«Водоснабжение: современная практика бурения и устройства колодцев»

Рис. 208. Желонка, заклинившая в скважине.

Поломка резца в буровом снаряде — не редкое явление. Однако если для его извлечения использовать бадьевой грейфер или малый винтовой грейфер (рис. 202), скважина легко очищается без какой-либо существенной задержки. Винтовой грейфер (рис. 202) применяется с помощью железных захватных штанг, так что при вращении штанг винт сам завинчивается вокруг резца или другого подобного предмета в скважине и надежно удерживает его, пока штанги снова не будут подняты на поверхность. Бадьевой грейфер (рис. 206) также используется для подъема глины, а также для извлечения кернов из скважины, если они не поднимаются самим буровым снарядом описанным выше способом. Действие этого грейфера почти аналогично действию когтевого грейфера (рис. 199); три челюсти A A, шарнирно прикрепленные к нижней части цилиндрического корпуса C и соединенные тягами с внутренним блоком B, скользящим внутри корпуса C, удерживаются открытыми во время опускания инструмента, при этом триггер E удерживается в положении, показанном на рис. 206, длинным подвесным звеном F. По достижении дна триггер освобождается дальнейшим опусканием звена F, которое при подъеме поднимает только дужку G внутреннего блока B; так что челюсти A смыкаются внутрь на керне, который таким образом прочно захватывается между ними и поднимается внутри грейфера. Там, где на дне скважины находится глина или подобный материал, вес тяжелого блока B в грейфере заставляет острые края заостренных челюстей проникать на некоторую глубину в материал, некоторое количество которого таким образом оказывается заключенным внутри них и поднимается.

Другой грейфер, который также используется, когда скважина проходит через пласт очень плотной глины, показан на рис. 207 и состоит из длинного чугунного цилиндра H, снабженного листовым железным мундштуком K в нижней части, в котором шарнирно закреплены три конические стальные челюсти J J, открывающиеся вверх. Вес инструмента вдавливает его в глину с открытыми челюстями; а затем при подъеме челюсти, имея тенденцию опускаться, врезаются в глину и захватывают ее количество внутри мундштука, который при подъеме на поверхность отсоединяется от цилиндра H и очищается. Второй мундштук надевается и отправляется вниз для работы в скважине, пока первый опорожняется, причем крепление мундштука к цилиндру осуществляется обычным байонетным соединением L, что позволяет легко соединять и разъединять их.

Рис. 209.

Плывун в мягкой глине, однако, является самой серьезной трудностью, встречающейся при бурении скважин. В таких обстоятельствах скважину приходится крепить трубами сверху донизу, что значительно увеличивает стоимость предприятия, не только из-за стоимости труб, но и из-за времени и труда, затраченных на их установку. Когда основной целью бурения является постоянное водоснабжение, дополнительные расходы на обсадку скважины трубами не имеют большого значения, так как обсаженная скважина более долговечна, и поверхностные воды тем самым исключаются; но при разведке полезных ископаемых это серьезный вопрос, так как конечный результат бурения скважины в этом случае отнюдь не определен. Способ установки труб стал вопросом большой важности в связи с этой системой бурения, и после того, как много времени и размышлений было потрачено на совершенствование принятого ныне метода, его ценность была доказана неоднократным успехом, с которым он был осуществлен.

Трубы, используемые Мэзером и Платтом, изготовлены из чугуна, варьируются по толщине от 5/8 до 1 дюйма в зависимости от их диаметра и все имеют длину 9 футов. Последовательные секции соединяются друг с другом с помощью кованых железных соединительных муфт длиной 9 дюймов, изготовленных с тем же наружным диаметром, что и труба, чтобы они были заподлицо с ней. Эти муфты имеют толщину от 1/4 до 3/8 дюйма, а концы каждой трубы уменьшены в диаметре путем обточки на 4 1/2 дюйма от конца, чтобы входить внутрь муфт, как показано на рис. 209. Муфта насаживается в горячем состоянии на один конец каждой трубы, оставляя 4 1/2 дюйма раструба, выступающего для приема конца следующей соединяемой трубы. Четыре или шесть рядов винтов с потайными головками, расположенных на равных расстояниях вокруг муфты, ввинчиваются в трубы, чтобы надежно соединить две секции вместе. Таким образом, получается соединение заподлицо как внутри, так и снаружи труб. Самая нижняя труба снабжена на конце стальным башмаком с острым краем для более легкого проникновения в грунт.

В небольших скважинах диаметром от 6 до 12 дюймов трубы вставляются в скважину с помощью винтовых домкратов простым и недорогим методом, показанным на рис. 210, 211. Основание буровой машины A A, выполненное из дерева, нагружается в точках B B камнями, чугунными чушками или любым доступным материалом; и два винтовых домкрата C C, каждый мощностью около 10 тонн, закрепляются винтами вниз под балками D D, пересекающими неглубокий колодец E, который всегда выкапывается в верхней части скважины. После того как труба F была опущена в устье скважины подъемной машиной, пара глубоких зажимов G плотно привинчивается вокруг нее, и винтовые домкраты, воздействуя на эти зажимы, вдавливают трубу в грунт. Затем бурение возобновляется, и по мере его продвижения домкраты периодически работают, чтобы вдавить трубу, если возможно, даже впереди бурового инструмента. Затем зажимы ослабляются и переставляются вверх по трубам, чтобы соответствовать длине винтов домкратов; двое рабочих управляют домкратами и соединяют секции труб по мере их последовательного добавления. Само бурение ведется одновременно внутри труб и нисколько не затрудняется их установкой, что требует лишь труда одного или двух дополнительных рабочих.

Рис. 210, 211.

Более совершенный и мощный аппарат для вдавливания труб применяется там, где трубы диаметром от 18 до 24 дюймов должны быть установлены на большую глубину, примером чего служит обширная работа в форте Хорс, стоящем в проливе у Госпорта. Этот форт представляет собой огромную круглую башню, как показано на рис. 212; и для снабжения гарнизона пресной водой в мелу пробурена скважина. Чугунный колодец A, состоящий из цилиндров диаметром 6 футов и длиной 5 футов, был опущен на 90 футов в дно пролива в центре форта, и со дна этого колодца в настоящее время ведется бурение скважины диаметром 18 дюймов B. Текущая глубина составляет 400 футов, и скважина на всем протяжении обсажена чугунными трубами толщиной 1 дюйм, соединенными, как описано ранее.

Рис. 212.

Рис. 213.

