Устройство артезианской скважины схема

В частном доме, не подключенном к централизованному водоснабжению, приходится строить скважину, в идеале – артезианскую. Это гарантирует постоянный доступ к чистой воде, не загрязненной бактериями, продуктами человеческой жизнедеятельности. Бурение и обустройство артезианской скважины своими руками вполне возможно, хоть это вряд ли можно назвать простой задачей. Что представляет собой сооружение? Какова глубина артезианской скважины? Как самостоятельно ее пробурить и обустроить?

С какой глубины начинается артезианская скважина ↑

Артезианские горизонты залегают между водоупорными породами и находятся под напором. Благодаря этому они отличаются хорошей водоотдачей, а источники способны функционировать в течение 50 лет и более.

Глубина артезианской скважины зависит от гидрогеологических условий конкретной местности и может колебаться от 30-40 м до 200-250 м. Уровень воды в горизонтах не изменяется в зависимости от сезона, паводков, осадков и прочих природных явлений.

Из-за большой глубины артезианской скважины вода всегда кристально чистая. Она не загрязнена патогенными бактериями, но может содержать растворенные химические вещества в высокой концентрации и быть опасной для здоровья человека.

Среди самых распространенных загрязнителей воды – железо, изменяющее вкус и свойства воды. Поэтому после бурения скважины под артезианскую воду нужно сдать пробу на химический анализ. Если концентрация металла окажется слишком высокой, придется установить фильтр с обезжелезивающими картриджами.

Как получить лицензию на использование недр ↑

В соответствии с законом на бурение артезианских скважин требуется получить разрешение, а на готовое гидротехническое сооружение придется оформить паспорт, в котором указывается подробная информация:

• глубина артезианской скважины;
• особенности конструкции;
• статический и динамический уровни;
• наличие счетчика воды;
• сведения о месторасположении и т.д.

Для получения разрешительных документов необходимо провести гидрогеологическое исследование участка и спроектировать сооружение. После этого обращаются в потребнадзор, который должен составить собственное заключение, а его передают в местный территориальный центр мониторинга недр.

Если проект отвечает всем требованиям, соблюдена санитарная зона и нет никаких нарушений, владелец участка получает разрешение на использование водных недр. Только после этого можно бурить артезианскую скважину.

Обязательно ли оформлять документацию ↑

Необходимость оформлять документы отпугивает многих владельцев участков, и они бурят незаконные сооружения, однако всегда следует помнить, что это прямое нарушение закона о водопользовании. Лучше потратить время и силы на получение необходимых бумаг и ни о чем не переживать, чем потом выплачивать внушительные суммы штрафов.

Если нет желания лично ходить по инстанциям, стоять в очередях и добиваться положительного решения, то бюрократическую волокиту можно поручить фирме, профессионально занимающейся бурением артезианских скважин на воду.

Артезианская скважина: схема устройства ↑

Существует несколько видов конструкций водозаборов. Самые распространенные среди них:

• однотрубная;
• двухтрубная;
• телескопическая;
• с кондуктором.

Выбор схемы устройства артезианской скважины зависит от нескольких факторов:

• уровня залегания пласта;
• требуемой производительности;
• особенностей труб обсадной конструкции;
• типа водоподъемного оборудования.

Вариант #1: однотрубная конструкция ↑

Это самый простой тип обустройства водозабора. В пробуренный шурф устанавливают одну трубу, которая используется как обсадная и эксплуатационная одновременно. Ее диаметр обычно составляет 133 или 159 мм.

Такую конструкцию можно выбрать только в тех случаях, когда сооружение строится на известняковом грунте без песка и глины. В скважинах этого типа уровень воды достаточно высок, поэтому насос можно установить на глубине 2/3 трубы.

Однотрубная конструкция – самая выгодная, однако для ее обустройства нужны практически идеальные геологические условия, что бывает редко.

Вариант #2: двухтрубная система ↑

Двухтрубную систему обустраивают на известняковых грунтах, где есть слои глины. В качестве обсадки устанавливают конструкцию большого диаметра – 159 или 133 мм. Она защищает эксплуатационную трубу от давления при движении грунтов.

Эксплуатационной колонной служит труба меньшего сечения – 133 или 117 мм. Ее устанавливают до водоносного горизонта, а если грунт неустойчивый – то до дна. Она может быть металлической или пластиковой. Выбор материала зависит от геологических условий местности и личных предпочтений владельца.

Вариант #3: «телескоп» из трех труб ↑

Такая технология устройства артезианской скважины применяется либо на слишком плотных грунтах, либо на сыпучих, склонных к обрушению. Конструкция состоит из труб, каждая из которых по диаметру меньше предыдущей.

Первая выполняет функцию обсадной. Вторую тоже используют как обсадную и ставят до слоя известняковой породы. Третья – эксплуатационная. Она наименьшего диаметра и, если предыдущие две обычно выполнены из металла, то эта может быть пластиковой. Устанавливают ее до водоносного пласта.

Вариант #4: конструкция с кондуктором ↑

Это хороший вариант для грунтов с плывунами. Кондуктор представляет собой отдельную широкую трубу, задача которой – отсечь плывун. Труба предотвращает разрушение эксплуатационной колонны, защищая ее от избыточного давления, и может совмещаться с конструкцией кессона

Монтаж кондуктора – дорогостоящее мероприятие, и далеко не всегда в нем есть необходимость. Чтобы определить, насколько он уместен для конкретной скважины, нужны серьезные исследования. Их проводят профессионалы со специальным оборудованием.

