Kopanie a vŕtanie studní

Čo by ste mali vedieť o vŕtaní vlastnej studne 

Pre tých z nás, ktorí chcú žiť „mimo siete“, môže byť veľmi dôležité mať prístup k čerstvej vode bez chemických úprav. Jedným z najlepších spôsobov je nájsť a vyvŕtať studňu, aby ste sa dostali k zdroju podzemnej vody. Vo väčšine oblastí je spodná voda podstatne čistejšia ako akýkoľvek iný zdroj, pretože je v zemi dôkladne filtrovaná, keďže dažďová voda pomaly steká do spodných častí. A aj keď nie ste nadšencami nezávislého života, môže byť studňa jediným praktickým spôsobom, ako získať čerstvú vodu na vidieku. 

Vznikajú však otázky, ktoré pomôžu rozhodnúť sa, či je možné vŕtať vlastnú studňu a aký zložitý (a nákladný) bude proces. 

Predtým ako začnete 

Ak ešte len začínate s mimosieťovým alebo vidieckym životným štýlom, ešte predtým, ako si vyberiete miesto pre svoje bývanie, obráťte sa na miestnu kanceláriu geologického prieskumu a zistite, kde má pôda podmienky vhodné na vŕtanie studne. To môže určiť, či si budete môcť studňu vytvoriť sami, alebo si na túto prácu budete musieť najať profesionálnu firmu na realizáciu vrtov. 

Keď zistíte, že na vašom stavenisku sú podmienky vhodné pre studňu, zvážte nasledovné: 

Určte povahu zásobovania podzemnou vodou. Studne sa dajú ľahko vyvŕtať alebo vyraziť, keď podzemná voda vytvára podzemné rezervoáre, ale to sa stáva zriedkavo. Zásoby spodnej vody sú častejšie vo vrstvách pórovitého piesku a bahna, a tu môže byť proces vytvárania studne ťažší, aj keď nie nemožný. 

Zistite hĺbku zásob podzemnej vody. To sa môže v jednotlivých regiónoch veľmi líšiť. V niektorých oblastiach môže byť podzemná voda len pár metrov pod povrchom; v iných oblastiach môže byť hlboká niekoľko desiatok metrov. Od hĺbky podzemnej vody môže závisieť, ako a či je možné studňu vŕtať. Prijateľná voda sa zvyčajne nachádza aspoň 9 metrov hlboko, no kvalitnejšia voda bude ešte hlbšie. 
 
Nikdy nevŕtajte studňu v močaristom a mokrom prostredí. Rozhodnite sa, či bude studňa razená alebo vŕtaná. Jedná sa o úplne odlišné procesy, ktoré budú závisieť od hĺbky zásobovania spodnou vodou a od povahy pôdy. Poraďte sa s miestnym stavebným úradom a zistite, či je potrebné povolenie - na väčšine miest je povolenie potrebné, pretože kvalita pitnej vody je záležitosťou verejného zdravia. Ak miestna dodávateľská spoločnosť poskytuje služby v oblasti nehnuteľností v okolí, overte si to u nich a uistite sa, že váš pozemok nepretína žiadne podzemné vedenia. Ak to overia, určte polohu skôr, ako začnete vŕtať studňu. Zistite, či pod zemou nie sú kanalizačné potrubia, staré nádrže alebo septiky. Overte, čo vyžaduje váš miestny stavebný zákon, pokiaľ ide o vzdialenosť studne. Ak to váš miestny zákon konkrétne nerieši, mali by ste od nich kopať najmenej 50 metrov, aby ste zabránili kontaminácii zásob vody.

Narážanie studne 

Lacnejším, ale fyzicky náročnejším spôsobom, ako vytvoriť studňu, je narážať ju. Je to proces vyvrtávania studne tak, že sa rúra naráža priamo do zeme, až kým nedosiahne vodu. Niektoré typy pôdy narážanie sťažujú alebo znemožňujú. Ak je vo vašej oblasti napríklad vysoký obsah ílu, môže to byť pre vás ťažké. Rovnako v oblastiach s kamenistou pôdou alebo plytkým podložím môže byť narážanie studne nemožné. Na takýchto miestach bude vŕtanie jedinou možnosťou a bude si zvyčajne vyžadovať profesionálny vŕtací tím. 

Nástroje a materiál potrebný na narážanie studne: 

• Vykopávač jamy, pomocou ktorého môžete vykopať pol metra hlbokú jamu pre studňu; 
• Narážací hrot - pozinkovaná rúra, ktorá je závitom spojená so sitovou jamkou a kaleným hrotom na konci; 
• Ovládač stĺpika - rovnaký nástroj, ktorý sa používa na inštaláciu stĺpikov kovového plotu; Stúpacie potrubie z pozinkovanej ocele v polmetrových častiach; 
• Čerpadlo; 
• Spojky; 
• Kryt pohonu; 
• Sada potrubných závitov; 
• Rúrkové kľúče; 
• Minimálne 10 metrov šnúrky so závažím pripevneným na konci; 

