إرشادات أخذ العينات من طراز 405 لأنظمة أنابيب المياه

يجب أن يكون مستوى الماء داخل الغلاف حوالي 10 أقدام فوق أعلى مستوى لمياه التكوين لضمان إحكام إغلاق الغلاف داخل البئر (بفارق ارتفاع لا يقل عن 5 أقدام). ويمكن قياس مستوى مياه التكوين عبر «أنبوب المضخة» الخاص بكل منفذ. يجب وضع علامة على مستوى الماء داخل البطانة في الأنبوب مقاس 1/2 × 5/8 بوصة المسمى «TAG» والمجاور لأنابيب أخذ العينات. إذا تم قياس مستوى الماء داخل البطانة داخل البطانة نفسها، خارج أنبوب العلامة، فقم بخفض خط العلامة المثقل ببطء شديد لتجنب إتلاف البطانة. يمكن إضافة الماء إلى البطانة ببساطة عن طريق صب الماء داخل البطانة أو من خلال أنبوب TAG، أيهما أسهل. لا تملأ البطانة بما يزيد عن 10 أقدام فوق أعلى مستوى لمياه التكوين. يجب فحص مستوى الماء في البطانة قبل كل عملية أخذ عينات.

يوضح الشكل 2-1 تدفق المياه إلى نظام الضخ. تتدفق المياه من التكوين عبر الفراغ المسامي الفاصل، ثم عبر أنبوب المنفذ، ثم عبر الصمام الفحص الأول، لتملأ «أنبوب المضخة». كما يتم ملء «أنبوب العينة» في الوقت نفسه. يرتفع منسوب المياه في أنبوب الضخ حتى يصل إلى منسوب المياه الجوفية الخاص بذلك المنفذ.

مكونات تدفق المياه في نظام الضخ

1. توصيل سريع للمضخة
2. أنبوب TAG
3. دعامة حبل دعم حزمة الأنابيب
4. بطانة مانعة للتسرب
5. فاصل تحديد فترة المراقبة الفاصلة
6. أنبوب العينة
7. صمام الفحص الثاني
8. أسفل حرف «U»
9. منفذ إلى أنبوب المضخة
10. صمام الفحص الأول
11. أنبوب المضخة
12. منفذ خلف المنفذ الخلفي الفاصل من خلال البطانة
13. رأس التشكيل في المضخة

يتم ضخ الماء بضغط الغاز. تم تصميم مضخة «فليوت» بحيث يكون خطر تعرض العينة للتهوية منخفضًا للغاية. وعادةً ما يكون مصدر الغاز عبارة عن زجاجة نيتروجين مزودة بمنظم لضبط ضغط التشغيل المحدد. ويظهر ترتيب نظام تشغيل الغاز في مضخة «فليوت» في الشكل 3-1. ويتم ضبط المنظم على ضغط الغاز المناسب المحدد لاحقًا.

ترتيب نظام التشغيل بالغاز للفلوت

1. اسطوانة غاز
2. الجهة التنظيمية
3. مقياس
4. صمام ثلاثي الاتجاهات
5. التوصيل السريع
6. حاوية العينات
7. أنبوب المضخة
8. أنبوب العينة
9. الواجهة بين الغاز والماء عند نهاية شوط العينة
10. الجزء السفلي من حرف “U”
11. صمام الفحص الأول (مغلق)
12. حاجز ضد التهوية

يتم أولاً توصيل المنظم بالوصلة العلوية في زجاجة الغاز (تُستخدم وصلة خاصة لمنظم النيتروجين لتوصيله بزجاجة النيتروجين). احكم ربط الصمولة بإحكام. أدر مقبض منظم الضغط عكس اتجاه عقارب الساعة حتى يتحرك بحرية (وضع عدم الضغط). أدر الصمام الرئيسي على المنظم (الأقرب إلى الأسطوانة) في اتجاه عقارب الساعة حتى الإغلاق التام. افتح الصمام الموجود على الأسطوانة (عكس اتجاه عقارب الساعة). سيرتفع مقياس ضغط الأسطوانة الرئيسي على المنظم ليصل إلى ضغط الأسطوانة. أغلق صمام المنظم (في اتجاه عقارب الساعة) حتى يبدأ الضغط في الارتفاع على مقياس الضغط الموجود على محرك مضخة Flute (يكون الصمام ثلاثي الاتجاهات مغلقًا دون تدفق من الوصلة السريعة). اضبط المنظم على الضغط المطلوب للتطهير، المقدم من Flute. قم بتوصيل الوصلة السريعة بالوصلة العلوية لأنبوب المضخة (انظر الشكل 3-1). افتح الصمام ثلاثي الاتجاهات لإخراج الماء من المضخة.

