Виды скважины на воду: Виды скважины на воду — все особенности на vodatyt.ru – особенности и преимущества для частного дома и дачи +Фото и Видео

Какие виды скважин на воду бывают и чем они отличаются

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.

Устройство и принцип работы ↑

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

На какую глубину рассчитана ↑

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.

Преимущества скважины-иглы ↑

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.

Недостатки поверхностной конструкции ↑

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

Отличие от абиссинской ↑

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.

Дебит и качество воды ↑

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

Сколько лет служит ↑

• 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.

Отличие от скважин на песок ↑

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.

Технология бурения ↑

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.

Какие документы собирают до начала работ ↑

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.

какова глубина залегания воды, особенности бурения и обустройство источника, а так же сроки службы источника

Владельцы загородных участков, где нет центрального водоснабжения, вынуждены искать способы автономного обеспечения дома водой. Оптимальным решением является бурение скважин на водоносный пласт. Самым продуктивным гидротехническим сооружением считается артезианская скважина. Она способна обеспечить дом необходимым количеством чистой воды. Каковы основные характеристики, типы конструкций, срок службы и правила эксплуатации данного вида источника?

 

Особенности и характеристики

Согласно определению артезианская скважина – это ствол, сформированный методом глубокого бурения, вскрывающий известняковый водоносный горизонт. В зависимости от геологических особенностей местности общая глубина такой шахты может достигать 250 м. Находящаяся между двумя водоупорными пластами вода характеризуется высокой степенью очистки. Это обусловлено большим расстоянием и процессом естественной фильтрации в слоях земли.

Вместе с этим вода из артезианского горизонта может получать и определенную степень минерализации. Чаще всего из-за высокой концентрации растворенных солей кальция и магния требуется установка систем умягчения.

Объем воды – стабилен.

Потенциал отдачи – высокий (свыше 3 м³/ч).

Вскрытый артезианский пласт способен обеспечить водой высокого качества несколько загородных домов.

Плюсы и минусы

Бурение артезианской скважины, как и любое строительство, имеет свои достоинства, к которым можно отнести следующие факты:

• Производительность. В среднем непрерывный поток от источника равен 3 м³/час. При использовании насоса стабильное поступление воды гарантировано в любой сезон. Производительность можно увеличить, если применить более мощное оборудование и современные конструкции.
• Качество воды не зависит от времени года и капризов погоды, а также состояния грунта и паводковой обстановки. При условии правильно выполненных технологий и отсутствии примесей в грунте вода из артезианского пласта отличается кристальной чистотой.
• Срок эксплуатации. В зависимости от применяемых материалов, глубины, местности и схемы обустройства скважина может функционировать на протяжении до 50 лет.

Несмотря на значительные достоинства, технология имеет и свои недостатки, главными из которых являются следующие вопросы:

• Стоимость.
• Сбор необходимых документов.
• Установка фильтра в случае повышенной минерализации.
• Выполнение тампонажа если вода не используется.

Главным ограничителем бурения артезианской скважины является цена. Именно она вызывает большую популярность более дешевых гидросооружений. Доступность строительства можно обеспечить коллективным вариантом, когда один ствол будет обслуживать несколько приусадебных участков.

Разновидности конструкций

Существует несколько вариантов конструкций артезианских источников. Их выбор зависит от:

• геологии участка;
• диаметра насоса;
• необходимого для использования количества воды.

В зависимости от этого скважины могут иметь несколько вариантов обустройства.

Классический тип

Здесь допускается монтаж одной обсадной трубы, которая одновременно исполняет роль эксплуатационной (водопроводной) трубы. Конструкция допускает эксплуатацию источника при условии достаточного давления в пласте и известковом составе водоупорного слоя. При этом известняк не должен содержать глиняных или песчаных прослоек. Именно поэтому, классическую конструкцию еще называют скважиной на известняк.

• Глубина ствола может колебаться в диапазоне 55-260 м.
• Вода поступает идеальной чистоты.
• Оптимальный диаметр обсадной колонны – 133 и 159 мм.

С двойной обсадной трубой

Подобная конструкция применяется при наличии в известняке глины или песка. Основная металлическая, она же обсадная, труба опускается до известняка, перекрывая попадание примесей в жидкость. Вторую трубу (эксплуатационную колонну) меньшего диаметра с перфорацией и насосом, опускают ниже уровня поступления жидкости в систему.

• Диаметр обсадной трубы — 133 мм или 159 мм.
• Диаметр внутренней эксплуатационной колонны – 117 мм или 133 мм.

Как правило, внутреннюю трубу берут из непластифицированного поливинилхлорида (нПВХ).

Конструкция с кондуктором

Представляет собой усложненный классический вариант. Применение обосновано в случае прохождения скважинного ствола через плывуны и другие опасные участки в верхней части грунта.

