Артезианский колодезь

Определение "Артезианский колодезь" в словаре Брокгауза и Ефрона

Артезианский колодезь (по имени франц. провинции Артуа, где они употребительны с давних времен) или буровой колодезь, буровая скважина (по способу устройства его) - так называется в новейшем употреблении этого слова всякая более глубокая буровая скважина, независимо от обстоятельства: дает ли она воду или поглощает ее. Слои, образующие земную кору, большею частью могут впитывать в себя воду и проводить ее дальше (песок, рыхлые каменистые породы и т. п.) или же состоят из водоупорных веществ (глины, мергеля и т. д.). Слои почвы не лежат горизонтально, но идут в различных направлениях в глубину, вследствие чего, очевидно, возможно, заложив в известном месте буровую скважину, наткнуться на слой, пропускающий воду и находящийся между двумя водоупорными слоями. Слой этот изогнут и, образуя вместе с водоупорными слоями котловину, по краям ее выходит на поверхность земли выше места, в котором достигла его буровая скважина. Атмосферная вода, встречая наружную часть слоев, будет впитываться в проводящий слой, и таким образом в котловине произойдет накопление ее. Вследствие давления воды, выше собирающейся, на воду, собравшуюся на дне котловины, она, найдя выход, пройдет в отверстие буровой скважины и будет подниматься или даже с силой бить вверх фонтаном, если котловина глубока. Вследствие потери от трения высота бьющей струи не достигнет, конечно, уровня столба воды между слоями, давление которого является причиной ее поднятия. Предположительнее всего для заложения артезианских колодцев котловинообразные мульды (см. это сл.) в долинах, которые наполнены рыхлыми, расположенными между слоями глины каменистыми породами. Особенно благоприятны в этом отношении условия Лондона, Парижа и Петербурга. Первые два города лежат на дне прежнего большого моря. Издалека склоняются к этим местам мощные ряды слоев более древних пород и наполняют котловину, края которой занимают большую часть Англии и Северной Франции. Результат бурений, заранее предусмотренный на основании самого тщательного изучения слоев, оказался блестящим. Гренельский колодезь у Дома Инвалидов в Париже, над которым работали целые 7 лет (с 1833 по 1841 г.), имеет 548 метров глубины и доставляет ежедневно 3 ½ миллиона литров совершенно чистой, прозрачной воды при 27,77° Ц., тогда как средняя температура Парижа составляет лишь 10° Ц. Петербург лежит в долине р. Невы, которая местами имеет 40 верст в ширину. Эта долина с С. ограничена Парголовскими, а с Ю. Царскосельскими высотами. Под наносным слоем долины Невы лежит слой синей глины с прослоями песчаника. Во дворе экспедиции заготовления государственных бумаг заложена была буровая скважина, доказавшая наклонное положение слоев Невской долины, так как появился ключ. Бурением обнаружены были три водосодержащие слоя. Первый был встречен на глубине 26,8 метра, на границе встречи наносных слоев со слоем синей глины; вода содержала 0,14 % минеральных веществ, т. е. значительно более невской воды. Второй водосодержащий слой был найден на глубине 118 метров, в месте встречи слоя синей глины с прослоем песчаника; вода содержала 0,223 % мин. вещ.; наконец, третий слой - на глубине 157,5 метра, также в месте встречи синей глины с песчаником; вода содержала 0,394 мин. вещ. Вода выходила тотчас по вырытии колодца фонтаном, но в настоящее время она поднимается только на несколько дюймов над поверхностью трубы. Общая глубина петербургского артезианского колодца равна 200 метрам; температура воды его 11,2° Ц. Так как она для питья оказалась не годною, то за незначительной долей, идущей в употребление в экспедиции, большая ее часть спускается в речку Таракановку.

В последнее время в Петербурге заложено до 10, быть может, даже более, артезианских колодцев, преимущественно для различных заводов. Эти колодцы вполне подтвердили данные о трех водоносных слоях под Петербургом, добытые при бурении первого колодца в экспедиции заготовления госуд. бумаг. В России А. колодцы с каждым днем находят все большее применение, и в настоящее время в разных местах ее заложено много буровых скважин с различным успехом. Глубочайшая из них - Айбарская, в Крыму, в 796 м глуб., но она не дала воды. Харьковская скважина, в 644 м глуб., дала пресную воду. В Москве заложена скважина в 396 м, но воды не оказалось. В Ревеле А. колодезь, заложенный почти на самом берегу моря, дал хорошую пресную воду с глубины 90 м.

Город Сен-Луи в Соединенных Штатах имел с 1854 г. глубочайший постоянный артезианский колодезь, но вода вследствие большого содержания серы была плоха, и он не отвечал своему назначению. Город решил поэтому в 1865 г. пробуравить другой колодезь; бурением достигли глубины 1170 м, дошли до гранитной первичной породы, но воды не оказалось. По глубине это первая скважина в мире. В геогностическом отношении особенно известны три открытые искусственным бурением соляных источника в Раугейме, в Гессене. В них извержение воды обусловливается не гидростатическим давлением, но необыкновенно энергичным развитием углекислоты внутри источника. В последнее время особенно известны стали А. колодцы, устроенные главным образом В. Жигмонди, в Венгрии. На острове Маргариты, в Буда-Пеште, находится подобный колодезь глубиною в 970 м, который доставляет ежедневно 1,8 миллиона литров горячей воды. В Ранке, в Венгрии, А. колодезь доставляет ежедневно 5,2 миллиона литр. воды для ванн; столб воды поднимается на высоту 19,2 метра. В Гаркани, там же, вода, добытая бурением, имеет температуру 51° Ц. Из числа других колодцев нужно упомянуть Шперенбергский (близ Берлина, 1033 м), Колумбский (в Огайо, 83 7 м), Мендорфский (в Люксембурге, 626 м), Нейзальцеркский (в Вестфалии, 730 м) и много др. В Бохуме, в Вестфалии, при открытии А. колодца (43 м) вода выбросила до 20 пресноводных рыб.

Устройство артезианских колодцев производится с помощью земляного бура (см. Бур). Чтобы скважине придать устойчивость, которая бывает прочной без вспомогательных средств только в твердой каменистой породе, в нее вставляют по мере ее поступления вглубь деревянные или железные трубы, которые вместе с тем удерживают грязную воду, стекающую с боков скважины. В верхних слоях устраивается обыкновенная шахта, которую выстилают или покрывают каменной кладкой. С этой шахты, которая служит вместе с тем и вместилищем собирающейся воды, начинается бурение. Диаметр бурового отверстия достигает всего лишь нескольких сантиметров, глубина - часто сотен метров, как мы это уже видели. Первое применение А. колодцев относится к очень давним временам. Про подобные колодцы упоминает уже Олимпиодор и говорит, что они были глубиной в 200-300, даже 500 локтей и проливали воду на поверхность земли, вследствие чего и применялись для орошения полей. Большие оазисы Фивский и Дахельский почти решетообразно продырявлены А. колодцами, но большинство из них занесены песком. Только в XIX столетии часть их была открыта. Один из этих колодцев после открытия и очистки его дал крайне интересное явление, повторившееся в Бохуме, а также в Эльбефе, близ Руана. С глубины 107 метров стали подниматься вместе с водой и рыбы. В Китае встречаются также в большом количестве А. колодцы, так что, наприм., недалеко от местности У-Тунг-Киао на пространстве менее 100 кв. км существует более 10000 колодцев. Китайские колодцы глубиной от 600- 900 метр. и шириной от 18-15 сантиметров. Многие поколения работали, вероятно, над одним колодцем вследствие применения приема бурения, при котором цель достигалась только после долголетних работ. В Европе были уже давно известны буровые колодцы в Модене и Болонье, равно как и в Нижней Австрии. В картезианском монастыре в Лиллерсе, как полагают, в 1 126 году, впервые был устроен подобный же колодезь, который доставлял воду в самые верхние этажи домов. Белидор дает около 1729 г. ценные описания артезианских колодцев. Общее внимание, однако, было обращено на этого рода сооружения лишь в 1816 г., когда одно парижское общество назначило премию в 3000 фр. за лучшее приспособление для бурения бьющих источников. Премия была присуждена горному инженеру Гарнье в Аррасе. Равноценная работа по этому предмету была представлена Герикаром де-Тюри (Hericart de Thury), которая удовлетворяла геогностическим требованиям. С этих пор А. колодцы стали распространяться в большом числе во Франции, Германии и в Северной Америке и сделались могущественным средством к благосостоянию; особенное значение приобрели они в Алжире, в применении к культуре почвы.

Главнейшее назначение артезианского колодца - доставление чистой воды, годной для домашнего обихода и для потребностей разных фабрично-промышленных заведений. Что касается первой стороны, то их значение особенно выступает в тех странах, где обыкновенные колодцы совсем не дают или дают дурную воду. Полезные результаты в этом отношении получились после многих тщетных попыток в немецкой военной гавани, окруженной на большое пространство низменными слоями, у впадения Яды. Оконченный в 1867 году А. колодезь доставлял ежедневно около 100000 литров. В 1878 году было устроено другое подобное сооружение для водоснабжения. Меньшее значение имеет применение бьющей струи к мельницам и к другим небольшим заводам с машинами. Гораздо важнее возможность охранять и иметь свободными от льда мельничные пруды и помещения для колес с помощью воды артезианских колодцев, бьющей иногда в теплом состоянии, как это применено на гейльброннской фабрике. Равным образом применяются они к согреванию теплиц, прудов для разведения рыбы и т. д. Чтобы получить более богатые рассолы из соляных залежей, применяются также часто А. колодцы, как, например, в Реме, недалеко от Миндена, далее в Эйнгаузене, где также выделяется углекислый газ, собираемый в особые газометры для целебных купаний, затем в Готтесгабе на Рейне, где одновременно выделяющийся углеводородный газ служит для освещения, отопления и т. д. Для купаний употребляются А. колодцы также и в Венгрии. Если при бурении артезианского колодца встречают слои, пропускающие воду, но не снабжаемые ею и открытые на нижней стороне, то буровая скважина может поглощать воду и А. колодезь становится отрицательным, или поглощающим (абсорбирующим), А. колодцем. Во Франции многократно применяли с большой пользой подобные колодцы. В Сен-Дени устроен колодезь, состоящий из трех вставленных одна в другую труб. По самой внутренней из них поднимается с глубины 600 метров чистая вода для питья, из пространства между самой тонкой и средней трубой течет менее чистая, для мытья, третья же труба отводит обратно излишек воды, доставленной двумя первыми трубами. Каждая из труб достигает слоя почвы, отвечающего известной цели.

Лит.: Спецлер, "Anleitung zur Anlage artesischer Brunnen" (Любек, 1832); Герикар де-Тюри, (H éricart de Thury), "Geologische und physik. Betrachtungen ü ber das Entstehen v. Springquellen durch gebohrte Brunnen" (Кобл., 1833); Паулуччи, "Das technische Verfahren bei Bohrung art. Brunnen" (Вена, 1838); Беер, "Erdbohrkunde" (Прага, 1858); Гаген, "Handb. der Wasserbaukunst" (Берл., 1870); Иностранцев, "Геология" (СПб., 1885), Г. Щуровский, "А. колодезь в Москве" ("Русск. вестн.", 1869, кн. 8).