Принцип работы скважины

Источником воды – технической, а порой и питьевой, на дачном участке является не водопровод, а колодец или скважина. Экономичность такого решения очевидна: поставка воды не зависит от работы коммунальной службы, да и качество, нередко, у колодезной воды выше. Поэтому и разберем принцип работы скважины для воды, типы насосов.

Предпочтение отдается скважине, так как последняя заглубляется в водоносный слой куда сильнее и от сезонного колебания уровня грунтовых вод не зависит. Водозаборная скважина – вертикальное углубление с круглым сечением. Глубина выработки зависит от назначения и глубины залегания водоносных слоев. Задачей ее является накопление воды из слоя и подача на поверхность.

Как работает скважина на воду

Вода в скважине, как и в колодце, находится на уровне или чуть выше уровня воды в водоносном слое. Для ее подачи наверх устанавливается насос.


Принцип работы скважины

Выработка укрепляется обсадной трубой: в противном случае грунт со стенок будет осыпаться, и скважина быстро перестанет функционировать. В качестве обсадной используются стальные, асбестоцементные и пластиковые трубы.

В нижней части трубы формируется фильтр. Для этого внизу обсады высверливаются или выжигаются отверстия, а затем перфорированная часть оборачивается фильтровальной сеткой. Выпускаются и специальные перфорированные обсадные трубы.

Принцип работы: схема и из чего состоит

Схема работы скважины выглядит так:

  • Вода из водоносного слоя через фильтр попадает в скважину;
  • Насос при включении нагнетает воду по водонапорной трубе;
  • Вода подается наверх в приемник и перемещается по водопроводу.

Схема может видоизменяться в зависимости от того какой насос выбран – погружной или поверхностный, оборудуется ли зимний водопровод и так далее. О принципе бурения скважин на воду читайте тут.


Диаметр устройства

Диаметр скважины зависит от двух главных факторов: типа насоса, который предполагается установить и количества воды. Стоимость работ по бурению тоже следует учитывать. Чтобы понять, как устроен насос, смотрите чертежи ручного насоса для скважины в этом материале.

Диаметр скважины рассчитывается следующим образом: диаметр насоса, плюс 4 мм по периметру для погружения, плюс толщина стенок трубы.

  1. Объем воды – определяется по среднему количеству воды на каждого потребителя: члены семьи и оборудование. В среднем это составляет около 3 куб. м в час. В этом случае глубина скважины составит не более 50 м, а диаметр – не менее, чем требуется для погружного насоса – от 75 мм. Если потребление воды составляет более 8 куб м, нужен насос более мощный, а, значит, и труба более объемная. Чем больше диаметр скважины, тем значительнее фильтрующая часть обсады, а, значит, и больший объем воды можно получить.
  2. Тип насоса – большинство погружных насосов имеют диаметр в 100 мм. Это означает, что параметр трубы должен составлять 110 мм, а диаметр скважины сумму 110 мм и удвоенной толщины стенки. Для трехдюймового насоса – 75 мм, достаточно трубы в 90 мм. Еще один вариант – самовсасывающий насос, для работы которого достаточно минимального размера выработки – 50 мм. Глубина при этом невелика – 8–9 м. Малый диаметр скважины имеет еще один эксплуатационный недостаток – сложности с очисткой. При столь малых размера выбор способа прочистки очень ограничен.
  3. Стоимость – чем больше диаметр скважины, тем дороже ее устройство. Оптимальный вариант рассчитывается как компромисс между требуемым объемом воды и финансовыми возможностями.

Если у вас есть огород, вы можете организовать полив из скважины. По ссылке перечислены виды водяных насосов.

Датчики уровня воды и водяные насосы

Для насоса наибольшую угрозу представляет перегрузка. Возникает она при «сухом ходе», то есть, при попытке включить насос без воды. При ее отсутствии мотор быстро перегревается, и в лучшем случае, отключается.

Чтобы избежать таких ситуаций, скважины оборудуются датчиками уровня воды.

  • Поплавковый выключатель – состоит из реле уровня, и поплавкового датчика. Реле регулирует работу клапанов и пускателя прибора, а поплавок фиксируется на определенном уровне – последний рассчитывается исходя из типа и размера насоса. При уменьшении уровня воды ниже датчика, размыкается электрическая цепь, и насос не включается. Опытные дачники собирают механическую версию устройства буквально из чего попало. На дощечке закрепляется замыкающий цепь и рычаг, поплавок на леске опускается на воду, а скользящий грузик-противовес фиксируется на уровне рычага. При понижении уровня воды, опускается поплавок, а грузик поднимается – рычажок поворачивается и размыкает цепь.

  • Датчик давления – регистрирует давление на выходном патрубке. Менее эффективный способ, так как аппарат отключается только после регистрации режима «сухой ход», а для запуска насоса после отключения необходимо вручную заполнять его водой.
  • Датчик протока – монтируется в проточной части насоса. При нормальном давлении воды лепестковый клапан отжимается, магнит на его обратной стороне замыкает герконовое реле и насос запускается. Если напор воды снижается, подпружиненный лепесток разжимается, магнит удаляется от реле и цепь размыкается.

В некоторых случаях скважины функционирует без датчиков. Например, когда за работой насоса наблюдает персонал, у скважины очень высокий показатель дебита и так далее. Скорее всего, вам понадобятся автоматические насосы для скважин. Однако иногда используется ручной водяной насос для скважины. Также читайте, какой нужен насос для скважины 2 дюйма.

