skvazhina-voda-0

Правильная скважина на воду


skvazhina-voda-1

Скважина на воду — это доступный вариант  обустроить автономное водоснабжение.

Не всегда есть техническая возможность подключить частный дом к централизованной сети водоснабжения.

Правильная скважина на воду способна обеспечить дом качественной питьевой водой.

Виды скважин на воду 

Горная выработка, диаметр которой существенно меньше глубины, называется скважиной.

Скважина обустраивается в земной коре без доступа к ее дну!

Бурение скважин производится буровым оборудованием.

Начало скважины называется устьем, дно – забоем, проекция на вертикальную ось — глубиной.

skvazhina-voda-2

Скважина на воду состоит из следующих частей:

  • обсадная колонна или труба;
  • оголовок;
  • адаптер;
  • кессон;
  • пакер;
  • донный фильтр;
  • дополнительное оборудование.

skvazhina-voda-4

Скважины различаются по назначению на:

  • Разведочные.
  • Эксплуатационные.
  • Нагнетательные.
  • Вспомогательные.
  • Специальные.

Скважина, предназначенная для добычи воды, называется скважиной на воду!

Различается несколько видов скважин для воды:

  • Абиссинская.
  • Скважина на песок.
  • Артезианская.

На выбор вида скважины влияет структура почвы, ландшафт участка, стоимость и требуемое техническое оснащение.

Каждый вид скважин для частного дома имеет свои преимущества и недостатки!

Скважины на воду различаются следующими характеристиками:

  • Глубина.
  • Диаметр обсадной трубы.
  • Уровни воды – статический (расстояние от поверхности земли до зеркала воды при выключенном насосе) и динамический (расстояние от поверхности земли до зеркала воды при включенном насосе).
  • Дебит (максимальное количество воды, которое скважина отдает за единицу времени).

skvazhina-voda-7

Как работает скважина?

Принцип работы скважины очень прост!

Вода из водоносного горизонта скважины из забоя попадает через донный фильтр в нижнюю часть ствола скважины. Под давлением вода поднимается по стволу выше водоупорного слоя. Из ствола скважины вода выкачивается на поверхность насосом.

Глубина залегания воды

Грунт – это верхний слой земной коры, состоящий из минеральных и органических компонентов, а также пористой структуры, удерживающей газы и воду.

Грунт состоит из горизонтов, отличающихся структурой, химическим и механическим составом, происходящими химическими и биологическими процессами.

Горизонты образуются вследствие природных процессов. Горизонты различаются физико-химическими свойствами почвы.

Визуально горизонт можно определить по цвету почвы!

Водоносный горизонт состоит из проницаемых пористых пород (песчаника, известняка), трещин горных пород или сыпучих компонентов (песок, гравий). Водоносный слой располагается между водоупорными слоями или водоупорным слоем и зоной аэрации. Глубина залегания водоносного слоя варьируется от одного до сотен метров.

skvazhina-voda-6

На глубине до 10 м залегают слои верховой воды, с наличием химических, биологических и минеральных загрязнений. Верховая вода подходит только для хозяйственных нужд.

Устройство скважины на воду с использованием воды из верховых водоносных слоев допускается только для хозяйственных нужд!

На глубине до 25 метров залегают водоносные слои, использование воды которых определяется путем лабораторных исследований на пригодность для питья и гигиенических процедур.

По результатам анализа воды делается вывод о возможности устройства скважины для питья и гигиенических нужд.

На глубине свыше 25 метров располагаются артезианские водоносные слои.

Артезианская вода пригодна для питья и гигиенических процедур!

Трубчатый абиссинский колодец

Абиссинский колодец часто называют скважиной-иглой. Свое название скважина получила из-за схожести с иглой трубы с наконечником.

Скважина называется абиссинской, потому что впервые вариант снабжения британской армии водой с помощью быстро обустраиваемых скважин был применен в войне с Эфиопией в 1867-1868 годах. Конструкция легко демонтировалась и переносилась на новое место при продвижении британских войск!

Как выглядит скважина?

skvazhina-voda-8

Элементы скважины представляют собой отрезки трубы длиной до 2 метров диаметром до 50 мм, соединенные между собой муфтами.

На верную часть трубы монтируется насос для откачки воды.

Нижний конец трубы оснащен фильтром и наконечником.

Наконечник имеет пирамидальную или конусовидную форму.

Фильтр представляет собой отрезок трубы диаметром меньше диаметра наконечника. По всей площади фильтра просверлены отверстия в шахматном порядке.

Водяная скважина располагается в том месте, где водоносный слой находится ближе к поверхности земли!

Из чего состоит скважина?