Proces narážania studne 

Vykopte dvojmetrovú jamu pomocou vykopávača. Pomocou stĺpikového riadidla zasuňte narážací hrot do otvoru, kým nezostane asi 10 palcov nad zemou. Pridajte ďalšiu časť potrubia odstránením uzáveru a namontovaním spojky s vnútorným závitom. Nasaďte viečko späť, aby ste chránili závity, a pokračujte v narážaní. Pridajte časti potrubia, pretože každá časť má asi 10 palcov nad zemou. Ak ste narazili na vodu, zistíte to tak,  že pri údere do potrubia budete počuť dutý zvuk. Ak chcete zistiť, ako hlboko ste v spodnej vode, odstráňte uzáver na potrubí a spustite šnúrku so závažím dole po potrubí. Keď narazí na dno, potiahnite ho späť hore, aby ste videli, aká dlhá časť šnúrky je mokrá. 

Pokračujte v narážaní studne, kým si nebudete istí, že je celá rúra pod vodou. Pripojte čerpadlo k studni a zistite, ako rýchlo pumpuje vodu. Narážané studne neprodukujú toľko vody ako vŕtané, mali by ste však zo svojej razenej studne dostať najmenej päť litrov vody za minútu. Ak nie, demontujte čerpadlo, znova nasaďte uzáver na konci potrubia a pokračujte v razení. Pokračujte v opätovnom pripájaní čerpadla a skúšajte prietok v krokoch po 1,5 metri. Akonáhle dosiahnete prietokovú rýchlosť najmenej päť galónov vody za minútu, môžete nechať čerpadlo pripojené a začať naberať vodu. 

Vŕtanie studne 

Ak vám podmienky pôdy vo vašej oblasti (alebo vaše fyzické sily) nedovoľujú vŕtať studňu na vlastnú päsť, môžete buď najať profesionála (je pomerne drahý), alebo si môžete kúpiť súpravu a prenajať si nástroje potrebné na vŕtanie studne. Môže to byť zložitý proces a pokiaľ nemáte takéto zručnosti, väčšina ľudí si na túto prácu najíma odborníkov. 

Ak je pôda v poriadku, môžete použiť súpravu na vŕtanie studní. Na predaj je k dispozícii celá rada súprav. Obsahuje väčšinu nástrojov a materiálov okrem PVC potrubia, ktoré bude tvoriť rúru pre studňu. Táto konkrétna súprava stojí približne 700 dolárov. Tento proces využíva vzduchom poháňaný motor na pohon rotujúceho vrtáka, ktorý uvoľňuje pôdu. Tá sa zmieša s vodou a vysáva sa cez duté potrubie ako kal, keď vrták postupuje dole zemou. Sada obsahuje video a pokyny, ktoré vás prevedú procesom krok za krokom. 

Spolu s PVC potrubím budete potrebovať čerpadlo do studne. Ak pôjdete hlbšie ako 15 metrov, budete potrebovať ponorné čerpadlo. Nezabudnite tieto náklady zahrnúť do svojho odhadovaného rozpočtu. 

Kvalita vody 

Bez ohľadu na to, či razíte alebo vŕtate studňu, prvých 100 galónov vody bude bahnitých. Keď sa dostanete za hranicu 100 galónov, mala by sa voda od blata vyčistiť. Vodu zo studne  nikdy nepoužívajte na konzumáciu, kým ju nedáte otestovať, aby ste sa uistili, že nie je kontaminovaná žiadnymi druhmi chemikálií, baktérií alebo iných cudzích látok. 

Kvalita pôdy

Vytvorenie vlastnej studne je možné dosiahnuť medzi 9 až 15 metrami do hĺbky, ak pôda vytvára správne podmienky a ak je hladina spodnej vody na vhodnej úrovni. Keď však pôda nie je najvhodnejšia alebo keď je spodná voda veľmi hlboko, najlepšou voľbou bude profesionálne vŕtanie. 

Základy studne 

Dva hlavné typy stavby studní sú razenie a vrty a menej časté je kopanie. Niekedy sa studne kopali ručne, dnes sa zvyknú kopať strojovo. Nakoľko sú vykopané studne plytké, sú náchylnejšie na kontamináciu a vysychanie v období sucha, preto väčšina studní, ktoré dnes vidíme, sú vŕtané. Jedným zo spôsobov, ako zistiť typ studne, ktorú máte, je pozrieť sa na vonkajší plášť a kryt, ktorý je viditeľný na úrovni zeme (pozri nižšie). Staršie vŕtané studne môžu byť zakopané pod zemou, čo ich robí náchylnejšími na kontamináciu povrchovou vodou. Ak je hlava studne zakopaná, mali by ste ju predĺžiť do výšky 18 palcov nad zem licencovaným vrtákom na studne a ubezpečiť sa, že je vybavená vodotesným uzáverom chrániacim proti škodcom. Zakopávať hlavu studne je v súčasnosti nezákonné. 

