Типы скважин на воду

Скважина на воду: как выбрать лучший вариант из трех возможных

Вопрос о наличии собственного источника воды возникает у каждой семьи, построившей дачу либо дом вдали от городских коммуникаций. Решают проблему просто: копают колодец или бурят скважину. Разберемся, какие виды скважин на воду бывают, чем отличаются, какие преимущества и недостатки имеет каждый вариант.

Содержание

Самый доступный с финансовый точки зрения тип скважины – абиссинская. Она представляет собой узкую трубу (1-1,5 дюйма), к низу которой припаян фильтр, а к нему острый наконечник, отчего конструкция напоминает большую иглу. В процессе бурения или забивания трубы с помощью «забивной бабы» игла легко входит в грунт и проникает на нужную глубину. Через фильтр вода под давлением поступает вверх, а с помощью поверхностного насоса ее можно подавать в дом.

При забивании трубы можно повредить муфты или сместить фильтр, нарушив целостность колонны, поэтом проще и надежнее бурить

Обычно абиссинские скважины углубляют до первого водоносного слоя, который располагается в 4-5 метрах от поверхности земли. Если же песок в первом слое слишком мелкой фракции – бурят до второго слоя, так как для качественной работы конструкции нужен среднезернистый песок, предупреждающий заиливание скважины.

Совет! Если на вашем участке слои песка мелкозернистые – в колодец можно всыпать мешок мраморной крошки. Она послужит дополнительным фильтрующим слоем.

Весь процесс бурения занимает от 4 до 10 часов и не требует сложного оборудования. Профессиональные бригады используют для прокалывания грунта небольшую буровую установку, высота которой не превышает 2 метров. Это позволяет обустроить скважину-иглу в стесненных условиях, когда участок застроен и нет подъезда для габаритной спецтехники, а также внутри помещений (подвал, гараж и пр.).

Вода в таком источнике значительно чище колодезной, так как в нее не попадает верховодка, талые и дождевые воды сверху. И если сравнить воду по составу из разных типов скважин, то именно в «игле» будет меньше всего железа и иных минералов, избыток которых вредит здоровью.

Так как скважина заканчивается наконечником-пикой, то не требуется ее погружать до водоупорных слоев вроде глины, а значит, расход труб небольшой.

1. Не подходит для участков с каменистым грунтом (маломощные установки не способны справиться с твердыми породами).
2. Небольшой дебит – от 0,5 до 3 кубических метров в час, что не подходит для большого дома с множеством точек водозабора.
3. Для круглогодичного пользования нужно делать приямок для насосной станции. Ручные насосы зимой работать не будут.

Оборудование для обустройства скважины-иглы довольно простое, поэтому некоторые дачники изготавливают его самостоятельно

Если грунт на участке каменистый или на глубине до 8 метров нет водоносных слоев, то абиссинку не проколешь. В этом случае бурят скважину большого диаметра на глубину от 14 до 40 метров (в зависимости от геологического строения грунта). Для обсадной колонны используют трубы 120-160 мм. При бурении так же, как и при прокалывании скважины-иглы, ищут первый песчаный водоносный слой.

В отличие от абиссинской, колонна скважины на песок должна стоять на водоупорном слое, чтобы придать конструкции устойчивость

Вся система весьма проста: обсадная колонна состоит из труб одного диаметра, снизу – перфорированная труба, через которую осуществляется забор жидкости из песка. Перфорация защищена мелкоячеистым сетчатым фильтром, чтобы песок не проникал внутрь колонны. Поднимают воду наверх с помощью погружного вибрационного насоса, который не слишком чувствителен к частичкам песка. Центробежные насосы в таких скважинах моментально выходят из строя, так как фильтры забиваются твердыми частицами.

Важно! Самые долговечные скважины получаются на песках крупной зернистости, которые имеют гравийную прослойку. Мелкозернистый песок сокращает жизнь колонны на несколько лет.

