Nejčastější dotazy k víceúrovňovému systému CMT: Často kladené otázky
Nejčastější dotazy k CMT
Obecné informace o CMT a specifikace
Lze segmenty trubek CMT spojit dohromady?
Ne. Systém je navržen tak, aby se instaloval v jedné souvislé délce, čímž se eliminuje možnost netěsnosti ve spojích.
Jsou vrty CMT akceptovány regulačními orgány? Jak přesvědčit regulační orgán, že systém poskytuje spolehlivé údaje?
Podle toho, co jsme slyšeli, rozhodně ANO! Systém je však pro mnoho lidí, včetně mnoha státních a místních regulačních orgánů, stále nový. Jakmile se však se systémem seznámí, většina regulačních orgánů používání vrtů CMT bezvýhradně podporuje. Těší se na lepší definici zplodin, kterou jim víceúrovňové monitorování poskytuje, zejména ve srovnání se složenými vzorky z dlouho prověřovaných monitorovacích vrtů, s nimiž se museli spokojit v minulosti. Společnou obavou, kterou vyjadřuje regulační komunita, je neporušenost těsnicích kroužků vrtu, které brání vertikálnímu pohybu podzemní vody mezi různými zónami. To je jedna z klíčových výhod systému CMT. Na rozdíl od vnořených vrtů, kde je v jednom vrtu umístěno několik pažnic, je v případě systému CMT ve vrtu pouze jedna pažnice - přesněji řečeno jedna trubka. To zjednodušuje instalaci a zvyšuje spolehlivost prstencového těsnění instalovaného mezi jednotlivými sledovanými zónami. Další obavou, kterou vyjadřují některé regulační orgány, je kvalita vzorků podzemní vody odebraných z vrtů CMT. Nejlepším způsobem, jak informovat regulátora o výhodách víceúrovňového monitorování pomocí systému CMT, je nasměrovat ho na nedávno zveřejněný článek o systému CMT, jehož autory jsou jeho vynálezci Murray Einarson a John Cherry. Tento článek (Einarson a Cherry, GWMR podzim 2002) si můžete stáhnout z našich webových stránek.
Existují nějaké chemické vlivy nebo zkreslení spojené s polyethylenovými trubkami nebo jinými částmi systému CMT?
se všemi typy monitorovacích vrtů a vzorkovacích čerpadel jsou spojeny chemické odchylky. Potenciální chemické bias spojené se systémem CMT se týkají (1) použití polyethylenových trubek a (2) vzorkovacích zařízení používaných k odběru vzorků vody. Hydrofobní organické kontaminanty se mohou sorbovat na polyethylenové trubice, což může způsobit negativní zkreslení odběru vzorků. V některých situacích mohou tytéž sloučeniny difundovat přes polyethylen, a to buď z vnějšku vrtu, nebo ze sousedních kanálů, což může v některých kanálech způsobit pozitivní zkreslení odběru vzorků. Potenciální zkreslení u hydrofilních kontaminantů, např. MTBE nebo většiny anorganických sloučenin, je minimální. Důkladná diskuse o těchto potenciálních zkresleních odběru vzorků je uvedena v článku Einarsona a Cherryho popisujícím systém CMT, který byl zveřejněn v podzimním čísle časopisu Groundwater Monitoring and Remediation z roku 2002. (Viz sekce Papers na těchto webových stránkách.)
Proč není systém k dispozici v provedení Teflon®?
Zkoumali jsme myšlenku vyrobit trubky CMT z teflonu, ale z několika důvodů jsme ji zavrhli. Zaprvé, teflon je polymer, se kterým se obtížně pracuje, a není možné vytlačit teflon ve tvaru současného systému CMT. Za druhé, teflon je velmi drahý, což by zvýšilo náklady na systém CMT až desetinásobně. A konečně, teflon není imunní vůči zkreslení při odběru vzorků; hydrofobní těkavé organické látky mohou difundovat stěnami teflonových trubek stejně jako stěnami polyethylenových trubek.
Jak se liší vrty CMT od vrtů "nested"?
Studny CMT se skutečně velmi liší od "vnořených studní". Ve skutečnosti byl systém CMT navržen částečně kvůli problémům spojeným s vnořenými vrty. Vnořené vrty jsou víceúrovňové vrty, které mají v jediném vrtu více plášťů. Tento typ konstrukce vrtů byl oblíbený v 70. a na počátku 80. let 20. století. Americká agentura EPA a další regulační orgány však používání vnořených vrtů důrazně nedoporučují kvůli mnoha zdokumentovaným případům, kdy špatné těsnění mezi plášti vedlo ke vzájemnému propojení různých sledovaných zón. Většina vrtů není dokonale rovná nebo kolmá a pláště v některých částech vrtu nevyhnutelně leží proti sobě. Bentonitové pelety a/nebo cementové zálivky nemusí zcela vyplnit prostory mezi pažnicemi, což vede ke vzniku prázdných prostor, které umožňují vzájemnou komunikaci mezi různými monitorovacími zónami. V oblastech, kde jsou stále povoleny vnořené vrty, obvykle existují požadavky na použití distančních prvků, které udržují různá pouzdra ve vrtu od sebe. Obvykle se také požaduje, aby mezi jednotlivými plášti vrtu byla instalována 2palcová prstencovitá těsnění. Tento požadavek vede k tomu, že vrty musí mít průměr 12 palců nebo větší. Zvýšené náklady na větší vrty rychle snižují atraktivitu vnořených vrtů ve srovnání se skupinami jednotlivých vrtů, zejména pokud se zohlední nejistota prstencového těsnění. U systému CMT jsou různé monitorovací kanály uvnitř trubek CMT. Ve vrtu je tedy pouze jedna hladkostěnná trubka. Trubka je vycentrována uvnitř vrtu pomocí nízkoprofilových centralizérů Solinst a prstencovou ucpávku o tloušťce 2 palce lze snadno a spolehlivě instalovat do jediného vrtu o průměru pouhých 5,6 palce.
