Akva-tehnik.ru

Отделка дома своими руками
10 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Классификация скважин на воду

Виды и характеристика скважин на воду

Построив загородный дом на значительном удалении от коммуникаций, каждый собственник вынужден решать проблему с водоснабжением самостоятельно или сообща с соседями. Для получения стабильного доступа к подземным источникам используют различные виды скважин на воду. Из гидротехнических конструкций популярны шахтные колодцы, скважины на песок, на песчаник или известняк. В чем отличия таких сооружений? Каковы характеристики? В чем преимущества и недостатки основных видов?

Колодцы

Колодец один из самых популярных видов неглубоких скважин встречающийся повсеместно на частных подворьях. В былые времена стены колодца делали в виде деревянного сруба, что сказывалось на непродолжительных сроках его эксплуатации. Древесина большинства пород под воздействием влаги подвергается процессам гниения и разрушения. Единственным приемлемым вариантом, способным увеличить эксплуатационные сроки деревянных срубов колодезных шахт это использование древесины лиственницы или дуба. Данные материалы выдерживают десятилетия непрерывного воздействия водой. В наше время популярны колодцы из ЖБИ-колец метрового и полутораметрового диаметра.

Конструкция колодца дает возможность водозабора верховодки. Неглубокие источники в отличие от скважин могут использоваться только для технических целей, полива грядок на огороде. Для питья в сыром виде такая вода не годится. При заглублении шахты не менее, чем на 15 метров, высока вероятность выйти на воду более высокого качества.

Технология строительства шахтного колодца заключается в последовательной установке бетонных колец друг на друга.

  • 1-е кольцо устанавливается на почву, после чего внутри выбирается грунт. По мере выемки кольцо под собственным весом будет опускаться.
  • 2-е кольцо устанавливается после полного погружения 1-го. Дальнейшая выемка грунта позволяет равномерно опуститься следующему фрагменту стены колодца.
  • Последующие кольца устанавливаются аналогичным способом, пока шахта не углубится до водоносного слоя.
  • Поверх шахты устанавливается оголовок, состоящий из одного заглубленного кольца и одного верхнего.
  • Вокруг оголовка на расстоянии 0,6 м выбирается грунт на глубину до 1 метра от уровня почвы. Полость заполнятся глиной и уплотняется.
  • Поверх глины, из песка отсыпается отмостка.
  • Устанавливается крышка, препятствующая попаданию пыли и мусора.

Основное преимущество колодцев не только в их доступности и простоте, а так же в хорошем коэффициенте пополнения извлеченного объема воды в благоприятные периоды года.

Недостатки

Не лишены колодцы и недостатков. К таковым можно отнести:

  • Временные и трудовые затраты.
  • Нестабильный объем в периоды засухи.
  • Объем воды в колодцах обычно нестабилен и носит посезонный характер. В весеннее время вода становится малопригодной для питья.
  • Колодец требует регулярной очистки. Для этого его опорожняют с помощью насоса от воды и грязи.
  • Существует прямая зависимость качества воды от сезонов и количества осадков.
  • Воду из колодца требует обязательного кипячения.

На местах, где бывают подтопления и паводки, заболоченности, колодцы для водозабора питьевой воды ставить не допустимо.

Абиссинский колодец

Скважина игла или Абиссинский колодец еще один простой и доступный с точки зрения финансовых затрат вид гидротехнических сооружений. Состоит из узкой 1…1,5” трубы, на окончании которой находятся фильтр и иглообразный наконечник. Снарядом прошивают грунт на глубину от 10…25 метров до водоносного слоя, тем самым минуя нестабильную верховодку.

Для создания скважины иглы берутся двухметровые трубы и последовательно забиваются в грунт. По мере заглубления отрезки трубы соединяют между собой посредством резьбовых соединений. На саму трубу ставят либо ручной, либо электрический насос, работающий по вакуумному принципу.

После организации водозабора, скважину прокачивают для получения чистой воды. Для питьевых целей она будет пригодна через сутки. Рекомендуется сделать химический анализ ее состава в СЭС или гидрогеологической лаборатории. Как показывает практика, после всех подготовительных и профилактических манипуляций с абиссинской скважиной вода будет соответствовать санитарным нормам.

Преимущества

Простая и эффективная конструкция, позволяющая удовлетворить потребности в небольшом количестве воды хорошего качества, обладает следующими преимуществами:

  • Срок службы колодца не менее трех десятилетий.
  • Малогабаритные размеры позволяют пробурить скважину в подвале частного дома.
  • Исключена вероятность загрязнения из почвенных горизонтов.
  • Не требуется разрешений.

Недостатки

Из негативных сторон присущих данному типу источника можно отнести следующие недостатки:

  • Поскольку абиссинский колодец делается из полуторадюймовой трубы и предполагает забор воды с только помощью насоса. Поверхностные насосы не эффективны после десятиметровой глубины.
  • Конструкция требует регулярной чистки трубы от заиливания и песка.
  • Возможность поставить абиссинскую скважину доступна лишь в условиях мягкого грунта.
  • Абиссинская конструкция привередлива к качеству водоноса и не будет работать на плывунах, бесперебойная эффективность возможна только на слое из крупнозернистого песка.

При засорении абиссинского колодца используют желонку – цилиндрический сосуд для извлечения грязи, ила, песка.

Песчаные скважины

Такой источник прост по своей конструкции и не требует длительного времени на монтаж. Скважины ориентированы на добычу воды в рыхлых межпластовых водоносных слоях. Как правило, это песок, галечник, гравий . Вскрытое месторождение используют для автономного водоснабжения загородного дома.