Как сделать артезианскую скважину своими руками ↑

Для бурения артезианской скважины своими руками потребуются такие инструменты и приспособления:

• бур, закрепленный на основной штанге;
• дополнительные металлические штанги;
• обсадные трубы;
• лебедка для управления буровым инструментом;
• вышка для бурения на большую глубину.

Бур можно изготовить самостоятельно из высококачественной листовой стали толщиной не менее 3 мм. Кромки инструмента затачивают так, чтобы они легко разрушали породу. Для изготовления дополнительных штанг выбирают прочные стальные трубы и предусматривают систему крепления – нарезают резьбу или изготавливают шпонки.

Буровая вышка не является обязательным оборудованием. Она нужна только в тех случаях, если планируется глубокий шурф – свыше 30-40 м. Вышка облегчает работы. Теоретически ее можно изготовить самостоятельно, но чаще всего это невыгодно для строительства одной скважины, поэтому проще и дешевле арендовать.

Основные этапы и технология буровых работ ↑

Чтобы пробурить артезианскую скважину, работы выполняют в три этапа:

1. разрушают породы буровым инструментом, постепенно заглубляясь в землю;
2. удаляют породу, облегчая процесс с помощью глинистого раствора;
3. обсаживают готовый шурф трубами.

Порядок работ:

1. Перед началом работы подготавливают яму глубиной в два штыка лопаты.
2. Начинают бурение, проворачивая инструмент по часовой стрелке и вынимая грунт после заглубления на каждые полметра. Если становится сложно поднимать бур из земли, его проворачивают в обратном направлении.
3. Когда основная штанга полностью углубится в грунт, ее наращивают дополнительной. Эту процедуру повторяют каждый раз по мере необходимости, пока не будет пробурен шурф нужной глубины.
4. При достижении пласта известняка нужно остановить бурение и смонтировать обсадную трубу. Известняк промывают, чтобы предотвратить загрязнение артезианской воды.
5. Для дальнейшего бурения используют инструмент меньшего диаметра. Его продолжают до достижения пласта водоупорной породы, чтобы обеспечить максимальную продуктивность источника.
6. Когда водоносный пласт пройден, монтируют эксплуатационную колонну из перфорированных металлических или пластиковых труб.
7. Готовый шурф тщательно промывают насосом, пока из трубы не польется чистая вода. Если после промывки вода все еще остается грязной, придется углубить конструкцию еще на пару метров.

Видео: артезианская скважина своими руками ↑

Какое оборудование нужно для обустройства конструкции ↑

Для обустройства артезианской скважины своими руками понадобятся:

• водоподъемное оборудование;
• оголовок;
• гидробак;
• дополнительное оборудование для контроля давления, уровня, расхода воды;
• защита от промерзания: приямок, кессон или адаптер.

Погружной насос: на что обратить внимание ↑

При покупке погружного насоса важно правильно рассчитать необходимую мощность. Модель подбирают по производительности и диаметру. На этом оборудовании нельзя экономить, т.к. от него зависит работоспособность всей системы водоснабжения участка.

Наилучший вариант – модель в высокопрочном герметичном корпусе, оснащенная датчиками, фильтрующими узлами, автоматикой. Что касается торговых марок, то особого внимания заслуживает водоподъемное оборудование Grundfos.

Обычно погружной насос устанавливают на высоте примерно 1-1.5 м от дна гидротехнического сооружения, однако в артезианской скважине он может быть расположен гораздо выше, т.к. напорные воды поднимаются над горизонтом.

Рассчитывать глубину погружения для артезианского источника следует исходя из показателей статического и динамического уровней воды.

Оголовок скважины – первый уровень защиты ↑

Чтобы сохранить артезианскую воду кристально чистой, эксплуатационную трубу необходимо защитить от попадания мусора, поверхностных вод и других неблагоприятных факторов окружающей среды. Этот элемент конструкции используют для надежного крепления троса погружного насоса.

Оголовок состоит из крышки, фиксаторов, карабина, фланца и уплотнителя. Модели промышленного производства не нужно приваривать к обсадной трубе, их крепят с помощью болтов, которые прижимают крышку к уплотнителю, обеспечивая таким образом полную герметизацию устья скважины. Особенности монтажа самодельных оголовков зависят от конструкции устройств.

Зачем устанавливают гидроаккумулятор ↑

Гидроаккумулятор – важный узел автономной системы водоснабжения. Он необходим для обеспечения нормальной работы водопровода, защиты насоса от постоянного включения-выключения и предотвращения гидроударов. Аккумулятор представляет собой бак для воды, дополнительно оснащенный датчиками давления и автоматикой.

Когда включается насос, вода сначала поступает в бак, а из него подается на точки водоразбора. Уровни воды, при которых включается и выключается насос, можно регулировать с помощью датчиков давления. В продаже есть гидробаки вместительностью от 10 и до 1000 л. Каждый владелец скважины может выбрать модель, которая лучше всего подойдет для его системы.

