به چاه هایی که در اطراف چاه پمپاژ حفر می کنند تا تغییرات سطح آب را در حین آزمایش های پمپاژ اندازه گیری کنند چاه های مشاهده ای می گویند. گاه به چاه های پیزومتری نیز چون سطح آب آن را اندازه گیری و داده ها را مشاهده می کند نیز عنوان چاه مشاهده ای اطلاق می شود.

چاه های نیمه عمیق آب، چاه های قدیمی و دستی و از ابتدایی ترین چاه هایی به شمار می روند که در گذشته بیشتر از امروز متداول بوده و مورد استفاده واقع می شدند. در روستاهای ایران چاه های دستی زیاد می باشد و از آب آن برای مصارف شرب یا دام استفاده می شوند. چاه آب نیمه عمیق را با کلنگ و بیل تا عمق برخورد به سطح آب زیرزمینی و تا چند متری زیر آن حفر می کنند چون حفر چاه آب با دست در اعماق زیاد با مشکلات زیادی همراه است.

لذا این چاه ها را طوری حفر می کنند که عمق برخورد به آب 30 تا 40 متر باشد زیرا کندن به روش دستی در عمق بالا بسیار خطرناک است.

آب این مایه حیات آدمی از ضروری ترین عناصری است که برای به دست آمدن آن از دل زمین نیازمند حفر چاه آب هستیم. مخصوصاً در ایران که در طول تاریخ حفاری یکی از مهم ترین راه های دستیابی به آب، حفاری چاه آب بوده است و حال حفاری چاه آب به چه معناست؟ به گودال هایی که به صورت دستی و یا با استفاده از دستگاه های پیشرفته امروزی به صورت کاملاً عمودی و استوانه ای شکل و البته با هدف رسیدن به آب حفر می شود حفر چاه آب گفته می شود.

حفاری چاه را می توان یکی از مهمترین و البته پرکاربردترین نیازها برای جامعه بشری دانست. این فرآیند(حفاری چاه آب) کمک می کند تا افراد به آب های زیرزمینی و یا معادن و مایعاتی که در لایه های زیرین پوسته زمین هستند دسترسی داشته باشند و این برای کشاورزان ساختمان ها و صنایع مختلف از اهمیت زیادی برخوردار است.

نوع منطقه، نیاز کارفرما و ... همگی از فاکتورهایی هستند که بر نوع حفر چاه آب و عمق چاه آب و ساختار آن اثر می گذارند.

مطالعات ژئوفیزیکی با دستگاه ژئوالکتریک مطالعات و اندازه گیری های ژئوفیزیکی اطلاعات جامع و کاملی را در مورد سفره های آب زیرزمینی در اختیار قرار می دهد. ما با استفاده از دستگاه های ژئوفیزیکی ساخت کشور ایتالیا اقدام به تهیه‌ی نقشه‌ی لایه زیرزمینی می کنیم. در ادامه با استفاده از نرم افزارهای کامپیوتری و به تفسیر داده های ژئوفیزیکی اقدام کرده و بهترین محل برای حفر چاه آب تعیین می نماییم.

با انجام عمل ژئوفیزیک، کسب مجوز حفر از طرف اداره آب آسان تر خواهد شد زیرا قبل از حفاری با مطالعات مستند ژئوفیزیک عملیات خود را ایمن و مطمئن کرده اید. ما با استفاده از تجهیزات ژئوفیزیکی در زمینه تعیین مناسب ترین نقطه برای حفاری چاه آب در زمینه های کشاورزی، صنعتی و باغ شهری هزینه حفاری را به حداقل می رسانیم.

دستگاه حفاری ضربه معمولا سوار بر کامیون ماک و یا زیل ارتش و یا ماشین های قدیمی و استاولی می باشد. بعضی از این دستگاه ها با ماشین خودشان جابه جا می شوند.این دستگاه ها معمولا ماشین هایی که دستگاه بروی آن نصب است دارای پلاک ملی می باشد و دستگاه هایی که دارای پلاک ملی نباشند با کمرشکن جا به جا می شوند.

دستگاه های حفاری دارای دفترچه تردد می باشند و برای جابه جایی آنها باید این دفترچه توسط سازمان آب که در آن محل حفر چاه جدید ذکر شده است پر شوند و اگر این دفترچه توسط سازمان آب پر نشود دستگاه حفاری توسط سازمان آب توقیف و جریمه دارد.دستگاه حفاری وقتی به محل حفر چاه رسید باید به محل حفر چاه نزدیک شود نمی توانند مانند جرثقیل از راه دور نیز کار کند.وقتی دستگاه به محل چاه رسید شرکت حفار باید کارشناس امور منابع آب را بیاورد که چرخ دستگاه حفاری را پلمپ کند لازم به ذکر است که در زمان حرکت دستگاه و بردن به محل چاه جدید کارشناس امور آب دکل آن را پلمپ می کند که مبادا کار غیر مجاز و حفاری غیر مجاز انجام نشود.وقتی چاه به اتمام رسید کارشناس امور آب چاه را متر می کند و چاه را به صاحب ملک تحویل می دهد.

حفاری چاه به روش ضربه ای معمولا در آبرفت ها اقدام می شود ولی در سنگ های سست و خرد شده هم می توان از این روش برای حفاری چاه استفاده کرد به دلیل سرعت کم به کارگیری روش ضربه ای در حفاری سنگ های سخت معمول نیست سرعت حفاری ضربه ای در آبرفت های نسبتا نرم و سخت شده به چندین متر در روز ولی در سنگ های سخت به نیم متر در روز می رسد . دستگاه حفاری ضربه ای معمولاً روی کامیون نصب می شود و معمولا با موتور تراکتورکار می کند درحفر چاه های عمیق بایستی به عمود بودن چاه توجه شود تا برای قراردادن پمپ مشکل ایجاد نشود. به طور معمول در هر 10 متراز عمق چاه 5 سانتی متر انحراف از محور قائم مجاز می باشد وقتی حفاری در آبرفت انجام می شود به منظور جلوگیری از ریزش لوله گزاری انجام شود به روش حفاری ضربه ای می توان چاه هایی به عمق ده ها متر درمواردی بیش از صد متر و نیم متر انجام شود. نوع پیشرفته تر این حفاری، حفاری چکشی نام دارد در این روش به جای بلند کردن مته از مته چکش استفاده می شود که سرعت آن بالاتر است .
مزایای روش حفاری ضربه ای
• نمونه گیری بدون گل انجام می شود
• با تغییر جنس لایه ها مقطع زمین شناسی تهیه می گردد
• تغییرات سطح ایستایی قابل اندازه گیری است
• هنگام عبور از لایه های آبدار می توان نمونه گیری کرد

معایب روش حفاری ضربه ای
• سرعت حفاری کم است
• عمق حفاری کم است
• عمق حفاری محدود می باشد وبا افزایش حفاری با بالا رفتن عمق بیرون کشیدن لوله هاو لوله گذاری مشکلاتی ایجاد می کند

روش حفاری روتاری
حفاری چرخشی به دلیل سرعت بالا معمولا برای چاه های اکتشافی مورد استفاده قرار می گیرد . سرعت حفاری دورانی به سختی سنگ، مقاومت سنگ، اندازه و نوع مته، سرعت چرخشی مته، خواص گِل حفاری و فشار گِل در ته چاه وابسته است. سرعت حفاری در رسوبات سخت شده ممکن است به 100 متر برسد ولی در سنگ ها و رسوبات سخت شده به چند متر در روز می رسد. در زمین های سخت بنتونیت استفاده می شود که باعث کم شدن آب چاه می شود
مزایای حفاری چرخشی
• سرعت بالای حفاری
• عدم احتیاج به لوله جدار در بیشتر مواقع
• عدم انحراف قائم چاه
• امکان حفاری درانواع مختلف سازنده ها
معایب حفاری چرخشی
• هزینه بالای حفاری و تجهیزات، درنتیجه نداشتن صرفه اقتصادی در بیشتر موارد
• لزوم استفاده از گِل حفاری
• دشوار بودن حمل و نقل تجهیزات در راه های

حفاری چاه آب با دستگاه به روش های مختلف تقسیم می شود که در زیر به آن اشاره شده است:

