Кладенци - водовземни съоръжения за подземни води.
Според технологията за тяхното изграждане се различават:
- сондажни кладенци;
- шахтови кладенци;
- лъчеви кладенци;
- шлицови кладенци.
Сондажни кладенци
Хидрогеоложко сондиране - най-често използваният и ефективен метод за проучване и каптиране на подземни води, в т.ч. термални и минерални води и разсоли. Чрез специално прокарани за целта вертикални или наклонени сондажни пробиви (сондажи) се изясняват хидрогеоложките условия в дълбочина и се извършват изпитания на водоносните формации. Характерна особеност е тази, че едни и същи съоръжения могат да се използват, както за проучване, така и за експлоатация (добив) на подземни води.
Проучвателни хидрогеоложки сондажи - имат за цел изясняването на геоложкия разрез в дълбочина – литоложки тип на скалите, дебелина на пластовете, наличието на разломни нарушения, дълбочина на залягане на подземните води и др. Обикновено се прокарват чрез проучвателно ядково сондиране с малък диаметър. След прокарването на проучвателните сондажи, същите се ликвидират или преоборудват като пиезометри или мониторингови кладенци.
Сондажни кладенци - имат за цел каптирането на разкритите по време на сондирането подземни води с цел провеждането на хидрогеоложки наблюдения и изпитания на водоносните формации и/или добив на подземни води за различни цели. Сондажните кладенци представляват строителни съоръжения и се изграждат в съответствие с нормативната уредба. По своята конструкция и предназначение те се делят на:
- пиезометри;
- мониторингови кладенци;
- водочерпателни кладенци.
Пиезометри. Това са сондажни кладенци с малък диаметър (най-често от 50 до 75 mm) и много къс филтър (най-често перфорирана обсадна тръба), които се използват единствено за измерване на хидравличния напор в дадена точка под свободното или пиезометричното ниво на подземните води. Тези кладенци не са пригодени за изпомпване на водата и вземане на водни проби.
Мониторингови кладенци. Това са сондажни кладенци, които имат диаметър най-често от 105 до 150 mm, оборудвано устие и позволяват, както измерването на нивата, така и вземането на водни проби за качествата на подземните води. Кладенци с по-големи диаметри не са подходящи за вземане на проби, освен ако не се черпят непрекъснато или не се използва дълбочинен пробовземач. В зависимост от това, дали водоприемният интервал на сондажа е оставен отворен (необсаден), или сондажът е оборудван с филтър, се различават:
- отворен мониторингов кладенец;
- филтров мониторингов кладенец.
Водочерпателни кладенци. Това са сондажни кладенци, предназначени за експлоатационно водочерпене на подземни води; техният диаметър е най-често в границите от 150 до 400 mm, а дълбочината им може да достигне 2000 - 3000 m. Същите имат разнообразна конструкция, съобразена с конкретните хидрогеоложки условия и технически параметри на помпеното оборудване. По своето предназначение се делят на тестови, вододобивни и дренажни:
- тестовите водочерпателни кладенци се използват за провеждане на опитни водочерпения (хидравлични тестове) с цел определяне на хидрогеоложките параметри на водоносните формации и вземане на представителни водни проби за състава и качествата на подземните води;
- вододобивните кладенци се ползват за добив на подземни води за различни цели - водоснабдяване, напояване и др.;
- дренажните кладенци се ползват за понижаване на нивата на подземните води при различни инженерни дейности.
В зависимост от напора на подземните води, водочерпателните кладенци се експлоатират помпажно или на самоизлив.
Шахтови кладенци
Шахтовите кладенци се използват най-често за каптиране на плитко залягащи подземни води (до 20 m) в безнапорни или слабонапорни водоносни хоризонти.
Те се изграждат обикновено чрез изкопаване на земна маса и спускане на железобетонни пръстени, които изграждат шахтата на кладенеца. На дъното на кладенеца се изгражда обратен филтър — във вид на слоеве от пясък и чакъл, с нарастваща нагоре едрина на зърната, който пречи на изнасянето на частици от пласта при изчерпване на водата от кладенеца. В стените на шахтата се оставят празнини или се пробиват отвори за увеличаване на притока. Диаметърът на шахтовия кладенец рядко превишава 3 - 4 m. Устието му се уплътнява добре с глина или бетон, за да се избегне замърсяването на кладенеца от повърхностни води.
Конструкцията и оборудването на шахтовите кладенци са твърде разнообразни. Те биват бетонни, железобетонни, зидани (каменни или тухлени) и дървени. За изчерпване на водата от тях обикновено се използват помпи с хоризонтален вал, които се монтират на подходяща платформа вътре в кладенеца.
Лъчеви кладенци
Лъчевите кладенци, известни още като кладенци тип "Раней", представляват шахта, от която излизат няколко (обикновено 6 - 12) хоризонтални дренажни лъча. Тези лъчи се прокарват чрез сондиране от шахтата и се оборудват с филтри, подобно на вертикалните сондажни кладенци. Използват се при плитко залягане на подземните води (до 20 - 30 m) и висока пропускливост на зърнестите геоложки материали.
Лъчевите кладенци се изграждат в близост до реки или други повърхностни водоеми, от които може да се разчита на интензивно подхранване. При такива условия, дебитът на един такъв кладенец може да бъде от порядъка на 200 - 300 l/s и повече.
Шлицови кладенци
Шлицовите кладенци са ефективни водовземни съоръжения за сравнително плитко залягащи подземни води (до 40 - 50 m) в пролувиални и делувиални геоложки материали. Те се изграждат чрез вертикално шнеково сондиране с голям диаметър (800 - 1000 mm) и запълване на сондажния ствол с промит чакъл, който има висока пропускливост. Чрез последователно сондиране със застъпване на сондажните пробиви маже да се изгради шлицов кладенец с произволна форма. В централната част на шлицовия кладенец се изгражда тръбен вертикален кладенец, оборудван с филтър и помпа.
Продуктивността на шлицовия кладенец е висока, особено в пластове със средна проводимост (500 - 1000 m2/d) и е напълно съизмерима с тази на лъчев кладенец в подобни условия. От технико - икономическа гледна точка, шлицовият кладенец е за предпочитане, особено, ако се разполага с подходяща сондажна техника за изграждането му.