Odpovídají studny CMT státním a okresním normám pro stavbu studní?
Normy pro výstavbu vrtů se v jednotlivých regionech liší, ale ve většině oblastí by vrty CMT měly být plně v souladu s normami pro výstavbu vrtů. Mnoho států a okresů vyžaduje 2palcové prstencové těsnění mezi pláštěm vrtu a stěnou vrtu. Toho lze u vrtů CMT snadno dosáhnout. Vzhledem k relativně malému průměru systému (1,6 palce) je požadavek na 2palcové těsnění splněn instalací systému do vrtu o průměru 5,6 palce nebo větším. Nízkoprofilové centralizátory zajišťují, že vrty CMT jsou ve vrtu vycentrovány a že těsnicí materiál rovnoměrně vyplňuje prostor kolem trubek CMT.
Jaký je objem proplachování různých kanálů CMT na jeden metr trubky?
Do 6 vnějších kanálků ve tvaru koláče v hadičce CMT se vejde 40 ml tekutiny na jeden lineární metr hadičky. Střední kanál pojme přibližně 30 ml na lineární stopu.
Proč je systém CMT levnější než jiné víceúrovňové systémy?
To má několik důvodů. Zaprvé, hadičky jsou vyrobeny z vysokohustotního polyethylenu (HDPE), což je levný materiál, který se běžně používá pro odběr vzorků z životního prostředí. Za druhé, trubky nemají žádné spoje; trubky jsou souvislé od povrchu země až po dno vrtu. Spoje zvyšují náklady na monitorovací vrty, protože vyžadují důmyslnou konstrukci a pečlivé opracování, aby se zachovala pevnost v tahu a zabránilo se úniku.
Jaké dokumenty nebo pokyny popisující systém CMT byly zveřejněny?
Bylo publikováno několik prací popisujících víceúrovňový monitorovací systém CMT a stále přibývají další. Nejúplnější popis systému CMT je obsažen v technickém článku publikovaném v podzimním čísle časopisu Ground Water Monitoring and Remediation z roku 2002 (Einarson a Cherry, 2002). Všimněte si však, že od napsání tohoto článku došlo k několika vylepšením systému. Systém CMT je také popsán v metodickém dokumentu Amerického ropného institutu z roku 2000 s názvem "Strategie charakterizace lokalit s úniky MTBE a jiných palivových oxygenátů". Tyto a další dokumenty si můžete stáhnout v sekci Dokumenty na našich webových stránkách.
Má víceúrovňový systém Waterloo nějaké výhody oproti systému CMT?
Ano. Systém Waterloo je vhodnější pro hlubší aplikace, aplikace vyžadující speciální materiály, jako je nerezová ocel nebo teflon, a pro aplikace, které vyžadují speciální čerpadla a snímače tlaku až v 8 zónách.
Na svém pracovišti nemám místo, kde bych mohl rozložit trubky, abych mohl označit a nainstalovat sací otvory a síta studny. Jaké mám další možnosti?
U dlouhých trubek, např. delších než 100 stop, je často nepraktické položit trubky na zem na pracovišti, aby bylo možné označit a instalovat různé sací otvory a síta. Doporučujeme vyznačit umístění portů na trubce předem a přivézt svinutou trubku CMT na pracoviště. Při spouštění trubek CMT do vrtu pak můžete nainstalovat porty a síta na správná místa. Alternativně lze systém CMT postavit kdekoli, kde je k dispozici prostor, a poté jej navinout a dopravit na staveniště.
Proč nejsou trubky CMT dostupné ve větších průměrech?
Zkoušeli jsme vyrobit trubky CMT ve větších průměrech, ale zjistili jsme, že to má nežádoucí výsledky. Zaprvé, zvětšení průměru trubek vedlo ke snížení pevnosti trubek při kolapsu. Za druhé, trubky o větším průměru se obtížněji navíjely a nebylo možné je navíjet na trubky o průměru dostatečně malém pro přepravu běžnými dopravci. Místo zvětšování trubek jsme vyvinuli pásky pro měření hladiny vody a čerpadla pro odběr vzorků, které se snadno vejdou do všech kanálků stávajících trubek CMT. Viz modely 101M a 102 hladinoměrů.
Jaká je historie systému CMT?