Конструкция скважины проста. К первой трубе присоединяется наконечник с фильтром. Труба вбивается в землю. После того, как первая труба с наконечником и фильтром полностью вбита в землю, через муфту она соединяется со следующей трубой. Трубы вбиваются в землю до достижения водоносного слоя.

skvazhina-voda-9

Абиссинская скважина обустраивается в мягком, сыпучем грунте.

При осыпании грунта придется найти другое место для обустройства скважины.

Не бурите скважину вблизи оврагов, обрывов, мест содержания животных, компостных или выгребных ям. Вода из скважины будет содержать химические и биологические загрязнения!

Преимущества абиссинского колодца:

  • Доступная стоимость.
  • Возможность самостоятельного обустройства.
  • Длительный срок эксплуатации.
  • Простота ухода.

Для определения приблизительной глубины залегания подземных вод в скважине можно использовать глубину соседнего колодца!

Верхний водоносный слой нельзя использовать для питья. Он загрязнен химическими и биологическими веществами, которые содержатся в стоках хозяйственной деятельности и выпавших осадках.

Скважина на песок фильтровая

Устройство скважины на воду в частном доме часто производится для полива огорода и сада. При этом используются недорогие в устройстве скважины, рассчитанные на верхний водоносный горизонт.

Скважина на песок обустраивается на верхний водоносный горизонт!

Вода отбирается из верхних слоев почвы. Водонос сформирован пластом глины.

skvazhina-voda-12

Водоносный слой для обустройства скважины на песок залегает на глубине не более 10 м. Водоносный слой загрязнен минеральными включениями песка, для удержания которых требуется фильтр.

Скважину необходимо регулярно прокачивать и очищать ствол от ила и песка!

Скважину на песок обычно обустраивают для полива на садовых участках. Дебит скважины нестабильный, обычно не превышает 500 л/ч.

Эксплуатационный срок зависит от дебита и глубины бурения скважины. Срок эксплуатации не превышает 15 лет при круглогодичном использовании, 5 лет при сезонном использовании.

Как устроена скважина?

skvazhina-voda-10

Скважина на песок имеет тот же принцип работы. Вода из верхнего водоносного горизонта отбирается через фильтр и попадает в подающий трубопровод. Фильтр предохраняет от попадания в воду твердых частиц пород и минеральных взвесей. По подающему водопроводу вода выкачивается на поверхность насосом.

Скважина на песок с фильтром состоит из:

  • Обсадной трубы с фильтром. Выбор фильтра зависит от размера минеральной взвеси в воде.
  • Насоса погружного или поверхностного типа. Выбор насоса зависит от глубины и дебита скважины.
  • Подающего трубопровода. Трубопровод монтируется в обсадной трубе. Трубопровод из пластиковых труб выдерживает гидравлические нагрузки и устойчив к коррозии.
  • Торцевой заглушки. Заглушка закрывает дно скважины.

Разрез скважины на песок позволяет обнаружить причины, почему при нерегулярном использовании скважина на песок заиливается.

Заиливание происходит по причине засорения фильтрующего элемента!

Водозаборная скважина на песок обустраивается на глубину не более 40 м.

skvazhina-voda-11

Достоинства скважины на песок:

  • Не требует получения согласования.
  • Быстрое устройство.
  • Доступная стоимость.

Скважины на песок могут использоваться сезонно и круглогодично!

Сезонное применение составляет срок службы около 5 лет. При круглогодичном применении около 15 лет.

Артезианская скважина на воду

Артезианский водоносный горизонт расположен на глубине ниже 25 метров в трещинах и разломах известняковых пород. Артезианская вода имеет достаточную для питья чистоту.

Артезианская вода имеет в составе природные минералы, способные оказывать благоприятное влияние на организм человека!

skvazhina-voda-13

Водозаборные артезианские скважины могут быть:

  • Однотрубными. Однотрубная схема применяется для грунтов, у которых отсутствует риск подвижки слоев.
  • С обсадной трубой. Обычно используется наружная обсадная труба из металла, внутри которой смонтирована подающая внутренняя труба из пластика.
  • Телескопическими. При телескопической схеме используются несколько труб различного диаметра. Верхней монтируется труба с наибольшим диаметром. Диаметр трубы уменьшается при приближении к водоносному слою.
  • Сложными телескопическими. Сужение диаметра труб происходит в двух местах: первое сужение происходит в местах расположения валунов и сыпучих пород, второе сужение вблизи водоносного горизонта.

Скважина на воду для частного дома глубиной более 80 м требует получения разрешения!

Для получения разрешения скважина располагается на расстоянии не ближе 30 метров от построек. На расстоянии 200 метров от скважины не должны находиться канализационные коллекторы, на расстоянии 300 метров не должны находиться автозаправки и СТО.