Особенности выбора защитной конструкции ↑

Скважину нужно защитить от промерзания. Для этих целей можно сделать приямок, установить кессон, адаптер. Традиционный вариант – приямок. Он представляет собой небольшой котлован, стенки которого укреплены с помощью бетона или кирпичной кладки. Сверху конструкцию закрывают тяжелой крышкой с люком. В приямке нежелательно устанавливать какое-либо оборудование, т.к. даже при хорошей гидроизоляции стенки все равно пропускают влагу, конструкция не герметична.

Более современный и технологичный аналог приямка – кессон. Эту конструкцию лучше приобрести в специализированном магазине. Кессоны промышленного производства заранее рассчитаны на размещение в них всего необходимого оборудования. Пластиковые модели хорошо утеплены и герметичны. Металлические кессоны часто нуждаются в дополнительном утеплении.

Для однотрубной артезианской скважины подойдет вариант обустройства с помощью pitless-адаптера. В этом случае функцию защитного сооружения выполняет сама обсадная труба. Адаптер можно устанавливать только в том случае, если колонна выполнена из металла. С эксплуатацией пластиковой трубы бывают серьезные трудности, а срок службы конструкции может оказаться недолгим.

Видео: обустройство артезианской скважины своими руками ↑

Бурение и обустройство артезианской скважины на воду – сложный многоэтапный процесс, требующий профессионализма. В принципе, эти работы можно выполнить своими руками, но лучше не рисковать деньгами и обратиться в специализированную фирму или хотя бы посоветоваться с мастерами-бурильщиками.

Если специалисты выбранной компании рекомендуют устанавливать кондуктор, то стоит дополнительно проконсультироваться с сотрудниками другой фирмы. Очень часто в такой сложной и дорогой конструкции нет реальной необходимости, а бурильщики просто запугивают владельцев скважин опасностью обрушения шурфа, чтобы больше заработать.

strmnt.com

Виды скважин для воды

Существует несколько типов скважин для воды, которые вы сможете разместить на своем приусадебном участке.

Трубчатый колодец абиссинского типа

Глубина такой скважины может достигать 12 метров. Ее сечение гораздо уже, чем у обычной колодезной шахты. Глубокое проникновение в почву позволяет не опасаться загрязнения колодца верховыми почвенными водами. В колодцы такого типа также не попадают загрязняющие вещества с поверхности.

Скважину под(что такое) абиссинский колодец бурят шнековым методом. В районе водоносного слоя труба такого колодца имеет фильтр, выполненный из перфорированной трубы  или металлической сетки.

Возможно, Вас заинтересует информация-скважина на даче своими руками бурение

Труба с фильтром заглубляется до водоносных песков крупной фракции, которые могут иметь галечные вкрапления. Такой колодец предназначается в основном для индивидуального использования, его срок службы составляет около пяти лет. Со временем скважина заиливается и ее необходимо промывать или бурить рядом новый ствол.

Артезианская скважина

Такой тип скважины под воду отличается большой глубиной бурения. В отдельных случаях скважина может достигать 200 метров. Артезианские скважины обычно предназначаются для коллективного использования и имеют срок службы до полувека.

Необходимое оборудование для обустройства скважины на участке

Для того, чтобы скважина на вашем участке подавала воду бесперебойно и эффективно, ее необходимо оснастить необходимым оборудованием.

Возможно, Вас заинтересует информация о том, почему происходит заиливание скважины что делать

В целом, технология обустройства скважин для воды на приусадебных участках выглядит примерно одинаково даже при различных вариантах ее реализации. Основными устройствами, обслуживающими водяную скважину являются:

• Кессонная камера;
• Гидроаккумулятор;
• Насос (погружной, либо поверхностный);
• Оголовок скважины.

Кессон — понятие и назначение устройства

И так, разберемся что такое кессон – это устройство, которое предназначено для защиты устья скважины от внешних воздействий. Оно является своеобразным контейнером, которое предохраняет верхние метры ствола скважины от воздействия низких температур в грунте. Так же следует установить скважинный адаптер.

Герметичная емкость кессона помимо защиты скважины может служить технологическим объемом для размещения устройств, обслуживающих скважину. Размещение в кессоне очистительных фильтров, автоматики и других устройств позволяют сэкономить полезное пространство в вашем доме.

Возможно, Вас заинтересует информация о том, как утеплить колодец

Материалы изготовления кессонов могут быть различными: бетонные отливки, пластиковые или металлические конструкции. Наиболее распространенная конструкция кессона представляется собой вертикально расположенный цилиндр. Доступ во внутреннюю часть кессона обеспечивается через люк, расположенный на верхней поверхности устройства.

Монтаж кессона особенно важен в российских условиях, так как при суровых зимах грунт на вашем участке может промерзать до полутора метров в глубину. Следовательно, горизонтально расположенные трубопроводы системы водоснабжения должны находиться ниже линии промерзания.

Возможно, Вас заинтересует информация о том, как прокачать скважину

Кессонный люк, расположенный на верхней поверхности устройства обычно утепляется слоем листового пенопласта. Внутри устройства может устанавливаться лестница.

Насосы для скважин

Основными типами насосного оборудования, используемого для обустройства скважин для воды, являются поверхностные и погружные устройства.

Поверхностные насосы

Этот тип насосного оборудования размещается на поверхности. Характеристики такого устройства позволяют поднимать жидкость из скважин с глубин до 9-10 метров. Это означает, что поверхностное насосное оборудование не получится использовать для обслуживания артезианских скважин или колодцев с глубоким залеганием воды.