Кондуктор – это прочный цилиндр (труба) с диаметром, значительно превышающим размер обсадной трубы. Он обеспечивает защиту ствола в опасной зоне. При использовании кессонов для обустройства нередко кондуктор выполняется, как продолжение стенок кессона.

Телескопическая конструкция

По своей сути, она представляет собой многослойную обсадку скважины. Необходимость в такой конструкции возникает при наличии опасных участков на разной глубине.

Обустраивается скважина следующим образом:

1. вначале, на глубину до нижнего уровня наиболее заглубленного опасного участка опускается металлическая труба наибольшего размера;
2. затем, внутри первой трубы, до известкового слоя, монтируется основная обсадная, металлическая труба;
3. после чего внутри основной колонны производится монтаж эксплуатационной трубы из ПЭНД или нПВХ.

Выбор типа скважины при вскрытии артезианского пласта зависит от конкретных условий и состояния грунта. Он производится на основании данных геологических изысканий. Важно учесть, что недостаточная защита ствола шахты от плывунов и подвижек пластов приводит к разрушению обсадной колонны и выходу гидросооружения из строя.

Глубина бурения и закон о недрах

Законодательство РФ (Закон «О недрах» 2395-1 от 21.02.92) относит подземные воды к категории полезных ископаемых, что обязывает получать лицензию на право использования на собственных участках.

Статья 19 указанного Закона указывает, что данный документ необходимо получать при потреблении подземных вод в объеме более 100 м³/сутки. При меньшей производительности разрешение на строительство источника не требуется. Верхний предел допустимого отбора воды составляет – 500 м³/сутки.

В ряде регионов страны подземные воды занесены в реестр централизованных горизонтов. Для таких источников разрешение оформляется независимо от производительности скважин. Этот вопрос требует уточнения в органах местного самоуправления.

Помимо разрешенного дебита скважин, законодательство (ст.10) определяет и срок эксплуатации. Лицензия выдается только на 25 лет. После этого возможность продления документа возможна при создании специальной комиссии.

Более подробно о том, как получить лицензию на артезианскую скважину читайте в нашей статье здесь.

Этапы бурения

Бурить артезианскую скважину на воду на личном участке можно разными способами. Все они включают следующие этапы:

1. Геолого-разведочные изыскания. В ходе работ устанавливается глубина залегания водоносного пласта, состав и состояние грунта, наличие опасных зон, производительность водоноса и давление в нем, уровень промерзания грунта.
2. Бурение. Наиболее распространенным методом бурения считается вращательный способ с прямой промывкой. Кроме того, могут использоваться и другие технологии – с воздушной продувкой; с обратной промывкой; ударно-канатный способ.
3. Монтаж обсадных труб и необходимого погружного оборудования.
4. Обустройство. Подразумевает установку кессона; герметизацию устья; установку погружного насоса и насосной станции; монтаж гидроаккумулятора и системы автоматизации; подключение и разводка водопровода; внешнее декорирование.

Методы проведения различных этапов зависят от выбранного типа скважины и утвержденного проекта. При строительстве обязательно формируются 3 санитарные зоны и учитываются все нормативные требования.

Каков срок службы?

На срок службы артезианской скважины влияют следующие факторы:

• качество проведенных работ.
• химический состав почв.
• качество поднимаемой воды.
• регулярность технического обслуживания.

Максимально возможный срок эксплуатации артезианского источника может достигать до 50 лет, но при использовании конструкции с одной обсадной трубой срок колеблется от 25 до 30 лет.

Чтобы скважина служил дольше, следует обеспечить регулярную прокачку, интенсивно использовать воду и не допускать длительных простоев во избежание попадания ила в систему.

Правила эксплуатации

При обустройстве артезианской скважины следует принять во внимание следующие правила эксплуатации:

• В зависимости от потребностей воды выбирать мощность насоса и другие параметры системы. Избыточного давления быть недолжно.
• Погружное оборудование с защитой от коррозии предотвратит попадание ржавчины, а запас прочности обеспечит безопасный подъем.
• Прокачку на песчаные отложения следует проводить до двух раз в месяц и обязательно в зимний период.
• Оголовок источника для предотвращения попадания засоров необходимо герметично и надежно фиксировать.
• Не допускать длительное бездействие скважинного источника, потому как это плохо сказывается на его производительности.
• Максимальные границы давления в системе 2,5 – 6,5 атмосфер. Обязателен контроль с помощью манометра.
• Профилактические работы проводятся раз в шесть месяцев для насоса, а для всей остальной системы раз в год.
• В случае консервации скважины на срок более 3 месяцев запуск проводиться поэтапно: плавное включение, прокачка на максимальных оборотах на протяжении 2-4 часов.