Поверхностная скважина выдает в час не более 1,5 куб.м. воды. Для дачного дома этого вполне достаточно, но коттеджи с бассейнами и фонтанами ей не обслужить. При этом качество воды хуже, чем у абиссинской. Железа там нет и минералов вредных тоже, зато высока вероятность попадания верховодки, стоков из предприятий, талых вод, а с ними и микробов. Поэтому после промывания первую порцию чистой воды всегда относят в санэпидемстанцию для анализа. И даже если анализ покажет, что вода пригодная для питья, нет гарантии, что через полгода в нее не попадут вредные стоки. Поэтому хозяева таких скважин устанавливают на входе в дом систему фильтров для очистки воды.

Для очистки воды из скважины на песок нужно покупать комплект фильтров, каждый из которых устраняет конкретные загрязнения

• Поверхностная скважина прослужит до 15 лет, только если пользоваться ей постоянно. В противном случае она быстро заилится, а вода в ней станет непригодной для питья.
• Летом уровень воды может падать, а то и вовсе пропадать, так как в засушливые годы вода уходит из песков.
• При бурении нет гарантии, что вода найдется. В этом случае переходят искать водоносный слой в ином месте, а за эту работу придется платить как за разведывательное бурение.

Из очевидных плюсов стоит отметить высокую скорость работ, приемлемую цену и малые габариты оборудования, используемого при бурении. Бригада может искать воду в любой точке застроенного участка. Из-за малой глубины конструкции не придется оформлять паспорт на скважину, который обходится в немалую сумму.

Артезианские скважины отличаются от предыдущих типов тем, что трубу бурят не до песчаных водоносных слоев, а до известняка. Этот пористый минерал прекрасно пропускает воду. При этом известняковые слои находятся на очень больших глубинах, от 40 до 200 метров, а вода в них находится под давлением, что способствует ее быстрому подъему по обсадной колонне. Качество воды считается наиболее высоким, так как на такие глубины грунтовым водам не проникнуть.

Известняк – твердая порода, поэтому артезианские скважины не заиливаются, даже если ими не пользоваться долгое время

Единственное, чем может не устроить хозяев артезианская вода – наличие большого количества минеральных солей и железа. Проходя через слои земли, вода насыщается минералами и нередко их количество превышает допустимые нормы, поэтому фильтр для питьевой воды ставить все же придется.

Поднимают воду глубинными насосами. Срок эксплуатации источника – не менее 50 лет.

Артезианскую скважину в частных домах встретишь нечасто, так как ее стоимость превышает стоимость работ по бурению поверхностных конструкций в 10-15 раз. Средняя стоимость – 3 тыс. долларов. И это только работа и материалы для скважины. А к ним еще нужно будет собрать пакет документов, который обойдется в 5 тыс. долларов.

Но даже не это останавливает хозяев. Для бурения необходима крупногабаритная техника, а в городской черте она не сможет доехать на нужное место, особенно если строительство дома и участка уже завершено. Для установки оборудования требуется ровная площадка примерно 12 х 4 метра. При этом возле места бурения не должны проходить электрические сети.

Многотонная машина для бурения не может развернуться в узком пространстве, поэтому скважину бурят еще до строительства дома и оформления территории

А после всех работ хозяин должен будет создать так называемую санитарную зону для защиты скважины (около 30 метров). На ней нельзя высаживать деревья, возводить постройки, а саму площадку по периметру огораживают.

Артезианские воды считаются собственностью государства, и за их пользование надо выложить немалую сумму. Человек, желающий обзавестись глубинной скважиной, обязан сначала заказать ее проект, принести его в Департамент по недропользованию и получить разрешительную лицензию на использование недр земли. Без этого документа ни одна организация бурить источник не станет.

После окончания работ по обустройству скважину поставят на учет, присвоив номер Государственного водного кадастра, и только после этого ее можно использовать.

Без данного документа пробурить артезианскую скважину невозможно

Каждый тип скважины имеет свои преимущества и недостатки, особенности устройства, поэтому выбрать оптимальный вариант можно только с помощью специалистов.

Виды технологий бурения скважин

Потребность в скважинах для добычи воды существует ровно столько, сколько существует цивилизация. Различные геологические условия, глубина расположения водоносных горизонтов и потенциальный ресурс водозабора – факторы, которые влияют на выбор способов бурения скважин. Современные методы механизации позволяют бурить глубинные скважины, которые отличаются высоким качеством воды и дебитом на протяжении нескольких десятилетий.

Виды скважин на воду и базовые принципы их бурения

• Колодец – один из «раритетных» способов добычи воды. D скважин на колодцы обычно составляет 800-1500 мм. Повсеместное использование аргументировано возможностью минимальной механизации в процессе бурения и то, что воду из колодца можно получить фактически везде. Относительно небольшую глубину скважины от 4-5 м до 10-12 м можно выкопать вручную, хотя это поистине каторжный и не всегда благодарный труд ввиду рисков попадания на плывуны или массовые твердые включения. Способ бурения колодца заключается в поочередной установке железобетонных колец и выкопке грунта по внутренней окружности кольца.

• Скважина на песок – относительно неглубокая скважина до водоносного горизонта, который, как правило, располагается на глубине от 15 до 40м. D скважин 76 мм — 215 мм. На крупнофракционных песках устанавливают фильтр – перфорированную трубу с обмоткой сеткой галунного плетения. Спрогнозировать срок службы скважины на песок очень сложно. Срок эффективной службы песчаных скважин сильно колеблется от уровня грунтовых вод и может составлять от нескольких лет до нескольких десятилетий. Есть разные способы бурения скважин на воду: шнековый или роторный.

• Роторный метод бурения (канатно-вращательное бурение) заключается в разрушении породы буром при постоянной подаче воды. Бур вращается за счет ротора, установленного на палубных двигателях буровых установок либо через коробку отбора мощности от двигателей автотранспорта, которые служат площадкой для буровых установок. Для укрепления стенок скважин применяются обсадные трубы, а бурение после их установки продолжают шарошечным долотом меньшего размера, чем вначале бурения. Роторный способ бурения применяется для тех видов скважин, глубина которых не более 55 м с возможностью прохождения через известняковые слои.

• Шнековое бурение «всухую» (вращательное бурение) применяют для бурения неглубоких скважин (до 50 м, реже – до 80 м) в мягких суглинистых породах. Шнек представляет собой сварную конструкцию из стальной трубы и ленты спиралевидной формы. Шнек разрушает породу, которая поставляется на поверхность к устью скважины шнековым транспортером. На шнеке устанавливаются простые резцы с жесткой фиксацией, что не позволяет бурить шнековым методом особо твердые или сыпучие породы. В качестве породоразрушающих элементов применяют буры – керноприемники или долото с 2-мя и 3-мя резцами.

• Абиссинский колодец – скважина с относительно небольшим заглублением до 30 м. Организовывать абиссинские колодцы, а вернее скважины можно только тогда, когда пьезометрический уровень устанавливается на уровне не более 8 м, на котором устанавливается насос. При глубоком расположении водяного зеркала необходимо заглублять насос. Ввиду небольшого диаметра в абиссинские колодцы не устанавливаются погружные насосы.

Назвать организацию абиссинского колодца стандартным способом бурения скважин сложно. Прохождение слоев грунта производится с помощью забивания труб не очень большого диаметра (1/4 – 2 дюйма). Газовые трубы с помощью резьбовых соединений соединяются в колонны, которые называются иглой. На первой трубе устанавливается конусообразный наконечник чуть большего диаметра, чем сама «игла», чтобы трение труб о стенки скважины не затрудняло прохождение. В абиссинские колодцы оптимальна установка трубы D 1 дюйм отрезками по 1-3 м, т.к. дебит скважины данного типа не зависит от диаметра бетонных колец или труб.

Вид бурения абиссинской скважины – комбинированный. начальный этап бурения проводят в сухом грунте до обводненного горизонта (плывуна). Начальный D скважины – 50-80 мм. Далее бур меняют на наконечник с фильтром и забивают все сегменты труб, герметично соединенные муфтами. Раньше соединения герметизировались строительным льном (пенькой), на сегодняшний день – с помощью силиконовых герметиков.

Обязательным элементом является фильтр – перфорированная дюймовая труба, которая располагается на следующем сегменте после наконечника. Фильтр обматывается сеткой галунного плетения, чтобы не пропускать песок. Нормальный уровень подачи воды зависит от регулярной очистки колодца под давлением. При заиливании фильтра спустя 8-10 лет эксплуатации. что наблюдается приблизительно в 3 % случаев, необходимо произвести замену фильтра.

Артезианские скважины бурятся на глубину 50 – 80 м и более – до 400 м. Артезианские скважины в основном характеризуются способностью к самоизливанию воды, но не все могут фонтанировать. Артезианские — вид скважин на воду, в которых отсутствие необходимости в мощных насосных установках обусловлено тем, что расположение водозаборного слоя производится выше уровня земли.

Артезианские скважины всегда располагаются в известняковых водоносных слоях и решение о бурении именно артезианской скважины аргументировано тем, что в известняковых слоях наличие воды гарантировано в любой местности и ее уровень не зависит от климатических и погодных условий.

Водозабор из артезианских скважин проводится на более высоком уровне, чем глубина самой скважины (обычно на уровне залегания песков). Выкачивать воду из артезианских скважин можно со скоростью 5 м*3/час, что значительно превышает показатели водоотдачи скважин на песок. Вода в артезианских скважинах отличается чистотой, но может обладать повышенной минерализацией, поэтому всегда целесообразно проводить химический анализ вод.

Артезианские скважины можно бурить с помощью ударно-канатного способа бурения скважин на воду. Этот метод бурения подходит для бурения скважин глубиной до 300 м. Принцип ударно-канатного бурения заключается в ударе снаряда с определенной высоты. Канатно-ударным методом бурят песчаные грунты с помощью желонки и суглинистые – с помощью забивного стакана. Для прохождения через слои с каменистыми включениями используют буровые патроны. Артезианские скважины можно бурить также с помощью канатно-вращательного вида бурения скважин при условии использования телескопической структуры бурильной установки. Бурение проводится полой штангой с забурником на рабочем конце. Бурение проводится раствором с бентонитовой глиной, что позволяет сразу же укреплять стенки скважины. В готовую скважину опускают пластиковые трубы и фильтр.

Между внешними стенками труб и самой скважины необходимо проводить гравийную отсыпку щебенкой фракции 5-20 мм.

Выбор типа и вида организации водозабора должно определяться только после тщательного геологического исследования места организации скважины.

Скважины под воду

Особняк на краю соснового бора, домик за городом, купленный ради своего огурчика с капелькой утренней росы, дача с соловьями в саду. Хорошо, душа отдыхает, но есть всё-таки одно «но». Всё это благолепие всегда находится далеко от централизованного водоснабжения, а в пластиковых бутылках на себя и на грядки воды не навозишься. Выход ― колодец или скважина. Но колодцы чаще всего мелковаты: если не удалось проскочить плывун, то дальнейшее рытьё останавливается. Поэтому в колодцах ― верховодка, куда с почвенными водами попадают и химическое загрязнение, и сточные воды, да и просто грязь, и муть после паводков. Такую воду надо каждый раз кипятить, а потом часами драить посуду от осадка на её стенках и дне.

Типы скважин

Количество всех этих недостатков уменьшается, если вода взята из скважин. Они бывают трёх типов:

• — скважина «игла»;
• — скважина на песок;
• — скважина на известняк.

Любая из них глубже колодца с верховодкой, значит, вода в них лучше отфильтрована. В этом списке скважины располагаются по степени чистоты воды, следовательно, и по глубине бурения. Бурить же скважины можно трояко: вручную, при помощи станка и специальными передвижными бурильными установками. Опять же, способ зависит от глубины залегания водоносного слоя.