Systém CMT původně vyvinul Murray Einarson ještě jako postgraduální student na univerzitě ve Waterloo v kanadském Ontariu. V té době byl Murray partnerem kalifornské společnosti Precision Sampling, která si ponechala patentová práva na CMT až do prodeje společnosti Precision firmě Conor Pacific Environmental v roce 1998. V roce 1999 získal Murray od společnosti Conor Pacific výhradní vlastnictví patentových práv a podepsal smlouvu se společností Solinst, která jí poskytla výhradní celosvětová práva na výrobu a prodej systému. Od té doby společnost Solinst systém CMT dále vyvíjela a navrhla spolehlivé mechanické ucpávky pro každý kanál, port pro vodicí bod, který umožňuje snadný přístup k centrálnímu kanálu, a sadu specializovaných nástrojů pro zjednodušení montáže systému.
Kolik vrtů CMT bylo dosud instalováno?
Na čtyřech kontinentech světa byly instalovány tisíce vrtů CMT. Vrty CMT byly instalovány ve většině států USA a v Kanadě, Velké Británii, Itálii, Singapuru a Jihoafrické republice.
Aplikace
Lze vrty CMT použít pro odběr vzorků půdního plynu?
Ano. K dispozici jsou speciální tvarovky pro odběr vzorků půdního plynu ze všech kanálů trubek CMT. Pro podrobnosti nás kontaktujte.
Jaké hydraulické zkoušky lze provádět ve vrtech CMT?
Studny CMT jsou ideálními víceúrovňovými pozorovacími studnami při testech čerpání podzemní vody. Hydraulické zkoušky byly prováděny také v samotných vrtech. Většina dosud provedených zkoušek ve vrtech CMT byly slimákové zkoušky, při nichž se ke snížení hladiny vody ve zkušební zóně používá stlačený vzduch. Stlačený vzduch je náhle uvolněn a zotavení intervalu je sledováno měřením stoupající hladiny vody v průběhu času. Snímače s malým průměrem výrazně zjednodušují sledování zotavení hladiny vody, zejména v hrubozrnných formacích, které se rychle zotavují. Dobrý zdroj informací týkajících se hydraulických zkoušek ve vrtech s malým průměrem lze nalézt na internetových stránkách Kansaské univerzity: http://www.geo.ku.edu
Jsou vzorky podzemní vody odebrané z vrtů CMT stejně kvalitní jako vzorky odebrané z 2palcových nebo 4palcových konvenčních monitorovacích vrtů?
Vzorky podzemní vody z vrtů CMT jsou nejen stejně dobré jako vzorky odebrané z tradičních monitorovacích vrtů, ale obvykle jsou lepší! Nejdůležitější je, že vzorky z vrtů CMT jsou diskrétní vzorky z vodonosné vrstvy, nikoliv složené vzorky typické pro dlouho prověřované konvenční monitorovací vrty. Pokud je tedy koncentrace kontaminantu ve vzorku odebraném z určitého kanálu CMT nízká, můžete si být jisti, že koncentrace ve vodonosné vrstvě v dané hloubce je skutečně nízká, a nikoli nízká z důvodu ředění, jak tomu může být v případě konvenčního monitorovacího vrtu. Další diskuse o zkresleních při odběru vzorků spojených s konvenčními monitorovacími vrty a o technických výhodách víceúrovňového monitorování podzemních vod je uvedena v naší sekci Dokumenty. Kromě toho jsou vzorky vody odebrané z vrtů CMT často méně zakalené než vzorky odebrané z běžných monitorovacích vrtů. Velikost štěrbiny a pískového obalu konvenčního monitorovacího vrtu je často kompromisem vzhledem k širokému rozsahu velikosti zrn přítomných ve stíněném intervalu většiny vrtů. Síta vrtu a pískový obal mohou být příliš malé pro hrubší frakci, ale příliš velké pro jemnozrnné vrstvy uvnitř stíněné zóny. To vede k vysokým úrovním zákalu ve vzorcích vody, protože jemnozrnné sedimenty nejsou účinně filtrovány sítem a pískovým obalem vrtu. Naproti tomu vrty CMT obvykle monitorují krátké, diskrétní intervaly ve vodonosné vrstvě. Sítko vrtu a pískový obal v každé monitorované zóně mohou být optimalizovány pro zrnitost sedimentů v každém intervalu. Každé vstupní hrdlo vrtu CMT může mít jinou velikost síta a pískového obalu v závislosti na litologii materiálů vodonosné vrstvy v každé sledované zóně. Tato flexibilita v konstrukci vrtu optimalizuje filtrační vlastnosti vrtu CMT, což vede k získání čistých vzorků vody bez zákalu. Vrty CMT mají oproti běžným monitorovacím vrtům i další výhody. Zaprvé, proplachovací objem vrtů CMT je velmi malý. To znamená, že při běžném odběru vzorků je méně kontaminované vody, která vyžaduje úpravu nebo likvidaci. Vezměme si případ čtyřzónového vrtu CMT, který má porty v hloubkách 20, 40, 60 a 80 stop. Za předpokladu, že statická hladina vody je 10 stop pod povrchem země, objem vody potřebný k pročištění dvojnásobku "objemu pláště" čtyř kanálů by byl asi 7 litrů nebo méně než 2 galony! Za druhé, vrty CMT zjišťují změny piezometrického tlaku přesněji než tradiční monitorovací vrty. Monitorovací vrty o průměru dvou nebo čtyř palců uchovávají velké množství vody ve srovnání s jednotlivými kanály ve vrtu CMT. Velké množství vody uložené v tradičním monitorovacím vrtu znamená, že vrt bude pomalu reagovat na změny piezometrického tlaku ve vodonosné vrstvě. To platí zejména v málo vydatných formacích, kde může trvat týdny a dokonce i měsíce, než se plášť vrtu naplní na statickou hladinu vody. Naproti tomu vrty CMT reagují a vyrovnávají se rychle díky malému objemu různých kanálů.