В зависимости от глубины нахождения горизонта песчаные скважины делят на два вида:

  1. На мелкий песок – до 40 метров.
  2. На глубокий песок (песчаник) – от 40 до 90 метров.

Выбирая вид источника, учитывайте, что по водоотдаче мелкие скважины уступают глубоким (1 м 3 против 2 м 3 ).

По своей конструкции скважины, обустраиваемые на песчаных горизонтах, представляют собой ствол, в котором находится стальная или пластиковая обсадная труба диаметром более 10 см. Нижняя труба имеет перфорацию для просачивания влаги, а дно оснащают фильтрующей сеткой. Проходка породы выполняется шнековой бурильной установкой. Подъем воды осуществляется посредством погружного насоса.

Из-за наличия частиц песка центробежные насосы для поднятия воды не годятся. Очень быстро забивается фильтрующий элемент, что приводит к выходу устройства из строя.

Преимущества

  • Достаточна глубина для получения чистой воды, по сравнению с перечисленными выше источниками.
  • У скважин на глубокий песок стабильный объем.
  • Химический состав воды в песчаниках вписывается в санитарные нормы.
  • Высокая производительность от 1 до 2 м 3 /ч.
  • Для вскрытия водоносного пласта не требуется разрешений.
  • Время проходки с установкой обсадной трубы занимает не более 2-х дней.
  • Срок эксплуатации таких водяных скважин до 30 лет.

Недостатки

  • Объем воды у скважин на мелкий песок более зависим от уровня осадков.
  • Химический состав воды из неглубоких источников не постоянен и чувствителен к антропогенным и техногенным факторам.
  • Наличие мелкозернистого песка способствует заиливанию скважины.

Артезианская скважина

Один из сложных видов скважин по своей конструкции и проходке. При бурении вскрывается артезианский водоносный слой, расположенный на известняках. При вскрытии водоносного горизонта уровень воды в стволе устанавливается на порядок выше водоупорного слоя. Подпитывается источник удаленно, проходя многометровые слои пород, фильтрующие свойства которых обеспечивают очистку высокого уровня.

Глубина артезианских скважин зависит от расположения водоносного слоя в конкретной местности. Она может составлять 90 и более метров.

Читайте так же:
Как осадки влияют на уровень воды в колодце

Качество воды – постоянное, не подвержено сезонным колебаниям. Однако без установки специального фильтрующего оборудования не обойтись. Проходя сквозь толщу различных пород, вода насыщается различными минералами, предельно допустимая концентрация которых может превышать установленные нормы. Поэтому очень важно после прокачки скважины сдать пробы воды на химический анализ.

Объем воды – стабилен. Его будет достаточно для обеспечения нескольких загородных домов с постоянным проживанием семей.

При вскрытии артезианского горизонта используют специальную буровую технику. В ствол шахты опускается обсадная труба. Для увеличения срока службы водозабора в обсадную трубу помещают трубу из непластифицированного поливинилхлорида (нПВХ). По завершении бурения устанавливают кессон, выполняющий роль тепло- и гидроизолятора.

Подъем воды осуществляют с помощью глубинных насосов. Для увеличения срока службы насосного оборудования используют гидроаккумулятор.

Преимущества

  • Высокое качество воды.
  • Высокий потенциал отдачи артезианских вод свыше 3 м 3 /ч.
  • Бесперебойное водоснабжение.
  • Длительный срок эксплуатации — до 50 лет и более.

Недостатки

  • Применение тяжелой буровой техники.
  • Необходимо составление проекта.
  • Требуется получение специального разрешения (лицензии) на пользование недрами.
  • Обязательная постановка на учет с присвоением Государственного водного кадастра.
  • Высокая стоимость работ и материалов.
  • Продолжительные сроки проходки и обустройства.

Основные характеристики

В зависимости от назначения скважины потребуется анализ по ряду параметров, которые описывают уровень изобильности водоносного слоя, скорость восстановления водного ресурса после водозабора. Эти данные необходимы для выяснения того, сможет ли она полноценно решить задачу обеспечения водой в конкретном случае. В целом все виды водозаборов характеризуют по следующим параметрам:

  • Пьезометрический уровень. Измеряется глубина от поверхности грунта до вскрытого водоносного горизонта.
  • Уровень водопроводимости скважины измеряется кубометрами, которые способна выдать точка водозабора в течение 24 часов.
  • Динамический уровень вычисляется во время активного использования скважины, проверяют и фиксируют уровень, на который поднимается вода по длине трубы.
  • Установление показателя по статистическому уровню скважины происходит через час после прекращения водозабора. В этот период забойное давление приходит в баланс с давлением пласта, расположенного над водоносным участком, уровень воды фиксируется, она перестает подниматься.
  • Исходя из статической и динамической характеристик скважины, вычисляют дебет точки водозабора. Рассчитывается как соотношение извлеченной воды и ее притока. Выясняют основную характеристику, показывающую, сколько воды способна давать скважина в конкретный временной период.

Скважины с высоким уровнем водоотдачи имеют разницу в динамическом и статистическом уровнях, не превышающую метра. Артезианские скважины характеризуются равноценными статическими и динамическими уровнями.

Как видите, виды водозаборных конструкций имеют свои плюсы и минусы. То, что подходит для большого селения, может быть неэффективным для частных лиц и наоборот. При выборе типа скважины необходимо учесть не только экономические особенности, но и геологические параметры, гидрогеологические условия.

Виды и типологии скважин на воду

Многие собственники загородных владений и дач в процессе сезонного или постоянного проживания на территории своего владения приходят к выводу о необходимости обустройства автономной системы водоснабжения включающей скважину на воду, которая смогла бы удовлетворить потребности. Для того, чтобы принять осознанное решение в пользу одного из гидротехнических сооружений нужно знать какие бывают скважины в принципе.

Понятие и типология скважин

Скважиной принято считать, имеющую преимущественно цилиндрическую форму, выработку в земной коре, диаметр которой значительно меньше, чем её протяженность.

Термин протяженности употреблен не случайно, так как ствол скважины может быть пробурен не только отвесно вниз, но и с отклонением, как от вертикальной оси, так и в перпендикулярной ей плоскости. Возможность изменения направления движения бурового инструмента позволяет получить криволинейный профиль скважины, что актуально при большой глубине и необходимости наклонного бурения, например, когда устье шурфа находится на берегу моря, а забой удален на сотню метров и находится под поверхностью воды.

Типы скважин на воду

Основные виды скважин на воду

Типы скважин по профилю

В зависимости от количества плоскостей в которых искривлён, профиль скважины может быть:

  • плоско-искривленным;
  • пространственно-искривленным.

Различное устройство скважины с плоско-искривленным профилем, если этого требует геологический разрез, позволяет выделить разновидности таких выработок:

  1. Тангенциальные шурфы, заканчивающиеся наклонным участком.
  2. S-образные, имеющие на конце участок, угол между которым и вертикалью постепенно уменьшается.
  3. J-образные, заканчивающиеся участком, постепенно отклоняющимся от вертикального направления в пользу увеличения угла.

Пространственно-искривленные проходки имеют значительно более сложную для описания геометрию и применяются в проходках на нефть и газ. Водозаборная скважина преимущественно выполняется прямолинейной, а отклонения допускаются только для обхода твердых каменистых включений, которые могут быть спрогнозированы на основании геологического разреза разведочной проходки.

Типы скважин по глубине

Наиболее распространенной является типология шурфов по глубине проходки, которая позволяет достичь определенного водоносного горизонта.

Первый водоносный горизонт или «верховодка», представляет собой отфильтрованные атмосферные осадки и грунтовые воды, скопившиеся перед верхним водонепроницаемым суглинистым слоем, расположенным на глубине до 25 метров в зависимости от региона. Глубина такого шурфа недостаточна для получения чистой питьевой воды, ввиду возможности попадания с поверхности удобрений, фекалий, продуктов гниения и прочих загрязнений. Как следствие, для получения питьевой воды используется забивная скважина, представляющая собой трубную колонну, собранную из толстостенных газовых труб и опущенную ударным способом до глубины в 8 – 10 метров, за счет конического наконечника.

Глубина скважины, достигающей второго водоносного горизонта, может достигать от 40 до 90 метров от плодородного слоя, в зависимости от расположения песчаной прослойки между первым и вторым суглинистыми слоями земной коры. Слой почвы, в котором располагается скважина на песок, являющаяся наиболее популярным гидротехническим сооружением для дачных хозяйств и загородных владений, обуславливает ее тривиальное название. Песчаная скважина обеспечивает расход воды в размере 0,8 – 1,2 куб. метра в час, позволяя наполнить стакан за 5 секунд. Производительность скважины на песок тем выше, чем больше ее глубина приближена ко второму водоупорному слою, аккумулирующему воду на своей поверхности. Когда призабойная зона песчаной проходки находится в водонепроницаемом слое, это гарантирует поступление воды исключительно через фильтрующий элемент, даже если дно эксплуатационной колонны не заглушено.

Выполнив геологический разрез земной коры до отметки в 200 метров, можно наблюдать, последовательно следующие за вторым водоупорным суглинистым слоем, глину и известняк, который при пористой структуре является высокопроизводительным источником питьевой воды. Скважина на известняк, пройденная до соответствующей отметки, называемая также артезианской, характеризуется повышенным давлением в призабойной зоне, обеспечивающим самопроизвольный подъем воды, вплоть до её фонтанирования на поверхности. Артезианская водозаборная скважина отличается свободой от взвешенных примесей и высокой чистотой воды, за исключением растворенных минеральных солей, и способна обеспечить расход от 3 до 10 куб. метров в час, чего может быть довольно для двух – трех дачных домов.

Читайте так же:
Как провести водопровод в частный дом

Существующие категории скважин

Классификация скважин по назначению позволяет выполнить отнесение к одной из общепринятых категорий:

  1. Параметрические – проходки, выполняемые, чтобы определить геологический разрез и перспективу вертикального бурения.
  2. Поисковые – шурфы малого диаметра выполняемые с целью определения перспективности полноценного бурения, исходя из наличия изыскиваемого ресурса.
  3. Разведывательные – шурфы, которые бурятся в пределах месторождения с целью определения потенциала залежей и составления плана мероприятий по их добыче.
  4. Эксплуатационные – проходки в земной коре, предназначенные для извлечения искомого ресурса из недр на поверхность.

Проходка на питьевую воду очевидно относится к эксплуатационным, среди которых выделяются дополнительные категории скважин:

  • добывающие или нагнетательные;
  • специальные, в том числе шурфы на техническую и питьевую воду, а также поглощающие;
  • контрольные, предназначенные для наблюдений или мониторинга пластового давления;
  • выработки – дублеры;
  • оценочно – эксплуатационные.

Конструктивные виды скважин

Различная конструкция скважины позволяет выделить следующие виды:

  • одноколонная;
  • двухколонная.

Ris.13.3

Одноколонное устройство скважины подразумевает единственную колонну из труб, опускаемую в шурф и выполняющую одну или несколько функций. Песчаная скважина со стенками, осыпающимися при операциях спуска/подъема бурильной штанги с закрепленным на конце инструментом, требует укрепления, в качестве которого выступает обсадная труба, совмещающая функцию эксплуатационной колонны. Когда ствол скважины достаточно прочен или выполняется бурильной установкой с промывкой буровым раствором, не требующей многократных спусков и подъемов инструмента для его освобождения от породы, укрепление не требуется, и эксплуатационная колонная устанавливается с зазором от стенок, который заполняется гравием, выступающим в качестве предварительного фильтра. Устройство скважины-иглы также подразумевает одну трубную сборку, поэтому её следует отнести к одноколонным.

Конструкция скважины, состоящая из обсадной и эксплуатационной труб, являясь гораздо более дорогой гарантирует длительный срок эксплуатации, возможность устройства предварительного гравийного фильтра и ремонтопригодность внутренней обечайки, которая без ущерба для прочности конструкции может быть выполнена из труб ПВХ, вне зависимости от глубины укладки. То есть, даже скважина на известняк может иметь полимерную внутреннюю трубу, гарантирующую отсутствие растворенного железа в воде и неограниченный период использования.

Конструктивные виды скважин очевидно должны быть дополнены разновидностями исходя из наличия и формы гравийного фильтра в разрезе. Строение предварительной очистки воды в шурфе может быть в виде следующих гравийных засыпок:

  • между грунтом и эксплуатационной колонной при заглушенном дне;
  • между обсадной и эксплуатационной колоннами при заглушенном дне;
  • призабойной зоны при возможности притока через низ эксплуатационной трубы.

Из рассмотренных конструктивных видов, обустройства предварительного фильтра требует скважина на песок и абиссинский колодец при выборе двухколонной схемы.

Специфические виды скважин на воду

Принятая классификация скважин не включает в себя особые случаи, о которых следует упомянуть:

  1. Проходка, обустраиваемая на плавуне, отличается от стандартного бурения постоянным притоком песчано-глинистой суспензии, вымывающей породу и разрушающей стенки шурфа. Глубина скважины, пройденная до встречи с плавуном, может составлять от 1 до 40 метров и оптимальным способом борьбы с подвижкой грунта является, параллельная бурению, установка обсадных труб. Подобные водяные источники подразумевают принцип работы, позволяющий получить существенно больший расход и напор, чем это свойственно для аналогичных шурфов без проходки плавуна.
  1. Геотермальные водяные шурфы бурятся с целью попадания в горячий подземный источник, используемый для оборудования системы автономного отопления с помощью теплового насоса и позволяющий получить значительную экономию за счет отказа от котельного оборудования и использования топлива. Конструкция геотермальной водозаборной проходки подразумевает надежное соединение сегментов, а призабойная зона должна быть залита специальным цементным раствором и глиной, для предотвращения утечек. Принцип работы геотермального шурфа состоит в самопроизвольном подъеме горячего потока к поверхностному тепловому насосу, который производит дополнительный нагрев и распределение теплоносителя между отопительными приборами. Принцип работы водяной геотермальной проходки подразумевает, что устье скважины одновременно является водоводом, подключаемым к тепловому насосу, а охлажденный поток возвращается обратно в слой земной коры для нагрева.

Какие скважины бывают: типы конструкций

Зная, какие скважины бывают для добычи воды, можно выбрать наиболее подходящий вариант. Причем отталкиваться нужно не только от глубины бурения и типа конструкции гидротехнического сооружения, но и многих других параметров.

По сути, прежде чем бурить на участке скважину для водоснабжения, нужно продумать некоторые моменты. Такой подход не только поможет сэкономить время и силы, но и позволит в итоге получить наиболее подходящую для определенных условий воду.

Виды скважин по глубине

Для организации личного водозабора нужно правильно пробурить скважину до определенного водоносного пласта. Существует несколько слоев. Все они находятся на разной глубине.

Виды скважин по глубине

Самый верхний слой – верховодка. Здесь присутствуют грунтовые воды и сюда просачиваются природные осадки. На разных рельефах глубина пласта может достигать 25 метров. Вода с этого слоя не годится для питья, только для полива огорода и технических нужд. Чтобы углубиться в землю до 10 метров, понадобится забивная скважина. Она выглядит как труба с коническим концом. Ее вбивают в землю с помощью специальной установки.

Следующий слой располагается на глубине 40–90 метров в пластах суглинистой почвы. Чаще всего используют воду именно из этого пласта. Средняя производительность шахты на такой глубине 0,8–1,2 м3/час. Этот объем удовлетворяет нужды семьи в загородном доме. Качество воды подходит для питья, если провести доочистку. Бурить скважину для собственных нужд можно без разрешения, и налог за потребление не назначают.

Самая лучшая вода находится на глубине 200 метров в пласте известняка. Она называется артезианской. Вода подается на поверхность земли с помощью естественного давления. Из подобной скважины можно добывать до 3–10 куб. м/час. Такого объема хватает на потребление несколькими семьями. Вода очень чистая, питьевая и содержит полезные минералы.

Классификация скважин по конструкции

Скважиной называется глубокое отверстие цилиндрической формы, направленное вглубь земной коры с целью достижения водного слоя. Бурение и изъятие грунта производится с помощью тяжелого оборудования. Специальный бур имеет значительную высоту по сравнению с диаметром. Какие скважины бывают, определяется их назначением.

  • Колодцы

Классификация скважин по конструкции

Колодец очень распространен в частном секторе. Он неглубокий и позволяет доставать воду с верхнего слоя. Колодцы используются для полива огородов и технических нужд, пить такую жидкость нельзя. Если бурить скважину глубиной до 15 метров, можно достать до более качественной воды.

Колодец устраивают из нескольких бетонных колец, установленных друг на друга. Первый элемент ставят на землю, выбирают грунт. Кольцо опускается вглубь под собственным весом. Когда оно полностью опустится, на него ставят второе. Продолжают доставать грунт из внутреннего пространства элементов. По мере освобождения от почвы кольца опускаются ниже. В такой же последовательности продолжают работу, пока шахта не углубится и не достигнет водоносного слоя.

Читайте так же:
Как сэкономить электричество в квартире и частном доме — советы и хитрости

На колодец сверху устанавливают оголовок в виде одного кольца, размещенного на поверхности почвы, иногда и второго, верхнего. Вокруг шахты выкапывают землю на расстоянии 60 см от колодца и на глубину до 1 метра. В эту траншею укладывают глину и утрамбовывают ее. Вокруг колодца делают отмостку из песка. Отверстие шахты закрывают крышкой для защиты от попадания посторонних предметов и грязи.

Колодцы очень просты по своему устройству и доступны каждому. Они быстро пополняются за счет грунтовых вод на тот объем жидкости, который был из него извлечен.

К недостаткам колодцев можно отнести большое количество времени, которое требуется на их устройство, расходы финансовых средств на материал, а также непостоянная наполняемость в засушливый период. Источник требует периодической очистки. Воду из колодца нельзя пить, не прокипятив. На болотистой местности, а также той, где часто бывают паводки, подтопления, обустраивать колодцы не разрешается. Какие еще скважины бывают, рассмотрим дальше.

  • Абиссинский колодец

Абиссинский колодец

Колодец, называемый абиссинским, или скважина-игла – доступный, несложный и недорогой вид водозаборного сооружения. Представляет собой узкую трубу диаметром около 1,5 дюйма, на конце которой есть фильтр и наконечник в виде иглы. Качество специального наконечника играет важную роль в бурении скважины. Устройство забивают в почву на глубину до 8–10 метров до водоносного слоя с лучшими характеристиками, чем верховодка.

Во время установки скважины двухметровые трубы вводят в землю одну за другой. Отрезки труб соединяются с помощью резьбовых сочленений. Сверху на поверхности устанавливают ручной или электрический насос для выкачивания воды.

Когда устройство готово, проводят его проверку и прокачку до выхода чистой жидкости из скважины. Такую воду можно пить спустя сутки. Для безопасного применения нужно сделать анализ на химический состав в СЭС или на гидрогеологической станции. Обычно вода из абиссинской скважины при правильном оборудовании полностью соответствует санитарным нормам.

Источник при своей простоте и эффективности удовлетворяет потребности в чистой воде небольшой семьи. Скважина обладает следующими достоинствами: срок службы до 30 лет, защита от вероятных загрязнений из почвенных пластов, мобильность и быстрое устройство даже своими руками.

Такое сооружение для водозабора не лишено недостатков. Добыча жидкости из него возможна только с применением насоса, потому что скважина состоит из полуторадюймовых труб. Приборы, которые работают на поверхности, неэффективны при глубине скважины более десяти метров. Источник нуждается в очистке, не способен обеспечить нужным количеством воды в засушливый период. Поставить абиссинскую скважину можно только в достаточно мягкий грунт.

  • Скважина на песок

Скважина на песок

Подобная скважина проста в устройстве и не занимает много времени на монтаж конструкции. С ее помощью достают воду из разных водоносных слоев между пластами пород. К ним относится песок, гравий, галечник. Объема извлеченной жидкости достаточно для обеспечения нужд загородного дома. Песчаные скважины делятся на два вида в зависимости от глубины добычи:

  • На мелкий песок – до глубины 40 метров.
  • На глубокий песок (песчаник) – от 40 до 90 метров.

Объем водозабора из глубоких скважин превосходит мелкие источники на 1 м3 примерно в два раза.

Конструкция скважины представляет собой отверстие, уходящее вглубь земли, внутри которого помещается стальная или пластиковая труба диаметром более 10 см. Какие еще бывают диаметры скважин, можно узнать при непосредственном обращении в компанию, занимающуюся бурением на воду. Нижняя часть имеет перфорацию для поступления воды, на дно установлена сетка для фильтрации.

Бурение грунта производят специальной шнековой установкой. Доставка воды на поверхность осуществляется с помощью погружного насоса. В этом случае центробежные насосы не будут работать из-за присутствия песка, который попадает в фильтр, и оборудование приходит в негодность.

К достоинствам скважины на песок относится высокая добыча качественной воды, в отличие от колодцев. Источники на большой глубине снабжают значительными объемами жидкости с постоянной регулярностью. Вода отвечает всем санитарным нормам по составу. Чтобы оборудовать такой источник специальной бурильной машиной и организовать подачу воды из него потребуется не более двух дней. Срок службы подобных водных скважин достигает 30 лет.

У скважин на песок есть свои недостатки. Уровень водозабора из неглубоких источников зависит от количества осадков. Химический состав жидкости из них также меняется в зависимости от техногенных и антропогенных факторов. От мелкого песка часто скважина заиливается.

  • Артезианская скважина

Артезианская скважина

К непростым в устройстве и конструкции скважинам относятся артезианские источники. Для бурения грунта применяется сложная техника. В выделенную шахту помещают обсадную трубу. Чтобы скважина функционировала долгие годы, в обсадную трубу устанавливают магистраль из непластифицированного поливинилхлорида (нПВХ). После окончания процесса бурения устраивают кессон, который защищает источник от холода и лишней влаги.

Водозабор из скважины производят с помощью погружных насосов. Для оборудования системы подачи воды применяют гидроаккумулятор, за счет него срок службы насоса значительно увеличивается. Артезианская скважина может достигать глубины 90 метров и более. Это зависит от расположения водоносного пласта в конкретном регионе.

Вода из артезианских источников чистая. На ее качество не влияют внешние причины. Для подготовки воды для питья понадобится использовать фильтры, потому что подземная жидкость проходит через разные породы и насыщается минеральными веществами. Концентрация минералов может превышать допустимую норму. После прокачки воды рекомендуется сделать ее анализ на химический состав.

Напор воды из скважины постоянен. Артезианская скважина может покрывать нужды не только загородного дома, но и целого населенного пункта.

Артезианская скважина

Главные достоинства артезианской скважины: высокое качество воды, бесперебойный поток, долгий срок службы – более 50 лет.

В качестве главных недостатков можно назвать обязательное использование тяжелой буровой техники, дорогие работы по устройству и материалы, большое количество времени на бурение и оборудование водозабора.

Иные параметры скважин

  • По назначению

Какие скважины бывают по назначению:

  • Параметрические – с их помощью получают вертикальный разрез пласта.
  • Поисковые — при небольшом диаметре позволяют выяснить перспективность бурения.
  • Разведывательные — выявляют местоположение полезных ископаемых.
  • Эксплуатационные — извлекают полезные залежи из земных глубин.

Какие категории скважин бывают для водозабора, перечислим ниже:

  • добывающие или нагнетательные;
  • специальные для технической и питьевой воды, а также поглощающие;
  • для контроля и наблюдения за давлением в пластах;
  • дублеры для водозабора;
  • оценочные при использовании.

У каждого источника есть свои особенности при бурении и в эксплуатации.

  • Конструктивные типы водозаборов

Скважины делятся по типу возводимых конструкций:

  • с одной колонной;
  • с двумя колоннами.

Все названные скважины состоят из нескольких труб, закладываемых при бурении и применении. Использование сразу обсадной и эксплуатационной магистралей является дорогостоящим, но продлевает срок службы источника. В этом случае часто при бурении артезианских скважин устанавливают внутреннюю ПВХ-трубу.

Читайте так же:
Какими критериями руководствоваться при подборе поверхностного насоса

Конструктивные типы водозаборов

  • По профилю

Правильно выбранный способ бурения помогает быстрее достичь полезного водозаборного слоя и пересечь все возможные преграды на пути. Существует несколько типов скважин в зависимости от наличия пластов, где шахта изменяет направление:

  • искривленные в плоскости;
  • искривленные в пространстве.

Тип определяется изгибом шахты. Если есть искривление в плоскости, оно может быть нескольких видов:

  • ровная шахта, внизу заканчивается наклоном;
  • S-образный изгиб;
  • J-образный контур.

Такие изгибы получаются из-за разной плотности почвенных слоев. При устройстве нефтяных и газовых разработок шахты могут иметь более сложные наклоны и геометрические формы. Бурение на воду в большинстве случаев ведется в прямом направлении. Иногда изгибы появляются, если нужно обойти скальные отложения в глубине грунта.

  • По положению фильтров

Вебинар «Как выбрать септик для загородного дома» от компании Новое Место

Фильтры из гравия устанавливают:

  • между породой и трубой скважины возле нижней заглушки;
  • между обсадной и водозаборной колоннами около нижней заглушки;
  • внизу скважинной трубы около зоны забора воды.

У каждого типа фильтра есть свои плюсы и минусы.

  • Специфические типы скважин на воду

Выделяют скважины, отличающиеся по своему устройству.

Оборудованная на плывуне скважина может иметь глубину более 40 метров. Параллельно бурят несколько отверстий и устанавливают обсадные трубы. Такое оборудование способствует получению большего объема жидкости, чем привычная конструкция.

Для получения воды из геотермальных источников бурят специальную скважину. Такая вододобыча используется для автономного отопления домов. До насоса горячая вода доходит самостоятельно. При этом жидкость проходит по трубам, обогревая помещения, и сливается обратно в источник. Отопление получается бесплатным и эффективным.

  • По технологии бурения

Буровые установки используют разные методы для извлечения грунта. Итак, какие виды бурения скважин бывают:

  • шнековые;
  • ударно-канатные;
  • роторные.

Они отличаются разными способами разрушения почвы и ее изъятия из глубины на поверхность. В зависимости от применяемой техники будет составляться смета на выполнение работ по бурению скважины.

Буровые установки

Как видим, скважины различаются не только конструкцией и глубиной, но и другими специфическими факторами. Современные технологии позволяют применять водные ресурсы для удовлетворения своих нужд и создания комфортной жизни в любой местности, в отрыве от городских коммуникаций и в любое время года. Главное иметь представление об этих самых технологиях, чтобы выбрать оптимальный вариант.

Какие виды скважин на воду? Особенности и преимущества по глубине для дачи и в частном доме- Обзор +Видео

Схема водяного наполнения

Виды скважин на воду: особенности и преимущества в частном доме. Эта статья предназначена для тех, кто хочет провести систему индивидуального водоснабжения на дачу посредством бурения и обустройства, но пока что не имеет представления о том, с какой стороны подойти к решению этого вопроса. Мы хотим рассказать вам, какие есть виды скважин, какой бывает глубина и характеристики.

Еще мы рассмотрим методы бурения и примерную стоимость этих работ в зависимости от того, какие будут применены технологии и оборудование.

Прежде чем разобраться в том, какие есть скважины на воду

Давайте рассмотрим типы подземных вод, которые существуют для добычи от не очень глубоких и дорогих скважин. По горизонтально направленности залегают слои земли разными пластами. Первый слой грунта называется водоупором, и он занимает большую площадь, которая образована из пород плотного типа с мизерной водопроницаемостью. Так как фильтрация и ее объем в этом случае невелики, здесь недоступно свободное протекание воды.

Когда начинают бурение даже при небольшой глубине, вы первым делом встретитесь с водоупором, который часто сложен из глиняных плит, и намного реже из скальных пород. Если же на поверхности водоупора находится рыхлый и пористый грунт (известняк, гравий, песок, ила, мергель и другое), а условия местности дают возможность накапливаться в этом слое достаточному количеству воды, получается водоносный горизонт.

Схема грунтовых вод

Именно из него можно добывать воду при малой глубине бурения. По своей слоистой структуре грунт напоминает любимый всеми тортик «Наполеон». Так как же, как крем смешивается с коржами, так и в земле водоупоры чередуется с рыхлой породой, что и становится причиной образования водоносного горизонта. Кстати, чистота и полноводность зависят от глубины. Но это считается общей тенденцией, так как глубина залегания на том или ином земельном участке зависит по большей части от особенностей размещения и структуры земли, а также от местности и осадков.

Разновидности подземных вод

Теперь давайте рассмотрим, какие именно есть виды вод.

Верховодка

Верховодка – это подземные воды, которые находятся близко к поверхности сверху водоупорных линз. Не везде есть такие водоупоры, поэтому найти верховодку бывает сложно, а иногда и невозможно. Из-за того, что верховодка почти незащищена фильтрующим слоем сверху, большая часть химических и биологических загрязнений, находящихся на поверхности, попадают в воду, и по этой причине качество воды ниже необходимого уровня. Такой горизонт воды подпитывается исключительно осадками, поэтому много воды в нем будет только после того, как растает снег, или выпадет много осадков в виде дождя. Такие виды скважин на воду для дачи удовлетворят только хозяйственные нужды в виде полива огорода.

Единственной причиной, по которой есть смысл рассмотреть возможность создания такой скважины – малая глубина залегания – обычно от 3 до 9 метров. Такие способы бурения скважины просты и недорогие, что даст возможность получать воду для хозяйственных нужд.

Грунтовые воды

Если вы выбираете виды скважин воды, которая будет пригодной и для питья, то остановите выбор на грунтовых водах (это горизонт водоноса со свободной поверхностью), которые находятся сверху ближайшего от земли обширного водоупора. Обычно они находятся на глубине от 7 до 21 метра (это относится только к средней полосе России).

Хотя грунтовые воды тоже не сильно защищены водоупором фильтрующего вида сверху и часто не являются водой, которая пригодна для питья, но при прохождении вод через толстый слой грунта удаляет большую часть загрязнений, и на выходе она намного качественнее, чем верховодка. Касательно наполненности водой, то и этот способ добычи воды будет во многом зависеть от сезонных колебаний. В лесистых местах, а также регионах с большим количеством осадков вода будет поступать в скважину постоянно, хоть и в разных количествах. А вот выбирать бурение, чтобы дойти до грунтовых вод, не стоит в засушливых регионах – в летний период вода может полностью пропасть.

Межпластовые воды

Схема межпластовых вод

Как уже становится понятно из названия, эти воды расположены между 2-мя слоями пластов водоупора. Выше мы упоминали о том, может быть много водоупорных слоев земли, а значит, может быть много горизонтов. Воды межпластового вида находятся достаточно глубоко, примерная глубина от 25 до 78 м. Хотя некоторые виды горизонтов могут подниматься и выше, иногда даже выходя на поверхность в виде родников.

Читайте так же:
Зачем нужны фильтры для горячей воды и как выбрать подходящий

Влага для проникновения в межпластовый горизонт преодолевает большой слой грунта и толщину пород водоупора, благодаря чему естественная фильтрация воды на высоте. Отсюда и следствие, что качество такой воды высокое, чем у двух предыдущих видов. Не в каждом горизонте достаточно воды, поэтому геологи стараются найти самые насыщенные водой слои. Но ход дела таков – чем глубже, тем больше воды и тем она чище.

При выборе вида скважины следует при возможности выбирать именно этот вид. Вода, которая находится между двух слоев, имеет давление. При поступлении в рабочую колонну скважина будет расширяться. По этой причине статический уровень может быть куда выше горизонта воды. Есть и такие межпластовые воды, где давление так высоко, что она сама изливается на поверхность, бьет фонтаном из-под земли. Это уже артезианские воды.

Виды скважин на воду: особенности и преимущества

Есть несколько видов скважин на воду, а также один давно известный всем способ добычи воды – колодец. Рассмотрим все виды скважин.

