كيفية حفر الآبار للمياه، يعتبر الماء هو الهدف الأساسي لحفر الآبار، وتعود ممارسة حفر الآبار عادة إلى الحضارة المصرية القديمة، وما زالت مستمرة حتى اليوم، لكن مع بعض التغيرات والتطورات في المعدات المستخدمة.
لمحة تاريخية عن الآبار
- تعود غالبا حفر آبار المياه إلى الفراعنة القدماء، ويستخدمها العديد من المصريين الحاليين وحتى العرب.
- ومع ذلك، هناك بعض التعديلات في المعادن المستخدمة في عملية حفر آبار المياه.
- وهناك بعض الدول العربية التي اشتهرت بحفر الآبار مثل بلاد الشام وبلاد فارس، حيث اشتهرت بالآبار النقية.
أنواع آبار المياه
- الآبار الاستكشافية تحفر لاستكشاف مصادر المياه الجوفية والبترول.
- تتم حفر الآبار الإنتاجية للحصول على المياه الجوفية والبترول، وتستثمر بعد ذلك.
- يتم حفر آبار المراقبة لأغراض مثل مراقبة جميع التغيرات التي تحدث في مستوى السائل، ولإجراء بعض التجارب المتعلقة بعملية الضخ.
- يتم حفر آبار التطعيم الاصطناعي لتغذية المياه الجوفية الصناعية فقط.
طرق حفر آبار المياه
- يتم استخدام الحفر اليدوي عندما تكون التربة لينة ورطبة، ويتم ذلك باستخدام المجرفة والمعمول لتسهيل عملية الحفر.
- تتم عملية الحفر حتى تكون مستوى المياه أعلى من سطح الماء ومن ثم تتجاوزه.
- تغطى الحفر بالحجارة والطوب في البداية، ثم تغطى بالأخشاب والخرسانة في النهاية.
- في حفر الآبار الآلية، هناك بعض الأسباب التي تدفع الأشخاص إلى اللجوء إلى الحفر الآلي.
- مثل عدم القدرة على الحفر اليدوي، أو عدم توفر الوقت الكافي للقيام بذلك.
- لذلك يستخدمون الحفر بواسطة آلات، باستخدام المحرك الهوائي الذي يساعد في تحديد النقطة المناسبة لبدء عملية الحفر.
- هناك بعض الأدوات التي لا يمكن الاستغناء عنها في عملية الحفظ الآلي مثل مضخة البئر.
- هي مصدر رئيسي لصب المياه في الحفرة للحفاظ على رطوبتها وبرودتها دائما.
- المكبس الهوائي يلعب دورا كبيرا في التخلص من الطين خارج الحفرة بسهولة أكبر مقارنة بالطرق اليدوية التي تتطلب وقتا طويلا وجهدا أكبر.
- وهناك مضخة تعمل في الأرض لطرد المياه الزائدة إلى الحفرة عندما يتجاوز عمق البئر الخمسين قدما.
- الآبار الجافة هي طريقة أخرى لحفر آبار المياه.
- وتعتمد هذه الأنابيب الطويلة التي تحتوي على ثقوب صغيرة وكثيرة على أن تدفع داخل طبقة المياه الجوفية.
- تطبق طريقة الحفر بالدق عن طريق إسقاط ريشة ثقيلة الحجم في قاع البئر، وتعمل هذه الريشة على تكسير الصخور الكبيرة والصلبة والحصى.
- تقوم ريشة الحفر بعملها على فترات متقطعة، وذلك لتمكين تحريك المواد والصخور التي تم تكسيرها بواسطة عملية يطلق عليها المنازلة.
- طول الريشة يختلف حسب قطر آبار المياه، ويتم إغلاق صمام الحفرة بالماء وقطع الصخور الصغيرة.
- ثم يتم رفع الريشة إلى الأعلى وهي ممتلئة بالصخور والحصى التي تم تفتيتها إلى قطع صغيرة الحجم، وحجم الريشة يتراوح بين 4 إلى 9 أمتار تقريبا.
لا تنسى قراءة: كيفية استخراج النفط
طريقة الحفر الدوراني
- الطريقة المستخدمة في الحفر وهي تدور، وهناك اختلاف بين هذه الطريقة وطريقة الحفر الدقيقة.
- وتعود هذه الاختلافات إلى أن الثقوب الصغيرة مثبتة مع عمود الحفر.
- حركته الدورانية المتعددة تعززها محرك وتجهيزات خاصة، وتوضع في مكان قريب من فوهة البئر.
- وتأخذ هذه الفجوات أشكالا متنوعة وفقا لخصائص نوع التربة، حيث تتبع شكل ذيل السمكة إذا كانت التربة ضعيفة الصلابة ورطبة.
- تتنوع الأشكال حسب تربة الأرض؛ فإذا كانت تحتوي على صخور وحصى كثيرة، فإن الثقوب ستكون برؤوس ماسية كبيرة.
- أما قضيب الحفر، فهو أنبوب سميك الحجم يصل طوله تقريبا إلى عشرة أمتار.
أقسام الحفر الدوراني
- هناك أعمال يقوم بها قضيب الحفر مثل زيادة الضغط على الثقوب أثناء عملية الحفر، وينقسم الحفر الدوراني إلى ثلاثة أجزاء.
- القسم الأول وهو: بعض الأجهزة المخصصة للحفر المتواجدة بجانب المحرك.