Vŕtané studne 

Plášť vyvŕtaných domácich studní má obvykle priemer 4–8 palcov (najčastejšie 6 palcov v novších studniach). Vyvŕtaná studňa pozostáva z otvoru vyvŕtaného do zeme, pričom horná časť je obložená plášťom. Plášť zabraňuje zrúteniu stien vrtu (pomocou hnacej pätky alebo tesniacej hmoty) a preniknutiu povrchových alebo podpovrchových nečistôt do zásob vody. Na spodok studne je umiestnená clona studne, aby sa zabránilo vniknutiu sedimentu do čerpadla. Plášť tiež poskytuje puzdro pre čerpací mechanizmus a pre potrubie, ktoré prenáša vodu z čerpadla na povrch. Vŕtané studne sú vytvárané buď príklepovými alebo rotačnými vŕtačkami. Pri studni, ktorá je vyhĺbená s rotačným vŕtacím strojom, sa používa cirkulujúca vrtná kvapalina alebo stlačený vzduch, ktorý odstráni vrtnú hlušinu z otvoru studne. Aby mohla slúžiť ako zásoba vody, musí vyvŕtaná studňa pretínať praskliny podložia, ktoré  obsahujú podzemnú vodu. 

Väčšina moderných studní je vŕtaná, čo si vyžaduje pomerne komplikovanú a nákladnú vrtnú súpravu. Súpravy sa často montujú na veľké nákladné vozidlá. Používajú rotačné vrtáky na odstraňovanie horniny, príklepové vrtáky, ktoré rozbíjajú horninu, alebo veľké vrtáky, ak je zem mäkká. Môžu byť vyvŕtané do hĺbky viac ako 300 metrov, ale domáce studne sú zvyčajne hlboké medzi 30 až 60 metrov a majú priemer 6 palcov. Na dne je často umiestnené čerpadlo, ktoré vytláča vodu až na povrch. 

Vykopané studne

Plášť vykopaných studní má obvykle priemer 60–120 cm (24–48 palcov). Sú to otvory v zemi vykopané lopatou alebo rýpadlom. V minulosti bola vykopaná studňa vyhĺbená pod hladinou podzemnej vody.  Studňa bola potom obložená (opláštená) kameňmi, tehlami, dlaždicami alebo iným materiálom, aby sa nezrútila. Bola krytá strieškou z dreva, kameňa alebo betónu. 

Dnes sú špecifické požiadavky na materiál plášťa. Ďalšie informácie o stavebných požiadavkách kopanej studne nájdete v nariadeniach o vodných studniach. Keďže je veľmi náročné kopať pod hladinu podzemnej vody, kopané studne nie sú príliš hlboké. Zvyčajne je to len 3 až 9 metrov a majú priemer 1 meter. Vykopané studne sú teda plytké a majú najvyššie riziko kontaminácie. Počas období sucha často vysychajú, ak je hladina podzemnej vody nižšia ako hĺbka studne. 

Jamy s pieskovým alebo štrkovým dnom pozostávajú z puzdra malého priemeru s veľkosťou od 2,5 do 5 cm (1 až 2 palce). Studne s pieskovým bodom sú konštruované z pieskových a štrkových zvodnených vrstiev a sú vkladané pomocou vysokotlakovej vody do zeme. Studne s pieskovým bodom sa obvykle stavajú iba tam, kde má vodonosná vrstva plytkú hladinu podzemnej vody a pôda je piesčitého zloženia. Normálne nie sú hlbšie ako 7,5 metra. Nasledujúci diagram zobrazuje konštrukciu typickej studne s pieskovým bodom. Vzhľadom na typ stavby (poháňanej alebo striekanej na miesto) a typ zvodnenej vrstvy (neobmedzená, plytká, piesková alebo štrková) sú studne s pieskovým bodom považované za vysoko citlivé na kontamináciu. Znečisťujúce látky na povrchu zeme sú často v tesnej blízkosti k hladine spodnej vody a vstupu do studne.

V bežnom rozhovore ľudia často nesprávne používajú výraz artézsky. Hlboké studne vyvŕtané do skaly, ktoré pretínajú hladinu podzemnej vody a siahajú hlboko pod ňu, sa často nazývajú artézske studne, čo však nie je správne použitie tohto výrazu. Samotná veľká hĺbka nemusí nutne robiť artézsku studňu. Artézska studňa je vŕtaná cez nepriepustné vrstvy do vrstiev, ktoré prijímajú vodu z vyššej nadmorskej výšky, takže existuje tlak, ktorý núti vodu prúdiť nahor. Ak hladina vody stúpne nad úroveň terénu, studňa sa označuje ako tečúca artézska studňa. Artézsky tlak môže byť mierny, čo môže mať za následok mierny pramienok vody stúpajúci nad hlavu studne, alebo môže byť veľmi silný, čo vedie k tomu, že voda vystrekne smerom hore. Tečúce artézske studne môžu byť plytvaním vodnými zdrojmi, pretože väčšina pretečenej vody odteká a nevracia sa späť na pôvodné miesto. Na účely ochrany vody sa podľa nariadenia o vodných studniach vyžaduje, aby bol prietok riadený zariadením, ktoré je schválené ministerstvom životného prostredia. Ak potrebujete ďalšie informácie o tom, ako ovládať tečúcu artézsku studňu, obráťte sa na miestny úrad životného prostredia.