Важно, чтобы во время эксплуатации насосное оборудование выполняло равномерную работу. Такой подход исключит попадание ила в шахту и не допустит отложения на фильтровых частях системы, что в свою очередь гарантирует стабильный дебет воды. Ревизию, монтаж и ремонт шахты необходимо доверять только работникам с высокой квалификацией.

Из чего складывается стоимость? 

На общую стоимость бурения скважин под ключ влияют множество факторов, среди которых можно отметить:

• Транспортные расходы.
• Вид и применяемая техника для бурения.
• Материалы для обсадки и трубы.
• Прокачка до чистой воды.
• Проект и паспорт с внесенными характеристиками источника.

Оборудование скважины не дешевое удовольствие, которое может занять много времени. Поэтому имеет, смыл объединиться несколькими хозяйствами и выбрать участок доступный для всех участников.

Можно ли сделать своими руками?

При таких затратах у многих людей возникает естественный вопрос о том, можно ли сделать артезианскую скважину своими руками. В принципе, это возможно при бурении на глубину не более 50-60 м и наличии податливого грунта.

Для этого потребуется тренога, лебедка и буровой инструмент в виде шнека. Тренога с лебедкой устанавливается над местом бурения и обеспечивает опускание и подъем инструмента. Вращение осуществляется вручную. Механизировать процесс можно путем использования электродвигателя или пневматики.

Артезианская скважина представляет собой достаточно сложное гидротехническое сооружение. Ее можно соорудить своими силами, но она будет ограничена по глубине. Надежная и долговечная конструкция обеспечивается специализированными организациями со специальной техникой.

При планировании строительства важно учитывать необходимость соблюдения законодательства в части лицензирования использования подземных вод. Такая скважина обходится дорого, но она в течение длительного срока обеспечит полноценное, качественное водоснабжение.

Виды скважин на воду – чем отличаются и как бурятся

Локальная сеть водоснабжения на частном участке – это пробуренная скважина с установкой в нее глубинного насоса. Но необходимо понимать, что существует несколько видов скважин, которые друг от друга отличаются сильно. И основной их показатель – это глубина. Поэтому перед хозяином дома всегда стоит вопрос, какую скважину бурить. Чтобы на него ответить, необходимо разобрать виды скважин на воду и понять, какая из них лучше.

Но перед тем как разбираться с поставленной задачей, необходимо разобраться с водоносными пластами, которые залегают в земле. Ведь именно из них и будет качаться вода для дома.

Виды скважин на воду

Виды водоносных пластов

Итак, грунт состоит из разных пород, и каждая из них располагается в горизонтальной плоскости. Есть два вида грунтовых пластов: водоупор и рыхлые слои. Первый формируется из прочных и плотных пород. У такого пласта минимальная водопроницаемость, через него вода свободно пройти не может. На небольшой глубине в основном располагаются водоупоры из плотных глин, реже из скальных пород. Глубже располагаются водоупоры из известняка или плотного камня.

Рыхлые слои грунта – это песок, галька, неплотный известняк, ил, мергель и другие. Такие пласты обычно располагаются над водоупорами и являются водонесущими, потому что их плотность значительно меньше. Именно в них и собирается влага в достаточном количестве, которая и образуют водоносный горизонт. И именно из них можно добыть воду, если пробурить скважину или вырыть колодец.

Внимание! Чем глубже располагается водоносный горизонт, тем чище в нем вода, а объем ее больше.

И хотя это общая тенденция, надо отдать должное региону, где будет буриться скважина, и количеству выпадающих в нем осадков. Сюда надо добавить тип грунта. Именно от этих трех факторов будет зависеть глубина залегания водоносных пластов.

Водоносные слои

На фото выше очень хорошо видно, сколько водоносных слоев располагается в земле, и какой из них верхний, а какой нижний. Разберемся с ними по отдельности.

Верховодка

Это пласт, который располагается близко к поверхности земли. Обычно их объем небольшой, потому что они располагаются над водоупорами небольшой площади. Необходимо отметить, что верховодка располагается не везде.

Сверху нее обычно располагается верхний слой грунта с почвой, нет над ней никаких фильтрующих слоев, поэтому вода в этом слое содержит большое количество загрязнений. И качество такой воды очень низкое, особенно в тех районах, где активно ведется человеческая деятельность. Подпитывается верховодка только осадками, поэтому максимальный объем воды в ней будет только в сезон дождей и таяния снега.

Выбирая этот водоносный слой в качестве источника воды для дома, хозяин рассчитывает на минимальные затраты и простоту бурения скважины, так как верховодка располагается на глубине 2-8 м.

Грунтовые воды

Этот водоносный пласт располагается над водоупором большой площади, который является первым от поверхности земли. Он залегает глубже верховодки приблизительно на глубине 10-30 м.