Метод установки этих труб показан на рис. 213. Две кованые железные колонны C C диаметром 6 дюймов прочно закреплены в показанном положении с помощью отливок, приболченных к фланцам цилиндров A A, образующих колодец, так что обе колонны совершенно жесткие и параллельны друг другу. Отливка D, несущая на своей нижней стороне два 5-дюймовых гидравлических домкрата I I длиной 4 фута, выполнена так, чтобы свободно скользить между колоннами, которые служат направляющими; отверстие в центре этой отливки достаточно велико, чтобы свободно пропустить буровую трубу, и с помощью шплинтов, пропущенных через пазы в колоннах, отливка надежно фиксируется на любой высоте. Вторая отливка E, точно такой же формы, как верхняя, помещается на верхнюю часть труб B B, которые нужно вдавить, при этом на заплечик в верхней части трубы сначала надевается свободная кованая железная муфта, достаточно большая, чтобы предотвратить соскальзывание отливки E по внешней стороне труб; эта отливка или траверса покоится незакрепленной на верхней части трубы и может свободно перемещаться вместе с ней. Гидравлические цилиндры I с полностью вдвинутыми плунжерами опускаются на траверсу E, а верхняя отливка D, к которой они прикреплены, затем прочно закрепляется на колоннах C путем шплинтовки через пазы. Небольшая труба F, имеющая длинное телескопическое соединение, соединяет гидравлические цилиндры I с насосами на поверхности, которые подают гидравлическое давление. Благодаря этому устройству для вдавливания труб в форте Хорс часто прилагалось усилие в 3 тонны на квадратный дюйм, или около 120 тонн в сумме на два плунжера. После того как плунжеры совершили свой полный ход около 3 футов 6 дюймов, давление сбрасывается, и гидравлические цилиндры I с верхней отливкой D сползают вниз по плунжерам, опирающимся на траверсу E, пока плунжеры снова не будут полностью вдвинуты. Затем верхняя отливка D фиксируется в своем новом положении на колоннах C путем закрепления шплинтами, как и прежде, и гидравлическое давление снова подается; и это повторяется до тех пор, пока не будут вдавлены две секции труб, составляющие 18 футов. Весь гидравлический аппарат затем снова поднимается наверх, добавляются еще 18 футов труб, и операция вдавливания возобновляется. Трубы центрируются направляющими в точках G и H (рис. 213), показанными также на планах.

Буровые работы ведутся непрерывно во время процесса обсадки трубами, за исключением лишь нескольких минут, когда добавляются новые трубы. Видно, что чугунный колодец в данном случае является конечной опорой, против которой прикладывается давление при вдавливании труб, вместо веса буровой машины с добавлением камней и чугунных чушек, как в случае использования винтовых домкратов; гидравлический метод был разработан специально для работ в Госпорте и показал себя наилучшим образом. Как чугунный колодец, так и скважина полностью защищены от просачивания морской воды путем предварительного заполнения колодца на 30 футов глиной вокруг труб и обеспечения водонепроницаемости самих труб в соединениях во время их сборки.

В случае возникновения какой-либо аварии с трубами во время их вдавливания в скважину, требующей их извлечения обратно из скважины, используется когтевой грейфер (рис. 204), имеющий три раздвижных крючкообразных когтя, которые легко скользят вниз внутри трубы и раскрываются при достижении дна; крюки затем выступают под краем трубы, которая таким образом поднимается при подъеме грейфера. В случае, если трубы разъединяются и искривляются во время процесса обсадки, внутрь них опускается длинный выправляющий пробойник (рис. 205), состоящий из толстого куска дерева, обшитого коваными железными полосами; над ним находится тяжелый чугунный блок, вес которого вдавливает пробойник мимо места, где трубы сместились, и тем самым снова выпрямляет их.

Хотя существует мало местностей, где геологическая формация не благоприятствует получению чистой воды при достаточно глубоком бурении, все же редко случается, чтобы результатом были самоизливающиеся скважины, подобные тем, что в Париже и Халле. Обычно после того, как водоносные пласты пройдены, уровень, до которого поднимется вода, находится на некоторой глубине ниже поверхности земли; и только с помощью насосов можно поднять желаемый запас воды на поверхность. Поэтому были приняты различные насосные устройства, соответствующие различным встречающимся условиям.

Целью настоящей работы не является рассмотрение форм и фитингов насосов, и следующие детали приведены лишь как дополнение к системе Мэзера и Платта.

Всегда желательно проходку чугунного колодца, подобного тому, что в форте Хорс, выполнять как можно ближе до уровня, на котором вода стоит в скважине. Проходка такого колодца становится легкой и быстрой операцией с помощью буровой машины при подъеме материала со дна и поддержании сухости для проходчиков с помощью черпака, показанного на рис. 214–216, который поднимает от 50 до 100 галлонов воды в минуту для отвода поверхностного дренажа. После того как колодец был таким образом доведен до уровня воды в скважине, к скважине применяются постоянные насосы следующим образом, причем размер насосов варьируется в зависимости от диаметра скважины. В случае 15-дюймовой скважины цилиндр насоса, состоящий из простой чугунной трубы, скажем, диаметром 12 дюймов и длиной 12 футов, как показано в разрезе на рис. 219, прикрепляется к нижней части чугунных или медных труб, которые на 1/4 дюйма больше в диаметре, чем цилиндр насоса, и соединены вместе секциями с помощью фланцев (рис. 217). Добавляя необходимое количество секций труб сверху, цилиндр насоса опускается на любую желаемую глубину в скважину: чем ближе к глубине водоносных пластов, тем лучше. Самая верхняя секция трубы имеет широкий фланец на верхнем конце, который опирается на подготовленное место на чугунном дне колодца, как показано в точке C на рис. 219.

Рис. 214-218.

Затем в цилиндр опускается поршень насоса D (рис. 219) с проходом для воды через него и клапаном на верхней стороне, подвешенный на сплошной кованой железной штанге насоса E, которая состоит из секций длиной 30 футов, соединенных право- и левосторонними винтовыми муфтами, как на рис. 218. Второй поршень F аналогичной формы также опускается в цилиндр насоса над первым поршнем и подвешивается на полых штангах G, соединенных способом, только что описанным; внутренний диаметр полых штанг G таков, что муфты сплошных штанг E могут свободно проходить сквозь них. Штанги насоса выводятся вверх по колодцу A на поверхность, где полая штанга верхнего поршня прикрепляется к горизонтальному плечу коленчатого рычага H (рис. 219); а сплошная штанга нижнего поршня, проходя вверх через полую штангу верхнего поршня, подвешивается к горизонтальному плечу второго перевернутого коленчатого рычага K, обращенного к первому рычагу H. Поскольку концы горизонтальных плеч рычагов встречаются над центром колодца, один из них выполнен с вильчатым концом, чтобы позволить другому пройти мимо него. Вертикальные плечи двух рычагов соединены шатуном L, и возвратно-поступательное движение им придается с помощью осциллирующего парового цилиндра M, шток поршня которого прикреплен непосредственно к концу одного из вертикальных плеч; кривошип и маховик N также соединены с рычагами для управления движением в концах хода. При показанной на рисунке пропорции 3 к 4 между горизонтальными и вертикальными плечами коленчатых рычагов ход парового поршня в 5 футов 4 дюйма дает ход насоса в 4 фута. Возвратно-поступательное движение перевернутых коленчатых рычагов заставляет два поршня всегда двигаться в противоположных направлениях, так что они встречаются и расходятся при каждом ходе двигателя. В результате получается непрерывный поток воды, ибо когда верхний поршень опускается, нижний поршень поднимается и подает свою воду через верхний поршень; а когда верхний поршень поднимается, он поднимает воду над собой, в то время как нижний поршень опускается, и вода поднимается через опускающийся нижний поршень, чтобы заполнить пространство, оставленное между двумя поршнями. Таким образом достигается эффект насоса двойного действия.

Рис. 219.

Хотя таким образом получается непрерывная подача воды в равном количестве при каждом ходе, на практике обнаруживается, что в каждом конце хода возникает сильный удар вследствие того, что оба поршня начинают и останавливаются одновременно, заставляя весь столб воды останавливаться и снова приходить в движение при каждом ходе. Поскольку воздушный колпак для поддержания движения воды в такой ситуации неприменим, было принято модифицированное устройство двух коленчатых рычагов, которое отвечает цели, заставляя каждый поршень в начале своего хода вверх снимать нагрузку с другого, прежде чем ход вверх последнего будет завершен. Таким образом, удается избежать всех ударов, так как первый поршень мягко и постепенно разгружает второй, прежде чем начнется обратный ход второго.

