Jedną z podstawowych kwestii podnoszonych podczas realizacji studni głębinowej jest pytanie o jej wydajność, czyli to, ile metrów sześciennych wody może dostarczyć do budynku w ciągu godziny. Jest to ważne zarówno z punktu widzenia użytkownika, który ma swoje potrzeby w tym zakresie, jak i wykonawcy, który będzie wiedział, jak przygotować się do robót poszukiwawczo-wiertniczych. Dlatego inwestycja w studnię głębinową powinna być dobrze przemyślana, ponieważ dzięki optymalnej wydajności może w pełni zaspokoić potrzeby rolnika, właściciela domu jednorodzinnego czy zakładu produkcyjnego. W efekcie parametr wydajności studni głębinowej zalicza się do tych najistotniejszych. Od czego więc zależy i co na niego wpływa?

Wydajność studni a prawo

Próbując ustalić optymalną wydajność studni głębinowej nie można zapomnieć o kwestii zasadniczej, czyli przestrzeganiu przepisów w tym zakresie. Studnia o wysokiej wydajności, tj. powyżej 5 m³ na dobę i/lub mającej głębokość ponad 30 m poniżej poziomu terenu będzie wymagała pozwolenia wodnoprawnego, co istotnie wpływa na koszty, zakres prac oraz harmonogram inwestycji. Dobrą praktyką jest jasne ustalenie z potencjalnym wykonawcą przyszłego zapotrzebowania na wodę, zanim ten przystąpi do realizacji inwestycji. Więcej szczegółów nt. przepisów dotyczących studni głębinowej można przeczytać w jednym z wcześniejszych artykułów.

Co wpływa na wydajność?

Mając wstępne rozeznanie w przepisach można przejść do kluczowego zagadnienia, którym jest określenie czynników wpływających na wspomnianą wydajność studni głębinowej. To, ile wody można pozyskać w jednostce czasu warunkowane jest czynnikami, które można podzielić na co najmniej 3 grupy, tj.:

  • hydrogeologiczne,
  • techniczno-wykonawcze,
  • • eksploatacyjne.

Wbrew pozorom są one ze sobą ściśle powiązane, co oznacza, że inwestycja w studnię głębinową o wydajności dostosowanej do potrzeb inwestora, wymaga kompleksowego i profesjonalnego podejścia, zwłaszcza ze strony wykonawcy. Innymi słowy warunki hydrogeologiczne determinują stosowanie odpowiednich metod i technik wykonawczych, a te z kolei przekładają się na późniejsze czynności eksploatacyjne i kontrolne.

Wydajność – czynniki hydrogeologiczne

Nie jest tajemnicą, że przed przystąpieniem do prac wiertniczych najpierw należy wykonać niezbędne badania geofizyczne działki w celu ustalenia lokalizacji i wielkości zasobów wód podziemnych. Najkorzystniejszą metodą jest tomografia elektrooporowa, która wykazuje wysoką dokładność i nie wymaga dużych nakładów finansowych i czasowych. Ponadto daje szeroki obraz tego, co znajduje się pod powierzchnią ziemi i pozwala ocenić przydatność działki pod kątem czerpania wód podziemnych. Oczywiście cennym wsparciem będą również badania geologiczne/geotechniczne gruntu, które wykonuje się w ramach przygotowań do budowy budynków mieszkalnych lub innych o dużej kubaturze.

Okazuje się, że czynniki hydrogeologiczne, a więc te, które decydują o lokalizacji studni głębinowej na działce, są najważniejsze w kontekście wydajności. Od typu skał budujących warstwy wodonośne zależy, czy cała inwestycja będzie miała sens. Warstwy porowate (o strukturze gąbki), dobrze przepuszczalne oraz współwystępujące z piaskami i żwirami zwykle są zasobnym rezerwuarem dobrej jakości wody pitnej. Natomiast lita skała o znikomych właściwościach przesączania, a na dodatek otoczona glinami i iłami, nawet jeśli te zawierają pewne ilości wody, zwykle nie nadaje się do długookresowego czerpania wody.

Warto dodać, że czynnikiem łączącym się z warunkami hydrogeologicznymi jest również głębokość potencjalnej studni. Na większych głębokościach można znacznie łatwiej natrafić na obfite (a więc wydajne) zasoby wody, niemal zawsze odseparowane od wód gruntowych, co jest niezwykle ważne podczas podejmowania decyzji o wierceniu studni głębinowej. Chodzi tutaj również o minimalizację ryzyka skażenia zasobu podziemnego w wyniku przedostawania się (przy udziale wód gruntowych) zanieczyszczeń do zbyt płytkiej studni. W efekcie jakość wody pozyskiwanej z głębokich warstw wodonośnych jest na ogół znacznie czystsza i lepsza w smaku niż ta z tradycyjnych studni kopanych czy z sieci wodociągowej. Nierzadko w procesie wiercenia na znaczne głębokości udaje się natrafić na nieskazitelne zasoby, których geneza sięga milionów lat wstecz. Dodatkowo, wody czerpane z głębiej położonych rezerwuarów są w pełni odporne zarówno na okresowe, jak i długotrwałe susze pozbawiające wody (często bezpowrotnie) tradycyjne studnie kopane. Temat głębokości studni został szerzej poruszony w tym artykule.

