الطرق الهندسية المتبعة في حفر الابار


حفر الابار من الخطوات الاولى لتجهيز الارض المستصلحة للزراعة و عرفت الآبار منذ القدم على أنها المصدر الرئيسي لاستخراج المياه الجوفية من داخل الطبقات
حفر الابار


والبئر هو عبارة عن ثقب أنبوبي الشكل يخترق الطبقات الحاملة للماء حيث يتم داخله تجميع المياه ومن ثم جلبها إلى السطح للاستفادة منها. في السابق كانت عملية جلب الماء إلى السطح تتم بواسطة طرق شائعة قديمة مثل الدلاء
 
أما في الوقت الحاضر فقد اخترع الإنسان مضخات المياه التي مكنته من رفع كميات كبيرة من الماء من داخل البئر إلى السطح في فترة زمنية قصيرة ومن طبقات عميقة بطريقه سهلة وميسره وهذا ما سبب زيادة استهلاك المياه الجوفية
 
يتكون بئر الماء من جزأين رئيسيين
 
يتم تبطين الجزء الأول بطريقة لا تسمح بمرور المياه إلى داخل فجوة البئر وفي الوقت الحاضر أصبح البئر يبطن بأنابيب مصمتة تعرف بأنابيب التغليف
 
Casing
 
حيث توضع أنابيب التغليف مقابلة للطبقات الجيولوجية غير المنتجة أو التي لا
 
يرغب المستهلك في استغلالها لسبب أو لأخر. أما الجزء الأخر من البئر فيحتوي علىفتحات تسمح بمرور الماء وتجمعه داخل فجوة البئر والذي أصبح في الوقت الحاضر يبطن
 
بأنابيب معدنية ذات فتحات مقننه ومدروسة جيداً تعرف بالمصافي Screens. ويتم اختيار
 
نوعها وحجم فتحاتها عند تصميم البئر. وتوضع المصافي مقابلة للطبقات الجيولوجية المنتجة للماء والتي يرغب المستهلك في الاستفادة منها
 
حفر آبار المياه الجوفية
 
نتيجة للتعامل مع صخور ذات صلابة متفاوتة فقد تم تطوير العديد من طرق حفر آبار المياه الجوفية لتتناسب مع نوع الطبقات التي يتم حفرها وصلابتها وعمق البئر
 
فمثلاً نجد أن الطرق المستخدمة في حفر الصخور الصلبه جدا مثل الجرانيت والدلومايت كثيف البنية تختلف عن الطرق المستخدمة في حفر الصخور الهشة المفككة من رواسب مجاري الأنهار الرملية والحصوية. لذالك فقد أصبح اختيار طريقة حفر الآبار يرتبط ارتباطاً وثيقا بمنطقة إنشاء البئر وطبيعة صخورها وأصبحت بعض طرق حفر الآبار أكثر شيوعا ونجاحا في بعض المناطق عنها في مناطق أخرى
 
وعلى الرغم من ذلك فمن الضروري أحيانا تحوير عملية الحفر لتتناسب مع عمق البئر وقطرة وطبيعة الخزان الجوفي وأخيرا مع الغرض الرئيسي من أنشاء البئر
 
وتتم خلال هذه المرحلة
( مرحلة الحفر )
 
من مراحل إنشاء البئر عملية الحفر الفعلية التنفيذية له وتتكون هذه المرحلة بدورها
 
من خمس عمليات مختلفة هي
 
1. مرحلة الحفر
Drilling Stage
 
2. مرحلة وضع أنابيب التغليف
Casing Installation Stage
 
3. مرحلة تركيب المصافي مع وضع حشوة الحصى إذا تطلب أنشاء البئر ذلك
Screen Placement Stage
 
4. مرحلة تثبيت أنابيب التغليف بواسطة الإسمنت وعزل الأجزاء غير المرغوب في أستغلالها
Cementing or Grouting Stage
 
5. مرحلة تنمية البئر وتجهيزة للاستخدام النهائي
Development Stage
حفر الابار
 
طرق حفر الآبار
 
تمثل طرق حفر الآبار العمليات الفعلية التي يتم خلالها ثقب صخور الخان الجوفي وما يعلوه من صخور طباقية بطرق ميكانيكية مختلفة لذالك فأن هناك طرق مختلفة لحفر الآبار نذكر منها
 
1. طريقة الحفر بالآلة السلكية
(الدقاق)
2. طريقة الحفر بالدوران الرحوي
3. طريقة الحفر بالدوران الرحوي العكسي
4. الآبار المدفوعة
( المدقوقة )
5. الآبار المحفورةيدويا
 
 
1. طريقة الحفر بالآلة السلكية
(الدقاق)
 
عرفت طريقة الحفر بالآلة السلكية أو الدقاق من قبل الصينيين الذين استخدموها منذ حوالي أربعة آلاف سنه مضت واستطاعوا بواسطتها الحفر إلى أعماق كبيرة وصلت حوالي 3000 قدم.
 
وتعتمد هذه الطريقة على إسقاط جسم صلب حاد وارتطامه بالصخور مما يسبب تهشمها وتكسيرها.
 
ويؤدي تكرارعملية الارتطام مرات عديدة إلى اختراق الجسم الصخري الصلب و إحداث ثقب أسطواني داخله. لذا فإن الحفر بهذه الطريقة يتطلب استخدام مطرقة ثقيلة يتم رفعها وإسقاطها على الصخور وتنتهي مطرقة الحفر بطرف حاد يعرف برأس الحفار
 
يؤدي إلى ثقب الصخور في المكان الذي تسقط عليه المطرقة. ويتكون عمود الحفر الكامل لهذه الطريقة من خمسة أجزاء رئيسيه وهي
 
1. رأس الحفار
Drilling Bit
 
الجزء الذي ينتهي به عمود الحفر من الطرف السفلي ويقوم بثقب الصخور وتهشيمها عندسقوطه عليها. ينتهي رأس الحفار بنهاية حادة تساعد على ثقب الصخور واختراقها
حفر الابار
 
2. عمود الحفارة
Drilling Stem
 
وهو عبارة عن ثقل يضاف إلى رأسالحفارة للمساعدة على تهشيم الصخور. كذلك يساعد عمود الحفار على ضمان استقامة البئرالمراد إنشاؤه. فمن المعروف أ، أي ميل مهما كان بسيطا في عملية حفر الصخورواختراقها قد يؤدي إلى نشوء مشاكل كثيرة عند أنزال أنابيب التغليف والمصافي
 
3. رجاجات الحفارة
Drilling Jars
 
يتكون هذا الجزء من الرجاجاتالقابلة للانزلاق والمصنوعة من الحديد الصلب. وتنحصر مهمة هذه الرجاجات ف تخلص عمودالحفارة ورأس الحفارة من فتات الصخور المهشمة المتراكم فوقها وذلك باندفاع الرجاجاتإلى الأعلى معطية قوة سحب كبيرة تعمل على تخليص الأجزاء المحتجزة من بين فتات الصخور