Скважина «игла»

Этот тип скважин имеет ещё ряд названий: «абиссинская» скважина, забивная скважина, скважина «свисток». Её упрощённый вариант без обсадной трубы британцы применяли ещё в середине 19 века в войне с Эфиопией (потому и «абиссинская»), с тех пор многие армии мира таскают её за собой в обозе, чтобы применять в полевых условиях. Благодаря острому наконечнику (откуда и «игла») её можно забивать (почему и забивная) в землю. Но если есть возможность, всё-таки лучше пробурить скважину чуть большим диаметром, чем труба, тогда есть возможность обсыпать трубу мелкой щебёнкой. Такая операция продлит срок службы, так как медленнее будет идти заиливание зоны фильтра, и улучшит качество воды. Кроме этого, трубы состоят из отдельных колен на резьбе, могущей повредиться от забивания, что чревато попаданием сточных вод в скважину.

Эти скважины устанавливаются в течение одного дня. Для нужд загородного дома воды достаточно, приход воды составляет обычно ведро-два в минуту. «Свисток» берёт воду с первого водоносного слоя, лежащего на первом водоупорном. В принципе, такая же вода находится в близлежащих колодцах, при рытье которых был преодолён плывун. Желательно, чтобы зеркало подземных вод в месте обустройства скважины было не глубже 8 метров (это можно определить по нескольким соседским колодцам). Дело в том, что с такой (и меньшей) глубины вода в трубе, вставленной в скважину, благодаря вакуумному насосу поднимется на поверхность за счёт атмосферного давления. При большей глубине в скважину этого типа уже надо ставить глубинный насос, что довольно проблематично. Получив воду, надо обязательно сдать её на анализ, так как первый водоносный слой довольно слабо защищён от бактериального, химического и техногенного воздействия.

Плюсы «абиссинских» скважин:

• — быстрота установки водозабора;
• — малая стоимость установки;
• — для установки не нужно много пространства.

Минусы: ограничение по глубине (до 8 м ) и довольно низкая степень чистоты воды.

Скважина на песок

Это скважина на воду, но скважина получила такое название потому, что вода берётся из водоносного песчаного слоя. В отличие от скважины «иглы» вода берётся в данном случае с глубины 15- 30 метров. Вода из такой скважины будет чище, тем более что она почти во всех случаях межпластовая, то есть над песчаным водоносным слоем лежит пласт глины или, на худой конец, суглинка. Конечно, фильтрация будет лучше, потому песчаные скважины зачастую называются фильтровыми. Вода из таких скважин почти никогда не содержит железа и всегда мягкая.

Срок службы этих скважин 5-15 лет, но может она давать воду и значительно дольше. Вода перестаёт идти в трёх случаях:

• — при бурении дошли не до песчаного водоносного слоя, а остановились на локальной песчаной линзе;
• — где-то рядом в этом же слое пробурена скважина с большей мощностью водозабора, и она попросту перехватывает воду у данной скважины;
• — произошло заиливание фильтров, то есть мелкие пылевидные частицы грунта забили фильтры.

Если же скважина дошла до водоносного слоя, где частицы песка крупные, а то и переходящие в гравий, то такая скважина будет служить долго, так как уменьшается вероятность заиливания. Да и воды здесь несравненно больше, так как скважина, скорее всего, вышла на обширные послеледниковые морены, а крупные частицы моренных наносов легко пропускают воду к водозабору.

Руками вращать бур до глубины 30 метров проблематично. Лучше всего подогнать бурильную установку, но если не возможен подъезд к месту бурения установки на колёсах, то бурят при помощи станка. Такое оборудование и работа довольно просты. Устанавливается конструкция, представляющая собой два металлических треугольника (внизу и вверху), соединенные между собой металлическими трубами высотой примерно 3 м. В верхней части конструкции устанавливается электромотор, который и вращает бур, состоящий из отдельных секций. Как только верхняя часть очередной секции приближается к поверхности земли, подсоединяется следующая. Бурение идёт довольно быстро, так осуществляется оно не всухую: его проводят в заглублении в почве, куда подаётся вода. Прекращают бурение, когда в керне стабильно идёт один только песок. Затем все секции бура достаются из земли, а в скважину вставляется обсадная труба (её длину легко определить по количеству секций бура), потом в неё заводится труба с фильтром в нижнем конце. Верхний конец подсоединяется к станции. Станция ― это электрический насос, работающий по типу автомата: если кран закрыт, то он выключается, открыли кран, и вода пошла ― насос включается. Далее нужно, чтобы станция 2-3 часа покачала воду. За это время выкачаются все взвеси, и вода пойдёт чистой. Кстати, чем чаще будет браться вода из фильтрованной скважины, тем дольше будет скважина работать.