Виды

Различия между типами скважин обусловлены глубиной залегания водоносного слоя и тем качеством воды, которое желают получить устроители колодца. На схеме – виды скважин на воду:

  • Абиссинский колодец – простейший вариант забивной скважины. Возможен на участках, где водоносный пласт имеет небольшую глубину – до 12 м. Качество воды целиком зависит от строения почвы на участке. Скважину разрешается бурить на участке, при необходимости – даже в подвале дома.
  • Песчаная скважина – добывает воду из более глубоких водоносных слоев – до 50 м. Устраивается в случаях глубокого залегания водоносного пласта, или при желании получить более качественную питьевую воды из второго или третьего слоя. Как правило, вода тем чище, чем глубже расположен водоносный слой.

  • Артезианская скважина – оборудуется при добывании воды из водоносного известнякового пласта. Фильтры в этом случае не нужны.

Принцип работы скважины

Скважина бурится между двумя водоупорными слоями, при вскрытии пласта вода поднимается значительным выше водоносного слоя и даже фонтанирует. Артезианская скважина характеризуется большим притоком воды – дебитом и длительным сроком эксплуатации. Самостоятельно пробурить ее нельзя, так как глубина залегания известнякового слоя составляет от 30 до 200 м. Узнайте, можно ли из колодца сделать скважину.

Источник: 2Gazon.ru

Понятие конструкции и основные элементы скважины


Конструкция для скважины – это набор элементов почвенной выработки с диаметром в поперечнике, значительно меньшим их длины, обеспечивающим долговечное и надежное создание канала между поверхностью земли и вскрытым глубинным пластовым флюидом. Основное назначение скважинного канала – геологоразведка и оценка подземных ресурсов, исследование структуры разреза, поддержание давления рабочего пласта, контроль эксплуатации месторождений, добыча природных ресурсов.

Скважины делят на следующие составные части:

  • Ствол скважины – почвенная выработка, в которой расположены обсадные и фильтрующие трубы.
  • Устье – начало скважинного ствола из отрезка трубы, закрепленного на поверхности земли.
  • Забой – нижняя часть скважинного канала, дно.
  • Цементирующее кольцо – цементно-песчаная смесь, накачанная в пространство между стенками ствола и обсадной трубы, выполняет функции герметизации и упрочнения скважинного канала.

Конструкция скважины на воду

Рис. 2 Схема скважины

  • Фильтр – нижний участок скважинных обсадных труб, погруженный в пласт с добываемым ресурсом. В качестве фильтра используют часть ствола без обсадных труб, на дно которого помещает мелкозернистый гравий или специальное фильтрующее устройство.

  • Обсадная колонна – соединенные вместе и погруженные в ствол обсадные трубы, нужна для изоляции скважинного канала от земляной породы ствола. Обеспечивает эффективную и надежную эксплуатацию скважины, предотвращая  попадание в канал почвы и защищая его от внешнего давления.

В нефтегазодобывающей промышленности используют промежуточные обсадные колонны, служащие для разделения несовместимых геологических зон, требующих различных режимов бурения скважинного канала. В буровой отрасли применяют следующие промежуточные скважинные колонны:

  • Сплошные. Полностью перекрывают весь ствол независимо от расположения основного интервала.
  • Хвостовики. Колонны, предназначенные для крепления только необсаженного интервала скважины с частичным перекрытием основного.
  • Летучки. Специальные промежуточные обсадные колонны, служащие только для закрытия дефектных промежутков основной колонны без учета следующих обсадных колонн.

Артезианская скважина

Рис. 3 Разрез скважины

Водоносные слои

Она у нас под ногами и размещается в слоях различной глубины залегания.

Принцип расположения водоносных слоев
Рис.1. Принцип расположения водоносных слоев

Ближайший к поверхности источник жидкости называют «верховодкой». Она располагается на глубине 5 – 9 метров, часто ближе. Количество воды в таких слоях зависит от погодных условий, в засушливое время она может уйти совсем. Поскольку фильтрующий грунта слой незначителен, в такой жидкости может присутствовать много загрязнений и растворенных веществ от удобрений или близлежащих ферм. Использовать такую воду рекомендуется только для технических нужд, при необходимости личного потребления ее обязательно нужно кипятить.

На горизонтах 9 – 15 метров часто метров часто можно найти грунтовую воду, лучшего качества с достаточными потребительскими свойствами.

Для забора жидкости с этих слоев применяются колодцы (на верховодке) или неглубокие скважины песчаного горизонта.

Самым глубоким источником живительной влаги является артезианский горизонт с глубиной залегания от 30 до 200 метров. Он может поставлять воду высокого качества с отличными потребительскими свойствами, по вкусу не уступающую родниковой. Для забора жидкости с таких глубин бурят артезианские скважины, имеющие свои конструктивные особенности.

Принцип работы скважины на воду

Скважину монтируют для забора воды из подземных водных источников, при этом проводят следующие операции:


  • Производят бурение почвы, используя различное оборудование и инструменты в зависимости от глубины, вида водозаборного источника и особенностей строительства скважин в данном районе.
  • В полученный канал до водоносного горизонта опускают обсадные трубы с фильтром на конце, соединенные между собой в монолитную колонну посредством резьбового соединения.
  • Производят подъем воды с использованием ручных или электрических насосов для скважины поверхностного и погружного типа, подключенных к водопроводной линии при помощи труб.
  • Поступающую в дом воду накапливают в водозаборной емкости большого объема, расположенной на верхних этажах или организуют автоматическую систему подачи воды при помощи приборов.

Вращательный способ ручного бурения скважин на воду

Этот метод немного сложнее забивного (ударного). Но он более эффективный. Позволяет установить в скважине обсадные трубы диаметром 126, 132 мм и более. В них можно опустить погружной насос. Тогда глубина бурения будет не ограничена с точки зрения высоты подъема воды, так как напор погружных насосов для скважин равен 60 метров и более.

Шнек бур для вращательного ручного бурения
Шнек бур для вращательного ручного бурения

На рисунке видим бур, который врезается в землю при его вращении. После того, как шнек полностью войдет в грунт, сверху его наращивают бурильной трубой при помощи резьбового соединения. После каждого углубления скважины на длину шнека, его достают на поверхность, для снятия налипшей земли. Тем самым формируется ствол скважины, свободный от песка и глины.

Шнек вращают два человека, которые ходят вокруг устья скважины. При небольшой проектной глубине бурильные штанги со шнеком можно доставать вручную. Для достижения большой глубины необходимо использовать вышку и лебедку. Вышка может быть самодельной – тренога из деревянных стоек. Высота должна быть больше длины бурильной штанги.

Нужная глубина скважины достигается, когда поднимаемый грунт станет мокрым. После этого в скважину опускают обсадные трубы (металлические или пластиковые). Они укрепляют стенки скважины, предотвращают обвал грунта, изолируют водозаборный горизонт от грязных поверхностных вод. Нижняя труба обсадной колонны – фильтр. Во внутрь можно опустить погружной насос, который по шлангу или по трубам будет подавать воду потребителю.

Устроение скважины для воды

Скважина — это общее наименование горных выработок круглого сечения, у которых диаметр намного меньше глубины. Под «скважиной на воду» обычно подразумевают искусственное вертикальное отверстие в земле для добывания этого ресурса. Ещё их называют трубными колодцами по аналогии с традиционными шахтными колодезями.

Водяные скважины бывают:

  • Устроение скважины для водыАбиссинские, глубиной до 30 м. Их тонкая обсадная (она же и питающая) труба с фильтром забивается в землю на нужную глубину. Их предназначение такое же, как и у пробурённых вручную песчаных колодцев.
  • На песок ручного бурения, глубиной до 40 м. Бурятся вручную ударно-канатным методом. Устанавливаются как в напорные, так и в безнапорные водоносные слои для получения технической и питьевой воды.
  • Машинного бурения, глубиной до 80 м. Проходятся буровыми установками до песчаных или иных водоносных слоёв, доступных в данной местности. Как правило, этот метод используют, когда хотят получить чистую питьевую воду.
  • Артезианские, большой глубины — свыше 100 м. Сооружаются специальными буровыми установками для получения в больших количествах исключительно чистой питьевой или минеральной воды.

Традиционные шахтные колодцы тоже можно в некотором приближении считать разновидностью скважин. Их бурят с помощью специальной установки или копают вручную.

Колодцы сооружают там, где есть родники — в местах выхода на поверхность чистых подземных вод. Либо роют до песчаного водоносного слоя. Глубина колодца обычно 4–12 м.

Особенности конструкции

Все скважины устроены одинаково, некоторые отличия будут иметь только те из них, которые пробурены в скальных породах. Устройство скважины на воду, схема которой приведена на рисунке 2, похоже на конструкцию того же классического колодца. Имеет такое устроение:

  1. Пробурённое в грунте отверстие обсаживается трубой для укрепления его стенок и отсечения вышележащих грунтов и вод.
  2. Особенности конструкции скважиныЗабой трубы (нижний конец) должен находиться в водоносном пласте, из которого вода поступает в резервуар обсадной колонны и образует в нём столб определённой высоты. Толщина используемого водоносного пласта должна быть не меньше, чем длина фильтра.
  3. В нижней части обсадки устанавливают фильтр, соответствующий фракции наполнителя слоя-водоноса. Для скважины на песок фильтрующий элемент — это мелкая сетка. В глубоких артезианских колодцах фильтр не нужен вовсе.
  4. Фильтр может быть как внешним, сделанным снаружи обсадной трубы непосредственно возле её забойной части, так и внутренним (погружным). В последнем случае он выходит из нижнего края трубы и располагается в водоносном слое.
  5. Верхняя часть готового колодца (устье) оснащается соответствующим его назначению образом. Это может быть: оборудование кессона, колонки, подземный вывод трубы от погружного насоса в дом и установка наружного электрического или ручного насоса. Вода снизу подаётся с помощью питающей трубы, опущенной внутрь обсадной колонны.
  6. На поверхности между трубой обсадки скважины и землёй ставится глиняный замок. Это не позволяет загрязнителям с поверхности проникать в глубину скважины с наружной части трубы. На устье ставится защитный оголовок (рис. 1, 2).

Иногда в каменистых грунтах бурят колодцы без обсадки. Оборудуются и работают они так же, как и обсаженные. Общая схема проходимых при бурении грунтов показана на рисунках 1 и 3.

Основные компоненты

Самыми важными компонентами трубного колодца являются обсадная труба и фильтр. Пробурённую и обсаженную скважину с фильтром после прокачки и определения дебита можно считать практически готовой.

Обсадные трубы бывают пластиковые или стальные и состоят из сегментов, которые могут иметь резьбовое или сварное соединение. В любом случае оно должно быть прочным и водонепроницаемым. Недопустимо использование резьбовых муфт или толстых сварных швов — их выступающие наружу части будут препятствовать погружению трубы в грунт.

Внешний фильтр

Рис.1

Погружной фильтр

Рис. 2

И стальные, и пластиковые трубы имеют свои преимущества и недостатки. Поэтому иногда для обсадки используют обе трубы – стальную снаружи и пластиковую внутри.