يتم ضخ الماء من الأنابيب عن طريق تطبيق ضغط الغاز على أنبوب المضخة (الشكلان 2-1 و3-1). يتم دفع الماء لأسفل في أنبوب المضخة ثم لأعلى عبر الصمام الفحص الثاني إلى السطح عبر أنبوب العينة. تكتمل شوط التطهير (حوالي 1 غالون من الماء) عندما يتم طرد الغاز من أنبوب العينة بعد تدفق الماء. يجب بعد ذلك تفريغ الضغط في النظام للسماح بإعادة ملء أنبوب المضخة. يتكون تدفق إعادة التعبئة من أنبوب المنفذ من ماء أنبوب المنفذ، والماء الموجود في الفراغ المسامي للفاصل، والماء من الوسط. ونظرًا للحجم الكبير نسبيًّا في أنبوب المضخة، فإن معظم إعادة التعبئة تأتي من الوسط.

سيؤدي تنظيف أنبوب المضخة للمرة الثانية إلى إزالة أي مياه متبقية في الفاصل وحجم أنبوب المنفذ. ويُوصى بشدة بالقيام بذلك، حيث إن المياه المتبقية في الأنابيب والفاصل لا تمثل على الأرجح المياه الموجودة في التكوين. وإذا تمت إعادة التعبئة على الفور، فسيكون حجم المياه في عملية التنظيف الثانية مماثلاً لحجم الشوط الأول. يُنصح بإجراء دفتين إضافيتين من التفريغ، ليصبح المجموع أربع دفات، لإزالة الماء الذي ربما يكون قد بقي لفترة طويلة ملامسًا للبطانة أو الفاصل.

من الأفضل تشغيل تدفق العينات باستخدام «ضغط أخذ العينات الموصى به»، وهو أقل من الضغط اللازم لدفع الغاز عبر قاع أنبوب المضخة. والضغط الموصى به هو ذلك الذي يدفع الماء إلى ما يقارب قاع الأنبوب الكبير، دون أن يخرج منه. ويتم حساب هذا الضغط الموصى به في جدول البيانات المرفق مع كل نظام.

يكتسح التدفق الأول لدورة أخذ العينات قطرات الماء المتبقية في الأنابيب من دورة التطهير. ويكون هذا الماء المتبقي خاليًا من المكونات المتطايرة. وقد أظهرت الاختبارات أنه ينبغي التخلص من الحجم الأول من تدفق العينة في الأنبوب باعتباره خاليًا من المكونات المتطايرة (يُحسب «حجم التخلص» أيضًا في جدول البيانات). بعد ذلك، يمكن جمع العينات من مخرج أنبوب العينة. يظهر الحجم المراد التخلص منه في جدول البيانات باسم «حجم التخلص». سيبدأ معدل تدفق الماء في أنبوب العينة سريعًا، ثم يتباطأ، وأخيرًا يتوقف. ويحدث ذلك عندما يقترب عمود الماء المدفوع من الضغط/الارتفاع المطبق. يصل ضغط أخذ العينات النموذجي إلى مسافة 25 قدمًا من قاع أنبوب المضخة (U). وتضمن المنطقة العازلة الكبيرة المتبقية في أنبوب المضخة عدم تعرض العينة للهواء.

يمكن قياس مستوى الماء في كل منفذ يدويًّا عن طريق إزالة السدادة الموجودة في الجزء العلوي من أنبوب المضخة، ثم إنزال مقياس مستوى الماء الكهربائي النحيف (حوالي 1/4 بوصة) حتى يلامس مستوى الماء داخل أنبوب المضخة.

قد لا يكون مستوى الماء في الأنابيب الكبيرة هو المستوى الفعلي. بعد أخذ العينة، في حالة حدوث أي تسرب من الصمام الفحص الثاني (مثل وجود رمل في الأنبوب، وما إلى ذلك)، يمكن أن يتدفق الماء الموجود في أنبوب العينة عائدًا إلى الأنبوب الأكبر، ليضاف إلى الماء الذي يملأ الأنبوب الكبير أثناء عملية إعادة التغذية. كما أنه إذا كان مستوى الماء في التكوين ينخفض بين قياسات الرأس، فإن مستوى الماء في أنبوب المضخة لن يتبع هذا الانخفاض إذا كان الصمام الفحص الأول محكم الإغلاق. لهذين السببين، وبسبب مخاوف التجمد المذكورة أدناه، من الأفضل إنهاء شوط أخذ العينات برفع الضغط إلى قيمة «ضغط التفريغ» لتفريغ نظام الضخ من كل الماء. ثم عند إعادة التعبئة، يكون المستوى هو الارتفاع الحالي لكل منفذ. إذا تم إجراء قياسات الارتفاع بين عمليات أخذ العينات، فيجب أولاً تطهير نظام الضخ لكل منفذ بضربة واحدة للسماح للأنابيب بإعادة التعبئة إلى قيمة الارتفاع الحالية. قم دائمًا بإعادة تركيب السدادات الموجودة في الجزء العلوي من أنابيب المضخة عند الانتهاء من أخذ العينات.