Между соседними колодцами и скважинами расстояние должно составлять более 100 метров!

Преимущества артезианской скважины:

  1. Длительный срок эксплуатации.
  2. Стабильный напор воды.
  3. Высокое качество воды.
  4. Быстрая окупаемость.

Скважина на воду

Как выглядит скважина на воду в разрезе?

skvazhina-voda-14

Скважина на воду включает в себя основные элементы:

Обсадная труба

Обсадная колонна или труба укрепляет ствол скважины и изолирует внутреннюю часть ствола от попадания загрязненных вод. Колонна изготавливается из металлической или полимерной водопроводной трубы.

При бурении скважины в рыхлых грунтах или залегании водоносного слоя на большой глубине обустраивается бетонная подушка между трубой и грунтом вокруг ее основания.

Вторая обсадная колонна, которая перекрывает неустойчивые породы сверху, называется кондуктором.

Кондуктор спускается в ствол скважины!

skvazhina-voda-15

Оголовок

Оголовок защищает ствол скважины от осадков и наружных загрязнений. Устройство представляет собой конструкцию с фланцем, крышкой и кольца из резины. На оголовок устанавливается насос. К оголовку подводятся электроэнергия и управляющие коммуникации.

С помощью оголовка создается герметичность ствола. Это позволяет создать низкое давление в стволе и увеличить дебит скважины.

Оголовки для скважины на воду изготавливаются из металла или пластика.

Пластиковые оголовки выдерживают вес оборудования до 250 кг и устанавливаются на скважины до 50 метров!

skvazhina-voda-16

Адаптер

Устройство перенаправляет воду из обсадной трубы в трубопровод водоснабжения. Адаптер устанавливается ниже зоны промерзания на глубину около 2 метров.

Первая часть адаптера монтируется к обсадной трубе, вторая часть — к шлангу от насоса. Герметичность крепежа достигается резиновыми прокладками. Адаптер обычно изготавливается из бронзового сплава.

Адаптер применяется в скважинах до 60 метров!

skvazhina-voda-17

Кессон

Герметичная емкость для защиты оборудования скважины называется кессоном.

В кессоне располагаются насос и запорная арматура!

Кессон предохраняет скважину от промерзания, а также защищает от поверхностных вод и грязи.

Емкость изготавливается из пластика, металла или железобетона и размещается ниже зоны промерзания.

skvazhina-voda-18

Пакер

Пакер отделяет внутреннее пространство ствола шахты от внешнего, а также укрепляет внутреннюю пластиковую трубу.

Различаются разбуриваемые, механические и гидравлические пакеры.

Пакер используется при проведении эксплуатационных и ремонтных работ!

Донный фильтр

Донный фильтр очищает воду, отобранную из скважины, от твердых минеральных фракций.

Донный фильтр размещается в забое скважины!

Различают гравийный, перфорированный, щелевой и сетчатый типы фильтров.

skvazhina-voda-19

Другое оборудование

Насос используется для подъема отобранной из скважины воды.

В скважинах глубиной до 15 метров используются самовсасывающие насосы. В более глубоких скважинах используются погружные насосы.

Блок автоматики защищает насос от перегрузок, а также контролирует его работу!

Гидроаккумулятор предохраняет трубопровод от гидравлических ударов, а также создает запас воды.

Гидроаккумулятор устанавливается после насоса. Внутри аккумулятора находится мембрана, которая обеспечивает давление.

Для обустройства скважин используются гидроаккумуляторы емкостью до 10 кубических метров.

skvazhina-voda-20

Блок автоматики.

Для управления насосной системой устанавливаются реле давления и манометр.

При достижении заданного давления реле отключает насос.

Манометр устанавливается на гидроаккумулятор для контроля за давлением в системе.

skvazhina-voda-21

Имея понятие о конструкции скважины, производится подбор ее элементов!

Донные фильтры 

Для безопасного использования воды из скважины используют систему водоочистки.

Для определения необходимых процессов водоочистки производится анализ воды из скважины!

Предварительная водоочистка необходима для удаления из воды механических фракций.

Самыми популярными приборами предварительной водоочистки являются фильтры.

Кроме очистки воды от примесей, фильтр:

  • Предохраняет скважину на воду от размыва.
  • Увеличивает напор воды.
  • Защищает насос от засорения.

skvazhina-voda-22

Гравийный

Гравийный фильтр задерживает мелкие и крупные частицы твердых пород.

Фильтр представляет собой засыпку ствола скважины гравием. Высота засыпки составляет до 2 метров.

Фракция гравия должна превышать фракцию фильтруемых частиц в 5 раз!