Чаще всего и эти воды не защищены фильтрующим пластом. Поэтому жидкость в них редко соответствует нормам питьевой воды. Но проникая глубоко, водные потоки большую часть загрязнений оставляют в верхних пластах, так что у них процент загрязнения намного ниже, чем у верховодки. Но даже эти слои в основном зависят от количества выпавших природных осадков.

Грунтовые и межпластовые слои

Межпластовые воды

Из самого названия становится понятным, что этот водоносный слой располагается между двумя водоупорами. Так как водоупорных пластом может быть много, соответственно и количество межпластовых слоев может быть не один на одном загородном участке. Их глубина расположения 20-80 м, некоторые из них могут располагаться и выше, иногда выходя за пределы почвы в виде родников.

Так как над межпластовыми водами располагаются водоупоры, то вода, проходя через природные фильтры, становится очень чистой, приемлемой для питья. И хотя не каждый межпластовый горизонт несет в себе большой объем воды, нередко можно при бурении попасть в огромное озеро. Практика показывает, чем глубже в недра земли, тем чище вода, а ее количества больше.

Артезианские воды

Их можно назвать подвидом межпластовых вод, но они располагаются на большой глубине (100-1000 м). Зажаты они обычно большими водоупорами, поэтому в них вода находится под приличным давлением. При бурении артезианской скважины вода из нее просто фонтанирует.

Виды скважин

С водоносными пластами все понятно. Теперь нужно разобраться с видами бурения скважин.

Абиссинский колодец

Его еще называют скважиной Нортона, потому что технологию бурения этой скважины на воду придумал британский инженер Нортон. Такую скважину не бурят, здесь используется способ забивания обсадных труб в землю, поэтому на конце первой трубы устанавливается острый наконечник. Чуть выше в самой трубе делаются небольшие отверстия, через которые вода будет поступать в обсадку. Они же будут выполнять функции фильтра.

Обсадная труба для абиссинского колодца

Забивать трубы глубоко не получиться, особенно в землю, где много камней. Поэтому глубина бурения максимум 12 м.

Песчаная

Полноценная скважина, которая даст большой объем воды для загородного дома, должна доходить до рыхлой породы (песка, гальки или их смеси). Поэтому технология бурения песчаной скважины на воду может быть выполнена или вручную с использованием бура, или при помощи небольшой автоматической буровой установки. Можно, конечно, принять услуги самоходной установки, которая располагается на автомобильном шасси. Но стоит такая услуга недешево.

В совокупности с ценой на все элементы водопровода, которые могут понадобиться (насосное оборудование, трубы и шланги, кессон для защиты насоса и скважины если выбран поверхностный вариант, гидроаакумулятор и т. д.) общая стоимость скважины может получиться достаточно внушительной. Поэтому чаще всего останавливаются на применении небольшой буровой установки или на ручном способе. По времени, бурение такой скважины проходит достаточно быстро – водоносный слой достигается за 2-3 дня. После этого монтируют осадку, элементы водопровода и воду можно использовать.

Малогабаритная буровая установка

Необходимо отметить, что скважина на песок прослужит 10-30 лет в зависимости от объема воды в пласте. При ее устройстве используют стальную или пластиковую осадку. Пластиковая труба стала использоваться недавно. Она не ржавеет, ее цена в разы меньше стальной. Но у нее низкий прочностной ресурс. Если скважина проходит в плывунах, то последние легко ее сдавливают.

Артезианская

Такие скважины еще называют известковыми. В принципе, отличительная особенность у них от песчаной одна – это отсутствия фильтра на конце трубы. Потому что вода в нижних водоносных пластах чистая с минимальным количеством примесей.

Скважины на известняк имеют большой водный ресурс, поэтому их срок эксплуатации – 50 лет. Ее дебит составляет минимум 10 м³/ч. Если сравнивать данный показатель с песчаной разновидностью, то у последней он равен 3 м³/ч. И это максимальный показатель.

Бурение артезианской скважины

Конечно, тот, кто хочет получить чистейшую воду для собственного потребления на много лет вперед, отдает свое предпочтение артезианскому колодцу. Правда, стоит такое сооружение немалых денег, поэтому обычно соседи объединяются и бурят его на несколько домов.

Виды скважин на воду

Разновидности скважин на воду

Скважины классифицируются исходя из глубины залегания, метода проходки и проектной конструкции бурового снаряда.

К таковым относятся: разведочные, фильтровые (на песок), глубинные (артезианские), промышленные и другие виды сооружений с использованием, в основном, вращательного метода бурения.

Разведочная скважина

Разведочная скважина осуществляется для геологоразведочных, инженерно-геологических и гидрогеологических изысканий. При этом практически, всегда применяется вращательное бурение, будь то роторное, колонковое, шнековое и иже с ними. Проходка ствола отличается малым сечением, бурового инструмента, простотой конструкции и небольшой стоимостью работ. Такие стволы проясняют ситуацию о наличии влаги, качестве и глубине ее залегания.
На участках глубокого расположения водоносного горизонта с не проясняющейся гидрогеологической обстановкой, разведочная скважина считается основным фактором экономии весьма существенных денежных средств.

Скважина на песок (Фильтровая скважина)

Скважина на песок принято считать самыми популярными и распространенными видами источников воды, особенно, для загородных участков. Они не обладают высоким дебитом и не рассчитаны на длительные сроки эксплуатации (обычно, 5 лет). Однако не все песчаные скважины имеют водяные линзы. Такие источники, как правило, располагаются в пластах песка, подпираемых слоем глины, толщиной в 10-ки метров. Пески эти могут и не содержать большие запасы. Но если они находятся под нижним пластом глины и имеют гравийную прослойку, то не исключено выйти на значительные подземные реки. Отдача такого бассейна может составлять до 0,8-1 м³/час. Но это в случаях, если бурение и обустройство скважины произведены специалистами-профессионалами. Глубина стволов превалирует в пределах 10-30 метров. Такие сооружения во многом зависят от расположения песчаной прослойки. В комплектацию скважин не входят обсадные трубы. Диаметр же эксплуатационной колонны зависит от водоотдачи линзы. И чем больше дебит скважины, тем больше должно быть сечение трубы. На нижнем конце трубы размещают сетчатый фильтр для упреждения попадания в источник песчаных включений. Служат в пределах 5-ти лет и более. Многое же зависит от регулярности эксплуатации, ибо при больших перерывах, фильтр заиливается, препятствует водопотоку и выходит из строя.

Артезианская скважина (Глубинная скважина)

Характерной особенностью строительства артезианской скважины является ее глубина, напрямую зависящая от интервала залегания известняка, в порах которого и содержится влага. Известняк, сам по себе, является природным фильтром, способным устранять из источника болезнетворные бактерии и многие производные химических элементов, в ней содержащихся. Но это присуще только известнякам с пористой структурой и чем глубже они залегают, тем выше насыщенность минерализованными солями. Качественной составляющей глубинных скважин считается и высокая водоотдача, которая в зависимости от сечения трубы может выдавать 3-4 м³/час. Такой дебит может удовлетворить потребности дачного поселка и, чаще, городского района.
Устройство скважины предусматривает одну обсадную эксплуатационную трубу, в случае, если в известняке отсутствуют прослойки глины и песка. Обычно, однотрубные металлические конструкции имеют диаметр 133 или 159 мм. 
Устройство с двойной обсадкой предполагается в зонах, так называемого, сухого известняка, где присутствуют прослойки глины. Пластиковая труба внутри стальной трубы пропускается через сухой известняк до водоносного пласта. Двухтрубный вариант имеет обсадную стальную 133 или 159 мм и трубу из ПНД сечением 117 или 133 мм соответственно.
В артезианских скважинах с неограниченным запасом и высоким качеством воды, нет необходимости в регулировании положения насоса.

Промышленная скважина

Скважины промышленного назначения характеризуются высокой отдачей и предназначены для обеспечения крупных предприятий, жилых, производственных, сельскохозяйственных комплексов и других сфер жизнедеятельности. Для этого используется более мощная, тяжелая буровая техника, трубы диаметром 219 и более мм, насосное оборудование, выдающее 100 и более м³/час. Подобные сооружения обсаживаются несколькими колоннами. От обычных артезианских сооружений отличаются значительными затратами времени, особенно, для оформления многочисленной документации.
Проходка скважин осуществляется установками УКБ-500, 1БА-15В на шасси КАМАЗ, КрАЗ.
Технология предусматривает применение долот с нагнетанием через рабочую штангу промывочного раствора в забой под давлением. Раствор вымывает выбуренную породу на поверхность, в том числе мелкие твердые частицы.

Скважины, построенные с использованием других методов проходки, в статье не освещаются, вследствие их практической идентичности.

Где бурить скважину на воду

Подземные бассейны залегают на разных глубинах, каждый из которых характеризуются определенным качеством и составом воды. И чтобы задать точку для бурения, применяются десятки способов.

Так, где же бурить. Давно известно, что вода есть везде, но интервал залегания ее от поверхности определить представляется сложным. Не вызывает интереса верхний слой-верховодка, как непостоянный и часто пересыхающий источник, не говоря о ее качестве.