Внешний фильтр (рис.1) изготавливается на околозабойной части обсадной трубы. Для этого в ней сверлятся или прорезаются отверстия, поверх которых на трубу наматывается нержавеющая проволока, а на неё — мелкая сетка из не окисляющегося в воде материала.

Погружной фильтр — отдельное изделие, каркасное или изготовленное из части трубы меньшего сечения, чем внутренний диаметр обсадки. Изготавливается так же, как и наружный. В верхней его части монтируются уплотнительные кольца (сальники) для предупреждения попадания песка снизу во внутренний резервуар колонны. Верхняя часть фильтра остаётся в трубе при его установке, а фильтрующий элемент выходит из обсадной колонны и пребывает в песке (рис. 2, 3).

Предпочтительнее применять внутренний погружной фильтр. В отличие от наружного, его можно вытащить при проведении капитального ремонта. К тому же он не засоряется в процессе заглубления обсадки при бурении.

Для работы наружного ручного или электрического водяного насоса применяется питающая труба с обратным клапаном в нижнем окончании. Её сечение меньше, чем у обсадки, и должно соответствовать характеристикам насоса.

При оборудовании колодца погружным насосом в качестве питающей может применяться труба или шланг с обратным клапаном или без него.

На обустройстве скважины не стоит экономить. От качества обсадки с фильтром зависит её срок службы и эффективность. Так, пластиковая обсадная труба обойдётся дешевле стальной, но из-за меньшей прочности её нельзя использовать там, где есть риск смещения грунта или плывуны.

Устройство скважины на воду

Самая простая скважина – пробуренная своими руками. Владельцы участков знают хорошо основные способы бурения:

  • Ударный способ. Забивание трубы в землю;
  • Вращательный способ. Трубы вращаются по часовой стрелке. На конце имеется шнековый бур, который по мере вращения углубляется в землю.

Рассмотрим ударный способ.

Процесс ручного ударного буренияПроцесс ручного ударного бурения

Копьевидный наконечник – стальной конус, выточенный на токарном станке. Его наибольший диаметр должен быть немного больше диаметра труб. Наконечник приваривают к фильтру, который делают из трубы диаметром 33 – 60 мм, длиной 1 метр. В трубе этой сверлят множество отверстий диаметром 6 – 10 мм. Или дырки прорезают сваркой. Через них вода из пласта будет поступать в трубы.

Для улучшения фильтрующих свойств, перфорированную трубу обматывают сеткой из нержавейки с мелкими ячейками. Если нет сетки, то можно намотать на трубу плотно проволоку из нержавейки. Наконечник и трубы должны быть из нержавеющей стали. Хотя многие применяют и обычные железные трубы. Их хватит лет на 10 – 15.

На рисунке показана бабка, которую поднимают на максимально возможное расстояние при помощи веревки, перекинутой через блоки. Затем бабку отпускают, и она под действием силы тяжести падает вниз, ударяя по хомуту, установленному на трубе. Под действием этого удара колонна труб заглубляется в землю. Этот процесс продолжается, до тех пор, пока хомут под бабку не дойдет до земли.

Иногда не применяют верхний хомут с блоками. Бабку поднимают руками и бьют ею по хомуту под бобок. После углубления первой трубы, на верх наращивают следующую трубу. И так до проектной глубины, которая обычно не превышает 10 метров. На большую глубину забивным способом не бурят, так как откачивать воду вакуумным насосом с глубины больше 10 м невозможно.

Канатно-ударное бурение скважин

Скважина на песок

Скважина «на песок» самый простой вариант добычи воды после колодца и открытого водоёма. Она представляет собой тонкую трубу (d −100 мм), погруженную в грунт на глубину 15-30 м. На конце трубы находится сетка из нержавеющей стали, выполняющая роль фильтра.

Скважина на песок

Свое название скважина получила от основного требования — водоносный слой должен находиться в песке или в песчаных смесях. Это условие не столько технологии, сколько возможностей. Сквозь рыхлый субстрат воды будет проходить легко, поэтому можно обойтись простым насосом.

Скважина своими руками

На каждом земельном участке должна быть своя скважина. Вода из этой скважины будет чище и полезнее, чем из центрального водоснабжения. Пробурить скважину можно при помощи специализированных предприятий или самому. Второй способ даст незабываемые впечатления, новый опыт и сэкономит средства. Скважина обойдется в 5 – 7 тысяч рублей. В стоимость войдут трубы, наконечник, хомуты.

Для начала нужно определиться с глубиной скважины. Обычно соседи знают, где вода, на какой глубине. Если этих знаний нет, то придется искать воду самому. То есть бурить разведочную скважину. Нужно дойти до песчаного слоя. Редко встречаются места, где нет водоносных пластов. Обычно, вода есть. Если применять вращательное бурение, то после каждого подъема шнек-бура, по земле, налипшей на нем, видно есть ли вода.

Если применять ударный метод бурения, то песчаный пласт будет виден по ходу бурильной колонны, после каждого удара бабки. Если конусный наконечник находится в глине, то углубление будет медленным. Если же достигнут песок, то углубление с каждым ударом будет существенно больше. Вода находится в песчаных пластах. Пройдя 1 м в песке следует остановиться, так как длина фильтра равна 1 м.

Далее ставим наверху вакуумный насос и тогда уже будет точно известно о наличии воды. Если воды нет, то пробиваемся ниже, под следующий глинистый пласт, который определяется резким замедлением бурения. Цикл повторяем до глубины 10 м. Ниже этой глубины забивать трубы нет смысла. В этом случае нужно перейти на вращательный способ бурения.

Бурение скважины своими руками

, для нас это очень важно:

Выводы и полезное видео по теме

Ролик наглядно представит процесс бурения скважины вручную с установкой обсадки и фильтра в обсадную трубу:

Каждый вид скважины на воду имеет свои преимущества и собственные недостатки.

Теперь, когда вы получили представление о виде скважин, их устройстве и методах сооружения, вам будет проще сделать выбор в пользу той или иной конструкции, исходя из особенностей вашего участка и из собственных финансовых возможностей.

Если вам доводилось бурить скважину собственными руками, расскажите нам о том, насколько сложен или прост был процесс в исполнении. Пишите, пожалуйста, в расположенном ниже блоке. Задавайте вопросы, делитесь впечатлениями, размещайте снимки по теме статьи.

Артезианская скважина

Артезианская скважина — это самый трудоёмкий, дорогой и в тоже время надёжный способ поднятия воды на поверхность. При этом вода достаётся из слоёв, где залегает известняк. На такую глубину обычно загрязняющие вещества не проникают. Такая скважина часто имеет несколько обсадных труб и распределяюще-запирающие устройства типа оголовка, кессона и адаптера.

Недостатки

Недостатком артезианской скважины скважины является не только цена бурения на большую глубину и необходимость оформлять разрешение, но и непредсказуемость минерального состава воды. Чаще всего вода имеет низкий уровень минерализации.

Но всегда есть вероятность добуриться до залежей с «минералкой», обладающей кислой или щелочной реакцией.

Сложность скважины зависит от того, на какую глубину бурить. На глубине 50-100 метров необходимо установить обсадную трубу диаметром 133 мм. Внизу, от известкового слоя вверх, должна располагаться вторая труба с меньшим диаметром (125 мм), в которой находится насосное оборудование. На глубину от 100 метров необходимо уже устанавливать телескопические колонны. Они составляются из труб с постоянно уменьшающимся диаметром в интервале от 133 до 125 мм.

Скважина артезианская

В артезианской скважине вода поднимается под собственным напором до середины или 2/3 конструкции, поэтому на данной глубине и нужно устанавливать насосы.

Скважины делятся на однотрубные и имеющие дополнительные трубы. В последнем случае внутри металлической трубы, забитой до известкового слоя, помещается более тонкая труба пластиковая. Именно эта труба и входит в грунтовые воды. При неустойчивом грунте скважину нужно оснастить кондуктором. Это дополнительная труба, которая существенно шире обсадной трубы. Она устанавливается сверху в целях защиты обсадной трубы от чрезмерного давления. Когда артезианская скважина будет полностью готова к работе, необходимо установить кессон и оголовок.

Источник: arbolit.org

Принцип работы скважины

Как и в колодце вода в ней находится в водоносном слое. С помощью установленного насоса она подается наверх. Для укрепления выработки монтируют обсадную трубу, в качестве которой используют пластиковые, стальные, перфорированные или асбестоцементные изделия. Если этого не сделать, тогда со стенок грунт начнет осыпаться, из-за чего скважина впоследствии перестанет функционировать.

Скважина имеет следующую схему работы:

  • Из водоносного слоя подается вода, которая сначала проходит через фильтр, а потом уже попадает в выработку круглого сечения;
  • Включенный насос нагнетает жидкость по водонапорной трубе;
  • После чего вода поступает в приемник и перемещается по водопроводу.

Хотя схема может меняться, все зависит от типа используемого насоса.

Разновидности буровых выработок

Принцип работы скважиныАбиссинский колодец ― это забивная скважина, которая является самым простым вариантом. Чтобы ее обустроить на участке водяной пласт должен иметь глубину до 12 метров. Качество воды в ней зависит в основном от строения почвы. Такую выработку при необходимости можно устроить в подвале.

Песчаная скважина, схема которой пользуется большим спросом, подходит лишь для личного пользования. Вода из нее по своим свойствам характеризуется как техническая, поэтому используется только для купания или полива огорода. В среднем водоносные слои в этой скважине залегают на глубине около 10—50 метров.

Кстати, буровые работы при таких пластах реально выполнить своими руками, главное, чтобы на участке через несколько метров не проходил сланец. Пройти его без помощи профессионалов навряд ли получится.

Разумеется, песчаные скважины имеют некоторые недостатки. Главный минус такой выработки ― перебой подачи воды. Связана проблема с сезонными перепадами уровня живительной влаги. Вдобавок ее нужно периодически обслуживать, особенно касается дачников, которым вода нужна лишь в летнее время. В этой ситуации фильтр, находящийся в скважине, со временем заиливается. Вот почему подъем воды должен быть регулярным. Кроме этого, срок службы такой скважины составляет не более 15 лет.

Артезианская выработка хоть и считается самой дорогой, но является наиболее эффективным методом централизованной подачи воды. Для ее бурения используется крупная техника, позволяющая углубиться примерно на 200―300 метров.

Из артезианской скважины вода лучше и качественнее, нежели из песчаной. Еще в ней фильтр почти не засоряется. Он монтируется в нижней части подающей трубы диаметром 219 мм. Эта выработка гарантирует на 99% постоянную подачу живительной влаги, а срок ее службы составляет 50 лет.

Правда, такие скважины тоже обладают недостатками. Например, иногда требуется монтаж дополнительных систем фильтрации, поскольку в составе воды могут содержаться различные соединения железа. К тому же, как упоминалось ранее, ее обустройство стоит дорого. Еще обязательно придется получать разрешение на бурение такой выработки и согласовывать проект.

Выбор необходимого оборудования

Самым важным этапом в обустройстве скважины является подбор оборудования, поскольку именно от него будет зависеть ее период эксплуатации и качество работы. В основном следует обратить внимание на выбор:

  • кессона;
  • гидроаккумулятора;
  • оголовка;
  • насоса.

Кессон

Принцип работы скважиныОн необходим для защиты устья от внешних негативных воздействий. Подобное устройство служит своеобразной емкостью, предохраняющей верхние метры ствола выработки от воздействия низких температур в земле.

Герметичный контейнер кессона еще может использоваться как технологический объем для установки разного оборудования, которые обслуживают скважину. Монтаж в нем автоматики, очистительных фильтров и прочих устройств позволяет сэкономить пространство в доме.

Производят кессоны из разных материалов: пластика, металлических конструкций или бетонных отливок. Установка этого оборудования особенно подходит в наших климатических условиях, ведь при суровых зимах грунт на дачной территории промерзает на глубину до полутора метров. Поэтому горизонтально проходящие трубопроводы должны располагаться ниже уровня промерзания.

Кессонный люк, установленный на верхней части устройства, как правило, утепляется листовым пенопластом. Внутри оборудования можно разместить лестницу.

Насосные устройства

Насос выступает основным элементом всей системы. При этом он может быть следующих типов:

  • Погружной. Этот вибрационный насос является бюджетным вариантом. Его довольно редко применяют для обустройства системы водоснабжения, поскольку он имеет слишком низкую производительность. Более того, он способен даже разрушить стенки скважины.
  • Центробежный. Такой агрегат является профильным оборудованием для водоснабжения из выработки.
  • Поверхностный. Применяется лишь тогда, когда в скважине динамический уровень живительной влаги не опускается ниже семи метров.

Сегодня на рынке представлено много моделей скважинных насосов. Выбор их параметров происходит по характеристикам скважины и системы водоснабжения.

Кстати, в случае поломки насоса придется не только приобретать новый, но и платить за поднятие сломанного и монтаж купленного. Именно поэтому следует подходить более серьезно при выборе производителя.

Конструкция гидроаккумулятора

Принцип работы скважиныДанное оборудование для скважины используется для предотвращения гидроудара и регулировки давления содержимого трубопроводов. Еще гидроаккумулятор поддерживает минимальный уровень жидкости в системе.

Внутри этого устройства при нормальном функционировании находится запас живительной влаги, а также поддерживается минимальное давление. При использовании гидроаккумулятора насос включается реже, да и изнашивается меньше.

Конструкция такого устройства схожа с компенсационным баком, который применяется в отопительных системах. Но изготавливается гидроаккумулятор из других материалов, они не контактируют с водой и не меняют ее качество. Мембрана в нем создается из пищевой резины.

Оголовок для обсадной трубы

Предназначено это устройство для защиты от попадания мусора в ствол. Помимо этого, оно является опорой для подвески водоподъемной колонны и насоса. Оголовок создается из металла или пластика. В первом случае он способен выдерживать до 500 кг, а во втором ― до 200 кг. Соединение должно быть герметичным с применением резиновой прокладки.

Технология бурения скважины на воду

Принцип работы скважиныПрежде чем заняться бурением, необходимо сначала выкопать шурф, иначе говоря, углубление размером 1,5х1,5 метра. Стенки его нужно зашить досками. Потом над ним монтируется буровая вышка, представляющая собой треногу из металлических труб или бревен. На ее вершине фиксируется лебедка, к которой крепится колонка для бурения. Она может состоять из нескольких метровых штанг, скрепленных между собой в единое целое.

Бурение нужно выполнять с помощником. Один должен ключом поворачивать штангу вокруг своей оси, а другой ― молотком бить сверху, создавая тем самым дополнительную нагрузку. Вообще, желательно, чтобы эту работу выполняли 4 человека: двое исполнителей занимались прокруткой бура, а остальные осуществляли его подъем и опускание лебедкой.

Бур необходимо вытаскивать через каждые 50 см и хорошо очищать от грунта. Определить нужную глубину можно по уровню воды в выработке. Затем в скважину устанавливается обсадная труба с фильтрующей системой. Промежуток между трубой и землей следует залить бетонным раствором. Она будет возвышаться над грунтом.

После этого выполняется обустройство глиняного замка вокруг скважины. Если его не сделать, то все время в выработку будет проникать с поверхности дождевая и талая вода, что ухудшит ее качество.

На страховочный трос фиксируется насос с трубой для подачи жидкости и силовой кабель. Трубу подачи необходимо вывести наверх и приварить к кессону.

При глубоком залегании водоносного слоя бурение следует проводить с помощью спецтехники. Тем более что в некоторых ситуациях приходится выполнять несколько контрольных бурений для определения наилучшего источника.

Перед бурением требуется выполнить экспертизу. Запрещено обустраивать скважину на воду около септиков, выгребных ям и скоплений мусора.

Источник: nashgazon.com

Разделение по типам

Говоря о том, какие бывают скважины на воду, нельзя не вспомнить о колодце. Его теоретически также можно считать одной из разновидностей скважин, только большого диаметра, но это отдельная, широкая тема. А сейчас мы будем рассматривать материал конкретно по скважинам. Типы скважин на воду разнообразием не отличаются, точнее основных всего 2, артезианский и песчаный.

 

Вода из песчаной скважины

  • Данный тип является наиболее распространенным, но он больше подходит для сугубо личного пользования. Вода из этого уровня, в большинстве случаев, по своим параметрам классифицируется как техническая и зачастую годится только для полива или купания.
  • Глубина залегания песчаных водоносных слоев невелика, в среднем 10 – 50 м. Буровые работы никогда не были легкими, но конкретно для этих пластов, вполне реально произвести весь цикл работ своими руками. Единственное исключение, это когда на вашем участке через пару метров начинается сланец, пройти его самостоятельно у вас не получится.
  • Положительными моментами также являются:
    1. Цена на все работы, а также на буровое оборудование и обустройство конструкции скважины будет вполне доступна.
    2. Само бурение, много времени не займет. Если привлечь 3 – 4 помощника, то вы вполне можете справиться за выходные.
  • Также есть и неприятные моменты:
    1. Не факт, что при бурении у вас вода пойдет там же, где и у соседей, пласт может быть неравномерным.
    2. Из-за малой глубины, есть вероятность проникновения в воду загрязнений.
    3. Пласт может быть нестабилен, поэтому бурить под домом не стоит, вода в любой момент может уйти.
    4. Бывает сложно найти место для бурения, так как по санитарным нормам нельзя вести подобные работы ближе 20 м от потенциального источника загрязнения. Это может быть мусорная свалка или обычная сливная яма.
    5. Дополнительные, наземные фильтровальные системы для очищения технической воды обойдутся вам не дешево.
    6. Срок службы скважины на воду в песчаном горизонте, как правило, не превышает 15 лет.

Артезианский вариант

  • Это вода из глубоко залегающих пластов известняка. Известняк достаточно крепкая порода и она, своим панцирем надежно защищает подземные озера. Возраст таких отложений исчисляется сотнями тысяч лет, поэтому вода в них имеет очень высокие характеристики по качеству.
  • Вариант бурения своими руками можно откинуть сразу. Дело в том, что минимальная глубина ствола здесь будет 50 м, по максимуму может доходить до 200 м. Но это еще не все, пробурить известняк без спецоборудования не получится, порода достаточно крепкая.
  • Если с этим смириться, то можно найти массу плюсов:
    1. Эти пласты стабильны и в местной геологоразведке вы, почти наверняка, найдете относительно точную информацию по глубине залегания и мощности пласта.
    2. Хотя цена обустройства, естественно, будет выше, зато такие стволы можно смело бурить непосредственно под жилым домом. Срок службы такой скважины будет порядка 50 лет.
    3. Высота водяного столба будет достаточно большая, так как вода на такой глубине находится в условиях избыточного давления. Когда вы пробьете кровлю пласта, вода устремится вверх по стволу.
    4. Для такой воды, в подавляющем большинстве случаев, не требуется установка дополнительных фильтров.
  • По сути, минус здесь только один, бурение артезианской скважины требует средств. Хотя все затраты с лихвой компенсируются тем, что вы, как минимум, на ближайшие 50 лет будете обеспечены чистейшей водой, причем в достаточном количестве.

Важно: при выборе типа, большое значение имеет мощность или сколько воды дает скважина.
Так вот, из песчаного пласта вы получите, в среднем, около 0,5 – 1,5 м³ в час.
А артезианский вариант уже даст вам до 10 м³ в час, что может удовлетворить требованиям небольшого дачного кооператива или большого коттеджа с бассейном и 5 – 7 точками водопотребления.

Статьи по теме:

  • Устройство скважины
  • Водяная скважина
  • Устройство скважины на воду: схема

Порядок выполнения работ

Технология скважины на воду проста. Изначально выбирается место для бурения, которое должно, по возможности, находиться в самой нижней точке усадьбы, отстоять на расстоянии от вероятных точек загрязнения и иметь удобный доступ для обслуживания. Далее бурится ствол, монтируются обсадные трубы, устанавливается оборудование и проводится обустройство конструкции.

Бурение глубоких стволов лучше доверить профессионалам, у которых есть соответствующая спецтехника. Мы же будем рассматривать устройство конструкции и порядок проведения работ своими руками.

Бурение ствола

  • Разработка скважины на воду начинается с обустройства приямка. Он имеет размеры 1,5х1,5м и глубину до 2м. Можно обойтись и без него, но с приямком можно будет применять более длинные штанги для наращивания.
  • Далее вам понадобится буровая вышка. Это может быть тринога, собранная из труб или бревен. Существуют также не большие полупрофессиональные вышки, которые можно взять в аренду.
  • Для бурения, вам как любителю понадобится несколько насадок. Прежде всего, это шнек или змеевик (2), он пригодится для прохождения мягких слоев. Для более плотных слоев подойдут буровые ложки (1). Встречающиеся камин разбиваются долотом (3). И наконец, желонка (4) вам необходима для удаления супеси или прохождения плывуна.
  • Насадка монтируется на буровую колонну, которая представляет собой металлическую трубу диаметром около 25 мм. По мере заглубления добавляются секции колонны. Соединение может быть резьбовое или штифтом, это не принципиально.
  • За один вход, проходится расстояние до 0,5м, далее колонна вытаскивается и чистится от шлама. Вскрыв кровлю пласта, следует перейти на желонку, с обратным клапаном. Водоносный пласт мягкий и желонкой проходится легко, до упора. Заглубляться дальше можно не более чем на 50 мм, можете пробить подошву и вода, уйдет вниз.
  • Кроме этого существует ударный способ бурения, инструкция по проведению работ здесь проще. Изначально шнеком проходятся мягкие слои грунта.
  • Далее, из трубы делается снаряд длинной порядка 0,5м. С нижней стороны затачивается и закаляется, можно накрутить готовую буровую коронку. С обратной стороны, для утяжеления, приваривается штанга, к которой привязывается шнур.
  • Принцип прост, снаряд бросается в ствол и под своей тяжестью заглубляется. После чего вы его вытаскиваете шнуром и вычищаете.
  • Но при ударном способе, стенки ствола не будут идеально ровными и диаметр не велик. Чаще таким способом проводится диагностика скважины на воду.
  • На видео в этой статье показан принцип ударного способа бурения.

Обсадка колонны

  • Когда ствол пробурен, его следует укрепить обсадными трубами. Здесь есть 3 варианта, каждый из них заслуживает внимания, но выбирать следует в зависимости от условий конкретной скважины.
  • Стальные трубы, применяются на больших глубинах или при нестабильном грунте. Их отличает высокая надежность и прочность, но они подвержены коррозии.
  • Асбоцементные трубы, используются достаточно давно, имеют высокую прочность, но для обсадки подходят только напорные трубы, цена на которые достаточно высокая. Плюс соединить их можно только посредством муфты, а при таком соединении, в месте стыковки, уменьшается диаметр колонны.
  • Трубы из НПВХ пластика, в данное время наиболее распространены. Цена у них приемлемая, они не ржавеют, долговечны, экологически нейтральны. При стабильном грунте, до глубины 50 м, это идеальный вариант.

Важно: если в процессе бурения вы встретили пласт плывуна, то для обсадки можно использовать исключительно металлические трубы.
Асбоцементные трубы лопнут, а пластик просто сомнет.
Как вариант, можно пластик вставить в металл.

Фильтровальная колонна

  • Эксплуатация скважины на воду невозможна без хорошей фильтровальной колонны. Она располагается в нижней части ствола и представляет собой сквозную трубу с перфорацией и сеткой для механической фильтрации воды.
  • Колонна состоит из перфорированного сектора, фильтрующего слоя вокруг скважинной колонны и отстойника для оседания шлама. Существуют 2 вида фильтров, с дырчатой перфорацией и щелевые колонны.
  • Дырчатые фильтры можно сделать, просверлив определенное количество отверстий нужного диаметра в шахматном порядке.
  • Щелевые колонны более эффективные, но щели здесь нарезаются секторами, чередуя их со сплошными участками, которые исполняют роль поясов жесткости.
  • Фильтрующая сетка вокруг колонны подбирается в зависимости от глубины залегания воды и типа скважины. Она может быть как пластиковая, так и металлическая, но обязательно устойчивая к коррозии.

Важно: рассчитывая количество и диаметр отверстий, следует учесть, что общая площадь отверстий должна быть дольше 25%, по отношению к общей площади колонны.

  • После удаления шлама из колонны, низ следует надежно заглушить. Для этого можно сшить мешочек из материи, по размерам колонны, в него засыпается цементно-песчаная смесь 1 кг цемента, плюс 1 кг песка и опускается на дно. Через 2 – 3 дня пробка схватится.
  • На видео в этой статье показан принцип монтажа фильтра своими руками.

Кессон или адаптер

  • Кессон, это колодец вокруг верхней части скважины, предназначенный для обеспечения круглогодичного функционирования автономной системы. Кроме функции утепления, в кессоне можно удобно поместить сопутствующую аппаратуру для нормального функционирования скважины, в результате чего шум от работающей аппаратуры в доме будет не слышен.
  • Кессоны бывают железобетонные, металлические или пластиковые. Наиболее предпочтительно использовать металлические или пластиковые изделия, так как они абсолютно герметичные и более долговечные. Если грунт стабильный выгоднее использовать пластик, так как он дешевле. Если присутствуют грунтовые воды или плывун, ставьте железо.
  • Адаптер представляет собой переходник, который обеспечивает герметичность выхода водоподающей колоны из обсадной трубы. Монтируется он ниже уровня промерзания почвы и цена у него в несколько раз меньше чем у кессона. Но через каждые 2 – 3 года вам придется раскапывать адаптер для замены прокладок. Так что по нашему мнению лучше ставить кессон.

Сопутствующая аппаратура

  • Принцип работы скважины на воду основан на поднятии воды при помощи насоса и подачу ее через автономную систему в дом. Едва ли не основную функцию здесь играет насос. Следует отметить, что бытовые погружные насосы типа «малыш», вибрационного типа, для долговременного использования не годятся. Так как в результате вибрации, поднимающийся ил забивает фильтрующую колонну.
  • Подбор насоса зависит от уровня зеркала воды. Так на уровне 8 м используются самовсасывающие агрегаты. На 15 м, такие же, но с верхним эжектором. На 20 м и более применяются скважные или глубинные насосы.
  • Оголовок для обсадной трубы предохраняет от попадания мусора в ствол и служит опорой для подвески насоса и водоподъемной колонны. Он может быть пластиковый или металлический. Пластик выдерживает груз до 200 кг, а металл до 500 кг. Соединение должно быть фланцевое, полностью герметичное с использованием резиновой прокладки.
  • Гидроаккумулятор служит для накопления запаса воды и компенсации гидроудара в системе при включении насоса. Он позволяет менее интенсивно использовать насос. Также в литературе он может называться мембранным баком. Емкость выбирается в зависимости от мощности системы от 50, до 200 л. Монтироваться он может в кессоне или непосредственно в доме.
  • Вся остальная сопутствующая аппаратура состоит из реле давления, которое отвечает за включение насоса. Манометра для визуального определения давления в системе. И клапана для удаления, попавшего в систему воздуха.

Статьи по теме:

  • Виды скважин
  • Конструкция скважины
  • Технология бурения скважин на воду

Вывод

Из всего выше сказанного может показаться, что строительство скважины на воду предельно просто и не представляет особого труда. Но это верно лишь отчасти, в процессе обустройства нет второстепенных узлов и если вы не совсем уверены в своих силах, лучше доверьте монтаж проблемного узла профессионалам. Это будет дешевле, нежели потом бурить новую скважину.

Источник: kolodec.guru


You May Also Like

About the Author: admind

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.

Adblock
detector