Рис. 220, 221.

Увеличенное изображение (254 кБ)

В этом усовершенствованном насосном механизме, который показан на рис. 220, 221, два коленчатых рычага H и K, приводящие в действие поршни насоса, центрированы один над другим, причем верхний из них перевернут; вертикальные плечи имеют пазы, и оба приводятся в действие одним и тем же кривошипным пальцем, работающим в пазах, при этом вращение кривошипа таким образом придает колебательное движение двум рычагам в пределах дуг, показанных пунктирными линиями на рис. 220. Сплошная штанга насоса E, подвешивающая нижний поршень D, прикреплена к верхнему коленчатому рычагу K, а полая штанга G верхнего поршня подвешена к нижнему рычагу H; коленчатый вал J, работающий с рычагами, заставляется вращаться в направлении, показанном стрелкой на рис. 220, с помощью зубчатой передачи, приводимой в действие горизонтальной паровой машиной P.

Результатом этого устройства является то, что при вращении кривошипа мертвая точка одного из рычагов проходится до того, как будет достигнута мертвая точка другого; так что поршень, который первым останавливается в конце своего хода, снова приводится в движение до того, как второй поршень остановится. Таким образом, при ходе подъема нижнего поршня, приводимого в действие верхним рычагом K, поршень при подъеме достигает только положения, показанного в D на рис. 220, в момент, когда верхний поршень, приводимый в действие нижним рычагом H, достигает нижней точки своего хода, и нижний поршень D, который все еще поднимается, продолжает поднимать до тех пор, пока не достигнет своего самого высокого положения, к какому времени верхний поршень уже хорошо вошел в движение в своем ходе вверх и в свою очередь поднимает воду.

ГЛАВА VII. ПРИМЕРЫ ВЫПОЛНЕННЫХ СКВАЖИН И РАЙОНОВ, СНАБЖАЕМЫХ СКВАЖИНАМИ.

Пермские пласты.

Дарем. — Большие количества воды выкачиваются из нижнего пермского песчаника под магнезиальным известняком этого графства и используются для снабжения городов Сандерленд, Саут-Шилдс, Джарроу и многих деревень. Количество, рассчитанное Даглишем и Фостером как достигающее пяти миллионов галлонов в день, получается с площади в пятьдесят квадратных миль, перекрывающей угольные пласты. Уровень воды в породе этими операциями не был понижен. Вдоль побережья он соответствует среднему уровню прилива, а в глубине страны поднимается до уровня 180 футов. В угольных пластах ниже воды мало, и та, что есть, соленая. Седжвик приводит следующие пласты: красные гипсоносные мергели — 100 футов; тонкослоистый серый известняк — 80 футов; красные гипсоносные мергели, слегка соленые — 200 футов; магнезиальный известняк — 500 футов; мергелистый сланец — 60 футов; нижний красный песчаник — 200 футов.

Ковентри. — Уорикшир. Город снабжается 750 000 галлонов воды в день из двух скважин, пробуренных в дне резервуара. Скважины имеют диаметр соответственно 6 и 8 дюймов и глубину 200 и 300 футов. Город расположен на пермской формации, но Лэтем утверждает, что запас получается из красного песчаника, и, согласно сделанным наблюдениям, было установлено, что две скважины дают воду со скоростью 700 галлонов в минуту.

Триасовые пласты.

Биркенхед. — Здесь есть несколько глубоких скважин, принадлежащих местному совету Транмира, комиссарам Биркенхеда и компании Wirral Water Company, дающих в общей сложности около 4 000 000 галлонов в день. Рис. 222, 223 показывают разрез и план скважины № 2 или новой машинной скважины на водопроводных сооружениях Биркенхеда. Шахта имеет диаметр 7 футов на глубине 105 футов, со скважиной 26 дюймов на 35 футов, 18 дюймов на 16 футов, 12 дюймов на 99 футов и 7 дюймов на 150 футов, или общая глубина от поверхности 405 футов. Уровень воды составляет около 95 футов от поверхности, когда двигатель не работает. На верхнем уровне воды, показанном в 26-дюймовой скважине, дебит составлял 1 807 400 галлонов за двадцать четыре часа, на нижнем уровне — 2 000 000 галлонов за то же время. На уровне воды, указанном в 7-дюймовой скважине, вода была встречена в больших количествах. Старая машинная скважина почти идентична.

Рис. 222-226.

Увеличенное изображение (363 кБ)

Рис. 222. Новая машинная скважина, водопроводные сооружения Биркенхеда. Рис. 223. ПЛАН. Рис. 224. Скважина на пивоварне Аспиналла, Биркенхед. Рис. 225. ПЛАН. Рис. 226. Увеличенные части: в A. A, в B. B, в C. C, в D. D, в E. E.

Рис. 224, 225 — это разрез и план, а рис. 226 — увеличенные части скважины на пивоварне Аспиналла в Биркенхеде. Она состоит из неглубокой шахты диаметром 5 футов с креплением стенок, продолженной с помощью железных цилиндров диаметром 3 фута 3 дюйма и глубиной 50 футов. Когда был встречен песок с большим количеством воды плохого качества, от точки A A была введена серия обсадных труб, пространство между которыми и цилиндрами было заполнено бетоном. Трубы были прекращены у песчаника, а самая нижняя часть скважины диаметром 3 дюйма не обсажена. Вода переливается через край.

Рис. 227, 228 — это разрез и план скважины на пивоварне Кука в Биркенхеде. Шахта имеет диаметр 6 футов, облицована 9-дюймовым креплением стенок и имеет глубину 66 футов. На расстоянии 29 футов от поверхности она расширена с целью обеспечения увеличенного места для хранения воды. На дне шахты имеется 16-дюймовая труба глубиной 49 футов, продолженная 12-дюймовой скважиной на 13 футов в красный песчаник. Уровень воды находится на расстоянии 27 футов от поверхности земли.

Бирмингем. — Из 7 000 000 галлонов воды в день, поставляемых городу в 1865 году компанией Waterworks Company, 2 000 000 были получены из скважин в новом красном песчанике. В том же году был принят закон, разрешающий проходку нескольких новых скважин, благодаря чему количество может быть значительно увеличено.

Бертон-он-Трент. — Рис. 229 представляет собой разрез скважины на пивоварне London and Colonial Brewery. При строительстве этой скважины были приняты чрезвычайные меры предосторожности, чтобы получить воду из нижних пластов, совершенно свободную от примесей воды сверху. Имеется шахта с креплением стенок, внутри которой находится железный цилиндр, а он, в свою очередь, облицован кирпичным креплением стенок с бетонной засыпкой. Скважина глубиной 182 фута и диаметром 4 дюйма полностью обсажена медными трубами. В верхней части скважина окружена короткой трубой, на которой нарезана резьба, так что при необходимости можно прикрутить трубу вверх до поверхности. Вода поднимается до уровня 6 футов 3 дюйма от поверхности земли. Рис. 230 — это увеличенный разрез устройств в верхней части скважины, а рис. 231 — увеличенный разрез трубных соединений.

Кру. — Чешир. Очень обильный запас воды для снабжения города и заводов Кру получается из скважины, пробуренной в новом красном песчанике. Говорят, что вода очень чистая, и из анализа доктора Зейдлера следует, что в галлоне содержится всего 6,10 грана твердых веществ.