Однако такой тип оборудования очень прост в монтаже и обслуживании, имеет невысокую цену. В зависимости от конструкции поверхностное насосное оборудование может быть вихревым или центробежным. Вихревой насос сможет поднять воду с небольшой глубины, а вот центробежный осилит уже подъем с глубины в 10 метров.

Возможно, Вас заинтересует информация-насосное оборудование для скважин

Обычно поверхностное насосное оборудование может поставляться в комплекте с автоматическими узлами, которые его включают и выключают. Кроме того, насосная станция может поддерживать постоянное рабочее давление в трубопроводах системы водоснабжения.

При выборе поверхностного насосного оборудования следует уделить особое внимание наличию устройства защиты от «сухого хода», которое предотвращает повреждение насоса при понижении уровня воды в скважине.

Погружные насосы

Такое оборудование функционирует непосредственно в глубине скважины. Оно может поднимать воду с значительных глубин. Устройства могут комплектоваться выключателями поплавкового типа, обесточивающими устройство при понижении уровня воды в скважине.

При приобретении погружного насосного устройства обратите внимание на его диаметр: некоторые модели предназначены исключительно для работы в колодцах с большим сечением.

Хорошие модели погружного оборудования оснащаются фильтрами и могут эффективно работать даже в воде с примесями песка.

Такие устройства при всей их привлекательности имеют довольно высокую цену.

Выбирая насосное устройство помните, что более дорогие и надежные модели заключены в корпус из нержавейки, а экономичные – в пластиковый корпус.

Гидроаккумулятор

Это устройство предназначено для плавной регулировки давления содержимого трубопроводов водоснабжения. Также в функции данного оборудования входит предотвращение гидроудара и поддержание минимального уровня воды в системе.

Внутри гидроаккумулятора при нормальной работе находится некоторый запас воды и в нем поддерживается постоянное минимальное давление. При наличии в системе водоснабжения гидроаккумулятора насосное оборудование включается реже и меньше изнашивается.

Конструкция гидроаккумулятора схожа с компенсационным баком, используемым в отопительных системах. При использовании в системах водоснабжения для создания гидроаккумуляторов применяются другие конструкционные материалы, нежели в компенсационных баках. Они не вступают в контакт с водой, не изменяют ее качество. Это касается и материала внешнего корпуса гидроаккумулятора, а также его составных частей. Например, мембрана в таких устройствах должна изготавливаться из пищевой резины.

Гидроаккумуляторы можно разделить на типы по конструктивным особенностям накопления давления воды.

Принципы работы гидроаккумулирующих устройств

Гидроакуумуляторы на пневматической основе накапливают давление жидкости за счет сжатия газа, находящегося за мембраной устройства. Сжимаемый азот или обычный воздух при снижении давления жидкости расширяется и повышает давление воды в трубопроводах.

Такие устройства могут выполняться по балонной, поршневой  или мембранной технологиям.

1. Мембранный аккумулятор давления используется преимущественно в мобильных устройствах.

2. Баллонный гидроаккумулятор является самым распространенным типом устройств такого типа. Между жидкостной и газовой средами находится баллон из пищевой резины. Его нормальное состояние – под давлением. Баллон сжимается при увеличении давления жидкости в трубопроводах и разжимается, повышая давление жидкости при падении давления. Такие устройств обладают солидным диапазоном рабочих температур, выдерживая любые морозы или жару.

3. Поршневой гидроаккумулятор. В таком устройстве при повышении давления жидкости она давит на поршень, за которым находится сжимаемый газ. При снижении давления жидкости в системе, поршень двигается в обратном направлении.

Именно аккумуляторы давления на пневматической основе наиболее часто применяются при создании систем автономного водоснабжения. Также аккумуляторы давления в системах водоснабжения часто называются гидрофором.

Монтаж аккумулятора давления в системе водоснабжения

Скважинный оголовок

Оголовок для скважины своими руками является защитным оборудованием, устанавливаемым на верхний торец трубы скважины. Он предназначен для защиты устья скважины от загрязнения и размещения ряда устройств, например, подвешивания насосного оборудования.

Защитное оборудование может выполняться из различных материалов: прочного пластика, чугуна, стали.

Обустройство скважины на участке

Конечно, работу по монтажу скважинного оборудования системы водоснабжения можно поручить и специалистам, но при минимальном уровне технических знаний с ней вполне можно справиться и самостоятельно. Кроме того, знание процедуры обустройства позволит вам более эффективно контролировать работу сторонних специалистов.

Технология обустройства скважины (после того, как ее пробурили, конечно), а также герметизация швов в колодце состоит из нескольких последовательных этапов.

Установка стальной кессонной камеры

При установке стальной кессонной камеры работы происходят по следующему алгоритму.

Шаг 1

Копаем котлован, размеры которого превышают геометрические размеры кессонной камеры минимум на 30 сантиметров по сечению. Верхняя часть кессона, а именно его горловина, должна «выглядывать» из земли не менее чем на 15 см. Это позволит избежать загрязнения внутреннего объема вешними талыми водами или при проливном дожде.

Шаг 2

Монтируем в дне кессонной емкости отверстие под обсадную трубу скважины. Место расположения патрубка выбирается с учетом размещения оборудования во внутреннем объеме кессона. Патрубок представляет собой гильзу длиной около 15 см. При самостоятельном изготовлении кессона в бок конструкции ввариваются патрубки для трубопроводов водоснабжения и, при необходимости, для подведения силовой электрической линии.

Шаг 3

Обсадную трубу на скважине срезаем по уровню земли.

Шаг 4

Поверх котлована укладываем брусья, на них устанавливаем корпус кессона так, чтобы гильза патрубка наделась на обсадную трубу.

Шаг 5

Используя лебедку или помощников, убираем опорные бруски и опускаем кессон в котлован.

Установка кессона из пластика

При установке пластикового кессона действуем по следующей схеме:

1. Копаем котлован, на его дне размещаем утрамбованную песчаную подушку.
2. Кессон можно разместить на готовой бетонной плите с отверстием под трубу
3. На дне кессонной камеры размечаем и вырезаем отверстие под обсадную трубу.
4. На боку емкости делаем отверстия под трубопроводы водоснабжения и кабель энергопитания.

5. Герметизируем стык обсадной трубы и дна кессонной емкости. Для этого можно использовать обычный клей для ПВХ.
6. Пластиковую кессонную емкость можно не обрабатывать антикоррозийным составом. В котловане она может фиксироваться к ушкам бетонной плиты.
7. Обратная засыпка котлована с пластиковым кессоном может производиться с дополнительным бетонированием. Вследствие этого образуется предохраняющий барьер, защищающий оборудование от подвижек грунта.

Установка кессона из железобетонных колец

Установка кессона из железобетонных колец является хорошей альтернативой строительству монолитного сооружения или капитального кессона из кирпича.

1. После копки котлована на дне его вокруг обсадной трубы заливается монолитная бетонная плита с металлическим армированием.
2. Опускаем в котлован кольца одно на другое.
3. Между собой кольца железобетона могут соединяться стальной закрученной проволокой.

4. После монтажа кессонного колодца его поверхность необходимо гидроизолировать. Проще всего для этого воспользоваться битумной мастикой.
5. Обратная засыпка бетонных колец может проводиться с использованием глины для того, чтобы создать гидрозамок вокруг сооружения.

Размещаем поверхностное насосное оборудование

Проще всего монтируется поверхностное насосное устройство, которое предполагается использовать только в теплый сезон. Просто установите оборудование возле устья скважины, подключите входной патрубок к обсадной трубе и подсоедините насос к электропитанию. Не забудьте разместить на всасывающем патрубке фильтр с сеткой.

При устройстве круглогодично работающего оборудования процедура будет более сложной: вам придется найти надлежащее место установки насоса. Встает вопрос как утеплить скважину и где лучше  ее установить. Это должно быть утепленное место: либо кессонная емкость, либо техническое подсобное помещение, в котором зимой температура не опустится до отрицательных величин.

Монтируем погружное насосное оборудование

Погружное насосное устройство подвешивается внутри обсадной трубы скважины на прочный трос. В зависимости от конструкции насоса – он может находиться как непосредственно возле дна, так и на некотором расстоянии от него. Все зависит от расположения точки забора воды на насосе. При выборе троса учтите — он будет находиться в постоянном контакте с водой, так что рекомендуется использовать либо трос из полимерных материалов, либо стальной с антикоррозионным покрытием.

Существуют модели погружных насосных устройств, которые забирают воду через плавающий патрубок. Точка забора в этом случае будет располагаться чуть ниже уровня воды в скважине. Рекомендуется использовать такое оборудование при эксплуатации скважин в водоносных песках.

Для предотвращения повреждения насоса о стенки обсадной трубы на него могут одеваться уплотнительные кольца.

Устанавливаем оголовок скважины

Разместив и подключив насос можно приступать к монтажу оголовка, который закупорит устье скважины и защитит ее от загрязнений. Работа по монтажу оголовка заключается в основном в фиксации крепежа.

Устанавливаем аккумулятор давления

Аккумулятор давления можно устанавливать, как в кессонной емкости, так и в подсобных помещениях дома.

К гидроаккумулятору подводится трубопровод от насоса системы и отводится трубопровод распределения воды. При выборе места размещения этого устройства обеспечьте возможность проведения ремонта или обслуживания. В трубопроводах водоснабжения перед и после места установки аккумулятора давления монтируются дренажные краны.

Более подробно вопрос обустройства водяной скважины можно изучить в приведенном видеоуроке.

kanalizaciyaseptik.ru

Способы бурения

Перед выяснением ответа на вопрос, как устроена скважина, вполне логично будет изучение методов и устройств, способствующих её формированию. Возможные варианты бурения:

• Алмазное бурение . Названо по типу рабочего инструмента. Применяется крайне редко из-за его высокой стоимости.
• Турбинное бурение . Скважины на воду появляются благодаря применению турбобура. При обороте турбины он совершает поступательные движения. В процессе используются бурильные трубы.
• Электробур . Эксплуатация устройства предполагает его предварительное подключение к источнику энергии. Процесс бурения легко контролируется с поверхности.
• Гидродинамическое бурение . Его использование актуально для создания бесфильтровых конструкций. Незаменимо в случаях, когда важно строго придерживаться формы.
• Шнековое бурение разрушает породу, которую после подымают наверх. Применяют при работе с мягкими породами для неглубоких скважин. Подобная методика очень популярна, но совершенно не подходит для работы с твёрдыми участками.
• Пневмоударное бурение . Актуально для применения на небольших глубинах. Отличается высокими энергозатратами, поэтому редко используется владельцами дач.
• Винтовые двигатели . Работа с ними напоминает турбинное бурение. Относительно небольшие габариты винта делают более комфортной его эксплуатацию. Часто используется для создания водозаборных систем на дачных участках.

Основные этапы бурения на следующем видео:

Принцип работы скважины

Принцип работы идентичен для всех разновидностей водозаборных скважин. В чём он заключается?

1. После бурения скважины производится монтаж обсадной трубы. Она может быть стальной или пластиковой, перфорированной или асбестоцементной. Подобное устройство защищает стенки от осыпания, в результате которого вода загрязняется, а источник со временем перестаёт функционировать.
2. Первичную очистку жидкости от твёрдых частиц исполняет фильтр. Его фиксируют к нижней части обсадной колонны. Для этого выжигают или высверливают отверстия. Перфорированную часть устройства покрывают фильтровальной сеткой.
3. Для герметизации устья используют оголовок
4. Насос по трубам поднимает воду. Его устанавливают после устройства обсадной колонны.

Важно! Предварительно к насосу подсоединяют обратный клапан, кабель и напорную трубу. Мощность оборудования рассчитывается на основании данных – удалённость скважины от потребителя; расстояние между водоносным слоем и землёю.

1. Водоподъёмную трубу присоединяют к водопроводной.
2. Утепляют скважину.
3. Устанавливаются все необходимые элементы для автоматизации водоснабжения, в том числе и система контроля давления.

Функциональные узлы скважины

Скважина имеет достаточно много элементов:

• Водозабор. Для его устройства характерно наличие сетки и обратного клапана.
• Всасывающая магистраль. Через неё вода поступает в корпус насоса или насосной станции.
• Непосредственно насос. Всасывает жидкость и под давлением поднимает её вверх.
• Реле давления.
• Гидроаккумулятор. Защищает от гидроударов.
• Электромотор.

Инвентарь для обустройства скважины

Чтобы наладить работу скважины, нужно использовать следующие элементы:

• Насос со страховочным тросом и электрокабелем для последующего подключения.
• Автоматическое устройство, которое будет регулировать напряжение и беречь двигатель от перегревания.
• Гидропневмобак. Его задача – защитить от гидравлических ударов, отрегулировать давление, уменьшить частоту включений-выключений насоса. Размеры бака варьируют от 10 до 10000 литров. Оптимальный объём для среднестатистического дома – 100 л.
• Кессон. Стальной бак служит для защиты оборудования, необходимого для подъёма воды. Устанавливается на глубине 0,5-1 м.

Внимание! Конструкцию обязательно нужно утеплить и гидроизолировать.

• Провод (который обеспечивает бесперебойное снабжение) и водопроводные трубы (выводят от кессона к дому).

Последовательность подключения элементов

Схема подключения скважины на воду имеет следующий порядок:

• Снаружи обустройство водопровода начинается с определения показателей: глубина источника и мощность насоса. Большинство насосных агрегатов имеют встроенный обратный клапан, в противном случае его нужно будет установить.

Важно! Обратный клапан удерживает воду под давлением.

• Присоединение трубопровода не должно вызывать каких-либо сложностей. Их монтируют после соединение обсадных труб с оголовком и муфтой. Следует обязательно убедиться в герметичности мест стыковки, иначе труба может сорваться в процессе эксплуатации. Диаметр водопроводных труб должен превышать 3,2 см.
• Между скважиной и домом вырывают ров. Трубы прокладывают на глубине 0,5-1 м и утепляют минватой.
• Решив поставлять воду при помощи надземных коммуникаций нужно также позаботиться об их утеплении. Иногда для этого прокладывают греющий электрокабель.
• В заключение внешних работ в фундаменте здания пробивают отверстие около 5 см. вставляют в него гильзу и вводят трубы. Участок герметизируют монтажной пеной.

Обустройство скважины на воду можно посмотреть на видео:

Схема устройства скважины

Обустройство скважины может иметь различные вариации. Схема зависит от материалов изготовления и вида скважины.

В целом схема устройства выглядит так:

• Вода поднимается из водоносного слоя, проходит сквозь фильтр и оказывается внутри выработки с круглым сечением.
• Включённый насос направляет жидкость по водопроводной трубе.
• Вода движется вверх и попадает в приёмник, а оттуда в водопровод.

Конструкция артезианской скважины наглядно отражена на фото:

vodakanazer.ru

Виды скважин

Разобраться, как устроена скважина для воды, помогут простые описания ее отдельных элементов. Каждая деталь выбирается с учетом потребностей хозяев участка. Сначала стоит определиться с разнообразием таких конструкций. К примеру, самый простой прототип скважины на воду – обычный колодец. Только он имеет большой диаметр. Теперь стоит обратиться непосредственно к скважинам. Существует всего 2 вида таких сооружений:

• артезианская скважина на воду;
• песчаная.

Каждый из таких типов скважин имеет определенные особенности.

Песчаная

Такие скважины более популярны среди владельцев частных домов. Однако этот вариант не годится для общественного использования. Обычно такая вода годится лишь для полива огорода и купания.

Залегают песчаные водоносные слои примерно на уровне 10-50 м. Бурение скважины требует больших затрат времени и сил. Однако все работы можно выполнить своими руками. Если же на участке найден слой сланца, самостоятельно пройти его не удастся.

Преимущества установки песчаной скважины:

• Стоимость оборудования и проводимых работ довольно низкая.
• Бурение скважины выполняется довольно быстро. При работе втроем или вчетвером можно сделать все за пару дней.

Однако существует и несколько отрицательных сторон сооружения конструкции такого типа. Пласт может быть неравномерным, поэтому нельзя точно сказать, что вода будет там же, где и у соседей. Поскольку, вода залегает неглубоко, в нее могут попадать различные загрязнения. Пласт может оказаться нестабильным, в результате чего вода с течением времени уйдет из скважины. Бурение окажется напрасным.

Кроме того, место для бурения песчаной скважины найти довольно трудно. Оно должно располагаться на расстоянии минимум 20 м от различных источников загрязнений. Приобретение дополнительных систем очистки будет стоить довольно дорого. Служит скважина песчаного типа обычно не более 15 лет.

Артезианская скважина

Вода при устройстве таких скважин берется из глубоких пластов известняка. Поскольку такая порода является довольно крепкой, подземные воды, расположенные под ней, защищены очень надежно. Подобные озера существуют тысячелетиями. Именно поэтому качество воды из подобных скважин очень высокое.

Бурить артезианскую скважину своими руками не получится. Минимальное расстояние, на которое придется выполнять ствол скважины, составляет 50 м. При максимальном бурении придется углубляться на 200 м. Однако это не все ограничения. Без специальных приборов и инструментов бурение известняка окажется довольно сложным. Это объясняется высокой крепостью породы.

Артезианские скважины имеют множество преимуществ:

• Все пласты, между которыми располагаются подземные источники воды, отличаются высокой стабильностью. Кроме того, в местной геологоразведке можно получить подробные данные о залегающих на определенной территории пластах.
• Несмотря на высокую стоимость обустройства артезианской скважины, подобные стволы можно бурить даже под жилыми домами. Прослужить подобная скважина может более 50 лет.
• При бурении артезианской скважины водяной столб будет довольно высоким. Это обусловлено тем, что вода находится под большим давлением. Сразу после завершения бурения пласта над подземным озером вода устремляется вверх.
• На артезианские скважины не нужно монтировать дополнительные системы очистки.

Недостаток у таких скважин один – высокая стоимость бурения. Однако все затраты компенсируются высоким качеством воды.

Решив установить песчаную скважину, можно получить примерно 0,5-1,5 куб. м воды в час. Если выполнить бурение артезианской, за это же время будет прибывать до 10 куб. м воды. В этом случае можно обеспечить чистой водой большой загородный дом с бассейном.

Технология бурения скважины

Порядок работ при сооружении скважины довольно простой. Сначала потребуется найти подходящее место для бурения. К нему должен быть хороший доступ, чтобы проводить своевременное обслуживание. Располагать точку бурения скважины необходимо в самой нижней точке загородной территории. Затем бурят ствол, монтируют обсадные трубы и оборудование.

Если задумано бурить глубокую скважину, следует обратиться к профессионалам. Они обладают специальной техникой, что позволяет проводить бурение быстро и без лишних затрат. Особое внимание стоит уделить самостоятельному обустройству скважины.

Бурение ствола скважины

Прежде чем начинать бурение скважины на воду, следует сначала обустроить приямок. Он должен иметь размеры 1,5х1,5 м. Глубина приямка должна быть около 2 м. Он может и не обустраиваться. Однако с приямком можно использовать более длинные штанги при бурении.

Дальнейшая последовательность работ по бурению скважины такова:

• Необходимо обустроить буровую вышку. Она может представлять собой треногу, собранную из бревен и труб. Могут использоваться и полупрофессиональные вышки. Их часто берут напрокат для выполнения скважин на частной территории.
• При бурении понадобится определенное количество насадок. Каждая из них необходима для прохождения определенных пород. К примеру, чтобы пробурить мягкий грунт, понадобится змеевик. Когда будут буриться плотные слои грунта, следует использовать буровые ложки. Для разбивания камней используют долото. Чтобы удалять спесь и пройти плывун, понадобится желонка.
  
• Основным элементом, которым проводится бурение скважины, является буровая колонна. Она представляет собой металлическую трубу диаметром 25 мм. На нее надевают насадки. Колонна является составной. При погружении на определенную глубину трубу удлиняют дополнительными секциями. Элементы колонны соединяются как штифтами, так и при помощи резьбы.
• Один ход при бурении позволяет погрузиться в грунт на 0,5 м. Затем колонну следует вытаскивать и очищать. После вскрытия кровли пласта необходимо перейти на желонку. Она имеет обратный клапан. Водоносный пласт является довольно мягким. Его можно пройти довольно легко. Дальше, чем на 0,5 м, заглубляться не следует. Если при бурении не учитывать этот момент, можно пробить подошву, и вода начнет уходить вниз.

Можно воспользоваться и более простой технологией бурения – ударной. Принцип работы при этом довольно прост. Такой метод бурения включает следующие этапы:

• Мягкий слой грунта проходят шнеком.
• Затем из трубы необходимо выполнить снаряд. Его длина должна быть около 0,5 м. С нижней стороны снаряд затачивают и закаляют. Можно воспользоваться готовой буровой коронкой.
• С обратной стороны, чтобы утяжелить снаряд, понадобится приварить штангу, а к ней привязать шнур.

