrőn keresztül a kútba engedi, de megakadályozza a rovarok, kis állatok és illetéktelen személyek hozzáférését a kúthoz.
A kutak alján, a formációtól függően, egy szűrőberendezést, szűrőcsomagot, réselt burkolatot vagy nyitott furatot hagynak, hogy a víz áramlását a kútba engedjék. A nem szilárdult képződményekben (homok, kavics stb.) jellemzően épített szűrőket használnak, amelyek lehetővé teszik a víz és a képződmény egy százalékának átjutását a szűrőn. Az anyag egy részének átengedése egy nagy felületű szűrőt hoz létre a formáció többi részéből, mivel a kútba bejutó anyag mennyisége lassan csökken és eltávolodik a kútból. A sziklakutakat jellemzően PVC béléssel/burkolattal és szűrővel vagy réselt burkolattal burkolják az alján, ez többnyire csak azért van jelen, hogy a sziklák ne juthassanak be a szivattyúegységbe. Egyes kutaknál szűrőcsomagolási módszert alkalmaznak, ahol egy alulméretezett szűrőt vagy réselt burkolatot helyeznek a kút belsejébe, és a szűrő és a fúrólyuk vagy a burkolat közé szűrőközeget tömörítenek a szűrő köré. Ez lehetővé teszi, hogy a vízből kiszűrjék a nem kívánt anyagokat, mielőtt a kútba és a szivattyúzási zónába kerülne.
-
Automatizált vízkútrendszer, amelyet egy sugárhajtású kútrendszer működtet.szivattyúval működtetett automata kútrendszer
-
Búvárszivattyúval működtetett automata kútrendszer
-
Ciszternával ellátott kútrendszer
.
-
Vízkútrendszer nyomás alatti ciszternával
-
Egy rozsdamentes acélból készült szűrőkút egy szakasza