Лемингтон. — Скважина в этом городе расположена у подножия Ньюболд-Хилл, имеет диаметр 5 футов и глубину 50 футов. На дне скважины пробурена скважина, частично 18 дюймов, а остальная часть 12 дюймов в диаметре, на глубину 200 футов. Она проходит через чередующиеся пласты мергеля и песчаника, и встреченная поверхностная вода была отсечена кирпичной кладкой или глиняным замком. Дебит составляет около 320 000 галлонов за двадцать четыре часа. До того, как эта скважина была сделана, было выполнено пробное бурение, разрезы которого показаны на рис. 232, 233. Это бурение было обсажено железными трубами диаметром 9 дюймов на 17 футов, внутри них — 8 дюймов на 22 фута 9 дюймов, а внутри них — 5-дюймовая труба. Оно было продолжено 5-дюймовой скважиной, уменьшенной до 4 1/2 дюймов, а на дне — до 3 дюймов.

Рис. 227-231.

Увеличенное изображение (359 кБ)

Рис. 227. Скважина на пивоварне Кука, Биркенхед. Рис. 228. ПЛАН A.B. Рис. 229. Скважина на пивоварне London and Colonial Brewery, Бертон-он-Трент. Рис. 230. Верх скважины. Рис. 231. Увеличенный разрез трубных соединений.

Ливерпуль. — Старейшие скважины находятся в Бутле, к северу от города; они состояли в первом случае из трех выработок или раскопок в породе, покрывающих около 10 000 футов площади и глубиной около 26 1/2 футов. Они были покрыты деревянными или шиферными крышами, и в них было пробурено 16 скважин различного диаметра и глубиной от 13 до 600 футов. В 1850 году дебит одной из этих скважин составлял 921 192 галлона за двадцать четыре часа, а общий дебит за то же время — всего 1 102 065.

Вода собиралась в выработках и передавалась по туннелю длиной 255 футов в скважину диаметром 8 футов и глубиной 50 футов, из которой она выкачивалась. Дебит скважины в Бутле в 1865 году составлял 643 678 галлонов в день. С этого времени была пробурена новая скважина овальной формы, 12 на 9 футов и глубиной 108 футов, и по ее завершении дебит поднялся до 1 575 000 галлонов в день, но он снова значительно уменьшился.

Скважины Грин-Лейн были начаты в 1845 году, поверхность находилась на 144 фута выше уровня моря, а их глубина составляла 185 футов, или 41 фут ниже уровня моря. Горизонтальные выработки простираются в общей сложности на 300 футов от шахт в различных направлениях, причем три отдельные шахты выведены на поверхность. Сначала дебит составлял 1 250 000 галлонов в день. Затем скважина диаметром 6 дюймов была пробурена на глубину 60 футов от дна колодца, после чего дебит увеличился до 2 317 000 галлонов. В июне 1856 года скважина была расширена до 9 дюймов и углублена еще на 101 фут, когда дебит достиг своего нынешнего уровня — более 3 000 000 галлонов в день.

Большое количество воды, даваемое скважиной Грин-Лейн, вероятно, связано с наличием крупного разлома, который, как считается, проходит в северо-западном направлении мимо скважины. В 1869 году скважина диаметром 24 дюйма в верхней части, уменьшающаяся до 18 дюймов в диаметре, была пробурена со дна новой шахты глубиной 174 фута до глубины 310 футов, и дополнительное количество воды, полученное из новой скважины, составило около 800 000 галлонов в день.

Скважина станции Виндзор имеет овальную форму, 12 на 10 футов и глубину 210 футов, с длиной горизонтальных выработок 594 фута и скважиной диаметром 4 дюйма и глубиной 245 футов. Дебит составляет 980 000 галлонов в день.

Скважина Дадлоу-Лейн также овальная, 12 на 9 футов, и пробурена на глубину 247 футов от поверхности земли. Горизонтальные выработки были пройдены со дна скважины на общую длину 213 футов, а 18-дюймовая скважина была пробурена на глубину 196 футов от дна скважины, которая находится преимущественно в плотной твердой породе с редкими белыми пластами, из которых в основном получается вода. Дебит составляет почти 1 500 000 галлонов в день.

Рис. 232, 233. Пробное бурение для скважины в Лемингтоне.

Увеличенное изображение (352 кБ)

Общий еженедельный запас воды из скважин в Ливерпуле составляет более 41 000 000 галлонов, и существует также большое количество частных скважин, берущих воду из песчаника, и их запас можно грубо оценить в 30 000 000 галлонов в неделю.

Рис. 234. План скважин в Лонгтоне.

Лонгтон, Стаффордшир. — Гончарный район получает часть своего запаса из серии скважин в Лонгтоне, которые показаны на схематическом плане разреза, рис. 234. Скважина, обозначенная № 1, имеет диаметр 12 футов и глубину 135 футов в новом красном песчанике. По завершении вода поднялась до уровня 35 футов от поверхности. Стоимость первых 45 футов составляла 3 фунта 10 шиллингов за ярд; вторых 45 футов — 6 фунтов 10 шиллингов за ярд; и третьих 45 футов — 9 фунтов за ярд. Когда эта скважина была на глубине 36 футов, было встречено большое количество воды, поэтому на этой глубине была пройдена горизонтальная выработка в направлении скважины № 2; она через 30 футов прошла через разлом, который осушил воду, и проходка № 1 была продолжена. После того как двигатель был установлен и некоторое время откачивал воду, было предложено пройти горизонтальные выработки со дна; но из-за того, что насосы занимали так много места в шахте, не было достаточно места для проведения проходческих работ, и поэтому скважина № 2 была пробурена для удобства по цене около 30 шиллингов за ярд. Когда № 2 была на глубине 54 фута, была пробурена пробная скважина диаметром 3 дюйма, и вода поднялась струей высотой около 3 футов. Затем скважина была продолжена до уровня № 1, и между двумя шахтами была пройдена горизонтальная выработка длиной 39 футов. В № 2 теперь на дне имеется 12-дюймовая скважина глубиной 54 фута.

Рис. 235. Скважина на заводе Bolckow and Vaughan, Мидлсбро.

Увеличенное изображение (270 кБ)

Рис. 237.

Рис. 238.

Рис. 236. Скважина на заводе Bolckow and Vaughan, Мидлсбро.

Увеличенное изображение (284 кБ)

Горизонтальные выработки также были пройдены к западу и северу от скважины № 2 по цене 30 шиллингов за ярд. Западная выработка имеет длину 213 футов, пройдена с небольшим подъемом и дала много воды. Есть две северные выработки, идущие в направлении железной дороги, одна над другой. Нижняя была пройдена на уровне дна шахты, но воды не встречено; верхняя находится в 36 футах от поверхности и предназначена для отвода излишков воды к линии керамических труб, которые проложены вдоль железной дороги к низкоуровневому резервуару.

В восточной выработке имеется подъем на 4 фута из-за характера пластов; и после того, как она была пройдена на 510 футов, была пробурена скважина № 3 для вентиляции и извлечения материала. Был пройден пласт очень твердого песчаника длиной 63 фута, стоимость 4 фунта 10 шиллингов за ярд, а за ним пошел мергель, в котором проходка стоила 45 шиллингов за ярд. Эта выработка была продолжена на 330 футов за № 3, и было пробурено вентиляционное отверстие диаметром 3 дюйма глубиной 126 ярдов, но воды не встречено. Пласт твердого песчаника был также найден при проходке нижней северной выработки, которая была прекращена после прохождения в него на 5 или 6 футов. Дебит из этих скважин составляет около 600 000 галлонов в день, и недавно новая скважина у № 3, достигнув 350 футов, дала еще около 380 000 галлонов в день дополнительно.

