به منظور شناخت هر چه بیشتر منابع آب زیر زمینی استفاده ازفن‌آوری‌های نوین و بررسی‌های اکتشافی امری کاملاً ضروری و اجتناب‌ناپذیر است. پیشرفت تکنولوژی در کشورهای توسعه یافته در زمینه بررسی منابع آب توأم با ساخت دستگاهها و ابزارآلاتی بوده که سبب رشد و توسعه یافتگی این کشورها شده است. لازمه رشد و توسعه کشور ما نیز در زمینه شنات منابع آب زیرزمینی استفاده از این فن‌آوری‌ها می‌باشد که تحقق آن در گرو استفاده از تجارب کشورهای خارجی و همچنین سعی و تلاش پژوهشگران و محققین این مرز و بوم می‌باشد. الگوبرداری از تولیدات کشورهای پیشرفته و کوشش در جهت ساخت دستگاههای مشابه ضمن اینکه کاری منطقی است از خروج ارز از کشور نیز جلوگیری می‌کند. یکی از دستگاههایی که با استفاده از الگوهای خارجی توسط عده‌ای از پژوهشگران و محققین کشورمان ساخته شده دوربین درون چاهی (ویدئومتر) می‌باشد. هر چند این دستگاه از نظر ظاهر با مشابه خارجی تفاوت دارد. اما نتایج حاصل از کارکرد آن با نمونه خارجی، تفاوت چندانی ندارد.

چاههای آب به مرور زمان ظرفیت آبدهی اولیه خود را بنا به دلایلی که در مباحث بعدی به آنها اشاره خواهد شد از دست می‌دهند و با کاهش آبدهی رو به رو می‌شوند. به منظور دستیابی به علت یا علل کاهش ظرفیت آبدهی چاه‌ها، استفاده از دوربین‌های درون چاهی (ویدئومتر) توصیه می‌شود که با فیلمبرداری از اعماق مختلف در جهات افقی و قائم و قدرت چرخش 360 درجه‌ای، عمده دلایل کاهش آبدهی را به تصویر می‌کشد تا در مراحل بعدی با استفاده از یک یا چند روش بازیابی (Rehabilitation) نسبت به رفع مشکلات ایجاد شده و افزایش ظرفیت آبدهی چاه اقدام شود.

1- تعریف

- ویدئومتری عبارت است از مشاهده ساختمان داخلی چاه اعم از وضعیت فیزیکی لوله جدار (در چاههای لوله گذاری شده) و وضعیت لایه‌های آبخوان (آبرفتی و کارستی) در چاه‌های لوله‌گذاری نشده می‌باشد و دستگاهی که قادر به ثبت و ارائه این وضعیت‌ها به صورت فیلم می‌باشد را ویدئومتر(دوربین درون چاهی) می‌گویند.

چنانچه ویدئومتر مجهز به سوندهای اندازه‌گیری قابلیت هدایت الکتریکی، دما PH و... باشد می‌توان به مؤلفه‌های فیزیک و شیمیایی آب نیز پی برد. در واقع ویدئومتری یک عمل چاه پیمایی است که خروجی آن را می‌توان به صورت فیلم مشاهده کرد.

-بازیابی چاه‌های آب (Water Well Rehabilitation): بازگرداندن ظرفیت آبدهی چاههای آب به حالت اولیه (زمان حفر) و یا افزایش نسبی در آبدهی چاه نسبت به حالت فعلی با استفاده از روشهای مختلف را بازیابی چاههای آب گویند. در واقع با استفاده از فیلم‌های ویدئومتری می‌توان نسبت به کاربرد یک یا چند نوع از روش‌های بازیابی، در رفع مشکلات ناشی از کاهش آبدهی چاهها اقدام کرد.

2- ساختمان دستگاه ویدئومتر

یک دستگاه ویدئومتر از سه بخش به شرح زیر تشکیل شده است:

1-2- جعبه اصلی(Central Box):

در جعبه اصلی وسایل الکتریکی و دستگاه الکترونیکی ویدئومتر گنجانده شده است. مانیتور کامپیوتر و یا به نوعی تلویزیون، ویدئو همراه با صفحه کلیدهای کنترل، تقویت کننده برق و فرمانبرها در این جعبه جای می‌گیرد.

2-2- سنسور دستگاه:

شامل یک یا دو دوربین با توانایی فیلمبرداری در جهت افقی و قائم (دوربین افقی قدرت چرخش تا 360 درجه را دارد)، شیشه محافظ و قاب‌های نگهدارنده شیشه‌ای می‌باشد. شیشه محافظ، تحمل 20 اتمسفر فشار را دارد. بدین معنی که می‌تواند ستون آبی معادل 200 متر را تحمل نماید.

3-2- وینچ:

وینچ شامل کابل، موتور و قرقره می‌باشد. قرقره دستگاه معمولاً ظرفیت پذیرش 250 متر کابل را دارد. سنسور به سر کابل متصل و به داخل چاه فرستاده می‌شود. اطلاعات دریافتی توسط یک کابل رابط به جعبه مرکزی منتقل می‌گردد.

3- کاربرد ویدئومتر در چاههای آب

مشکلات عمده‌ای که پس از گذشت چند سالی از حفر چاهها ایجاد می‌شود متعدد هستند که به منظور آگاهی از این مشکلات و نحوه رفع آنها، نیاز به انجام عملیات ویدئومتری می‌باشد. عدم رعایت نکات فنی در هنگام حفر و بهره‌برداری از چاه و از طرف دیگر رسوب‌زا بودن و یا خورنده بودن آب‌های زیرزمینی، عملاً‌ منجر به کاهش شدید آبدهی چاهها و حتی از رده خارج شدن آنها می‌شود. به منظور جلوگیری از صرف هزینه‌های سنگین حفر چاه جدید جایگزین و تجهیز آن، انجام عملیات ویدئومتری در چاههای آب که با کاهش شدید آبدهی مواجهند و یا مشکلاتی از قبیل شکستگی و پوسیدگی لوله جدار دارند، توصیه می‌شود. چه بسا بتوان توسط ویدئومتری بسیاری از مشکلات چاه را بدون تحمل این هزینه‌ها مرتفع نمود.

بطور کلی می‌توان دستگاه ویدئومتری را در دو دسته از چاههای آب به شرح زیر به کار گرفت:

1-3- کاربرد ویدئومتر در چاههای لوله گذاری شده

1-1-3- تشخیص پوسیدگی و خوردگی لوله‌های جدار و اسکرین‌ها: اکثر لوله‌های جدار در تماس مستقیم با آب‌های خورنده، دچار خوردگی می‌شوند. خوردگی لوله جدار در آب‌های با PH پایین که عمدتاً نزدیک و یا در مجاورت مناطق آتشفشانی قرار دارد، اتفاق می‌افتد.

2-1-3- تشخیص گرفتگی شبکه‌های لوله‌ جدار و یا اسکرین‌های موجود در چاه به منظور تسهیل ورود آب سفره به داخل چاه با توجه به ترکیب لیتولوژی آبخوان قسمت‌هایی از لوله جدار را مشبک نموده و یا از اسکرین‌های کارخانه‌ای استفاده می‌کنند.

شبکه‌ها واسکرین‌ها در مقابل آب‌های رسوب‌زا که عمدتاً در مناطق آهکی و یا نزدیک این مناطق یافت می‌شوند، مسدود گشته و مانع ورود آب به داخل چاه می‌شوند که نهایت امر کاهش آبدهی چاه را به همراه دارد. تشخیص شبکه‌ها و اسکرین‌های مسدود شده با استفاده از ویدئومتری بسیار آسان است.

3-1-3- تعیین دقیق متراژ لوله جدار اعم از مشبک و کور

4-1-3- تشخیص کج شدگی و انحراف لوله جدار: در زمان حفاری به علت تراز نبودن دستگاه و یا ناجور بودن مواد تشکیل دهنده زمین، امکان دارد چاه از امتداد قائم منحرف ‌شود که در زمان لوله‌گذاری عمدتاً با مشکل مواجه می گردد. این انحراف چاه و یا لوله‌ها، توسط دستگاه ویدئومتری قابل تشخیص است. از طرف دیگر در برخی مناطق حرکات مداوم زمین (زمین لرزه) باعث شکستگی و یا کج شدگی لوله جدار می‌شود که به منصوبات چاه اعم از لوله جدار و پمپ خسارت وارد می‌کند.

5-1-3- تعیین دقیق عمق سطح آب زیرزمینی در حد سانتیمتر

6-1-3- تعیین میزان ضخامت ستون آب داخل چاه

7-1-3- اندازه‌گیری بعضی پارامترهای فیزیکوشیمیایی (درجه حرارت، PH، هدایت الکتریکی و...) بکمک سنسورهای مربوطه.

8-1-3- تعیین حد انترفاز و زونهای آب شور و شیرین توسط سنسور مربوطه.

2-3- کاربرد ویدئومتر در چاههای بدون لوله

1-2-3- عمده چاههایی که در سازندهای سخت بویژه سازندهای کربناته حفر گردند، به دلیل استحکام زمین، لوله‌گذاری نمی‌شوند. کاربرد ویدئومتر در این چاهها به منظور تشخیص جنس لایه‌ها و همچنین آگاهی از وضعیت درزه‌ها،‌ شکاف‌ها و پدیده‌های انحلالی صورت گرفته، بسیار مفید خواهد بود. عمق زون‌های خرد شده و کارستیک را می‌توان با استفاده از دستگاه تشخیص داد.

2-2-3- تشخیص زون‌های فرار آب و لایه‌های آبدار: به علت ناهمگنی و آنیزوتروپی سازندهای سخت به ویژه سازندهای کربناته، شرایط ورود آب به داخل چاه و یا فرار آب در کل ستون چاه، یکسان نبوده که این نا همسانی را می‌توان با استفاده از ویدئومتر در نقاط مختلف چاه تشخیص داد. وجود حفرات انحلالی در سازندهای کربناته، گاهاً امکان فرار آب از چاه را میسر می‌سازد که با کاربرد دستگاه ویدئومتری می‌توان با ارائه راهکار مناسب نسبت به مسدود کردن محل‌های فرار آب و استفاده بهینه از آبخوان، اقدام کرد.

3-2-3- تشخیص دانه‌بندی ستون زمین شناسی در چاه‌های آبرفتی: در چاههای آبرفتی بعد از برقو زدن و قبل از لوله‌گذاری، می‌توان به وضعیت لایه‌های تشکیل دهنده ستون چاه پی برد و نسبت به انتخاب لوله مشبک و یا اسکرین در اعماق مناسب اقدام کرد. این عمل باعث کاهش هزینه تجهیز چاه می‌شود.

4-2-3- تشخیص وجود یا عدم وجود انحراف چاه در زمان حفر. ضمناً تشخیص موارد بندهای 3-1-5 تا 3-1-8 در چاههای لوله‌گذاری شده، نیز در مورد این چاه‌ها با استفاده از ویدئومتر امکان‌پذیر است.

4- کاربرد ویدئومتر در گمانه‌های اکتشافی و مطالعاتی محل سدها

قبل از احداث سد، بررسی وضعیت سیستم‌های درز و شکاف و پدیده‌های انحلالی به منظور آگاهی از تراوایی (آبگذری) سازندهای پی سد و طراحی پرده تزریق، لازم و ضروری است که این امر با حفر تعدادی گمانه اکتشافی از نوع مغزه‌گیری 

(Core drilling)  و عملیات چاه پیمایی و آزمایش نفوذپذیری انجام ‌شود. هر چند که از مغزه‌ها و آزمایش‌های مختلف می‌توان اطلاعات ذیقیمتی به دست آورد، اما با استفاده از ویدئومتر می‌توان از وضعیت و میزان خردشدگی، میزان بازشدگی درزه‌ها و وجود حفرات و کانال‌های انحلالی، اطلاعات بیشتری به دست آورد که در تعیین دقیق‌تر حجم سیمان تزریقی و طراحی پرده تزریق کمک مؤثری است.

نظر به اینکه قطر حفاری این گونه گمانه‌ها 76 و یا 110 میلیمتر است سنسورهای مورد استفاده در این گمانه‌ها بایستی قطری بین 2 تا 5/2 اینچ داشته باشند.

در اینجا یک ویدئو از انجام چاه پیمایی در یک چاه آسیب دیده آمده است... برای دانلود حتما راهنمای دریافت را مشاهده کنید.

مدیر سایت: بهزاد سرهادی

شماره تلفن: 09190622992

شناسه تلگرام مدیر سایت: SubBasin@

نشانی ایمیل: behzadsarhadi@gmail.com

(سوالات تخصصی را در گروه تلگرام ارسال کنید)

_______________________________________________________

×

 براي پيوستن به بزرگترين گروه تلگرام علوم و مهندسي آب با امکان تبادل نظر بين اعضاء کليک کنيد

کتاب کاربرد مدل QUAL2KW

کتاب کاربرد GIS در منابع آب

کتاب محاسبه سيل طرح