Avoimen porausreiän kustannukset
Miksi jokainen porausreikä tulisi tiivistää porauspäivänä
Sääntelytilanne
ITRC (Fractured Rock, 2017): Pystysuuntaisen ristikontaminaation ehkäiseminen on porauksen yleinen periaate; porausreiän toimintaa pystysuuntaisena kanavana on pyrittävä minimoimaan. Fracturedrx-1.itrcweb.org/appendix-c-drilling
Yhdysvaltain ympäristönsuojeluvirasto (EPA) (CLU-IN): Joustavat vuoraukset ja tiivisteet on tunnistettu keinoiksi, joilla voidaan estää tai minimoida uusien saasteiden kulkeutumisreittien syntyminen. clu-in.org/issues/Fractured Rock
New Jersey (N.J.A.C. 7:9D): Kaivonrakennussäännöissä vaaditaan, että porausreiän osat, joita ei ole saatettu kaivoksi, on poistettava käytöstä ja suljettava;
NJDEP:n kenttänäytteenotto-ohjeisto (2024) säätelee seurantakaivojen käytäntöjä. Dep.nj.gov/srp/guidance/fspm
New York (NYSDEC CP-43): Sulkemattomat ja väärin hylätyt kaivot ovat ”saasteiden kulkureittejä” ja muodostavat vakavan ympäristöriskin.
The National Academies (2015): Suositellaan porausreikien osuuksien eristämistä tiivisteillä tai joustavilla vuorauksilla, jotta estetään epäpuhtauksien leviäminen ja geokemiallinen sekoittuminen. Nationalacademies.org/read/21742
Ongelma: avoin porausreikä on aktiivinen saasteiden kulkeutumisreitti
Avoin kallioperän porausreikä yhdistää murtumavyöhykkeet hydraulisesti. ITRC:n (Interstate Technology & Regulatory Council) murtuneen kallioperän ohjeissa tätä kutsutaan ”epäluonnolliseksi tilaksi”, jossa vesi ja epäpuhtaudet voivat virrata pystysuoraan alaspäin, levittäen saastumista ja vaikeuttaen tilannekartoitusta ja kunnostusta. Suuri osa vahingoista tapahtuu päivien, ei kuukausien kuluessa, ja suuri osa niistä on peruuttamatonta matriisidiffuusion vuoksi.
-bakteerin leviämisen rajoittivat eristettyyn murtumaan
- SWL
- DNAPL
Äskettäin poratun porausreiän seurauksena epäpuhtaudet levisivät muihin murtumiin
- SWL
- DNAPL
- Uusi avoin porausreikä
Todisteet: 3 päivää auki, jopa vuoden ajan vioittuneita tietoja
Sterling ym. (2005), teoksessa *Ground Water*, kuvaavat porausreikää, josta otettiin kiviä TCE-pilven läpi halkeilevassa hiekkakivessä; syvällä 89–100 metrin syvyydessä pitoisuudet olivat 2 100–33 000 µg/l. Kivinäytteen analyysi osoitti, että lähes koko tämä syvällä esiintyvä pilaantuminen johtui alaspäin suuntautuneesta virtauksesta, joka tapahtui vain muutaman päivän ajan, kun porausreikä oli avoin ennen mittauslaitteiden asentamista. Yhdysvaltain kansallisten akatemioiden murtuneesta kallioperästä laatimassa raportissa viitataan tähän tutkimukseen ja todetaan, että aiemmin puhtaat murtumat pysyivät saastuneina jopa vuoden ajan.
- Päivä 0: Reikä porattu – Murtumat yhdistetty
- Päivät 1–3: Pystysuora ristivirtaus – epäpuhtaudet liikkuvat alaspäin
- Weeks: Matriisidiffuusio – Massa tunkeutuu kiveen
- Forever: Irreversible – Sivuston malli vioittunut
Sterling ym. (2005): lähes kaikki syvä saastuminen tapahtui avoimen reiän vaiheessa, ei sen jälkeen
Vaikutukset konsultille:
- Ristisaastuneet tiedot voivat vääristää kohteen käsitteellistä mallia ja johtaa tarpeettomiin perusteellisiin tutkimuksiin tai korjaustoimiin.
- Porausreikä, joka levittää matalalla sijaitsevan saastumisen syvemmälle, aiheuttaa vastuukysymyksiä jo tutkimuksen itsessään vuoksi.