Исключая варианты лозоходства, помимо гидрогеологических и геофизических исследований, нужно исходить и из соотношения глубин водоносных слоев. При выборе точки следует учесть и проект прокладки системы снабжения. Место бурения нужно увязать и с уклоном земной поверхности, хотя это не всегда правильно подсказывает направление подземных потоков. Руководствуясь картой глубин заданной территории, опытные специалисты с большей долей вероятности могут указать место и глубину залегания воды качественного состава. Следует помнить и о технических, энергетических, финансовых затратах, если скважина будет заложена вдали от дома.

Какую скважину на воду бурить

Исходная точка необходимости того или иного типа скважины отталкивается от показателей назначения и количества возможного потребления воды. Если только для полива огорода или сада, то можно обойтись неглубокой скважиной на песок. Обеспечить большой дом такое сооружение не способно. Выбор остается за артезианской скважиной, поскольку таковая по неограниченности и беспрерывности, качеству влаги не имеет альтернативы. Вопрос выбора типа сооружения требует от владельца участка грамотного подхода с учетом всей ресурсной (финансовой) составляющей. Немалую пользу может принести общение с несколькими соседями по дачному участку. И все-таки автономное снабжение остается лучшим вариантом, ибо конструкция скважины исключает попадание в нее, как поверхностных, так и грунтовых стоков. Она выгодна и с точки зрения длительности эксплуатации. Что касается количества потребляемой жидкости, то оно может иметь некоторый разброс. То есть, где-то и кому-то достаточно 3 м³/сутки, а кому-то не хватить и 5 м³.

Перед выбором обязательно следует воспользоваться геологией участка и данными по объему водоотдачи и качества влаги заданного участка. Государственный кадастр водных ресурсов располагает соответствующей документацией и картами расположения подземных водных бассейнов.

Виды скважин на воду

При отсутствии центрального водоснабжения на участке под застройку или даче альтернативой является вода из атмосферы (дождевая), из поверхностных водоемов и из земли. Первые два способа требуют дорогих методов очистки и редко применяются. Разве что для хозяйственных целей. Из земли воду добыть труднее, но она во многих случаях пригодна для употребления вообще без очистки и обеззараживания.

Для добычи используют два вида конструкций – колодцы и скважины. Отличаются они диаметром и способом организации: колодец выкапывают большого диаметра (800–3000 мм) с использованием бетонных колец. В него может попасть мусор из атмосферы или просочится грязная вода с поверхности.

Скважина устраивается на большую глубину с помощью бурения или прокалывания грунта. Диаметр сооружения существенно меньше чем у колодца (от 50 мм). Это защищает от попадания в водоносный горизонт загрязнений. Какие бывают скважины?

Способы бурения

Для получения воды используют несколько видов бурения скважин:

• шнековый;
• роторный;
• ударно-канатный.

Какую выбрать скважину? Шнеки применяют для организации скважин небольшой глубины (до 50 м), вода от которых поступает из песчаного слоя. С помощью шнека на буровой установке проводится ввинчивание в слой основания и вывод земли на поверхность. Работы продолжаются от одного дня и при отсутствии проблем работы относятся к быстрым. Существенно затормозить или застопорить процесс могут большие камни или скалистые основания.

Роторным оборудованием изготавливают сооружения большой глубины. Этот вид бурения чаще всего используют для получения воды на участке. По технологии вращающийся бур разрушает основание. Работы могут проводиться внутри обсадных труб для закрепления стенок. Для работ используют долота разного диаметра (от 76,0 до 215,0 мм). Применение такого ротора позволяет проходить даже скальные основания и крупные камни, которые являются препятствием шнеку. Для работ используют передвижные установки на базе грузовых автомобилей. Во время работы разрушенное основание вымывается буровым раствором. Производительность достигает в среднем 10 м за рабочую смену. Способ используют для устройства артезианских сооружений.

Ударно-канатный способ проще роторного, но требует специального оборудования. Его применение не получило большого распространения. Работы проводят подниманием и опусканием бурового долота с последующим разрушением породы.

При сложных геологических условиях применяют и комбинацию способов для ускорения работы. Какая скважина лучше? Все зависит от глубины залегания воды и характеристик основания. Применение шнекового оборудования существенно дешевле, но не позволяет устроить сооружение большой глубины. Роторный требует больших расходов, но эффективнее.

Разновидности скважин

Какую скважину бурить хозяин участка решает после консультации со специалистом и оценке условий залегания воды. Самый простой вид получения грунтовой воды – сооружение для забора ее из песчаных отложений. В среднем их глубина составляет 15–40 м. Чаще для устройства сооружения применяют шнековые инструменты.

Второй вид – артезианские скважины, которые бурятся до уровня отложения известняка. Глубина ее достигает от десяти до 250–300 м. Работы проводят роторным или комбинированным способом. Артезианская вода поднимается на поверхность под давлением и не требуется установки дорогостоящего насосного оборудования. Основной недостаток – дороговизна.