• چاه های حفاری شده با مته کابلی /در این نوع حفاری یک مته فلزی سنگین بلند توسط کابل های فلزی قوی به سمت بالا و پایین حرکت کرده و با خرد کردن سنگ ها و رسوبات وارد زمین می شود.سنگ های خرد شده از طریق شیر و لوله ای که در انتهای مته قرار گرفته است از آن خارج می شود.غلاف فلزی با ضربه های محکم این دستگاه وارد زمین شده و باعث عمیق تر شدن حفره چاه می شود.
• چاه های حفاری با مته چرخشی /در این روش یک مته فلزی بزرگ حفاری علاوه بر چرخش باعث حفاری چاه در زمین می شود .در این روش که لوله های قوی به نام سوزن که در نوک آن مته مخصوص دستگاه روتاری قرار گرفته است که از لقمه هایی تشکیل شده است که در کف آن الماسه وجود دارد.موتور دستگاه باعث چرخش سوزن ها و مته می شود و زمین را حفر می کند.گل موجود از حفاری نیز به وسیله پمپ گل قوی از چاه خارج می شود.
• چاه های نقطه ای/در این نوع از حفاری لوله های فلزی با قطر حدود1.41 اینچ به هم متصل شده و به وسیله ضربه یا چرخش به داخل زمین نفوذ می کند تا وارد سفره زیر زمینی از طریق صفحه مشبک انتها لوله وارد آن می شود.
• چاه دستی/در این روش از مته های مخصوص چاه به روش دستی استفاده شده و پس از حفر چاه و برداشت خاکهای آن دیواره چاه را با سیمان بتن و یا پوشش فلزی پوشانده و مستحکم می شود.قطر این چاه ها معمولا به چندین فوت رسیده و تا جایی حفر می شود که به بستر آب زیر زمینی دسترسی پیدا کنند.در گذشته از انواع آجر سنگ و چوب برای ساختن دیواره استفاده می شد.

لایروبی چاه در چاه های عمیق که لوله جدار در آن استفاده شده است به وسیله دستگاه حفاری ضربه ای و تراکتوری و برقی امکان پذیر است دستگاه روتاری به دلیل افزایش قطر حفاری نمی تواند در داخل لوله جدار عملیات لایروبی را انجام دهد. در روش دستی نیز به مرور زمان با ریختن کول های فرسوده یا خاک و شن به دلیل سستی زمین عملیات لایروبی چاه انجام می شود در روش دستی یا همان سنتی مقنی به داخل چاه رفته و گل و شن را به بالا می آورد و عملیات لایروبی را انجام می دهد هر چقدر چاه به روش لایروبی تمیز شود عمر پمپ چند برابر می شود.

اکثر چاه هایی که حفر میشوند عموما با مشکل ماسه دهی در ابعاد مختلف روبرو بوده که اولا نیاز به لایروبی چاه در فواصل کم دارند و ثانیا عمر متوسط چاه ها در این مناطق اکثرا کمتر از 15 سال و در بیشتر موارد بین 8 الی 10 سال می باشد.علاوه براین مسئله بریدن یا جمع شدن لوله مخصوصا در بالاترین قسمت اولین مشبک نیز به صورت غیر مستقیم ارتباط دارد.ماسه دهی یک چاه بدلایل مختلف بوده که البته فراوانی مواد سیلتی و ماسه های بسیار دانه ریز در لایه های آبدار منطقه یکی از اصلی ترین آن ها می باشد.

• انتخاب محل نامناسب جهت نصب لوله مشبک و یا نصب پمپ
• سطح مقطع بسیار کم برای ورود آب در لوله های مشبک شده
• پهنای زیاد شیارها اکثرا بین 2.5 تا 3 میلی متر بوده که بین 5 تا 10 برابر حداکثر قطر ذرات لایه های آبدار می باشد.
• عدم توسعه کافی یا مناسب چاه
• برداشت بیش از حد از چاه

در صورت ورود ماسه به داخل چاه حتما باید لایروبی کرد مبادا پمپ در درون ماسه گیر کند محل نصب پمپ در چاه های عمیق باید حداقل 10 متر از کف چاه فاصله داشته باشد که پمپ در ماسه گیر نکند.