Jak se liší vrty CMT od vrtů "nested"?
Studny CMT se skutečně velmi liší od "vnořených studní". Ve skutečnosti byl systém CMT navržen částečně kvůli problémům spojeným s vnořenými vrty. Vnořené vrty jsou víceúrovňové vrty, které mají v jediném vrtu více plášťů. Tento typ konstrukce vrtů byl oblíbený v 70. a na počátku 80. let 20. století. Americká agentura EPA a další regulační orgány však používání vnořených vrtů důrazně nedoporučují kvůli mnoha zdokumentovaným případům, kdy špatné těsnění mezi plášti vedlo ke vzájemnému propojení různých sledovaných zón.
Většina vrtů není dokonale rovná nebo kolmá a pláště v některých částech vrtu nevyhnutelně leží proti sobě. Bentonitové pelety a/nebo cementové zálivky nemusí zcela vyplnit prostory mezi pažnicemi, což vede ke vzniku prázdných prostor, které umožňují vzájemnou komunikaci mezi různými monitorovacími zónami. V oblastech, kde jsou stále povoleny vnořené vrty, obvykle existují požadavky na použití distančních prvků, které udržují různá pouzdra ve vrtu od sebe. Obvykle se také požaduje, aby mezi jednotlivými plášti vrtu byla instalována 2palcová prstencovitá těsnění. Tento požadavek vede k tomu, že vrty musí mít průměr 12 palců nebo větší. Zvýšené náklady na větší vrty rychle snižují atraktivitu vnořených vrtů ve srovnání se skupinami jednotlivých vrtů, zejména pokud se zohlední nejistota prstencového těsnění. U systému CMT jsou různé monitorovací kanály uvnitř trubek CMT. Ve vrtu je tedy pouze jedna hladkostěnná trubka. Trubka je vycentrována uvnitř vrtu pomocí nízkoprofilových centralizérů Solinst a prstencovou ucpávku o tloušťce 2 palce lze snadno a spolehlivě instalovat do jediného vrtu o průměru pouhých 5,6 palce.
Odpovídají studny CMT státním a okresním normám pro stavbu studní?
Normy pro výstavbu vrtů se v jednotlivých regionech liší, ale ve většině oblastí by vrty CMT měly být plně v souladu s normami pro výstavbu vrtů. Mnoho států a okresů vyžaduje 2palcové prstencové těsnění mezi pláštěm vrtu a stěnou vrtu. Toho lze u vrtů CMT snadno dosáhnout. Vzhledem k relativně malému průměru systému (1,6 palce) je požadavek na 2palcové těsnění splněn instalací systému do vrtu o průměru 5,6 palce nebo větším. Nízkoprofilové centralizátory zajišťují, že vrty CMT jsou ve vrtu vycentrovány a že těsnicí materiál rovnoměrně vyplňuje prostor kolem trubek CMT.
Jsou vrty CMT akceptovány regulačními orgány? Jak přesvědčit regulační orgán, že systém poskytuje spolehlivá data?
Podle toho, co jsme slyšeli, rozhodně ANO! Systém je však pro mnoho lidí, včetně mnoha státních a místních regulačních orgánů, stále nový. Jakmile se však se systémem seznámí, většina regulačních orgánů používání vrtů CMT bezvýhradně podporuje. Těší se na lepší definici zplodin, kterou jim víceúrovňové monitorování poskytuje, zejména ve srovnání se složenými vzorky z dlouho prověřovaných monitorovacích vrtů, s nimiž se museli spokojit v minulosti. Společnou obavou, kterou vyjadřuje regulační komunita, je neporušenost těsnicích kroužků vrtu, které brání vertikálnímu pohybu podzemní vody mezi různými zónami. To je jedna z klíčových výhod systému CMT. Na rozdíl od vnořených vrtů, kde je v jednom vrtu umístěno několik pažnic, je v případě systému CMT ve vrtu pouze jedna pažnice - přesněji řečeno jedna trubka. To zjednodušuje instalaci a zvyšuje spolehlivost prstencového těsnění instalovaného mezi jednotlivými sledovanými zónami. Další obavou, kterou vyjadřují některé regulační orgány, je kvalita vzorků podzemní vody odebraných z vrtů CMT. Donedávna byl jediný způsob, jak odebírat vzorky z vrtů CMT, pomocí peristaltického čerpadla nebo miniaturního setrvačníkového čerpadla. Nyní má společnost Solinst k dispozici dvouventilové čerpadlo Micro a integrita vzorků již není problémem. Několik vládních a univerzitních studií ukazuje, že pneumatická čerpadla, jako je čerpadlo Micro Double Valve, poskytují velmi kvalitní vzorky podzemní vody. Nejlepším způsobem, jak informovat regulátora o výhodách víceúrovňového monitorování pomocí systému CMT, je nasměrovat ho na nedávno publikovaný článek o systému CMT, jehož autory jsou jeho vynálezci Murray Einarson a John Cherry. Tento článek (Einarson a Cherry, GWMR podzim 2002) si můžete stáhnout z našich webových stránek.
Jaké dokumenty nebo pokyny popisující systém CMT byly zveřejněny?
Bylo publikováno několik prací popisujících víceúrovňový monitorovací systém CMT a stále přibývají další. Nejúplnější popis systému CMT je obsažen v technickém článku publikovaném na podzim 2002 v časopise Ground Water Monitoring and Remediation (Einarson a Cherry, 2002). Všimněte si však, že od napsání tohoto článku došlo k několika vylepšením systému. Systém CMT je také popsán v metodickém dokumentu Amerického ropného institutu z roku 2000 nazvaném "Strategie charakterizace lokalit s úniky MTBE a jiných palivových oxygenátů". Tyto a další dokumenty si můžete stáhnout v sekci Dokumenty na našich webových stránkách.
Vrtání a instalace
Jaká je maximální hloubka, do které lze vrty CMT instalovat?
Vrty CMT byly instalovány do maximální hloubky 260 stop. Délky zásobních cívek jsou 100 stop, 200 stop a 300 stop. Na zvláštní objednávku jsou k dispozici cívky o délce 400 stop.
Lze segmenty trubek CMT spojit dohromady?
Ne. Systém je navržen tak, aby se instaloval v jedné souvislé délce, čímž se eliminuje možnost netěsnosti ve spojích.
Co když nechci sledovat sedm zón? Musím používat všechny kanály?
Ne. Můžete jich použít libovolný počet nebo jen několik. Nepoužívané kanály nemají vliv na zbytek systému CMT. Někteří lidé používají ke sledování jedné zóny dva kanály. Jeden z kanálů věnují čerpadlu Micro s dvojitým ventilem a druhý kanál používají pro měření hladiny vody. Pokud však použijete dva kanály k monitorování jedné zóny, snížíte počet diskrétních zón, které můžete monitorovat, o 50 %.
Jaké dokumenty nebo pokyny popisující systém CMT byly zveřejněny?
Bylo publikováno několik prací popisujících víceúrovňový monitorovací systém CMT a stále přibývají další. Nejúplnější popis systému CMT je obsažen v technickém článku publikovaném na podzim 2002 v časopise Ground Water Monitoring and Remediation (Einarson a Cherry, 2002). Všimněte si však, že od napsání tohoto článku došlo k několika vylepšením systému. Systém CMT je také popsán v pokynech Amerického ropného institutu z roku 2000 nazvaných "Strategie pro charakterizaci lokalit s úniky MTBE a jiných palivových oxygenátů".
Existuje minimální průměr vrtu, který by měl být použit pro vrty CMT?
U instalací, kde se písek a bentonitové pelety sypou do mezikruží vrtu z povrchu země, doporučujeme použít centralizéry CMT a průměr vrtu alespoň 5 palců. To dává instalatérovi vrtu dostatek prostoru, aby se vyhnul přemostění písku a bentonitu, a umožňuje snadný přístup pro Solinst Tag Line. Na zvláštní objednávku jsou k dispozici dvojčinné nafukovací ucpávky Solinst pro utěsnění 3", 3,7" a 4" vrtů. Sedmikanálové vrty CMT lze instalovat skrz plášť s přímým tlakem o vnitřním průměru (ID) 2 palce nebo větším. Tyto instalace se spoléhají na to, že se formace kolem trubek CMT zhroutí.
Jaké druhy vrtů lze použít pro instalaci vrtů CMT?
Vrty CMT byly instalovány do vrtů vytvořených téměř všemi typy vrtných zařízení. Přehled vrtných metod a technik pro instalaci vrtů CMT v nekonsolidovaných vodonosných vrstvách naleznete na webových stránkách Solinst v sekci Dokumenty a informace.
Jak najdu dodavatele vrtů, který má zkušenosti s instalací vrtů CMT?
Seznam dodavatelů vrtů, kteří mají zkušenosti s instalací vrtů CMT, je uveden na našich webových stránkách. Pokud máte dodavatele, se kterým byste chtěli spolupracovat, ale který ještě neinstaloval vrt CMT, požádejte ho, aby kontaktoval společnost Solinst a vysvětlil vám různé možnosti instalace vrtů CMT s různými typy vrtného zařízení. Rádi vám a/nebo vašemu dodavateli pomůžeme, abyste měli jistotu, že vaše vrty CMT budou úspěšně nainstalovány. Telefonická podpora je k dispozici bezplatně. Školení na místě pro vás a/nebo vašeho dodavatele je k dispozici za malý příplatek, který je nutný k pokrytí našich časových a cestovních nákladů.
Viděl jsem obrázky systému CMT instalovaného s bentonitovými pěchovadly. Jsou k dispozici u společnosti Solinst?
Během počátečního vývoje a testování systému CMT byly použity prototypy bentonitových pěchů. Tato bentonitová těsnění, která jsou popsána v článku Einarsona a Cherryho z roku 2002, se ukázala jako příliš obtížná a časově náročná na konstrukci v terénu. Proto doporučujeme, aby se všechny prstencové materiály, včetně pískového obalu a bentonitových těsnění, sypaly z povrchu ve spojení s centralizátory systému CMT.
Slyšel jsem, že existují nafukovací pěchovače, které umožňují dočasnou nebo trvalou instalaci do horninových vodonosných vrstev. Jak fungují?
Vyvinuli jsme dvojčinné nafukovací ucpávky, které se používají k utěsnění prstencového prostoru mezi trubkou CMT a stěnou vrtu v horninovém podloží. Jsou "dvojčinné" v tom smyslu, že se vnitřní část pěchů rozpíná společně s vnější částí pěchů. Působením malého podtlaku na pěchovače se vnitřní vývodka mírně roztáhne. Pak se pěchovače snadno nasunou na trubky CMT a lze je umístit tam, kde je to potřeba. Po uvolnění podtlaku se vnitřní vývodka stáhne a zajistí packery na trubce CMT. K pěchovadlům jsou připevněny svorky, které zajišťují, že se při zasouvání vrtu do trubky nepohnou. Ke každému z packerů se připojuje nafukovací trubice, která sahá až k povrchu země. Po úplném zasunutí vrtu CMT se packery nafouknou vzduchem, dusíkem nebo vodou. Nafouknutí těsnicích kroužků utěsní jak mezikruží vrtu, tak prostor mezi trubkou CMT a těsnicími kroužky. Výhodou tohoto systému je, že když už není monitorování potřeba, lze packery vypustit a systém odstranit.
Mohu instalovat studny CMT se zařízením Direct-Push?
Ano. Mnoho dodavatelů DP instaluje sedmikanálové vrty CMT. Vrty jsou obvykle instalovány uvnitř sondových tyčí vybavených jednorázovými hnacími body. Jakmile jsou sondážní tyče vysunuty do požadované hloubky, vloží se trubky CMT. Poté se sondážní tyče zasunou a vrt CMT zůstane v zemi. Většina těchto instalací byla provedena v písčitých formacích, kde se půda při zatažení sond zavalí kolem trubek CMT. Instalace ve formacích, které se nezhroutí, jsou obtížnější, zejména při použití sond o malém průměru. Malý vnitřní průměr sondážních tyčí ponechává málo prostoru pro nasypání prstencových materiálů (tj. písku a bentonitových granulí) z povrchu půdy.
Jaký je nejlepší způsob instalace pískových balíčků a těsnicích kroužků mezi různými sledovanými zónami?
Nejlepší způsob instalace pískového těsnění a těsnicích kroužků je jejich vlévání do mezikruží vrtu z povrchu nebo pomocí tremola. Při instalaci 7kanálových vrtů CMT tímto způsobem doporučujeme, aby průměr vrtu nebyl menší než 5 palců. Vrt o průměru 5 palců nebo větším poskytuje dostatek prostoru pro písek a bentonitové pelety, které mohou spadnout na dno vrtu bez přemostění. Nezapomeňte také použít nízkoprofilové centralizéry Solinst, abyste udrželi trubky CMT ve středu vrtu. Tyto centralizéry byly navrženy tak, aby minimalizovaly pravděpodobnost přemostění prstencového materiálu při budování vrtu. Rovněž můžete použít kotevní desku, aby se CMT ve vrtu nezvedala, zejména když je hnací plášť (pokud je použit) postupně vytahován z vrtu. Kotvicí deska se přišroubuje přímo k portu vodicího bodu. Po zasunutí vrtu CMT na dno vrtu umístěte přes nejhlubší monitorovací zónu pískový obal tak, že do mezikruží nasypete písek, dokud nedosáhne úrovně uvedené v konstrukčním schématu vrtu. Během sypání písku nezapomeňte často měřit hloubku pískového obalu pomocí značkovací šňůry Solinst model 103. Tím zajistíte, abyste pískový obal nedostali ve vrtu příliš vysoko. Jakmile je pískový obal nad spodním monitorovacím otvorem, nasypte bentonitové pelety, abyste vytvořili těsnění mezi spodní a nadložní monitorovací zónou. Zhotovitelé hlásí dobré úspěchy při použití obalených bentonitových pelet pro prstencové těsnění. Pelety sypte pomalu a často měřte hloubku těsnění pomocí značkovací šňůry, abyste nepřidávali příliš mnoho bentonitu. Pokračujte v přidávání střídavých vrstev pískového obalu a bentonitového těsnění, jak je popsáno výše, až do úrovní uvedených v konstrukčním schématu vašeho vrtu. Další informace o konstrukci vrtů CMT jsou uvedeny v naší instalační příručce CMT Model 403 (k dispozici na našich stránkách).
Na svém pracovišti nemám místo, kde bych mohl rozložit trubky, abych mohl označit a nainstalovat sací otvory a síta studny. Jaké mám další možnosti?
U dlouhých trubek, např. delších než 100 stop, je často nepraktické položit trubky na zem na pracovišti, aby bylo možné označit a instalovat různé sací otvory a síta. Doporučujeme vyznačit umístění portů na trubce předem a přivézt svinutou trubku CMT na pracoviště. Při spouštění trubek CMT do vrtu pak můžete nainstalovat porty a síta na správná místa. Alternativně lze systém CMT postavit kdekoli, kde je k dispozici prostor, a poté jej navinout a dopravit na staveniště.
Jak vyřadit vrty CMT z provozu?
Studny CMT lze injektovat tlakovou injektáží s použitím bentonitové nebo cementové suspenze. Vstřikovaná kapalina vyplní každý kanál CMT a pískový obal přiléhající ke každému sacímu otvoru. V případě potřeby lze vrty CMT také převrtat.
Vývoj, odběr vzorků, monitorování
Jaký je objem proplachování různých kanálů CMT na jeden metr trubky?
Do 6 vnějších kanálků ve tvaru koláče v hadičce CMT se vejde přibližně 40 ml tekutiny na lineární stopu hadičky. Střední kanál pojme přibližně 30 ml na lineární stopu.
Co když nechci sledovat sedm zón? Musím používat všechny kanály?
Ne. Můžete jich použít libovolný počet nebo jen několik. Nepoužívané kanály nemají vliv na zbytek systému CMT. Někteří lidé používají ke sledování jedné zóny dva kanály. Jeden z kanálů věnují čerpadlu Micro s dvojitým ventilem a druhý kanál používají pro měření hladiny vody. Pokud však použijete dva kanály k monitorování jedné zóny, snížíte počet diskrétních zón, které můžete monitorovat, o 50 %.
Jak změřím hladinu vody ve vrtech CMT?
Hladinu vody lze měřit pomocí hladinoměrů Solinst Model 101 nebo Model 102 s malým průměrem. Pokud je požadováno nepřetržité zaznamenávání vodní hladiny, můžete instalovat snímače Solinst Model PDCR 35/D Druck. Snímače lze připojit k dataloggeru v hlavě vrtu nebo k telemetrické jednotce pro dálkové odečítání z centrálního centra sběru dat. Tyto snímače se vejdou pouze do vnějších kanálů, nikoli do užšího středového kanálu.
Jaké jsou nejlepší způsoby čištění a vzorkování jamek CMT?
Pro proplachování a odběr vzorků v aplikacích s úzkým průměrem máte v podstatě 3 možnosti. Peristaltické čerpadlo model 410 lze použít tam, kde je sací výška menší než 7,5 m (25 stop). Lze také použít miniaturní setrvačné čerpadlo (MIP) společnosti Solinst. MIP používá stoupací potrubí o průměru 1/4" (6 mm) vybavené nožním ventilem "push-in". Opakované zdvihy nahoru a dolů vynesou vzorek na povrch z hloubky až 46 m (150 stop). Pročišťování a odběr vzorků lze provádět také pomocí čerpadla s dvojitým ventilem Micro 408M, které je ideální pro odběr vzorků s nízkým průtokem. Čerpadlo 408M je vyrobeno z pružné koaxiální trubice o průměru 3/8" (10 mm), která je k dispozici v provedení LDPE pro použití do hloubky 15 m (50 ft) nebo teflonovém pro použití do hloubky 46 m (150 ft). 408M používá hnací plyn, který je dodáván prostřednictvím řídicí jednotky.
Existují nějaké chemické vlivy zkreslení spojené s polyethylenovými trubkami nebo jinými částmi systému CMT?
Se všemi typy monitorovacích vrtů a vzorkovacích čerpadel jsou spojeny chemické odchylky. Potenciální chemické zkreslení spojené se systémem CMT se týká (1) použití polyethylenových trubek a (2) vzorkovacích zařízení používaných k odběru vzorků vody. Hydrofobní organické kontaminanty se mohou sorbovat na polyethylenové trubice, což může způsobit negativní zkreslení odběru vzorků. V některých situacích mohou tytéž sloučeniny difundovat přes polyethylen, a to buď z vnějšku vrtu, nebo ze sousedních kanálů, což může v některých kanálech způsobit pozitivní zkreslení odběru vzorků. Potenciální zkreslení u hydrofilních kontaminantů, např. MTBE nebo většiny anorganických sloučenin, je minimální. Důkladná diskuse o těchto potenciálních zkresleních odběru vzorků je uvedena v článku Einarsona a Cherryho popisujícím systém CMT, který byl zveřejněn v podzimním čísle časopisu Groundwater Monitoring and Remediation z roku 2002.
Jsou vzorky podzemní vody odebrané z vrtů CMT stejně kvalitní jako vzorky odebrané z 2palcových nebo 4palcových konvenčních monitorovacích vrtů?
Vzorky podzemní vody z vrtů CMT jsou nejen stejně dobré jako vzorky odebrané z tradičních monitorovacích vrtů, ale obvykle jsou lepší! Nejdůležitější je, že vzorky z vrtů CMT jsou diskrétní vzorky z vodonosné vrstvy, nikoliv složené vzorky typické pro dlouho prověřované konvenční monitorovací vrty. Pokud je tedy koncentrace kontaminantu ve vzorku odebraném z určitého kanálu CMT nízká, můžete si být jisti, že koncentrace ve vodonosné vrstvě v dané hloubce je skutečně nízká, a nikoli nízká z důvodu ředění, jak tomu může být v případě konvenčního monitorovacího vrtu. Další diskuse o zkresleních při odběru vzorků spojených s konvenčními monitorovacími vrty a o technických výhodách víceúrovňového monitorování podzemních vod je uvedena v naší sekci Dokumenty. Kromě toho jsou vzorky vody odebrané z vrtů CMT často méně zakalené než vzorky odebrané z běžných monitorovacích vrtů. Velikost štěrbiny a pískového obalu konvenčního monitorovacího vrtu je často kompromisem vzhledem k širokému rozsahu velikosti zrn přítomných ve stíněném intervalu většiny vrtů. Síta vrtu a pískový obal mohou být příliš malé pro hrubší frakci, ale příliš velké pro jemnozrnné vrstvy uvnitř stíněné zóny. To vede k vysokým úrovním zákalu ve vzorcích vody, protože jemnozrnné sedimenty nejsou účinně filtrovány sítem a pískovým obalem vrtu. Naproti tomu vrty CMT obvykle monitorují krátké, diskrétní intervaly ve vodonosné vrstvě. Sítko vrtu a pískový obal v každé monitorované zóně mohou být optimalizovány pro zrnitost sedimentů v každém intervalu. Každé vstupní hrdlo vrtu CMT může mít jinou velikost síta a pískového obalu v závislosti na litologii materiálů vodonosné vrstvy v každé sledované zóně. Tato flexibilita v konstrukci vrtu optimalizuje filtrační vlastnosti vrtu CMT, což vede k získání čistých vzorků vody bez zákalu. Vrty CMT mají oproti běžným monitorovacím vrtům i další výhody. Zaprvé, proplachovací objem vrtů CMT je velmi malý. To znamená, že při běžném odběru vzorků je méně kontaminované vody, která vyžaduje úpravu nebo likvidaci. Vezměme si případ čtyřzónového vrtu CMT, který má porty v hloubkách 20, 40, 60 a 80 stop. Za předpokladu, že statická hladina vody je 10 stop pod povrchem země, objem vody potřebný k pročištění dvojnásobku "objemu pláště" čtyř kanálů by byl asi 13 litrů nebo méně než 3,5 galonu! Za druhé, vrty CMT zjišťují změny piezometrického tlaku přesněji než tradiční monitorovací vrty. Monitorovací vrty o průměru dvou nebo čtyř palců uchovávají velké množství vody ve srovnání s jednotlivými kanály ve vrtu CMT. Velké množství vody uložené v tradičním monitorovacím vrtu znamená, že vrt bude pomalu reagovat na změny piezometrického tlaku ve vodonosné vrstvě. To platí zejména v málo vydatných formacích, kde může trvat týdny a dokonce měsíce, než se plášť vrtu doplní na statickou hladinu vody. Naproti tomu vrty CMT reagují a vyrovnávají se rychle díky malému objemu různých kanálů.
Na svém pozemku mám tekoucí artézské podmínky. Máte nějaký způsob, jak ucpat a odebrat vzorky z otvorů na ústí vrtu?
Ano. K dispozici jsou speciální dilatační zátky pro utěsnění různých kanálů na ústí vrtu. Zátky mají volitelné ventily, které umožňují odebírat vzorky podzemní vody pouhým otevřením ventilů. K zátkám na ústí vrtu lze také připojit manometry, aby bylo možné měřit piezometrické tlaky v každé sledované zóně.
Jak se vyvíjejí jamky CMT?
Dobrý úspěch jsme zaznamenali při proplachování vrtů pomocí peristaltických čerpadel a miniaturních setrvačníkových čerpadel. Studny CMT samozřejmě nemůžete rozvíjet tak, jak byste rozvíjeli studny pro zásobování vodou, ale u monitorovacích vrtů s malým průměrem není takový typ důkladného rozvíjení vyžadován. Cílem vývoje vrtů CMT, kterého se obvykle snadno dosáhne, je vytvořit hydraulické spojení s formací. Vrt nebude stoprocentně účinný, ale hodnoty hydraulického tlaku naměřené ve vrtu budou přesné a vrt bude poskytovat více než dostatečné množství vody pro odběr vzorků (za předpokladu, že formace je přiměřeně propustná). Pokud jste při vrtání vrtu nebo konstrukci studny přidali vodu, je nejlepším způsobem, jak se s tím vypořádat, jednoduše počkat několik dní, než přidaná voda "odteče" po spádu. V místech s typickou rychlostí proudění podzemní vody (0,5 až 2 metry za den) voda přidaná při vrtání a/nebo stavbě vrtu odteče od sacích otvorů CMT za několik dní. Pokud má voda přidaná během vrtání jinou elektrickou vodivost (EC) než voda z formace, můžete sledovat EC ve vodě čerpané z vrtu, abyste si ověřili, že vrtná voda zmizela. Někteří konzultanti přidávali do vrtné/stavební vody jako stopovací látku bromid draselný (inertní stopovací látku běžně používanou při výzkumu podzemních vod) a poté před odběrem vzorků sledovali proplachovací vodu ve vrtu CMT pomocí elektrody specifické pro bromid, aby ověřili, že vrtná voda již není v blízkosti vrtu CMT. Pro podrobnosti nás kontaktujte.
® Solinst a CMT jsou registrované ochranné známky společnosti Solinst Canada Ltd.
*Patenty #6,865,933 B1, #6,758,274 B2, #2,260,587, #6,581,682, #2,347,702 a #2,381,807.