Бурение при помощи такой конструкции объясняется довольно просто. Снаряд бросают в ствол. Он заглубляется под своим весом. Затем его необходимо вытащить за шнур и очистить. Однако у такого способа имеется один недостаток. Стенки ствола не будут ровными. Его диаметр при этом окажется довольно маленьким. Такое бурение проводить довольно просто. Работа выполняется быстро и без особых усилий.

Обсадка колонны

Когда бурение ствола будет завершено, его укрепляют при помощи осадных труб. Существует 3 варианта, которые следует рассмотреть подробнее:

• Трубы из стали. Их используют при бурении, если грунт на участке нестабильный, а также при большой глубине бурения. Такие изделия очень прочны и надежны. Их единственным недостатком является подверженность ржавлению.
• Асбестоцементные трубы. Их используют для укрепления колонн довольно часто. Однако для таких задач подходят только напорные трубы, отличающиеся дороговизной. Соединяются они муфтой, что уменьшает диаметр колонны.
• Трубы из пластика тоже широко распространены при бурении скважин. Их стоимость довольно невысокая, такой материал не ржавеет, отличается экологической нейтральностью и долговечностью. Если грунт стабильный, а бурение проводится на глубину до 50 м, использоваться пластиковые трубы можно без опасений.

Фильтровальная колонна

Скважина не может эксплуатироваться без фильтровального комплекса. В конструкции обязательно располагается колонна, в которой имеется сетка для грубой очистки воды и перфорация. Перфорированный сектор дополняется фильтрующим слоем. В конструкции фильтрующей системы присутствует отстойник, в котором оседает шлам. Фильтр в колонне может быть щелевым или с дырчатой перфорацией.

Дырчатые фильтры выполняются довольно просто. Их можно сделать, если просверлить некоторое количество отверстий необходимого диаметра. Выполнять дырки нужно в шахматном порядке.

Большей эффективностью обладают щелевые колонны. Щели в них нарезают определенными секторами. Сетка для фильтрации, расположенная вокруг колонны, выбирается в зависимости от глубины бурения скважины.

Фильтр можно установить своими руками. Для этого следует выполнить ряд простых действий. Сначала из колонны удаляют шлам и заглушают ее низ. Чтобы решить такую задачу, необходимо выполнить небольшой мешочек (по размеру колонны) и засыпать цементной смесью. Состав должен содержать 1 кг песка и столько же цементного порошка. Мешочек опускают на дно колонны. Спустя трое суток, пробка надежно схватится.

Адаптер или кессон

Кессон представляет собой колодец, устанавливаемый в верхней части конструкции. Он необходим для возможности круглогодично обслуживать скважину. Одна из его основных функций – утепление. Кроме того, он также выполняет защитную функцию. В кессон помещают специальные приборы, которые позволяют скважине нормально функционировать. Одним из преимуществ установки кессона является отсутствие шума от работающего оборудования.

Кессоны выполняют из различных материалов. Они могут быть пластиковыми или железобетонными. Самыми распространенными являются изделия из металла и пластика. Это объясняется их долговечностью и герметичностью. При стабильном грунте лучше использовать пластиковые трубы. Это позволит сэкономить на устройстве скважины. При наличии плывуна или грунтовых вод устанавливают металлическую колонну.

Адаптер является специальным переходником, позволяющим сделать выход колонны из обсадной трубы абсолютно герметичным. Уго устанавливают ниже уровня промерзания грунта. Его стоимость ниже, чем у кессона. Однако спустя каждые 2-3 года в нем необходимо менять прокладки. По этой причине многие выбирают установку кессона.

Сопутствующая аппаратура

Принцип работы скважины на воду довольно простой. Вода в ней поднимается из подземных озер наверх за счет высокого давления. В дом она подается за счет насоса. Насос при этом играет основную роль в работе системы автономного водоснабжения. Бытовые насосы при монтаже скважины на воду использовать не следует. Они не подходят для долговременной эксплуатации. В результате постоянной вибрации ил, поднимающийся со дна, забивает систему фильтрации.

Прежде чем выбирать конкретный насос, следует определить уровень зеркала воды. Если он располагается на глубине 8 м, следует использовать самовсасывающие агрегаты. При уровне зеркала на 15 м применяют такие же приборы, но верхним эжектором. Для погружения на глубину более 20 м выбирают глубинные насосы.

В список сопутствующего оборудования входят:

• Оголовок для обсадной трубы. Благодаря этому элементу конструкции в ствол не попадает мусор. Его тоже изготавливают из пластика или металла. Пластиковый оголовок способен выдержать нагрузку до 200 кг. При использовании металлического изделия максимальная масса груза может составлять 500 кг. Соединение выполняют фланцевое. Оно является абсолютно герметичным. Для этого используется резиновая прокладка.
• Гидроаккумулятор предназначается, чтобы компенсировать гидроудар. За счет его использования насос эксплуатируется менее интенсивно. Его нередко называют мембранным баком. Емкость гидроаккумулятора выбирают исходя из мощности установленной конструкции. Устанавливают гидроаккумулятор в кессоне.

Другая аппаратура для скважины представляет собой реле давления. Оно контролирует включение насоса. Кроме того, за счет него включается манометр давления и клапан удаления воздуха из системы.

bouw.ru

Другие статьи по теме:

Как правильно бурить скважину Как правильно пробурить скважину для воды Бурение и обустройство скважин Артезианская скважина глубина Вода воняет тухлыми яйцами Колодец для скважины