их виды и способы бурения, схема и устройство, основные компоненты и принцип работы

Решив обзавестись личной скважиной, владельцы частных домов, дач и земельных участков стоят перед выбором способа её бурения. Чтобы принять верное решение, необходимо знать устройство трубного колодца и картину залегания водоносных пластов. Принцип работы и схема скважины на воду достаточно просты, и для их понимания не требуется специального геологического образования.

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:

• Абиссинские, 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. Забой 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.

Рис.1

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.

Функционирование трубного колодца

Принцип работы скважины на воду прост, как и у всех колодезей. Вода из-под земли поступает через фильтр в нижнюю часть трубы, играющую роль резервуара-колодца. Под давлением снизу она поднимется в нём выше водоупорного покрова слоя-водоноса (артезианский эффект) и устанавливается на уровне грунтовых вод (для скважин «на песок»). Из обсадной колонны, как из колодца, добываемый ресурс выкачивается на поверхность. Погружной насос или заборный конец питающей трубы наружного насоса должны быть опущены ниже динамического уровня воды (рис. 2), который обусловлен дебитом трубного колодца.

Рис. 2

Скорость притока воды в скважину называют её дебитом. Он выражается в объёме за единицу времени. Если, например, нужно из скважины ежечасно выкачивать 3 куб. м воды, а поступает в неё только 1 куб. м в час, то дебит колодца называют низким.

Как работает скважина на воду изображено на рисунках 1—3. Для нормального функционирования она должна быть опущена в напорный водоносный слой, который будет обеспечивать регулярный приток в неё воды. В этих пластах воду содержат такие твёрдые породы разных фракций:

• крупный песок;
• песчаники;
• гравий;
• галька;
• известняк;
• скальные трещины.

Как правило, чем глубже расположен водоносный слой, тем крупнее фракция его наполнителя. Так, неглубокие скважины на воду опускаются в песчаные водоносные слои, а сверхглубокие черпают воду из трещин в скальных и известняковых породах.

Верный выбор водоносного слоя и качественно изготовленный фильтр обеспечат несколько десятилетий исправного водоснабжения дома или участка.

песчаная или артезианская, особенности, преимущества

Для обеспечения бесперебойной подачи воды на дачном участке могут устанавливаться колодцы и скважины. Самым удобным является центральный водопровод, так как финансовые затраты по организации водоснабжения минимальные. Достаточно только протянуть трубу по участку до дома. Такая возможность есть далеко не всегда, особенно для участков, которые удалены от города или станций по водоснабжению. В таком случае приходится использовать колодцы и скважины. В чем же отличие этих двух систем для частного домостроения?

На дачном участке, расположенном далеко от станции по водоснабжению, для подачи воды, можно пробурить скважину.

Колодцы не обладают такой глубиной, они более широкие, но и качество воды в них ниже. Скважины обеспечивают лучшее качество питьевой воды, они намного глубже, могут достигать артезианских водоносных слоев. Но и стоимость их сооружения в несколько раз выше. Сегодня применяются различные виды скважин, среди которых популярны скважины на песке и артезианские. Отличаются и виды работ по бурению. Сложность установки зависит от грунта, возможности выполнения тех или иных типов работ, использования дополнительного оборудования.

Песчаная

Песчаные виды скважин имеют такую конструкцию:

Конструкция песчаной скважины.

• у устья предусмотрен специальный гусак;
• далее идет сам кессон, защищающий устье;
• насосный грунт;
• слой глины, в середине которого находится зеркало воды;
• слой водоносного песка, на его границе с глиной устанавливается фильтр;
• водоупорным дном является слой глины, который находится за песком.

Скважина на песке менее проблематична в установке, водоносный слой ее проходит через песок. Глубина такой скважины обычно небольшая, она лишь немного превышает глубину колодцев. Такая скважина может давать примерно 0,8 кубов воды за час. Рекомендуется для подачи воды на поверхность применять вибрационные насосы, подойдут «Ручеек», «Малыш». Ставится фильтр только над насосом. Если применять так называемые центробежные насосы, то срок эксплуатации источника воды сократится.

Глубина песчаной скважины обычно составляет от 10 до 50 метров.

Такие виды скважин обычно имеют небольшую глубину — 10-50 м. Есть и исключения, например, для Сергиево-Посадского района глубина может составлять 80 м. Все это требует предварительного исследования, которое и покажет, на каком именно уровне залегает водоносный слой. Забор воды обычно осуществляется с песчаника или с мелового песка.

Из преимуществ необходимо отметить:

1. Сроки бурения минимальные, они занимают всего 1-2 дня, после чего можно приступать к оборудованию, установке насосов, фильтров, подключению водопровода.
2. Использование очень простое, а количество и качество воды хорошее.
3. Стоимость работ приемлемая, особенно в сравнении с артезианской.
4. Лицензирования скважина не требует, как и особых разрешений, на получение которых обычно уходит много времени и финансовых средств.

