arrow_backEmergency WASH

I.7 Захищена глибока криниця

Захищена глибока криниця – це структура з великим діаметром, вирита вручну із облицюванням та закрита зверху, що дозволяє видобувати воду з використанням насосу. Нові свердловини зазвичай не розглядаються на гострому етапі реагування, проте будь-які існуючі свердловини можна швидко модернізувати для постачання води.

Захищені глибокі криниці зазвичай мають глибину орієнтовно 20 метрів, проте деякі традиційні вириті вручну криниці є набагато глибшими. Варіації виритих криниць включають свердловини у руслі річки (закриті свердловини з облицюванням під поверхнею русла річки; вода, доступ до якої отримують за допомогою зміщеного вакуумного насосу) та інфільтраційні криниці (закриті свердловини з облицюванням у водоносному горизонті та засипані зверху).

Проєктні міркування

Шахта криниці під водоносним горизонтом (місце збору води) повинна дозволяти воді потрапляти в криницю. Найпростішим способом, як цього можна досягнути, є використання пористих бетонних блоків або кілець для облицювання, при цьому лишаючи основу відкритою або облицьованою шарами гравію та/або з пористою бетонною пробкою для попередження накопичення піску/мулу та випирання ґрунту (що може трапитися при відкачуванні води, зменшуючи тиск на матеріал на дні та спричиняючи його підняття догори). Зазвичай така пориста система збору води простягається на 1 – 4 метри під водоносним горизонтом, де досягнута глибина залежить від проникності водоносного горизонту порівняно із швидкістю зниження води. Шахта криниці над водоносним горизонтом зазвичай облицьовується лише до місця вище рівня землі (зазвичай бетоном, хоча також можуть використовуватися й інші матеріали). Таке облицювання не є пористим та має бути безперервним, так щоб будь-яка вода, яка проникає з поверхні, не могла потрапити знову до криниці (це може бути проблемою, коли прогалини між бетонними кільцями незароблені).

Захищені глибокі криниці у розташованих близько до поверхні водоносних горизонтах зазвичай зазнають впливу інфільтрації в результаті опадів швидше ніж глибші водоносні горизонти, і можливі коливання у водоносному горизонті до кількох метрів між різними сезонами. Тому спорудження мілководної криниці варто запланувати на кінець посушливого сезону. Проте це не завжди можливо на практиці, і тому рекомендується використовувати проєкт, який легко дозволяє в подальшому збільшити глибину. Для цього найкращою практикою буде включити постійне нерухоме облицювання шахти криниці над водоносним горизонтом, із телескопічним облицюванням меншого діаметру, яке потім можна опустити (затопити при ритті) у водоносний горизонт. Це дозволяє поглиблювати з легкістю криницю в майбутньому. Додатковою стратегією у випадку криниць, які сезонно пересихають, є використання технік керованого поповнення запасів підземних вод у водоносному горизонті із метою збільшення кількості води.

На рівні землі криниця захищається перекриттям над криницею, захисним укриттям (бетонний дренажний піддон навколо криниці) та дренажною канавою (відводить воду, яка проливається, від шахти криниці). У районах схильних до затоплення шахту криниці також можна розширити над землею як верхню стінку для попередження потрапляння повеневої води у криницю. Навіть якщо мілководні криниці захищені, завжди є ризик забруднення розташованих близько до поверхні підземних вод, і зазвичай потрібно проводити аналіз ризиків. Проте в умовах надзвичайної ситуації це не буде проблемою, якщо воду хлорують, і насправді є проблемою лише, коли криницю адаптують для використання в якості ручного насосу.

Матеріали

Захищену глибоку криницю можна побудувати з використанням місцевих матеріалів. Часто використовують бетон для більшості елементів її структури, проте для облицювання також можна використовувати інші матеріали. До того ж деякі організації мають набори для викопування криниць в умовах надзвичайної ситуації, які включають вже готове облицювання. Також потрібен насос. На гострому етапі реагування на надзвичайну ситуацію ручний насос можна перетворити на герметичний насос, для чого також знадобиться електропостачання, і воду потрібно буде хлорувати.

Придатність

Захищені глибокі криниці можна спорудити в більшості видів ґрунтів (за винятком монолітної породи). Проте їх спорудження може зайняти досить багато часу, оскільки спершу потрібно вирити широку яму, а тоді облицювати її вручну, через що нові вириті криниці зазвичай не є підходящим варіантом для гострого етапу реагування. Проте часто можна модернізувати чи покращити існуючі криниці на гострому етапі реагування для оперативного забезпечення водою, зазвичай використовуючи герметичний насос та систему водопостачання. У таких випадках потрібно буде протестувати насос для визначення безпечного виходу води, перш ніж модернізувати метод видобутку води. У випадках, коли криниця дає низький вихід води, але знаходиться у піщаному водоносному горизонті, можна швидко підвищити вихід води шляхом встановлення фільтру на дно криниці задля збільшення потоку води в основну секцію споруди.