- Avoimen reiän geofysikaaliset ja hydrauliset tiedot voivat vääristyä ympäröivän pystysuuntaisen virtauksen vaikutuksesta (Pehme ym., 2007, GWMR 27(2):57–70).
Ratkaisu: Tyhjä vuoraus
Porausreiän mittojen mukaan räätälöity, uretaanipinnoitettu nailonvuoraus käännetään vedenpaineen avulla ulospäin, jolloin se tiivistää koko reiän jo porauspäivänä (Cherry, Parker & Keller, 2007, GWMR). Vesillä täytetty vuoraus mukautuu porausreiän seinämään ja tiivistää halkeamat ja ontelot täydellisemmin kuin perinteiset tiivisteet.
- Välitön suojaus: estää pystysuuntaiset ristikytkennät heti alusta alkaen – juuri tuossa vaiheessa, jossa Sterlingin mukaan ongelmat ilmenevät.
- Täysin irrotettavissa: toisin kuin laasti, vuoraus voidaan kääntää ulospäin, jolloin porausreikä säilyy geofysikaalisia tutkimuksia varten tai järjestelmän muuttamista monitasoiseksi varten.
- Toimiva tiiviste: mahdollistaa läpäisevyysprofiilin mittaamisen asennuksen aikana, lämpötilan mittaamisen suljetuissa (luonnollisen lämpötilagradientin) olosuhteissa sekä NAPL-kartoituksen reaktiivisten peitteiden avulla – tiiviste tuottaa dataa samalla kun se suojaa.
- Lainsäädännön yhdenmukaistaminen: täyttää suoraan ITRC:n ja EPA:n odotukset, joiden mukaan avoimen reiän aikaa murtuneen kallioperän porauskohteissa on pyrittävä minimoimaan.
- Vesiletku
- Huilun suojus
- Vuorauslaite kelalla (nurinpäin)
- Vedenkorkeus vuorauksessa
- Staattinen vedenkorkeus
- Reiässä oleva pohjavesi työnnetään muodostumaan tai poistetaan pumppaamalla.
Yhteenveto
Tyhjä vuorausputki maksaa vain murto-osan siitä, mitä yhden uudelleenporatun porausreiän tai yhden kiistanalaisen analyysituloksen tuottaminen maksaa. Porausreiän tiivistäminen porauspäivänä on edullisin tapa suojautua itse aiheutetulta ristikontaminaatiolta. Sääntelyviranomaiset ovat jo esittäneet tämän perustelun puolestasi.
Tärkeimmät lähteet: Sterling, Parker, Cherry ym. (2005) Ground Water 43(4) — PubMed 16029181; Cherry, Parker & Keller (2007) GWMR 27(2); Pehme ym. (2007) GWMR 27(2):57–70; ITRC FracRx-1 (2017); NRC/NASEM (2015).
Aiheeseen liittyvät tuotteet
Tehostettu bioremediaatio
The Waterloo Emitter™on yksinkertainen ja edullinen laite, joka on suunniteltu pilaantuneen pohjaveden biologiseen puhdistamiseen. Sen avulla happi tai muut lisäaineet diffundoituvat silikoni- tai LDPE-letkujen läpi hallitusti ja tasaisesti. Ihanteellinen MTBE:n ja BTEX:n aerobiseen bioremediaatioon, ja se vaatii vain vähän huoltoa.
Halkaisijaltaan 3/8" joustava pneumaattinen pumppu
The Micro Double Valve pumppu on huomattavan pieni ja joustava rakenne. Halkaisijaltaan 3/8" (10 mm) se on riittävän pieni ottamaan näytteitä pohjavedestä CMT-järjestelmän kanavista.
Kestävä peristalttinen pumppu
Pienikokoinen, kevyt ja vedenkestävä. Solinstin peristalttinen pumppu on suunniteltu kenttäkäyttöön. Yksi helppokäyttöinen säädin mahdollistaa eri nopeudet ja käännettävän virtauksen. Ihanteellinen matalan veden ja höyryn näytteenottoon.
Tunnuslause - Kestävä, yksinkertainen, kätevä
The Tag Line käytetään painoa, joka on kiinnitetty laserilla merkittyyn kaapeliin, joka on kiinnitetty tukevaan kelaan. Kätevä syvyyksien mittaamiseen seurantakaivon rakentamisen aikana.
