Что такое гидрогеология и почему она важна?

Гидрогеология — это сложная наука, изучающая происхождение, условия залегания, состав и закономерности движения подземных вод. Эта отрасль крайне важна, так как роль подземных вод в обеспечении питьевой водой с каждым годом увеличивается.

Новейшие российские разработки в гидрогеологии

В России буровые технологии традиционно пользуются мощной научной поддержкой. Да и само развитие нефтяной и газовой промышленности находится сегодня на высоком уровне, однако интерес науки и общества к бурению водозаборных скважин намного меньше. Отсюда и вытекает, что малопопулярные научные области всегда привлекают внимание сильнее, ведь там гораздо проще начать реализовывать новые технические решения.

Инженер-гидрогеолог Андрей Романов в профессии уже 14 лет. За это время он получил статус одного из первооткрывателей инновационной технологии строительства водозаборных скважин. Он на свой страх и риск, практически без поддержки профессионального сообщества, начал трудиться над уникальным проектом — технологией бурения скважины с применением НПВХ трубы на глубину более 200 метров.

«Я много времени проводил в полевых работах, и со временем осознал, что масштабное вовлечение в хозяйственных оборот подземных вод невозможно без совершенствования методов строительства водозаборных скважин. Мир не стоял на месте, мы имели за спиной советское наследие технических разработок, явно требующих обновления и инновационного подхода. При работе над этим проектом мне было необходимо внедрить новейшие технологии и прогрессивные материалы, ставшие требованием сегодняшнего дня»,— рассказывает он.

Во время работы в Ленинградской области он пришел к созданию уникального подхода бурения скважин с помощью обсадных НПВХ труб. Их использование позволяет увеличить скорость, повысить качество, экологичность работ, сократить расходы на производство водозаборных скважин, а также более чем вдвое увеличить срок службы скважин.

Сегодня качество воды, поступающей в системы водоснабжения через трубы из HПBX, отличается высокой стабильностью, тогда как при использовании стальных труб рост эрозии вредных для здоровья окислов железа постоянно увеличивается.

Какими бывают пластиковые трубы и что такое НПВХ?

Сегодня применяются преимущественно три вида полимерных труб — полиэтиленовые, полипропиленовые, поливинилхлоридные (сокращенно ПВХ). Или трубы НПВХ буква «Н» в начале аббревиатуры означает, что поливинилхлорид непластифицированный, а значит, обладая всеми достоинствами ПВХ, более прочный и жесткий. Физико-механические показатели НПВХ одни из лучших среди других полимеров. Поэтому, сделанные из него трубы способны выдерживать высокие механические нагрузки, в том числе ударные. Это позволяет им успешно противостоять напору воды и давлению грунта.

Удельный вес НПВХ намного меньше, чем стали, но больше, чем воды и поэтому трубы из него в воде тонут (это важно при устройстве скважин). А еще, они обладают хорошими прочностными свойствами и не повреждаются в процессе монтажа скважины.

Реализация авторских методик на практике

Известно, что в Ленинградской области очень непростой грунт. На разработку технологий для него у Андрея Романова ушло порядка двух лет, так как ему пришлось решить ряд непростых фундаментальных задач. Сам процесс бурения скважины длился около месяца, лишь с третьей попытки получилось достичь нужного результата - появления воды.

«Я знал, что подобного опыта бурения подобных скважин у российских компаний не было, а зарубежный опыт в своем большинстве не распространялся за пределы крепких скальных грунтов. Таким образом, я убил двух зайцев: для себя и для профессионального сообщества, произведя технологический прорыв в гидрогеологии»,— говорит Андрей Романов.

Действительно, грунты Ленинградской области в большинстве своем неустойчивые, поэтому было необходимо обеспечить их стабильность. Для решения этой задачи Андрею пришлось применить водный раствор монтмориллонитовой глины. Добиться устойчивого положительного эффекта позволило экспериментирование с добавлением в буровой раствор на основе бентонитовой глины различных специальных присадок, позволяющих достигнуть требуемых показателей раствора при бурении. Так он создал новые технологии в области гидрогеологии, казавшиеся лет 20 назад невозможными.

Благодаря работе инженера-гидрогеолога Андрея Романова, была решена задача водоснабжения населенных пунктов, имеющих удаленное расположение от источников центрального водоснабжения. С экологической стороны, первые пробы воды показывали, что она чистая, готовая к употреблению, значит ущерба окружающей среде нет.

Помимо работы в Ленинградской области, Андрей занимался и обеспечением населения водой во время пандемии, когда случился массовый отток людей за город, из-за чего возникли проблемы с нехваткой воды.

В садоводствах в основном люди получают воду из колодцев — это источник открытого водоснабжения, поэтому такая вода,как правило, является непригодной для питья. Вода не прибывает в колодцы с той интенсивностью, как её потребляют наши граждане. Приложив свои усилия, у него получилось разработать и внедрить инновационную технологию по увеличению диаметра фильтровой части водозаборной скважины, которая показала высокую производительность скважин, тем самым обеспечив несколько тысяч домохозяйств чистой водой.

Андрей Романов убежден, что любая новая технология должна стать частью общего научного сообщества, по этой причине его исследовательские разработки представлены в виде научных публикаций в ведущих международных и российских журналах, например European Science Review, the USA Journal of Applied Science, Universum: технические науки*.