Есть и недостатки:

1. Использование сильно зависит от погодного фактора, так как грунтовые и осадочные воды могут проникать в полость ствола, загрязнять питьевую воду.
2. Сроки эксплуатации составляют 3-5 лет, максимум 10 лет, а этого недостаточно, так как через определенный период придется оборудовать новый ствол, а это снова финансовые затраты.
3. Скважина заиливается, требуется регулярная чистка, использование мощных фильтров.
4. Если рядом находится канализационная система, то вода может быть загрязнена.

Вернуться к оглавлению

Артезианская

Артезианский вид скважины для воды имеет такую конструкцию:

Конструкция артезианской скважины.

1. Ширина скважины различна по всей своей длине. По достижении слоя известняка она имеет диаметр в 133 мм, следующий сегмент идет с диаметром в 114 мм, а самый маленький на уровне фильтрового отстойника имеет диаметр в 93 мм.
2. По первому верхнему сегменту устанавливается обсадная труба, которая защищает стенки от осыпания и попадания в воду мусора, грунтовых вод, частиц осыпающегося грунта.
3. Примерно на половине первого сегмента находится так называемый статический уровень воды, т.е. зеркало.
4. После прохождения слоя песка и глины идет слой известняка. Начинается второй сегмент, его стенки защищаются при помощи перфорированного волокна.
5. Именно известняк содержит водоносный слой, обеспечивающий наполнение скважины, часто этот горизонт называют артезианским.
6. Нижняя часть называется фильтровым отстойником, стенки скважины не защищаются.

Артезианские виды скважин на воду предполагают обязательное прохождение через известняк.

Глубина такой скважины во многом зависит от региона. Например, для Подмосковья это 20-220 м, поэтому обязательно надо провести геологические исследования, чтобы расходы на сооружение конструкции не были слишком большими.

Глубина артезианской скважины может достигать от 20 до 220 метров.

Для бурения применяется обсадная труба на 133, 159 мм, для водозабора используются трубы с большим диаметром, достигающим 219, 325, 425 мм. Для верхнего сегмента обязательно используется обсадная труба из металла, которая создает надежный герметичный слой между известняком и верхними грунтовыми водами. Время бурения обычно занимает 3-15 дней. Продолжительность и сложность работ зависит от глубины и грунта.

Из преимуществ этого вида необходимо отметить:

• длительный срок службы одной скважины, который достигает 30-50 лет;
• отличная производительность;
• скважина не заиливается в течение всего времени эксплуатации;
• от погоды использование скважины никак не зависит.

Есть и существенный минус, для устройства такой скважины обязательно лицензирование, без него устройство и эксплуатация невозможны.

Вернуться к оглавлению

Варианты бурения

При сооружении скважин на воду применяются различные виды бурения. Все зависит от того, какие именно механизмы используются для работы, какое положение примет устье, какой тип промывки будет применяться. Среди таких методов можно отметить:

Установка для бурения скважин роторным и турбинным способами.

1. Турбинное бурение скважин на воду. Для такой работы используется специальный турбобур, который совершает поступательное движение при вращении турбины. Для работы применяются бурильные трубы, само назначение скважин может быть различным.
2. Использование электробура применяется не так часто, требуется подключение к источнику электроэнергии, хотя сам процесс бурения можно легко контролировать с поверхности.
3. Использование винтовых двигателей, похожих на турбинное бурение. Но винт имеет меньшие габариты, он более удобен при необходимости устройства скважины на дачных участках. Длина скважины, ее диаметр меньшие, но их вполне достаточно для получения воды на загородном участке.
4. Шнековое бурение предполагает разрушение породы, которая в раздробленном виде поднимается наверх. Используется этот метод для неглубоких скважин, при работе с мягкими породами. Такой способ считается универсальным, применяется он часто. Для участков с твердыми породами совершенно не подходит.
5. Гидродинамическое бурение применяется для бесфильтровых сооружений. Он подходит для рыхлых почв, когда есть необходимость строго придерживаться выбранной формы скважины.
6. Пневмоударное бурение можно использовать только для небольших глубин, но расход электроэнергии высокий, для частного загородного участка применяется редко.
7. Алмазное бурение названо по типу используемого инструмента, стоимость его высокая, используется для частных скважин крайне редко.

Для обеспечения дома и участка водой можно использовать различные установки, но сегодня все чаще делаются скважины. Все они могут быть выполнены по разной технологии в зависимости от условий работы. Пользуются спросом артезианские и скважины по песку. Различным может быть и метод бурения, тут все зависит от грунта, глубины залегания водоносного слоя, возможности использования на участке определенной бурильной техники.