Експлуатація та обслуговування

Експлуатація та обслуговування передбачає забезпечення того, що перетікаюча та інша вода із поверхні не можуть потрапити в криницю (наприклад, попередження запружування стічних вод, перевірка плити та фундаменту на наявність тріщин), а також використання огорожі для того, щоб не пускати близько тварин, які випасаються. Часом криницю потрібно углиблювати, або може бути потрібно усунути пісок та мул, які можуть накопичуватися там із часом. Криниці також можуть потребувати дезінфекції після забруднення (наприклад, повені). У випадках, коли криниці було затоплено морською водою, додаткове викачування води насосами не допоможе, і знадобиться більше часу (до двох років) на те, щоб солона вода, яка забруднила водоносний горизонт, проникла глибше. Проте більша частина завдань із обслуговування ймовірно будуть стосуватися самого насосу.

Звичні чи періодичні завдання, необхідні для підтримки функціонування процесу чи системи відповідно до вимог діяльності та для попередження затримок, ремонту чи простою.

Здоров’я та безпека

Основні ризики спостерігаються під час землерийних робіт: стіни, які обвалюються, речі, які падають в яму в процесі копання, люди, які падають, втома серед працівників, ненадійне обладнання, відсутність вентиляції, ураження струмом, роздроблені кістки від важких кілець та працюючих підйомників. Вплив ризиків можна пом’якшити шляхом: уникання потреби піднімати важкі предмети завдяки вибору техніки спорудження (використовуючи на місці постійне облицювання та бетонні блоки для телескопічного облицювання), відгородження місця розташування криниці, наявності плану порятунку на випадок падіння працівника, забезпечення того, що всі копачі носять будівельні ремені безпеки для швидкого підняття, наявності системи вентиляції під час землерийних робіт (наприклад, тимчасова ПВХ-труба діаметром 100 – 150 мм від основи ями до місця над рівнем землі, приєднана до поперечного бруса), забезпечення того, що всі насоси і генератори встановлені за вітром та ніколи не опускаються в яму, а також облаштування герметичних насосів автоматичними вимикачами. 

Витрати

Порівнюючи викопану вручну криницю та пробурену криницю, де праця компенсується, орієнтовна вартість за метр викопаної криниці може бути вищою ніж у випадку пробуреної криниці, проте загальні витрати ймовірно будуть нижчими, оскільки викопана криниця буде не такою глибокою.

Соціальні та екологічні аспекти

Захищені глибокі криниці зазвичай приймаються населенням у багатьох районах, оскільки це традиційний спосіб видобутку води. Проте деякі водоносні горизонти можуть мати значні мінеральні поклади, що може впливати на смак та рівень прийняття. Неглибокі криниці також можуть пересихати і бути більш схильними до впливу посухи, особливо, ті, які розташовані у підвішеному водоносному горизонті із обмеженим поповненням запасів підземних вод, але вони також можуть бути дуже чутливими до заходів із адаптації до змін клімату, наприклад, контрольні дамби для уповільнення стікання води.

Ключові критерії прийняття рішень

Рівень застосування / масштаб

Побутовий + +
Околиці + +

Рівень управління

Побутовий + +
Спільний доступ + +
Місто +

Технічна складність

Низький

High

High

Екстрена фаза

Гостра реакція + +
Стабілізація + +
Відновлення + +

Цілі та основні функції

Видобуток розташованих близько до поверхні підземних вод, вирито вручну

Сила і слабкість

  • Добре працює для водоносних горизонтів із низьким виходом води (через здатність зберігати воду)
  • Можна збільшити глибину згодом, доступ все ще можливий, якщо ламається насос
  • Низька загальна вартість спорудження порівняно з механічним бурінням
  • Є гарним варіантом для певних видів ґрунтів, де ручне буріння є неможливим
  • Більша ймовірність натрапити на водоносний горизонт, який можна використовувати (порівняно з глибокими свердловинами)
  • Спорудження виритої криниці займає більше часу
  • Обмеження максимального можливого ліміту води, оскільки є обмежена глибина, на яку можна заглибити шахту
  • Значні ризики для здоров’я та безпеки – не підходить для недосвідчених робітників
  • Більш вразливе до мікробіологічного забруднення порівняно з пробуреними свердловинами
arrow_upward