Колодец

Еще в очень далекие времена не были придуманы бетонные кольца, которые были бы в диаметре 1-1,6 метра, но колодцы всем были нужны. По этой причине их начали делать из камней, а также из стволов деревьев, делая срубы. Первый способ был достаточно трудоемким, а второй не таким уж и долговечным. При сочетании «грунт-дерево-влага-воздух» получилась гниение дерева в течение нескольких лет. А вот при сочетании «дерево-вода» без кислорода через 60 лет древесина стала бы мореной.

Но в последние 100 лет изобрели железобетон и простой бетон, и теперь уже колодец делали из бетонных колец. Процесс копания был таковым – на землю ставили кольцо, и внутри него начинали копать, постепенно, с увеличением глубины, опускали и кольцо. По мере углубления кольца в воду копать колодец переставали. Для того, чтобы работающие землекопы случайно не утонули, воду откачивали насосом. Да, копать колоец – труд каторжный.

Достоинства и недостатки способа

Плюсом является то, что выкопать колодец можно было везде. В этой статье мы рассмотрим центральный регион России. Воды будет предостаточно – колодец выступает в роли накопителя, в котором всегда будет 2-3 м 3 воды. Обычно такая вода мягкая. Еще к плюсам можно отнести небольшую стоимость, так как кольцо на 1 м в диаметре стоит около 2700 рублей, вкопать такое кольцо будет стоить столько же. По простой арифметике можно понять, что колодец, на который будет затрачено примерно 7-10 колец, обойдется вам в 50-55 тысяч рублей. А вот абиссинский колодец обойдется вам дешевле на 30%.

Недостатки – в колодец может легко попасть верховодка, особенно если вы проживаете в болотистой местности. Помимо этого, сверху идут засорения в виде пыли, грязи и прочих нежелательных вещей. Иногда колодцы пересыхают, к примеру, при выкапывании весной (когда в земле воды с избытком, можно случайно спутать скопление воды с источником). Периодически следует прочищать колодец, чтобы он не заиливался. Если такое случилось, то вода поступать не будет.

Еще один минус – опасность бактерий. Иногда такие проблемы проявляются не сразу после выпивания сырой воды из колодца, а после 2-х недель (инкубационный период).

Скважина на песке

Схема скважины на песке

Данный вид скважины на воду обладает глубиной от 16-ти до 30-ти метров, а технология бурения заключается в следующем – скважину на ближайший горизонт водоноса бурят шнековым способом. Она представляет собой трубу в диаметре больше 10 см, на ее конце находится фильтр – трубочка с перфорацией, которая обмотана сеткой галунного плетения из латуни/нержавейки. Фильтр ставят в крупнофракционных песках с добавлением гальки. Так, при одновременном открытии 2 кранов из каждого будет выходить по 90-165 грамм/сек. Получается, что заполнение крана будет около 2-4 секунд. Это не так много, но для дачи подойдет.

Срок эксплуатации скважины от 6-ти до 16-ти лет, все зависит от регулярности использования. Если же вы будете пользоваться скважиной 1-2 раза в месяц, то она выйдет из строя.. нет, не через 30 лет, а через 2-3 года. Что делать, если скважины заилилась? Попробуйте прочистить ее большим напором воды, но тогда знайте, что может порваться фильтр. Бывает и так, что промывание не дает результатов, а значит, придется заказывать вторичное бурение.

Совет! Иногда выгоднее потратиться на одну артезианскую скважину и у вас будет вода на протяжении 60-80 лет, чем каждые 8 бурить новую песочную.

Артезианская скважина

Свое название скважина получила неслучайно, и произошло это во французской провинции «Артуа», где такой вид скважин был пробурен впервые, при этом был самоизлив воды. На сегодняшний день в практике не всегда встречаются артезианские виды скважин, которые фонтанируют. Также при бурении такой скважины вам не придется устанавливать сетчатый фильтр, так как эти воды находятся в пластах известняка. Но и не в каждом известняке есть такие воды – только в пористых видах. Отличительной особенностью артезианской скважины является большое количество поступаемой воды – от 4 до 10 м 3 час. В такой скважине вода никогда не кончается, и даже минимальный срок службы составляет 65 лет. Вода 100% не будет содержать в себе аммиака, микробов, мочевины и других загрязнений. Чаще всего для известняка используют такую буровую машинку, как УРБ-2А.

Недостаток может заключаться в том, что не на каждый участок сможет заехать эта машина. Для бурения вам нужна будет площадка хотя бы 5*6 метров. Стоимость, которая кстати, довольно высока, полностью оправдана долговечностью и большим количеством воды. Если у вас не так много денег, а скважина очень нужна, попробуйте поговорить с соседями о том, чтобы пробурить одну скважину на несколько домов. Дажи при питании трех домов одновременно от одной скважины у вас все равно будет доступ воды 1 литр/3 сек.

Абиссинский колодец

Страна в Африке, а ныне современная Эфиопия, в начале XIX века смогла похвастаться тем, что в Абиссинии английские войска внедрили в жизнь изобретение Нортона (по национальности американца) трубчатый колодец. Это самый дешевый вариант водоснабжения из всех существующих. Его часто используют при самодельном бурении скважины для воды. В отличие от простого колодца сюда точно не попадет верховодка, грязь и пыль. Колодец выкачивает воду с глубины 9-13 м. В большинстве случаев вода пригодна для питья, не содержит много солей и минералов.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию