المضخة بمكبس للآبار العميقة مضخة إزاحة موجبة تزيح كمية ثابتة من المياه في كل دورة. يتم رفع المياه من أعماق تصل إلى 90 مترًا بمساعدة روافع أو تروس إضافية. نادرًا ما تكون المضخة مناسبة في المرحلة الشديدة لحالة الطوارئ، وبدلًا من ذلك فهي أفضل لإمدادات المياه طويلة الأجل في المناطق الريفية ذات الكثافة السكانية المنخفضة.

معظم مضخات بمكبس للآبار العميقة هي مضخات يدوية تُشغّل باستخدام رافعة، على الرغم من وجود تصميمات حركة عجلة الموازنة. تعمل هذه المضخات باستخدام حركة ترددية من خلال اتصال من الرافعة أو الترس عبر قضبان المضخة إلى مكبس في أسطوانة موضوعة تحت الماء. يضمن وجود صمامات غير رجعية هنا رفع المياه في ال مأخذ الرئيسي الصاعد.

اعتبارات التصميم

عند الضخ من عمق يزيد على 15 مترًا، يزيد وزن قضبان المضخة وعمود الماء أكثر من اللازم بالنسبة للرفع مباشرة، لذلك هناك حاجة إلى شكل إضافي من المزايا الميكانيكية لتسهيل رفع عمود المياه. يمثل هذا الأمر السمة الرئيسية لمضخات الآبار العميقة. بالنسبة للأعماق التي تصل إلى 45 مترًا، يتم تضمين رافعات ميكانيكية بشكل عام في التصميم (مثل مضخات إنديا مارك، أو تصميم أفريديف)، بينما بالنسبة للأعماق التي تصل إلى 90 مترًا، إما آليات التروس (مثل مضخة دوبا تروبيك) أو أنظمة الرافعة الثقيلة المتوازنة (مثل إنديا مارك ديبويل)، سواء بالاقتران مع الأسطوانات المصممة لضغوط أعلى. يمكن استخدام مضخات بمكبس للآبار العميقة في المياه الجوفية الضحلة، ولكن بعض التصميمات تعتمد على وزن قضبان المضخة للشوط السفلي (مثل مضخات إنديا مارك) لذلك قد لا تعمل بشكل جيد. تميل معدلات التدفق إلى التفاوت بين 600-900 لتر/ ساعة على عمق 40 مترًا لمضخات الرافعة التقليدية اعتمادًا على التصميم، والذي يتم تخفيضه إلى حد ما لأعماق تصل إلى 95 مترًا. تعمل هذه المضخات باستخدام مكبس ترددي داخل أسطوانة. يمكن أن تكون الأسطوانات أكبر من المآخذ الرئيسية الصاعدة (لذا فإن إزالة المكبس أو صمام القدم يتطلب إزالة ماسورة ال مأخذ الرئيسي الصاعد بالكامل، على سبيل المثال مع إنديا مارك 2) أو يمكن أن يكون لها تصميم مفتوح من الأعلى (حيث يمكن إزالة المكبس/ الصمام مع الاحتفاظ بال مأخذ الرئيسي الصاعد في مكانه، على سبيل المثال مع إنديا مارك 3 أو أفريديف أو المضخة الزرقاء). في الحالة الأخيرة، يجب أن يكون لل مأخذ الرئيسي الصاعد قُطر كبير بما يكفي لتمرير المكبس وصمام القدم، ما قد يزيد من وزن الماسورة. تم حل هذا الأمر باستخدام ماسورة بلاستيكية لل مأخذ الرئيسي الصاعد (على سبيل المثال مضخة إنديا مارك 3 أو أفريديف) وعن طريق مضاعفة الغلاف ليكون بمثابة ارتفاع رئيسي (على سبيل المثال، المضخة الزرقاء ل بئر تنقيب جديد).

المواد والمستلزمات

تشمل المواد والمستلزمات المطلوبة رأس المضخة أو الرافعة أو آلية التروس، وال مأخذ الرئيسي الصاعد (يمكن أن يكون من البلاستيك)، وقضبان الضخ (المصنوعة أحيانًا من الفولاذ المقاوم للصدأ) المتصلة بمكبس مع صمام غير رجعي داخل أسطوانة مع صمام قدم. يتم إنتاج هذا النوع من المضخات في عدد قليل من مواقع الإنتاج في بضعة بلدان ويتم تصديره، على الرغم من وجود بعض المحاولات للإنتاج المحلي.

القابلية للتطبيق

على الرغم من أن مضخات بمكبس للآبار العميقة تخدم أعدادًا أكبر من المستخدمين مقارنة بالمضخات اليدوية الأخرى، إلا أنها لا تزال أكثر ملاءمة لتوفير مياه الشرب للمجتمعات الريفية مع عدد أقل من المستخدمين لكل مضخة بدلًا من حالات الطوارئ و/ أو الأماكن الحضرية ذات الكثافة السكانية العالية لأنها قد لا تلبي استخراج المياه يدويًا من مصدر مشترك واحد حجم الطلب (راجع S.8 ). من الضروري أيضًا حيثما أمكن تقديم نماذج المضخات المُستخدمة بالفعل والتي يوجد لها سوق لقطع الغيار.