Хотя вода из таких скважин считается технической, это вовсе не означает, что её нельзя пить без переработки и очистки. Нужно для ясности просто провести бактериологический и химический анализы. Ведь всё зависит от того, как далеко от скважины поля с нитратами, фермы со стоками, автомойки с отстойниками и т.п.

Артезианские скважины

Если поначалу артезианскими водами считались фонтанирующие воды из скважин, наподобие первой из них, пробуренной в провинции Артуа (откуда и название), то теперь артезианской водой называется вода, взятая из известняковых водоносных горизонтов с глубины примерно 20- 200 метров. Эти скважины дороже: из-за глубины трубы должны быть мощнее, объём работ возрастает, работы становятся сложнее, изменяется характер проходимых горных пород. Зато гарантированный срок службы у артезианских скважин около полувека: это благодаря тому, что известняк, как фильтр, исключает возможность заиливания. Да и «водообильность» выше в разы: скважина легко даёт 100 м3/час воды. На это есть причины: кроме отсутствия заиливания пустот и каверн в известняках значительно больше, чем в песках.

Правда, обустройство артезианских скважин сталкивается не только с трудностями бурения, но и с бюрократическими трудностями. Дело в том, что в большинстве стран эти воды относятся к богатствам недр, которыми владеет государство. А оно может только дать попользоваться, то есть предоставить в аренду, поэтому кроме лицензии нужен ещё огромный ворох разрешительных бумаг. Да и то только в том случае, если нет никакого альтернативного источника воды. Помимо всего этого, если пробурили вы такую скважину не тайком (это грозит чувствительными штрафами и закрытием скважины), то должны быть соблюдены обязательные условия: в радиусе 30 м вообще ничего быть не должно, до 200 метров ― никаких туалетов, антисептиков в земле и т.д. до 300 метров ― никаких автострад и промышленных объектов.

Да, артезианская вода чистая, для микроорганизмов ― «мёртвая», нитратов, фенолов и тяжёлых металлов не содержащая. Но в таких водах часто встречаются железо, соли и фтор: вспомните минералки из глубоких скважин.

Гигантские свалки, скотные дворы, отстойники, выгребные ямы, фабрики, заводы, автострады, радиационные могильники и саркофаги, поля с нитратами — и всё это чадит, сочится, стекает, смешивается. Адский коктейль. Колодцы уже стали собирателями всего этого добра. Чем толще фильтр, тем лучше. Значит, чем глубже скважина, тем чище вода. Скоро она станет дороже золота. Скважины становятся защитницами нашего здоровья.

Ещё один момент. Если дом не построен, то начинать надо с обустройства скважины. Будет вода для стройки, а что ещё важнее, техника не порушит ваши заборы, огороды, линии электропередач и подобные им объекты, которые также создавались с любовью и терпением.

Еще статьи об очистке воды и канализации:

— Фильтры для воды. Все что нужно знать потребителю

— Канализация на даче. Вся справочная информация на эту тему

— Как сделать канализацию для частного дома: 8 правил.

МегаСтройка.Биз — качественное и надежное строительство. Дешевый ремонт. Красивый дизайн. © 2012-2017
Все материалы на сайте являются собственностью www.MegaStroika.biz.
При перепечатке ссылка на сайт обязательна!
Архив Наш партнер www.house-design.pro

Источники: http://aqua-guru.ru/skvazhina/skvazhina-na-vodu.html, http://aquagroup.ru/articles/vidy-tehnologiy-bureniya-skvazhin.html, http://www.megastroika.biz/index/skvazhiny_pod_vodu_polnaja_informacija_na_ehtu_temu/0-58