Конструкция водозаборной скважины

lektsia.com

Скважины бывают разные

Деление буровых на категории обусловлено их размерами и качеством воды, добываемой из колодцев. Водяная артезианская скважина имеет большую глубину по сравнению с песчаной конструкцией. Песчаная буровая создается в качестве временного устройства и при неблагоприятных гидрологических данных местности.

При выборе водяной скважины учитывают расход воды и общее количество мест водозабора. У скважин, добывающих воду, глубина колеблется от 15 до 280 м.

Добываемая вода имеет различный состав: наблюдается увеличение солей железа и превышение параметров жесткости. Возникает необходимость проведения дополнительных мер для обеззараживания воды.

Наиболее популярна сегодня у владельцев загородных участков артезианская скважина. Процесс подачи воды в ней обусловлен ее собственным давлением. Пробуравливание артезианского колодца осуществляется на гранитных, известковых, песчаных почвах. Глубина залегания водоносных пластов составляет от 40 до 200 м. Буровая доставляет чистую воду, образовавшуюся в результате ее защиты глинистыми породами на значительной глубине. Скважина обеспечивает наличие достаточного количества воды и ее устойчивый уровень.

Известняковая выработка служит несколько десятилетий, но артезианская скважина более предпочтительна, хотя имеет более высокую цену. Не все хозяева могут позволить себе такие траты. Для сооружения артезианского колодца требуется большое количество разрешающей работу документации. Дебет артезианской выработки, имеющей диаметр от 12 до 15 см, составляет 10 т в час.

Срок работы по бурению водной скважины составляет от 7 до 10 дней. Основное преимущество буровой с артезианской водой — способность ее подачи без использования насосного оборудования.

Конструкция водной скважины для снабжения дома или предприятия

Прежде чем приступить к эксплуатации буровой, следует провести работы по ее обустройству. Для этих целей необходимо приобрести материалы:

• кабель;
• трубы стальные или асбестовые;
• насос;
• систему управления.

Основная работа, обеспечивающая правильное устройство буровой, делится на 5 этапов.

Главным элементом скважины является кессон. Он создается в форме бака, который не допускает попадания грунтовых вод в устройство, обеспечивающее водоснабжение.

Основным материалом для изготовления кессонов служит металл, а также можно использовать железобетон или пластик.

Устройство кессона и спуск насоса

Прежде чем устанавливать комплекс для защиты скважины, необходимо изучить его устройство, форму и размеры. Основными частями кессона являются:

• лестница;
• муфта для летника;
• муфта для электрического кабеля;
• баки, имеющие стенки толщиной 5 мм;
• крышка.

Различные модификации и формы кессона относятся к размерам их высоты и диаметра. Наиболее удачная конструкция имеет высоту 2 м, диаметр — 1 м. Этот вариант подходит к определенным условиям климата, особенно при глубине промерзания почвы до 1,5 м. Что касается места расположения кессона, то его помещают в котлован, имеющий глубину 2 м и диаметр 1,5 м.

Стоит учесть, что насос необходим для обеспечения подачи воды из колодца в жилое помещение. При покупке и монтаже насоса следует остановить свой выбор на таких немаловажных обстоятельствах, как:

• максимальный уровень подъема воды;
• дневная норма расходуемой жидкости;
• величина столба воды в скважине.

Основным элементом буровой является гидроаккумулятор. Он состоит из емкости, имеющей объем 10-15 л. Конструкция величиной 100 л обеспечивает водой средний коттедж. Выбирать водяной аккумулятор надо с учетом функционирования насоса для обеспечения стабильного давления в водопроводе. Если есть возможность, гидроаккумулятор монтируют в доме, но можно устанавливать его и в кессоне.

Чтобы предохранить насос от скачков напряжения, в водяную скважину ставят систему автоматики. С ее помощью легко происходит остановка или запуск насоса. Конструкция системы автоматики состоит из реле давления, а также пульта управления, который стабилизирует температуру в насосе.

Устройство артезианской скважины для загородного дома

На загородном участке необходимо заранее установить месторасположение будущей скважины. Хозяин тщательно изучает проект, хотя скважина, расположенная в подвальном помещении, наиболее целесообразна, т. к. обеспечивает надежную защиту насосного оборудования и трубопровода.

Колодцы глубиной в 20 м оборудуют следующими материалами:

• глубинный насос;
• датчики, улавливающие верхний и нижний показатель наличия воды;
• устройство, обеспечивающее стабильное давление в водоводе, гидрофор.

Для буровой глубиной менее 20 м монтируют автоматическую насосную систему. Основными ее составляющими являются гидрофор и глубинный насос.

Устройство насосной станции для артезианской скважины предполагает наличие инструментов для работы:

• тонкого капронового шнура;
• змеевика для суглинистых почв;
• желонки для водоносного слоя;
• шнекового бура;
• лопаты;
• муфты;
• буровых ложек.

С помощью шнура хозяин измеряет общее расстояние от уровня воды до поверхности земли. Перед бурением необходимо приобрести схему, показывающую геологический разрез рабочего участка скважины.

Для колодца менее 20 м ставят насосную станцию, в которой обязательно наличие следующих важных узлов:

• всасывающей магистрали;
• водозабора;
• насоса;
• реле;
• водяного аккумулятора;
• мотора;
• манометра.

При использовании насосов для устройства водной скважины, следует учитывать их положительные качества, а именно:

• соответствие производительности с реальными показателями;
• экономичность;
• минимальное обслуживание;
• возможность эксплуатации при низких температурах.

У иных модификаций насосных станций могут возникать более серьезные дефекты в период эксплуатации:

• поломка реле;
• замерзание воды при низких температурах;
• высокий расход электроэнергии.

Требуется взвешенный подход к выбору насосной станции для артезианской скважины. Следует учитывать ее глубину.

Для устройства колодца глубиной менее 10 м, приобретают однотрубную установку, сокращающую срок монтажных работ. Для более глубоких буровых необходимо смонтировать двухтрубную станцию. Самые глубокие колодцы требуют установки иного дорогостоящего оборудования.

В качестве наружных работ при устройстве скважины следует выполнить монтаж насосной станции. Обсадную трубу, выступающую над поверхностью земли на высоту 1 м, укрывают от промерзания в зимнее время. Для укрепления насосной станции в цокольном помещении, приобретают такие инструменты и материалы, как:

• сварочный аппарат;
• стальные квадратные трубы;
• уголок;
• анкеры;
• болты;
• кирпич.

Станция устанавливается на легкий столик или возвышение из кирпича. Сварная конструкция закрепляется при помощи болтов. Для монтажа линий необходимо использовать эжектор.

В процессе его сборки и установки крепят особый фильтрующий клапан, без которого насосная станция не функционирует.

Устройство всех соединений в эжекторе должно быть герметичным.

Для двухтрубной станции ставят оголовок или отвод необходимого диаметра, приваренный к обсадной трубе. В колодце стыкуют водосбор с вертикальной трубой, отходящей от магистрали. Соединение закрепляют ключом, а эжектор монтируют в колодец. В месте выхода воды из насосной станции монтируют фильтры для очистки воды.

Правильно созданная водная скважина, оборудованная насосной станцией, обеспечит качественное снабжение загородного дома питьевой водой на долгие годы.

moyaskvazhina.ru

Подготовительные работы

Перед тем как приступать к бурению скважины, обязательно следует провести геологические изыскания. Для этого также стоит пригласить профессионалов. Дело в том, что работы по бурению шахт оплачиваются в зависимости от глубины последних (за каждый пройденный метр). Поэтому, конечно же, то место на участке, где вода подходит к поверхности ближе всего, поискать стоит. Найти специалиста, способного провести такие изыскания качественно, особого труда не составит. Обычно эту услугу оказывают сами компании, занимающиеся бурением шахт.

Виды скважин

Основных типов водозаборных шахт существует всего два:

• фильтрационные;
• артезианские.

Водоносные слои под землей располагаются неравномерно. Первый их уровень расположен чаще всего не слишком глубоко, в зависимости от местности, — в 15-50 м от поверхности земли, под песчаным пластом. Для забора такой воды бурится, соответственно, не слишком глубокая фильтрационная скважина. По-другому она называется шахтой “на песок”. Второй уровень подземных вод залегает под слоем известковых отложений. Располагается он на глубине до 120 и более метров. Скважины, предназначенные для забора такой воды, называются артезианскими.

В сравнении с фильтрационными шахты «на известняк» имеют массу преимуществ. Во-первых, вода в них гораздо вкуснее и чище. А во-вторых, поток из шахт этой разновидности бьет под напором. В большинстве случаев такая водозаборная скважина (фото ее можно видеть ниже) может эксплуатироваться даже и без использования насосного оборудования.

Но несмотря на все преимущества артезианских шахт, большинство хозяев загородных участков предпочитает использовать недорогой вариант «на песок». В эксплуатации такие шахты достаточно удобны и служат долго.

Водозаборная скважина: схема подачи воды в дом

Бурят шахты с помощью специальной техники. Диаметр скважины может быть разным. Но, конечно же, лучше заказывать шахту пошире (от 15 см). В этом случае и воды в ней будет больше. Для того чтобы стенки шахты не осыпались, после окончания бурения в нее устанавливается обсадная труба из пластика либо металла.

На следующем этапе обустраивается кессон. Так называют специальный «колодец» с бетонным дном и стенками, в котором в последующем устанавливается необходимое для перекачки воды в дом насосное оборудование. В холодных регионах кессон и его крышка обязательно утепляются с использованием минваты или пенополистирола.

От дома к кессону и к находящейся в нем обсадной трубе выкапывается траншея. В ней прокладывается магистраль, подсоединяемая к насосному оборудованию. Как и кессон, в холодных регионах при необходимости использования воды не только в летний, но и в зимний период труба в траншее утепляется.

Оборудование для скважины

Итак, как видите, само устройство водозаборной скважины не слишком сложное. Собственно, за перекачку воды из шахты в дом могут отвечать:

• глубинный скважинный насос;
• водозаборная станция.

Последний тип оборудования в использовании считается более удобным. Однако устанавливать станции допускается обычно только на не слишком глубокие скважины (до 20 м). В остальных случаях используются глубинные насосы. Наиболее популярными марками такого оборудования у нас в стране являются: отечественный «Водомет», украинский «Водолей» и итальянские «Педролло».

Правила эксплуатации

Иногда случается так, что пробуренная совсем недавно водозаборная скважина заиливается и прекращает эффективно выполнять свою функцию. Чаще всего такие проблемы доставляют хозяевам загородного участка шахты «на песок». Для того чтобы этого не происходило, следует соблюдать одно очень важное правило — скважина должна регулярно прокачиваться. Допускать простоя шахты нельзя. Даже если вода нужна не слишком часто, насос для откачки следует включать периодически. Делать это нужно обязательно. Ремонт скважины — удовольствие не из дешевых. В любом случае затраты на него будут намного большими, чем на использованное при прокачке электричество.

Правильная эксплуатация водозаборных скважин предполагает также выбор наиболее подходящего оборудования. Так, к примеру, не стоит приобретать для шахты роторный насос. Его использование сильно ускоряет заиливание. Лучше купить современную вибрационную модель. Разумеется, сама обсадная труба должна быть закрыта сверху (герметично). Любой попадающий в скважину мусор также способствует ее быстрому заиливанию.

Ну и, конечно же, при эксплуатации шахты следует следить за тем, чтобы поблизости от нее не появлялись никакие свалки или выгребные ямы. Просачивающаяся в грунт грязь легко может попасть в саму скважину или в водоносный слой.

Особенности ремонта

Но что же делать, если водозаборная скважина все-таки заилилась? Конечно же, своими силами в данном случае обойтись удастся вряд ли. Для очистки скважины придется вызывать специалистов. Эту услугу также обычно оказывают компании, специализирующиеся на бурении шахт.

Собственно, сам ремонт водозаборных скважин может производиться тремя способами:

• прокачкой;
• промывкой;
• продувкой.

В первом случае из шахты выкачивается сразу вся вода вместе с илом. Сливают ее в любое удобное место. Промывка осуществляется путем помещения в скважину колонны труб и подачи через них сильного напора воды. Примерно так осуществляется и продувка. Однако в данном случае водозаборная скважина прочищается с использованием воздуха.

Если шахта заилилась, а денег на вызов специалистов нет, в качестве временной меры можно использовать и самостоятельную прокачку. В этом случае обычно применяется какой-нибудь недорогой насос. К примеру, можно воспользоваться хорошо известным всем дачникам оборудованием «Малыш». Взболтать ил в скважине можно, если просто несколько раз опустить и поднять сам насос на тросе.

Вывод

Таким образом, решить проблему водоснабжения загородного дома очень легко – путем бурения скважины. Однако, для того чтобы шахта работала стабильно, а ее дебет долгое время оставался высоким, нужно, конечно же, соблюдать правила ее эксплуатации — не допускать простаивания и использовать для откачки воды современное вибрационное оборудование.

businessman.ru

Правильный выбор

Существует множество конструктивных особенностей водозаборных скважин. При правильном выборе конструкции можно определять их характеристики:

• цену скважины;
• ремонтопригодность;
• качество проводимых работ;
• дебит;
• качество воды, которая добывается из скважины.

Конструкция скважины зависит от особенностей участка местности, где будет осуществляться бурение. Также выбор зависит от необходимого дебита.

Стоит рассмотреть подробнее, как такие факторы влияют на качество воды и каким образом их следует учитывать.

Основные элементы

Среди главных составляющих скважины стоит выделить забой, обсадную колонну и др. Каждую из этих деталей стоит рассмотреть более внимательно:

• Устье – представляет собой начало скважины. Оно образуется вертикальной трубой, которая надежно зацементирована.
• Забой – является дном ствола скважины.
• Ствол. Внутри него располагаются обсадные колонны.
• Цементное кольцо – представляет собой затвердевший бетон, который была закачан в кольцо между обсадной колонной и стволом. Он выполняется для повышения герметизации конструкции.
• Фильтр – является необсаженным участком скважины.

Бетонные кольца и обсадная колонна вместе образуют крепь. Достаточно интересной является конструкция артезианской скважины.

Обсадные колонны

Обсадная колонна представляет собой систему специальных труб. Такие элементы могут быть первыми и последними. Их отличают функциональные возможности. Обсадные колонны предназначаются для одной цели – изолировать стенки скважины при бурении от различных внешних воздействий. Прежде всего, учитывается давление на скважину. Чтобы кольцевое пространство было надежно изолировано, следует залить жидким бетонным раствором промежуток, который находится между обсадными колоннами.

Существует особое деление обсадных колонн по назначению. Каждый вид таких изделий стоит рассмотреть подробнее. Они обладают определенными преимуществами и недостатками, которые стоит учитывать.

Кондуктор

Кондуктором называется колонна обсадных труб, которые предназначаются в целях защиты пресной воды от загрязнения. Также их используют при подготовке к установке следующих обсадных колонн.

Кондуктор обычно монтируют в землю на глубину до 100 м. Максимальным показателем погружения является глубина 600 м. Такие изделия обладают диаметром от 177 до 508 м. Кондуктор подвергается опрессовке.

Промежуточная обсадная колонна

Такие изделия используются для разделения различных зон, имеющих разные условия бурения. Промежуточные колонны разделяют на несколько видов:

• хвостовики – такие изделия обычно используются для фиксации только необсаженных участков скважины;
• сплошные – ими перекрываются участки конструкции от устья до забоя;
• летучки – представляют собой специальные колонны, которые используются только в целях перекрытия определенного интервала.

Спуск обсадных колонн, а также крепление скважин при помощи хвостовиков оказывается более выгодным решением, чем спуск более массивных обсадных колонн. Кроме того, таким образом можно существенно упростить конструкцию, а также снизить стоимость работ по бурению.

Направление

Направление представляет собой одну трубу или определенный интервал труб, которые предназначаются для крепления приустьевой части колонны. Благодаря такому элементу конструкция водозаборной скважины защищается от разрушения и размыва. Кроме того, эта деталь используется в целях циркуляции воды.

Существуют определенные различия между удлиненным и шахтовым направлением. Последнее устанавливают всегда. Деталь имеет длину от 3 до 10 м. можно установить одно направление или несколько.

Направление опускают в глиняный слой. Трубы, которые используются для направления, не опрессовывают.

Также можно выделить эксплуатационную колонну, которая служит для разъединения нужных горизонтов от других пород.

Диаметр обсадных колонн начинают проектировать с эксплуатационной колонны. Работы ведутся изнутри. Опираясь на нужный дебет скважины, необходимо выбрать диаметр колонны. Благодаря этому определяется диаметр бурения. Если увеличить этот показатель, можно будет использовать оборудование большей производительности. Также следует учесть, что такое решение позволит облегчить проведение ремонтных работ. Конструкция эксплуатационной скважины отличается простотой, что позволяет соорудить ее за короткий промежуток времени.

bouw.ru

От чего зависит конструкция скважины?

От правильного выбора конструкции гидротехнического сооружения зависят следующие характеристики:

• производительность скважины;
• качество и свойства получаемой воды;
• простота и удобство обслуживания и ремонта скважины;
• стоимость конструкции.

На выбор той или иной конструкции скважины влияет желаемая производительность сооружения, глубина залегания водного пласта, особенности грунта, в котором будет выполняться бурение.

Разновидности водозаборных сооружений

В зависимости от гидрогеологических особенностей местности может сооружаться одна из следующих разновидностей скважины:

1. Гидротехническое сооружение с одинарной обсадной трубой. При этом обсадная труба выполняет функции эксплуатационной обсадки. Такие конструкции сооружаются при неглубоком залегании воды (не более 35 м) в песчаных грунтах. Для уменьшения расходов на сооружение скважины можно использовать пластиковые обсадные трубы. Они должны заглубляться в водоносный горизонт не менее чем на 2 м.

Совет: чтобы увеличить производительность скважины, можно углубить колонну. Однако при этом мощность водоносного слоя должна быть достаточной.

2. Конструкция с одинарной обсадной колонной и фильтровальной или эксплуатационной пластиковой трубой. Эта разновидность сооружений называется скважина на песок. Она может сооружаться в устойчивых и неустойчивых грунтах. В устойчивых породах срок службы стальной обсадной колонны увеличивается.

Важно: такое сооружение рекомендуется делать для скважин сезонного использования, поскольку полностью исключается риск заиливания сооружения.

3. Гидротехническое сооружение с одинарной обсадной колонной и открытым участком. Такая конструкция обычно используется для скважин на известняк небольшой глубины. При этом труба проходит через рыхлую породу и упирается в известняковый слой. Затем ниже известняка идёт открытый участок на глубину не больше 10 м.
4. Артезианская водозаборная скважина с эксплуатационной колонной из пластика. Её конструктивное строение такое же, как и во втором варианте, только такие сооружения устраиваются на водоносных слоях, где воды находятся под напором.
5. Артезианское сооружение с двойной обсадной колонной. При низком давлении воды в горизонте выполняется конструкция, в которой стальная обсадная труба проходит через все породы до водоносного горизонта, а в сам горизонт заглубляется другая труба.
6. Артезианское гидротехническое сооружение с несколькими обсадными колоннами и кондуктором. Такие конструкции возводятся на местности со сложной геологией, где есть плывуны и неустойчивые породы. Самый большой диаметр делается у первой трубы. Обсадной элемент является направляющим для всех остальных.

Внимание: в любом гидротехническом сооружении проводится затрубная цементация. Это нужно для защиты стальной обсадной колонны от коррозии, а также для предотвращения попадания загрязнённых грунтовых вод в сооружение.

Охранные зоны скважин

Любое гидротехническое водозаборное сооружение имеет три пояса санитарно-охранных зон. Они позволяют уберечь водозабор от загрязнителей различного происхождения. Каждый из поясов имеет свои размеры и назначение:

1. Первая охранная зона – это окружность, радиус которой равен 15-60 м. Этот пояс должен быть огорожен забором. В этом кольце нельзя возводить никакие сооружения, кроме тех, которые нужны для эксплуатации водозаборного сооружения.
2. Вторая охранная зона позволяет защитить источник от бактериального загрязнения. В пределах этой зона запрещено размещать объекты, которые представляют потенциальную угрозу с точки зрения бактериального загрязнения. К таким объектам относятся выгребные ямы, септики, навозные ямы, другие локальные очистные приспособления. Радиус этой зоны рассчитывается по специальной формуле и зависит от особенностей местности и глубины залегания вод.
3. Назначение третьей зоны в защите сооружения от химического загрязнения. В пределах этого кольца запрещено строить склады горюче-смазочных веществ, ядохимикатов, а также хранилища для удобрений. Радиус зоны также рассчитывается по формуле и зависит от разных факторов.

Особенности строительства водозаборного узла

Монтаж водозаборного узла предполагает строительство следующих элементов и составляющих деталей конструкции (в зависимости от назначения скважины, некоторые приспособления могут не использоваться):

• Для очистки воды от вредных примесей выполняется монтаж системы водоподготовки.
• Чтобы хранить содержимое скважины, прошедшее процесс фильтрации, понадобится установить резервуар чистой воды.
• Для обеспечения подачи чистой воды потребителям выполняется монтаж насосной станции 2-го подъёма. Также эта конструкция позволит поддерживать правильное давление в сети. Эта конструкция нужна только для скважин, обеспечивающих водой целые посёлки, крупные предприятия и фермерские хозяйства.
• Также для скважин, обеспечивающих водой посёлки и крупные предприятия, понадобится установить пожарные насосы, которые будут выполнять подачу воды для нужд пожаротушения.
• Для контроля функционирования оборудования и определения расхода воды понадобится установить контрольно-измерительное оборудование.
• Необходимая автоматика позволит скважине работать в автоматическом режиме.
• Дренажная система нужна для сброса воды, промывающей фильтры. Она понадобится для водоотведения в случае подтопления ВЗУ или переполнения РЧВ.

Резервуары для хранения очищенной воды можно размещать под открытым небом, а остальные элементы водозаборного узла размещаются в специальном временном или капитальном строении.

Необходимая документация

Сооружение скважины значительной глубины (более 50 м) требует получения лицензии. Лицензированием занимаются специальные комиссии, для которых нужно собрать пакет документов. Обычно это долгий и трудоёмкий процесс, занимающий от 6 мес. до года.

Для получения лицензии на скважину вам понадобится собрать следующие документы:

• Для начала нужно получить разрешение на геологическое изучение недр с целью обеспечения водоснабжения того или иного объекта. Важно точно следовать условиям, описанным в документе.
• Затем необходимо произвести регистрацию работ в соответствующих инстанциях.
• После ознакомления с фондовым материалом нужно получить техническое задание на проведение работ.
• Далее разрабатывается проект на поиск и исследование содержимого недр для обеспечения водоснабжения объекта.
• Проект должен пройти геологическую экспертизу.
• Далее выполняется согласование проектной документации в соответствующих органах.
• Теперь можно проводить работы, описанные в проекте.
• Проводятся опытно-фильтрационные изыскания.
• Далее оцениваются объёмы запасов воды, и проводится оценка её качества (химико-бактериологические исследования). Также осуществляется наблюдение за подземными водами. Выполняются исследования воды на радиоактивность.
• Проводится сбор показателей динамического уровня воды в скважине (дебет сооружения) и данных о техническом состоянии. Составляется отчёт об оценке запасов водоносного горизонта.
• Выполняется проект санитарно-защитных зон гидротехнического сооружения.
• Получение санитарного эпидемиологического заключения. Для этого необходимо обратиться в Роспотребнадзор.
• Авторский надзор за выполнением работ.
• Экспертиза. Получение лицензии и регистрация скважины.

vodakanazer.ru