التشغيل والصيانة

قد يكون التشغيل والصيانة أمرًا مطلوبًا للمضخات بمكبس للآبار العميقة لأنها مصممة لأعماق أكبر، ما يتطلب بناء مضخة أكثر قوة فيضيف هذا الأمر مزيدًا من الوزن، والذي يتطلب بدوره استخدام معدات الرفع الثقيلة. العمق الأكبر يعني أيضًا أنه تجب إزالة المزيد من المعدات أثناء الصيانة، ما يتطلب المزيد من الوقت والمهارة. كما تتطلب الأجزاء العاملة، مثل الرافعات أو التروس، مزيدًا من الصيانة والاستبدال المنتظمين. في بعض الأماكن حيث يتم استخدام المضخات بكثافة، يمكن توقع حدوث أعطال كل ثلاثة إلى أربعة أشهر (على سبيل المثال لمضخات إنديا مارك ودوبا) أو حتى شهريًا (مثل مضخة أفريديف). على الرغم من ذلك، تهدف بعض المضخات إلى إطالة فترة الأداء الوظيفي بين الأعطال (من 12 إلى 36 شهرًا بالنسبة للمضخة الزرقاء).

نظرًا لأنه ستكون هناك حاجة إلى الصيانة في وقت ما لكل نوع من أنواع المضخات، فيمكن أن تسهل جوانب معينة من المضخة هذه الصيانة. يمكن أن يساعد التصميم الذي يتطلب عددًا أقل من الأدوات لإجراءات الصيانة (على سبيل المثال أفريديف)، وإذا لم يكن من الضروري إخراج مأخذ رئيسي صاعد للوصول إلى المكبس أو صمام القدم أو الأسطوانة، فإن العملية تكون أسهل (على سبيل المثال، مضخات أفريديف، وإنديا مارك 3 والزرقاء). يمكن استخدام البلاستيك أو المعدن لل مأخذ الرئيسي الصاعد، بينما يستخدم المعدن لمجموعات الأسطوانات وقضبان الضخ والمكابس. عندما يتم استخدام المكونات المعدنية مع المياه الجوفية التي تحتوي على أس هيدروجيني 6.5 أو أقل، فمن المحتمل حدوث تآكل. وهذا يعني المزيد من الاستبدال المتكرر للأجزاء المتضررة، وخاصة قضبان ومواسير المضخة، على الرغم من أنه يمكن تخفيف الضرر باستخدام الفولاذ المقاوم للصدأ لقضبان أو أسطوانة الضخ (مثل المضخة الزرقاء) ومواسير طرد بلاستيكة حيثما أمكن ذلك (مثل أفريديف، المضخة الزرقاء، إنديا مارك 3)، على الرغم من أن هذا قد يؤدي أيضًا إلى زيادة التكلفة. يعتمد تكرار التشغيل والصيانة أيضًا على جودة قطع الغيار المحلية، والتي قد تكون رديئة حتى في حالة توحيد تصميم المضخة. يضاف إلى ذلك حقيقة أن المضخات لا يتم صيانتها كما ينبغي، عادةً لأسباب مختلفة مختلفة عن التصميم الفني للمضخة (راجع S.8 ). كان أحد الأساليب لمعالجة هذا الأمر الذي تمت تجربته مع المضخات الزرقاء هو استخدام ميكانيكي إصلاح إقليمي متخصص لإجراء الإصلاحات بدلاً من المجتمعات.

الصحة والسلامة

يمكن أن تكون إحدى المشكلات الصحية هي الإجهاد المفرط، حتى عندما تكون للمضخات ميزة ميكانيكية. وقد تُشكل جودة المياه الكيميائية مشكلة في بعض المضخات المعدنية. عندما يكون الأس الهيدروجيني للمياه الجوفية 6.5 أو أقل، يزداد احتمال ذوبان الحديد من الأنابيب ويمكن أن يتسبب ذلك في حدوث مخاطر صحية غير مباشرة، ويمكن أن يتسرب الرصاص من بعض اللحامات والتركيبات، بغض النظر عن الأس الهيدروجيني (راجع A.2 ).

التكاليف

يمكن أن تختلف ال تكاليف رأس المال لمضخة الآبار العميقة بشكل كبير. بالنسبة لأعماق تصل إلى 50 مترًا، تتراوح التكاليف من أقل من 1000 دولار أمريكي إلى 5000 دولار أمريكي. تميل تكاليف الإصلاح والصيانة المستمرة إلى ما بين 60-150 دولارًا أمريكيًا سنويًا لكل نقطة مياه، وهي أعلى من تكاليف مضخات الآبار الضحلة. يمكن أن تكون تكلفة المضخة أعلى بكثير (300-600 دولار أمريكي) حيث تتم الصيانة مركزيًا والمضخات بعيدة.

الاعتبارات الاجتماعية والبيئية

بصفة عامة، تلقى تلك الأنواع من المضخات قبولًا كبيرًا وتلبي احتياجات المستخدمين. نظرًا لأن معظمها يشغل يدويًا، فإنها تمثل خيارًا آمنًا على البيئة ل استخراج المياه مع مخاطر محدودة للاستغلال المفرط لمصدر المياه المستخدم في الضخ.