Лик. — Водопроводные сооружения гончарного района также имеют скважины на источниках Уоллгрейндж, недалеко от Лика; они поднимаются из конгломератовых пластов и, как утверждается, дают 3 000 000 галлонов ежедневно. Вода из этих источников перекачивается в резервуар Лэддеридж и оттуда распределяется в город Ньюкасл-андер-Лайм и гончарный район.

Рис. 239, 240. Скважина в Россе, Херефордшир.

Увеличенное изображение (298 кБ)

Мидлсбро. — Рис. 235–238 — это разрезы и планы скважины на заводе Messrs. Bolckow and Vaughan, Мидлсбро, сделанные под руководством С. К. Хомершема, инженера-строителя. Сначала была пробурена пробная скважина на глубину 398 футов 6 дюймов, а затем Messrs. Docwra and Son была пройдена шахта на эту глубину через чередующиеся пласты глины, песка, гипса и песчаника. На дне шахты с помощью аппарата Мэзера и Платта была пробурена скважина диаметром 18 дюймов на глубину 1312 футов; первые 1160 футов которой проходили через новый красный песчаник, перемежающийся пластами глины, белого песчаника, красного мергеля и гипса. Затем последовали 40 футов гипса, твердого белого песчаника и известняка; и оставшиеся 100 футов проходили через красный песчаник, чистую соль, редкие слои известняка, а затем соль до самого дна. Общее время, затраченное на проходку этой скважины, составило 510 дней, или в среднем 2 фута 5 дюймов в день.

Росс, Херефордшир. — Скважина на пивоварне Alton Court Brewery показана на рис. 239, 240. Шахта диаметром 5 футов и глубиной 27 футов имеет крепление стенок из 9-дюймовой кирпичной кладки на расстоянии 17 футов. На дне находится 12-дюймовая скважина глубиной 100 футов 9 дюймов, не обсаженная. Вода обильна. На уровне скважины была пройдена горизонтальная выработка высотой 6 футов, шириной 5 футов и длиной 27 футов, чтобы обеспечить место для хранения.

Вулверхэмптон. — Этот город частично снабжается из скважин, пробуренных в новом красном песчанике. Имеется две шахты диаметром 7 футов и глубиной 300 футов, горизонтальная выработка длиной 459 футов, и в ней бурение на 390 футов. Дебит при первом завершении составлял 211 000 галлонов в день.

Рис. 241, 242. Колодец в Суонидже, графство Дорсет.

Увеличенное изображение (329 кБ)

Сент-Хеленс, графство Ланкашир. Снабжается примерно 570 000 галлонов воды в сутки из двух колодцев глубиной по 210 футов каждый, пройденных в новом красном песчанике. В нижней части каждого колодца имеется буровая скважина.

Оолитовые пласты.

Нортгемптон. Колодец на водопроводной станции имеет глубину 253 фута 3 дюйма (проходка и бурение) в лейасовых отложениях. Ствол закреплен кирпичной кладкой и железными цилиндрами в следующем порядке: на глубине 16 футов 9 дюймов колодец имеет диаметр 7 футов 6 дюймов и облицован кирпичной кладкой; на этой глубине установлены два чугунных цилиндра диаметром 5 футов 6 дюймов, за которыми снова следует кирпичная кладка толщиной 9 дюймов, начинающаяся с внутреннего диаметра 5 футов 6 дюймов и расширяющаяся до 7 футов 6 дюймов. Дно ствола выложено кирпичом на глубине 120 футов от поверхности. В этой точке начинается буровая скважина, которая на первых 31 футе облицована 14-дюймовыми трубами, выступающими в ствол на 5 футов над уровнем дна. Оставшаяся часть скважины длиной 102 фута имеет диаметр 9 дюймов.

Суонидж, графство Дорсет. На разрезе и плане (рис. 241, 242) представлен колодец в Суонидже, пройденный на глубину 60 футов и пробуренный на 53 фута; обсадная труба выступает на 8 футов в ствол, который имеет диаметр 5 футов 6 дюймов и облицован 9-дюймовым креплением стенок. Пройденные пласты представляют собой глины и известняки, которые, возможно, относятся к пурбекским слоям. Сначала этот колодец давал мало воды или не давал ее вовсе, но в настоящее время он обеспечивает достаточный приток.

Меловые пласты.

Бишопс-Стортфорд. Водопроводная станция и колодец расположены к западу от города, рядом с фермерскими постройками, известными как Марш-Барнс. Глубина ствола составляет 160 футов, буровой скважины — 140 футов. Ниже приводится разрез пластов:

Feet.

Boulder Clay 17

London Clay, 54 feet;—

Brown Clay 14

Black Clay 2

Black Sandy Loam, with iron pyrites 12

Black Clay, with lignite 11

Dark Grey Sand, with large pieces of sandstone and shells 15

Reading Beds, 451⁄2 feet;—

Black Clay 2

Brown Clay 20

Light Brown Sand 01⁄2

Variegated Sand 18

Brown Clay 4

Flints and Pebbles 1

To Chalk 1161⁄2

Chalk 1831⁄2

Total 300

Вода поднимается до уровня 140 футов от поверхности земли. Дебит составляет 10 000 галлонов в минуту; из скважины поступает только 25 галлонов в минуту, остальное — из горизонтальных выработок, пройденных соответственно в северном и южном направлениях на глубине 154 фута.

Брейнтри. Колодец, пройденный для местного совета, находится в поле рядом с ручьем Подс-Брук. Ствол имеет диаметр 8 футов, закреплен 9-дюймовой кладкой и доведен до глубины 55 футов, остальная часть колодца пробурена. Пласты:

Drift, 14 feet;— Feet.

Sandy Gravel 5

Drift Clay 9

London Clay, 136 feet;—

Clay, with sand, shells, and septaria, the bottom part more sandy 126

Dark Sand, with a few shells, yielding much water 10

Reading Beds, 45 feet;—

Mottled Plastic Clays, getting more sandy lower down, and with specks of chalk 44

Coarse Black Sandy Clay 1

Thanet Sand (?), 33 feet;—

Light-coloured Sands, firm and hard, getting darker and more friable lower down 20

Light-coloured Sands, firm, changing to coarse and dark 13

To Chalk 228

Chalk, with much water, rising to about 12 feet from the surface 17

Total 245

The level of the ground is 140 feet above the sea-level; water stands 29 feet deep; yield about 11,500 gallons an hour.

Брайтон. Этот город всегда снабжался водой из колодцев, пройденных в мелу. Один колодец расположен рядом с дорогой Льюис-Роуд и имеет общую протяженность горизонтальных выработок 2400 футов, пройденных параллельно морю на уровне береговой линии при отливе. Эти выработки пересекают множество трещин и существенно увеличивают дебит.

Второй колодец был пройден в 1865 году в Голдстоун-Боттом, и от него были проложены горизонтальные выработки протяженностью около четверти мили поперек долины параллельно морю.

Голдстоун-Боттом представляет собой естественную впадину в мелу, самая низкая сторона которой, ближайшая к морю, более чем на 60 футов выше середины или дна впадины. Вода, как и на Льюис-Роуд, добывается из трещин, идущих в основном под прямым углом к береговой линии, но они гораздо большего размера и находятся на значительно большем расстоянии друг от друга; тогда как в колодце на Льюис-Роуд редко удавалось пройти 30 футов выработок, не встретив трещины, а дебит самой крупной из них составлял не более 100–150 галлонов в минуту. В Голдстоуне было пройдено почти 160 футов без какого-либо результата, а затем была вскрыта огромная трещина, которая сразу дала почти 1000 галлонов в минуту; такой же интервал был обнаружен между ней и следующей трещиной, которая была почти такой же емкости. Общая длина выработок в Голдстоун-Боттом составляет 13 000 футов. Дебит каждого колодца составляет около 3 000 000 галлонов в сутки.

Челмсфорд. Колодец, принадлежащий местному совету здравоохранения, расположенный в Моулшеме, дает около 95 000 галлонов воды в сутки. Он пройден на глубину 200 футов, остальная часть пробурена. Сначала вода переливалась через край, но теперь, когда колодец используется и из него ведется откачка, вода поднимается только до 76 футов от поверхности. Были вскрыты следующие пласты:

Feet. In.

Black Soil (Mould) 3 0

Drift, 631⁄2 feet;—

Yellow Clay 2 6

Gravel 12 6

Quicksand 44 6

Sand, with stones 4 0

London Clay, 1861⁄2 feet;—

Clay 104 0

Clay, with sand 50 0

Dark Sand 12 6

Clay Slate (? septaria) 0 9

Clay and Shells 4 0

Clay Slate (? septaria) 0 3

Dark Sand and Clay 9 6

Sand and Shells 4 0

Pebbles 1 6

Woolwich Beds;—

Sand 7 0

Red Clay 12 0

Clay and Sand 64 0

Dark Thanet Sand 30 0

To Chalk 366 0

Chalk, 202 feet;—

Chalk 88 0

Rubble 1 0

Chalk 113 0

Total 568 0

Чешант, компания «Нью-Ривер». Расположен у машинного отделения между двумя резервуарами. Колодец имеет глубину 171 фут и закреплен частично кирпичной кладкой, частично железными цилиндрами. На глубине 12 футов колодец имеет диаметр 11 футов 6 дюймов и закреплен 14-дюймовой кирпичной кладкой; на дальнейшую глубину 44 фута он имеет диаметр 9 футов и закреплен 9-дюймовой кирпичной кладкой; из этих 44 футов 41 фут облицован чугунными цилиндрами диаметром 8 футов, которые также доведены до глубины 105 футов от поверхности. Используется пятнадцать цилиндров такого размера, за которыми следуют другие диаметром 6 футов 10 дюймов, их используется шесть; за ними следуют два цилиндра диаметром 6 футов. Все цилиндры имеют высоту 6 футов. Дно последнего цилиндра находится на глубине 118 футов от поверхности, где они опираются на основание из 9-дюймовой кирпичной кладки высотой 7 футов. В нижней части 6-футовых цилиндров колодец расширяется в форме конуса до 12 футов 6 дюймов в диаметре у дна, которое находится на 26 футов ниже дна 6-футового цилиндра. В центре колодца была пробурена скважина диаметром 3 дюйма и глубиной 27 футов, а на уровне дна колодец снабжен горизонтальными выработками.

Section of Strata. Feet. In.

Surface Earth 1 6

Gravel 8 0

London Clay, 47 feet;—

Blue Clay 45 0

Yellow Clay 2 0

Reading Beds, 51 feet;—

White Sand 12 0

Dark Sand 39 0

To Chalk 107 6

Chalk 63 6

Total 171 0

Доркинг, графство Суррей, получает водоснабжение из колодца, пройденного в выход пласта нижнего зеленопесчаника на южной стороне города. Ствол имеет диаметр 11 футов и глубину 160 футов, закреплен 9-дюймовой кладкой «насухо». Дебит составляет не более 30 галлонов в минуту из-за неудачного расположения колодца, но его можно было бы значительно увеличить при использовании соответствующих методов.

Водопроводная станция Харроу. Колодец расположен в 430 ярдах к западу от церкви. Поверхность земли находится на 226 футов выше ординара артиллерийского ведомства. Ствол пройден на 193 1/2 фута; остальное — буровая скважина. В пласте темно-красного песка на глубине 144 фута вода была очень загрязненной. Пласты:

Feet. In.

Light Blue Clay, with light-coloured stone 19 11

Brown Clay, with white stone 54 11

Dark Mottled Clay 15 0

Similar Clay, with dark and green sand 4 0

The same, very hard 3 0

The same, very hard, and dark sand 2 0

Lighter-coloured Hard Clay 5 0

The same, and dark sand 6 0

Large Pebbles 0 6

Clay and Sand 5 0

Light Blue Clay 0 4

Light-coloured Stone, with red and blue spots 1 3

Mottled Clays 7 11

Yellow, Light Blue, and Green Clay 1 0

Dark Green Clay, with black veins and spots 5 0

Blue Clay 1 6

Very Hard Brown, Yellow, and Blue Clay 4 0

Light Brown Running Sand, with water 2 6

Hard Mottled Clays 6 6

Light Brown Dead Sand 8 8

Black Peat, with dark pebbles 0 6

Brown and Green Gravel, with flints 3 2

Green Clay 0 4

To Chalk 158 6

Chalk, with beds of flint 4 to 15 inches in thickness, 15 to 24 inches apart; 3951⁄2 feet down, from surface, a bed of flint 6 feet thick 254 0

Total 412 6

Вода поднимается на высоту 125 футов ниже поверхности. Дебит составляет около 190 галлонов в минуту.

Рис. 243–245. Колодец в Хайбери.

Увеличенное изображение (366 кБ)

Хайбери, графство Мидлсекс. Колодец в резиденции Г. Райдона, эсквайра, Нью-Парк. Рис. 243–245. Ствол имеет диаметр 4 фута 6 дюймов и глубину 136 футов, закреплен 9-дюймовой кладкой на цементном растворе. Бурение было начато 12-дюймовым долотом, но характер грунта был таков, что пришлось выполнить последовательные уменьшения диаметра, показанные на увеличенном разрезе обсадных труб (рис. 245). В мелу бурение продолжалось около 48 футов без обсадки. Пройденные пласты:

Gravel 3 feet.

London Clay, 111 feet;—

Blue Clay 110 „

Claystone 1 „

Reading and Thanet Sand, 85 feet;—

Mottled Clay 25 „

Coloured Sand 60 „

To Chalk 199 „

Chalk 50 „

Total 249 „

Кентиш-Таун. Этот колодец был пройден в предположении, что, поскольку выход подмеловых формаций был непрерывным по краю мелового бассейна, окружающего и подстилающего лондонские третичные отложения (за исключением восточной границы), эти подмеловые формации будут обнаружены под Лондоном, точно так же, как они были обнаружены в Париже. Это подтвердилось до прохождения гольта, после чего была встречена серия песчаников и глин, занимающих место нижнего зеленопесчаника, но явно имеющих более древний геологический характер и обладающих многими чертами нового красного песчаника.

Рис. 246, 247. Бурение в Кентиш-Тауне, Лондон.

Поверхность земли (рис. 246) находится на 174 фута выше отметки высокого уровня Темзы. Ствол пройден на 539 футов; остальное пробурено. Следующее подробное описание пластов принадлежит Прествичу.

Рис. 248, 249. Бурение в Кентиш-Тауне, Лондон — продолжение.

London Clay, 236 feet;— Feet. In.

Yellow Clay 30 6

Blue Clay, with septaria 205 6

Reading Beds, 611⁄2 feet:—

Red, Yellow, and Blue Mottled Clay 37 6

White Sand, with flint pebbles 0 6

Black Sand, passing into the bed below 2 0

Mottled Green and Red Clay 1 0

Clayey Sand 3 0

Dark Grey Sand, with layers of clay 9 6

Ash-coloured Quicksand 6 6

Flint Pebbles 1 6

Thanet Sand, 27 feet;—

Ash-coloured Sand 10 0

Clayey Sand 4 0

Dark Grey Clayey Sand 11 0

Angular Green-coated Flints 2 0

Chalk, with Flints (? Upper Chalk), 2441⁄2 feet;—

Chalk, with flints 119 6

Hard Chalk, without flints 8 0

Chalk, softer, with a few flints 31 6

Nodular Chalk, with three beds of tabular flints 13 6

Chalk, with layers of flint 32 6

Chalk, with a few flints and patches of sand 9 6

Very Light-grey Chalk, with a few flints 30 0

Chalk, without Flints (Lower Chalk), 341 feet;—

Light Grey Chalk, and a few thin beds of marl 133 0

Grey Chalk Marl, with compact and marly beds

and occasional pyrites

161

0

Grey Marl 20 0

Harder Grey Marl, rather sandy and with

occasional pyrites

27

0

Chalk Marl, 591⁄4 feet;—

Hard Rocky Marl (? Tottenhoe Stone) 0 6

Bluish Grey Marl, rather sandy, lower part more clayey 58 9

Upper Greensand;—

Dark Green Sand, mixed with grey clay 13 9

Gault, 1301⁄2 feet;—

Bluish Grey Micaceous Clay, slightly sandy 39 0

The same, with two layers of clayey greensand 6 7

Micaceous Blue Clay; at base a layer full of

phosphatic nodules

84

11

Lower Greensand (?), 1881⁄2 feet;—

Red and Yellow Clayey Sand and Sandstone 1 0

Compact Red Clay, with patches of variegated sandstone 4 0

Dark Red Clay 4 7

Red Clay, Whitish Sand, and Mottled Sandstone 3 0

Hard Red Conglomerate, with pebbles from the

size of a marble to that of a cannon-ball

2

0

Micaceous Red Clay, mottled in places 26 0

Layers of White Sandstone and Red Sand 3 8

Mottled Sandstone 0 4

Red Sand and Sandstone, with pebbles (a spring) 2 0

Layers of Red Sandstone and White Sand 4 0

Pebbly Red Sand and Sandstone 1 0

White and Red Sandstone 5 0

Fine Light Red Sand 2 9

Hard Sandstone 0 3

Very Fine Light Red Sand 4 0

Red Clay 2 0

Clayey Sand 1 3

Red Sandy Micaceous Clay, with sandstone 2 5

Compact Hard Greenish Sandstone 10 0

Very Micaceous Red Clay 1 0

Grey and Red Clayey Sand 1 1

Light-coloured Soft Sandstone 2 1

Red Sand and Sandstone 6 2

Greenish Sandstone 4 0

White and Grey Clayey Sand, with iron pyrites 2 0

Reddish Clayey Sand, with layers of sandstone 3 8

Micaceous Red Clay 18 4

Greenish Sandstone 0 5

Red Mottled Micaceous Clay, with patches of sand 34 6

Red Quartzose Micaceous Sandstone 2 0

Brownish-red Clayey Sand and Sandstone 4 0

Very Hard Micaceous Sandstone, with pebbles of

white quartz

4

0

Light Red Clayey Sand 10 0

Red Micaceous Quartzose Sandstone 8 0

Light Red Clayey Sand, small fragments of chalk 2 0

Whitish and Greenish Hard Micaceous Sandstone 6 0

Total 1302 0

Гравюры (рис. 246–249), выполненные по данным Дж. Р. Бернелла, не совсем совпадают с разрезом Прествича, но в основном они схожи. Следующая сводка может оказаться полезной:

Feet. In.

London Clay 236 0

Lower London Tertiaries 88 6

Chalk 644 9

Upper Greensand 13 9

Gault 130 6

Lower Greensand (?) 188 6

Рис. 250. Колодец в Мичелмерше.

Мичелмерш, графство Гэмпшир. На рис. 250 показан разрез колодца в этой деревне, выполненного в практике автора. Ствол имеет диаметр 4 фута 6 дюймов и глубину 400 футов, закреплен 9-дюймовой кладкой как выше, так и ниже мела, причем верхний ряд имеет цементные кольца через каждые 12 дюймов.

Вскрытые пласты:

Feet. In.

Surface Soil 4 0

Dark Clay 27 0

Chalk 250 0

Band of Calcareous Sand 2 6

Upper Greensand 17 0

Total 300 6

Вода поднимается в стволе примерно на 19 футов и является обильной, хотя до настоящего времени ее количество не проверялось.

Майл-Энд, графство Мидлсекс. Колодец на пивоварне Charrington, Head and Co. Рис. 251–253. Поверхность находится на 33 1/2 фута выше отметки высокого уровня Тринити.

В верхней части имеются три железных цилиндра, установленные на 9-дюймовой кирпичной кладке, которая доведена до пестрой глины. 9-дюймовый железный цилиндр, частично поддерживаемый штангами с поверхности, поднимается на 28 футов в кирпичный ствол, в который он встроен с помощью колец. Другой железный цилиндр доведен до мела, пространство между цилиндрами заполнено бетоном.

Пройденные пласты:

Feet. In.

Made Earth 7 0

Valley Drift, 6 feet;—

Sand 3 0

Gravel 3 0

London Clay, 86 feet;—

Blue Clay 7 0

Hard Brown Clay, with claystones 68 0

Brown Sandy Clay 2 0

Hard Brown Sandy Clay, rotten at bottom 9 0

Woolwich and Reading Beds 63 0

Thanet Sand, 40 feet;—

Green Sand 2 0

Brownish-green Quicksand and Pebbles 2 0

Brown Sand 2 0

Grey and Brownish-green Sand 2 0

Green Sand and Pebbles 2 0

Brown Sand 2 0

Green Sand and Pebbles 15 0

Grey Sand and small Pebbles 2 0

Dark Grey and Green Sand 10 6

Green Sand and Green-coated Flints 0 6

To Chalk 202 0

Chalk Flints 0 6

Hard Chalk and Water 2 0

Total 204 6

The water-level is some 103 feet from surface, and the yield 60,000 to 70,000 gallons a day.

Рис. 251–253. Колодец на пивоварне Charrington, Майл-Энд.

Увеличенное изображение (280 кБ)

Норидж. Колодец на заводе Coleman. После нескольких футов аллювия буровой снаряд прошел через твердый мел с кремнями на расстоянии около 6 или 7 футов друг от друга на глубину 700 футов, за исключением 10 футов на глубине 500 футов, где порода была мягкой и ржавого цвета; далее кремни стали гуще, а именно на расстоянии около 4 футов друг от друга до глубины 1050 футов. После этого было пройдено 102 фута мела, свободного от кремней, до верхнего зеленопесчаника (пласт около 6 футов), а затем гольта на 36 футов. Вся скважина заполнена водой до уровня 16 футов от поверхности.

Разрез пластов:

Feet.

Alluvium 12

Hard Chalk, with flints 483

Soft Chalk 10

Hard Chalk 190

Hard Chalk, flints closer 350

Chalk without flints 102

Upper Greensand 6

Gault 36

Total 1189

Париж. Колодца, пройденные в Парижском бассейне, разрез которого показан на рис. 254, очень многочисленны, и многие из них имеют большую глубину. Рис. 255 представляет собой план, указывающий положение основных колодцев, а рис. 256–258 — разрезы, дающие сводку о характере и мощности пройденных формаций.

Рис. 254. Геологический разрез от Ниора до Вердена через Парижский бассейн. Горизонтальный масштаб: 90 миль в дюйме. Вертикальный масштаб: 1500 футов в дюйме.

Увеличенное изображение (201 кБ)

Для бурения этих колодцев пришлось использовать специальные инструменты, которые уже были подробно описаны в гл. VI.

В 1867 году Дру вел строительство большого артезианского колодца в Бют-о-Кай (рис. 255) для водоснабжения города Парижа, который предполагалось довести через зеленопесчаник до глубины 2600 или 2900 футов, чтобы достичь портландского известняка. В 1867 году глубина бурения составляла 490 футов, а диаметр — 47 дюймов.

В течение предыдущих 2 1/2 лет г-н Дру занимался проходкой аналогичного колодца диаметром 19 дюймов для снабжения сахарного завода г-на Сэя в Париже (рис. 255); в 1867 году было пробурено 1570 футов этого колодца, см. рис. 258.

Колодец в Гренеле был пройден Мюло в 1832 году, и после более чем восьми лет непрерывного труда 26 февраля 1842 года вода поднялась с общей глубины 1806 футов 9 дюймов. Диаметр скважины составляет 8 дюймов, заканчиваясь, как видно на детальных разрезах (рис. 259–262), в нижнем зеленопесчанике.

Колодец в Пасси предполагалось выполнить в Парижском бассейне, который он должен был пересечь с диаметром 1 метр (3,2809 фута), доселе не применявшимся; диаметр колодца в Гренеле составлял всего 20 сантиметров (8 дюймов). Было рассчитано, что он достигнет водоносного пласта почти на той же глубине, что и последний, и будет давать 8000 кубических метров или 10 000 кубических метров в двадцать четыре часа, или около 1 786 240 – 2 232 800 галлонов в сутки.

Рис. 263–266 показывают детальный разрез пройденных пластов.

Рис. 255–258. Условные обозначения: P. Пасси. G. Гренель. B. Бют-о-Кай. R. Сахарный завод.

Увеличенное изображение (208 кБ)

Работы были предприняты Киндом по контракту с муниципалитетом Парижа, по которому он обязался завершить работы в течение двенадцати месяцев с даты их начала и поставлять указанное количество воды за сумму 300 000 франков (12 000 фунтов стерлингов). 31 мая 1857 года — после того как рабочие трудились почти столько времени, сколько было оговорено для завершения работы, и когда бурение было доведено до глубины 1732 фута от поверхности — выработка внезапно обрушилась в верхних пластах, примерно на 100 футов от земли, и заполнила скважину. Кинд был бы разорен, если бы городские инженеры потребовали от него строгого соблюдения условий контракта; но было решено поступить либерально и освободить его от них, при этом город сохранил его услуги для завершения колодца, а также право использовать его запатентованное оборудование. Трудности, возникшие при проходке выработки через глины верхних пластов, оказались настолько серьезными, что по новому соглашению потребовалось шесть лет и девять месяцев непрерывных усилий, чтобы достичь водоносного пласта, причем большая часть этого времени была затрачена на прохождение глинистых слоев. Верхняя часть этого колодца была окончательно облицована прочной каменной кладкой на глубину 150 футов от поверхности; а за этой глубиной были установлены деревянные и железные обсадные трубы. Эта обсадка была продолжена до глубины 1804 фута от поверхности и имела в нижней части отрезок медной трубы с отверстиями для притока воды. На этой глубине составную обсадку не удалось опустить ниже; но инженеры, нанятые городом Парижем, были убеждены, что смогут получить воду с помощью предварительного бурения; и поэтому они приступили к проходке внутри вышеупомянутой трубы диаметром 3,2809 фута внутренней трубы диаметром 2 фута 4 дюйма, изготовленной из листов кованого железа толщиной 2 дюйма, чтобы иметь возможность пройти глины, встреченные в этой зоне. Наконец, водоносные пласты были встречены 24 сентября 1861 года на глубине 1913 футов 10 дюймов от уровня земли; дебит колодца при первом же ударе инструмента, пробившего корку, составил 15 000 кубических метров за 24 часа, или 3 349 200 галлонов в сутки; он быстро поднялся до 25 000 кубических метров, или 5 582 000 галлонов в сутки; и до тех пор, пока столб воды поднимался без заметного уменьшения, он продолжал давать равномерное количество 17 000 метров, или 3 795 000 галлонов в сутки. Общая стоимость этого колодца составила более 40 000 фунтов стерлингов вместо 12 000 фунтов стерлингов, в которые Кинд первоначально оценил его.

Рис. 259, 260. Бурение в Гренеле, Париж.

Рис. 261, 262. Бурение в Гренеле, Париж — продолжение.

Рис. 263, 264. Бурение в Пасси, Париж.

Рис. 265, 266. Бурение в Пасси, Париж — продолжение.

Рис. 267, 268. Колодец в Пондерс-Энде.

Увеличенное изображение (217 кБ)

Можно поставить под сомнение, были ли инженеры города оправданы в заключении контракта с Киндом на завершение работы в установленный срок и за сумму, за которую он взялся; но они, безусловно, отнеслись к нему с добротой и вниманием, позволив ему вести работу за счет города Парижа в течение столь длительного периода после истечения срока его контракта. По-видимому, однако, французские бурильщики колодцев в то время не могли попытаться продолжить колодец по какой-либо иной системе, кроме той, что была введена Киндом; то есть в предположении, что он должен быть завершен в размерах, первоначально принятых. Опыт показал, что как крепление стенок, так и обсадка были плохо выполнены в колодце в Пасси. Каменная облицовка была введена после истечения срока контракта Кинда, когда он уже перестал контролировать работы; обсадка из кованого железа в нижней части выработки была более поздней идеей. Из этой дефектной системы обсадки — дерево неизбежно подавалось в вертикальных стыках — последовало то, что вода при подъеме вверх просачивалась через стыки и уходила на питание подстилающих пластов Парижского бассейна, которые используются так же часто, как и лондонские песчаные пласты для артезианского снабжения; и, фактически, уровень воды в соседних колодцах повысился за счет количества, поступающего снизу, а дебит самого колодца пропорционально уменьшился, упав до 450 000 галлонов в сутки. То, что увеличение дебита соседних колодцев объясняется утечкой воды из артезианской скважины, дополнительно подтверждается температурой воды в них; она оказывается почти 82° по Фаренгейту, или почти такой же, как наблюдается в воде в Пасси. Это было прискорбным осложнением сделки, заключенной между Киндом и муниципальным советом; но это никоим образом не влияет на выбор бурового оборудования, которое, по-видимому, соответствовало всем условиям, для которых оно было предназначено. Опускание труб и их характер должны были стать предметом специального изучения инженерами города, которые должны были знать характер пластов, подлежащих проходке, лучше, чем можно было предположить о Кинде, и должны были настоять на выполнении обсадки из чугуна или кованого железа, чтобы эффективно противостоять прохождению воды. Во всяком случае, эту предосторожность следовало принять в тех частях колодца, которые проходили через подстилающие пласты Парижского бассейна или через нижние члены мела и верхний зеленопесчаник.