- القسم الثاني وهو: الأجهزة التي تقوم بضخ السائل بشكل كبير وتنقل الحصى الصغيرة.
- أيضا القسم الثالث وهو: برج حفر مع رافعة قضيب الحفر.
- طريقة الحفر العكسي الدوار: تشبه هذه الطريقة طريقة الحفر الدوراني العادي، لكن الاختلاف الوحيد هو اتجاه حركة السائل في اتجاه معاكس.
- وذلك عن طريق الضخ في أسفل البئر: ثم يرتفع بواسطة الريشة والأنبوب المخصص للحفر.
- يمكن الاعتماد على هذه الطريقة في الآبار التي قطرها يصل إلى 122 سم.
- طريقة الحفر الدوراني الهوائي: تشبه هذه الطريقة أيضا طريقة الدوران العادية، ولكن السائل الموجود في الصحفي في هذه الحالة يتكون من رذاذ ورغوة.
- ومع ذلك، يجب أن يكون سرعة الدوران عالية في الهواء الجاف، وذلك لضمان استخدام وسائل الحفر الهوائية للحصول على السرعة المطلوبة.
- طريقة الحفر الدوراني الدقاق: وتجمع هذه الطريقة بين طريقة الحفر باستخدام الدقاق وطريقة الحفر الدوراني.
- ويستخدم في هذه الطريقة مطارق هزازة أو هزازات ومحركات قاعية.
إكمال الآبار وتجهيزها
- يتم استكمال حفر الآبار وتجهيزها فور الانتهاء من عملية الحفر لاستقبال المياه الجوفية.
- ثم يتم تغليف البئر بالكامل باستخدام أنابيب قوية مصنوعة من الحديد.
- تعود أهمية التجهيزات السابقة لعدة أسباب، مثل منع انهيار الحفرة ومنع دخول المياه الملوثة وغير المرغوب فيها إلى الحفرة.
- يتم الحفاظ على المياه النظيفة التي توجد داخل البئر من التسرب والخروج، ويتم منع اختلاط التربة بالمياه.
صيانة الآبار وترميمها
- هناك بعض أساليب الصيانة التي قد تقلل من كمية المياه الجوفية، وتستند هذه الأساليب على أسس علمية صحيحة.
- مثل إجراء فحص المرشحات ثم أنابيب التغليف، يؤدي إلى نقص في مياه الأرض الجوفية مع مرور الوقت.
- تسبب ضعف الأداء في قلة كفاءتها، وهناك أسباب أخرى تساعد في ذلك، مثل تآكل المضخة وانسدادها تماما.
- ونتيجة لانخفاض مستوى وكمية المياه الجوفية المتواجدة في الحفرة، وحدوث تآكل في أنابيب الحفرة وانسدادها بالحصى والصخور.
ننصح بقراءة: كيفية استخراج البترول
طرق إصلاح الآبار ومعالجتها
- الطريقة الميكانيكية: تقوم هذه الطريقة بإزالة جميع المصافي والأنابيب التي تعرضت للتلف والتآكل والانسداد.
- ونقوم بتنظيفها ثم إعادتها إلى البئر مرة أخرى.
- الطريقة الكيميائية: هي طريقة عكس الطريقة الميكانيكية، حيث تستخدم هذه الطريقة لإصلاح وتنظيف المواسير والمصافي داخل الحفرة باستخدام المواد الكيميائية والأحماض.
- تعقيم الآبار: هي المرحلة الثانية بعد مرحلة تجهيز الآبار لعملية الضخ.
- تستخدم هذه المرحلة للقضاء على الجراثيم التي دخلت البئر عن طريق الخفر أو التغليف وغيرهما.
- يمكن للكائنات الحية المجهرية أن تدخل البئر من سطح الأرض.
- بواسطة الإنسان أو الحيوانات، أو نتيجة تسرب المياه السطحية الملوثة والمواد الأخرى إلى البئر.
استخدامات حفر الآبار
- تستخدم عملية حفر الآبار للبترول والغاز في العديد من الحالات، ويمكن الاستفادة منها بالعديد من الطرق، سنذكر بعضها هنا ونوضح كل منها.
- يتم حفر الآبار لاستخراج الفحم والتعدين، ثم يمكن الحصول على ثروات معدنية صلبة مختلفة، وتهوية المناجم واكتشاف المشاكل وحلها بسرعة.
- وتتميز سرعة إخماد الحرائق التي تنشأ في باطن الأرض قبل انتشارها.
- يمكننا صنع بعض المتفجرات للحصول على الثروات المعدنية الموجودة على سطح الأرض بسهولة تامة دون الحاجة إلى حفرها.
- تستخدم حفر الآبار في الصناعات الكيميائية، للحصول على المياه المعدنية التي تحتوي على نسبة عالية من الأملاح والبارود واليود.
- يعود الفائدة من حفر الآبار إلى مجال الطب والعلاج، حيث يتم الحصول على المياه الكبريتية.
- في مجال الإنشاءات الصناعية، يتم حفر هذه الآبار في مناطق محددة.
- مثل المناطق السككية ومواقع بناء الجسور والمنازل والمصانع الكبيرة المخصصة.
ننصح بقراءة: كيفية حفر الابار العميقة
هناك العديد من الطرق والمعلومات حول كيفية حفر بئر الماء والمعدات المستخدمة في عملية الحفر ولم نكن على دراية بها من قبل.