Wydajność – aspekty techniczno-wykonawcze

Przechodząc do czynników czysto technicznych nie sposób powiedzieć o średnicy odwiertu, który wbrew pozorom ma swój udział w wydajności studni głębinowej. Mowa o zdolności do magazynowania określonej ilości wody, która okazuje się niezbędna przy chwilowym bądź okresowym zwiększeniu poboru. Najczęstsza średnica otworu to kilkanaście centymetrów, a każdy kolejny zwiększa możliwości regeneracji studni poprzez większy i szybszy napływ wody, dzięki czemu filtrowanie i pompowanie zachodzi sprawniej, bez spadku ciśnienia. Większe możliwości akumulacji wody to znacznie lepsza wydajność przy podlewaniu ogrodu, napełnianiu basenu, pracach remontowo-budowlanych i nie tylko.

Wśród techniczno-wykonawczych aspektów nie może zabraknąć najważniejszego, czyli doboru pompy głębinowej odpowiadającej za pobór i tłoczenie wody do instalacji i poszczególnych punktów dystrybucji w domu, gospodarstwie rolnym czy firmie. Wybierając urządzenie należy pamiętać, aby nie było ani zbyt słabe, ani zbyt mocne. Podstawowym parametrem branym pod uwagę jest wydajność pompy oznaczana jako „Q”, która mówi o tym, jak wiele wody może tłoczyć pompa w danej jednostce czasu. Natomiast drugim jest tzw. wysokość podnoszenia oznaczana „H”, a więc jak wysoko można tłoczyć wodę i jaki opór może pokonać. Pompa o niewystarczającej mocy nie wykorzystuje w pełni możliwości parametrów hydrogeologicznych studni głębinowej, co skutkuje niską wydajnością poboru wody. Natomiast pompa o zbyt dużej mocy prowadzi do zbyt szybkiego obniżenia się lustra wody, która nie nadąża napływać, więc pompa pracuje „na sucho”, zużywa więcej energii elektrycznej oraz szybciej się zużywa. Dlatego tak ważne jest, żeby dopasować pompę głębinową do potrzeb użytkownika w zakresie oczekiwanego poboru wody oraz właściwości hydrogeologicznych punktu czerpalnego.

Wydajność – kwestie eksploatacyjne

Równie istotne są również okresowe czynności eksploatacyjne studni głębinowej, dzięki którym może ona zachować swoją wydajność przez bardzo długi czas. Zalicza się do nich konserwację poszczególnych urządzeń i elementów instalacji, jak również zlecanie badań laboratoryjnych w zakresie czystości i jakości wody. A te pozwalają wykryć zanieczyszczenia biologiczno-chemiczne oraz mechaniczne wpływające na drożność i żywotność instalacji, jak również wydajność studni głębinowej. W przypadku obniżenia wydajności należy zwrócić uwagę, czy w okolicy punktu czerpalnego nie nagromadziły się osady i kamień oraz czy nie wystąpiło zjawisko kurzawki, o którym więcej można przeczytać tutaj.

Prawidłowa eksploatacja polega na corocznym wykonywaniu badań laboratoryjnych, które dają kontrolę nad czystością i jakością wody oraz jej stanem mikrobiologicznym. Raz na 10 lat warto profilaktycznie wymienić pompę, aby zawczasu uniknąć jej awarii. Dobrą praktyką jest także sprawdzenie szczelności instalacji wraz z kontrolą zaworu zwrotnego, ponieważ ewentualna usterka zwykle przekłada się na widoczne obniżenie wydajności nie tyle samej studni, co powierzchniowego układu hydraulicznego dostarczającego wodę.

Podsumowanie

Pozyskanie stabilnego i trwałego źródła wody pitnej dzięki własnej studni głębinowej nie byłoby możliwe bez szeregu istotnych czynników odpowiadających za uzyskanie optymalnej wydajności studni. Kluczowymi aspektami w procesie dopasowania wydajności do potrzeb i wymagań inwestora jest skupienie uwagi na aspektach hydrogeologicznych, techniczno-wykonawczych oraz eksploatacyjnych. Ponadto warto pamiętać, aby przed przystąpieniem do prac (wespół z wykonawcą) określić dobowe zapotrzebowanie na wodę w celu działania zgodnie z aktualnymi przepisami prawa. Wszystko po to, aby móc cieszyć się nieustannym i niemal darmowym dostępem do dobrej jakości wody niezależnie od pory roku i lokalnej sieci wodociągowej.