إذا كان من المحتمل أن يتجمد الماء في أنابيب أخذ العينات بالقرب من السطح، فيجب تفريغ كامل حجم الماء من كل خط أخذ عينات، بعد الانتهاء من أخذ العينات وقبل مغادرة الموقع. استخدم ضغط التفريغ الموصى به لإزالة كل الماء، وليس ضغط أخذ العينات. يجب أن يكون الغاز يتدفق من كل خط عند اكتمال عملية التفريغ.

يتطابق نظام الضخ «فلاوت» لكل منفذ بشكل أساسي من حيث الطول وحجم المضخة والارتفاع داخل البئر. وهذا يتيح تنظيف جميع المنافذ وأخذ العينات منها في آن واحد، مما يوفر وقتًا كبيرًا في عملية أخذ العينات. والفرق الوحيد في عملية أخذ العينات المتزامنة هو أن مصدر الضغط يجب أن يتضمن أنبوبًا متصلًا بكل وصلة منفذ عند رأس البئر. وتقدم شركة «فلوت» نظام تشغيل مضخة متعدد المنافذ بتكلفة إضافية (يتم توفير مشغل المنفذ الفردي مع جهاز «ووتر فلوت»). وتكون ضغوط التنظيف وأخذ العينات الموصى بها هي نفسها المستخدمة في أخذ العينات من منفذ واحد.

في بعض الحالات، تكون قوة الطفو لنظام أخذ العينات كبيرة جدًّا عند تفريغه من الماء أثناء عملية التطهير المتزامنة، لدرجة أن حزمة الأنابيب قد تتسبب في انقلاب البطانة. تشير جدول بيانات حجم العينات المرفق مع البطانة إلى ما إذا كان يمكن تنظيف النظام في وقت واحد. ولا يمثل هذا مشكلة إلا في حالة أقطار الثقوب الأصغر، ووجود العديد من المنافذ، وارتفاع ضغط زائد بسيط في البطانة. ويتيح تصميم المضخة الجديد أخذ العينات في وقت واحد في معظم الحالات.

فيما يلي ملخص موجز في شكل قائمة مرجعية:

1. تحقق من مستوى الماء في البطانة وأعده إلى مستواه الطبيعي.
2. قم بتوصيل مصدر الغاز بأنبوب محرك الغاز (المضخة) الخاص بالمنفذ.
3. اضبط المنظم على ضغط التفريغ الموصى به.
4. أدر الصمام ثلاثي الاتجاهات وقم بتصريف المياه الموجودة في الأنبوب بالضغط الموصى به لعملية التطهير. قم بتجميع كمية المياه التي تم تصريفها للتحقق من نجاح عملية التطهير. سجل مدة تدفق المياه خلال دورة التطهير (حوالي 4 دقائق).
5. اترك الأنبوب حتى يمتلئ مرة أخرى. كرر عملية التفريغ. اجمع حجم السائل الذي تم تفريغه للتأكد من أن الكمية التي تمت إزالتها تساوي على الأقل «حجم أنبوب المنفذ».
6. قم بالتنظيف أربع مرات إجمالاً، أو أكثر إذا رغبت في ذلك.
7. اترك الأنبوب يمتلئ مرة أخرى استعدادًا لعملية السحب.
8. اخفض ضغط التشغيل إلى «ضغط أخذ العينات». قم بتطبيق الضغط واجمع التدفق الأول لقياس حجم المياه المهدرة. تخلص من تلك المياه. اجمع العينات.
9. قم بإجراء عملية تفريغ نهائية للمياه من خطوط أخذ العينات عن طريق رفع ضغط التشغيل إلى قيمة ضغط التفريغ.
10. عندما ينتهي نظام أخذ العينات من إعادة التعبئة، قم بتحديد مستوى المياه، إذا رغبت في ذلك، وفقًا لمستوى المياه الجوفية الحالي. وإذا كان نظام المنافذ يعيد التعبئة ببطء شديد، فقم بتحديد المستوى في وقت لاحق.

يرجى الرجوع إلى جدول البيانات المرفق مع كل جهاز «Water Flute» للاطلاع على ضغوط التفريغ وأخذ العينات الموصى بها. وهذه هي الضغوط التي يمكن استخدامها أيضًا للتفريغ المتزامن لعدة منافذ. ويشير جدول البيانات إلى الحالات التي لا ينبغي فيها تفريغ جميع المنافذ في آن واحد. وفي معظم الحالات، يمكن تفريغ عدة منافذ في آن واحد.