Сетчатый

Фильтр представляет собой сетку с ячейками различной формы и диаметром. Сетка задерживает мелкие частицы твердых пород.

Сетчатые фильтры устанавливают в скважинах на глинисто-песчаных почвах.

Для изготовления фильтрующей сетки применяется нержавеющая сталь, которая имеет длительный срок эксплуатации до 50 лет.

Сетчатый фильтр отличается легкой установкой и ремонтопригодностью!

Щелевой

Щелевой фильтр представляет собой трубу с продольными щелями. Фильтр выполняется из полипропилена или нержавеющей стали. В корпусе фильтра установлены фильтрующие пластины-сетки. Фильтрующие пластины предотвращают попадание в воду песчаных, гравийных и известковых частиц.

Щелевой фильтр является самым популярным благодаря доступной цене, удобству монтажа и высокой пропускной способности!

skvazhina-voda-23

Дырчатый

Дырчатый фильтр является разновидностью щелевого фильтра и отличается от него формой отверстий.

Дырчатые фильтры устанавливают на глубоких скважинах при наличии рыхлых пластов, в которых содержатся песчаные зерна разного размера.

Дырчатый фильтр удобен в эксплуатации – его легко извлечь на поверхность!

Проволочный

Фильтр состоит из перфорированной трубы, проволочного каркаса и отстойника.

Каркас изготавливается из стальной проволоки. Различаются два вида проволочного каркаса: с горизонтальной и вертикальной намоткой. Расстояние между проволокой в намотке устанавливается в зависимости от размера частиц примесей.

Проволочный фильтр имеет длительный сроком эксплуатации!

Бурение скважин на воду

Скважина на воду выполняется бурением.

Под бурением понимается процесс разрушения горных пород с помощью бурового оборудования. Бурение скважин – это оборудование направленной горной выработки без доступа на забой. Диаметр скважины незначителен по сравнению с длиной ствола скважины.

В зависимости от применяемого оборудования различается ручное и механическое бурение.

Ручное бурение

Скважины ручным бурением выполняются на глубину до 30 метров.

Разместите вышку для бурения выше длины штанги.

skvazhina-voda-24

Приготовьте штангу, присоедините к ней буровую головку.

Разметьте место бурения, выполните лопатой углубление для бура.

Вставьте бур и вращением штанги по часовой стрелке заглубляйте бур. Каждые 30-50 см доставайте бур вращением против часовой стрелки и очищайте его от налипшего грунта.

По достижении водоносного слоя откачайте несколько ведер воды!

О достижении водоносного слоя укажет состояние извлеченного из скважины грунта.

Роторное бурение

При роторном бурении используется специальная бурильная установка. Установка приводит во вращение вал. На валу закреплен бур, оснащенный шарошечным долотом. Поступательное движение на бур передается от гидравлической установки. Грунт из скважины вымывается эмульсионным раствором.

При вращении бура долото пробивает почву.

skvazhina-voda-25

При прямой промывке эмульсия подается под давлением по стволу скважины сверху и вымывает из ствола почву. Грязная эмульсия выходит через затрубное пространство.

При обратной промывке эмульсия самотеком поступает в затрубное пространство и откачивается погружным насосом наружу через ствол скважины.

Роторное бурение применяется для прохождения скальных пород!

Ударно-канатное бурение

Ударно-канатный способ бурения использует тяжелые забойные стаканы для пробоя почвы.

Забойный стакан представляет собой тяжелую толстостенную прочную трубу длиной около 2 метров с режущими ножами. На забойный стакан крепится клапан для грунта. К верхней части стакана крепится трос.

При ударно-канатном бурении изготавливается крепкая вышка высотой на 1,5-2 метра выше забойного стакана.

skvazhina-voda-26

Стакан поднимается и резко опускается на почву. Через каждые 30-50 см забойный стакан очищается от почвы.

Ударно-канатный способ бурения подходит для извлечения мокрого песка и рыхлых осадочных пород!

Шнековое бурение

Шнековое бурение осуществляется шнеком. Шнек представляет собой буровую штангу со спиральными лопастями.

При вращении шнека штанга углубляется в почву. Почва вынимается на поверхность при извлечении штанги.

При самостоятельном бурении шнек способен пробурить скважину до 10 метров.

Шнековое бурение применяется при наличии сухого и мягкого грунта!

skvazhina-voda-27

Правильная скважина на воду способна обеспечить водоснабжение частного дома.

Изучив принцип работы и схему устройства скважины, Вы сможете принять решение о ее обустройстве и подобрать необходимые элементы скважины.

Автономное водоснабжение сделает проживание в частном доме более комфортным.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями: