характеристики, особенности, преимущества и недостатки
Содержание статьи:
Чтобы обеспечить частный дом водой, нужно обустроить колодец или скважину. При этом можно столкнуться с несколькими видами грунтовых вод, каждый из которых предназначен для определенных целей: полив огорода, употребление в пищу. Чтобы скважина хорошо функционировала, важно не только правильно определить ее местоположение, но и получить доступ к качественной воде. Для этого нужно знать, как работают различные типы источников.
Классификация водоносных слоев
Водоносные слои
Чем глубже находится водоносный слой, тем чище в нем вода. Грунт по своему составу не однороден – глинистые или каменные водоупорные пласты чередуются с рыхлыми веществами – песком, мергелем, илом или известняком. Песок находится ближе к поверхности, известняк залегает глубже.
Трудно выбрать идеальное место под скважину, так как в каждом регионе пласты располагаются по-разному. Чтобы определить, где есть водная жила, используют разные методы, в том числе народные – определяют по типу растений, применяют лозу, барометр.
При бурении скважины можно обнаружить следующие разновидности грунтовых вод:
- Верховодка. Это ограниченные участки, которые со всех сторон окружены водоупорными пластами. Жидкость может использоваться для технических целей, так как в нее попадают все химические вещества – фильтрующий слой на таких участках очень маленький. Минус верховодки в том, что она подпитывается дождями, а в летнюю жару уровень существенно уменьшается. Пить такую воду без предварительной подготовки нельзя.
- Грунтовые воды расположены ниже. Поскольку сверху находится большой слой почвы, жидкость более чистая и прозрачная. Количество ее зависит от времени года – весной и осенью уровень поднимается, летом – уменьшается. Песчаные пласты лучше наполняются водой в лесной местности, но на открытых участках жидкость может полностью исчезать в жаркое время года.
- Межпластовые залежи воды находятся между двумя водоупорными горизонтами. Находятся на глубине от 20 до 80 м под давлением, поэтому при бурении иногда происходит выброс жидкости.
- Артезианский водоносный слой относится к разновидности межпластового. Для них также характерно повышенное давление. Плюс скважины, пробуренной к артезианскому слою в том, что уровень жидкости в ней всегда одинаковый. Более того, под действием напора зеркало воды находится высоко. Жидкость пригодна к употреблению без дополнительной фильтрации.
Перед началом бурения необходимо сделать несколько пробных шахт и взять жидкость для анализа, чтобы определить качество воды – пригодна для употребления в пищу или нужно подвергать дополнительной очистке.
Разновидности скважин
Существует несколько основных видов скважин на воду:
- абиссинская;
- песчаная;
- известняковая.
Есть еще колодцы, но их обустройство связано с повышенными затратами рабочей силы и средств. Иногда требуется задействовать тяжелую строительную технику, что сказывается на бюджете. Вода из колодца чаще всего требует дополнительной подготовки перед употреблением из-за поступления жидкости с верхних слоев почвы.
Колодец Нортона или абиссинская скважина
Реализовать на участке такой источник можно за один день. Особенности и преимущества скважины без кессона:
- Труба с острым наконечником не вкручивается, а забивается в почву.
- Внизу находятся фильтрующие отверстия, через которые жидкость попадает в трубу, а оттуда выкачивается насосом.
- Место, где находятся отверстия, дополнительно можно обернуть геотекстилем, чтобы исключить попадание песка и грязи в воду.
Кессон необходим в том случае, если в планах подключить насосную станцию, которая качает воду до 8 метров.
Глубина абиссинки до 20 метров, диаметр трубы не более 6 см. В местах, где почва каменистая или глинистая, абиссинскую скважину не делают, так как наконечник не сможет пробить камень или глину. Наиболее удачное решение – песок. Лучше, если абиссинка достает до грунтовых вод – в таком случае жидкость пригодна для питья.
Если нельзя подключить электрический насос, на скважину делают рычаг и качают воду вручную. Подойдет такой вариант для дачных участков, так как дебит источника небольшой – до 1 кубометра в час.
Скважина на песке
Скважина на песок глубже абиссинской – до 40 метров. При ее бурении используют обсадную трубу, чтобы укрепить стенки. Песчаный грунт очень подвижен, поэтому пробуренный участок стараются сразу закрыть обсадкой.
Применяют различные материалы – металл, пластик, бетон. Металл в песчаной скважине быстрее ржавеет, пластик не настолько прочен, чтобы выдерживать движения грунта. Не рекомендуется ставить пластиковую обсадку на глубине ниже 25 метров. Лучший вариант – пластик в металле или бетон.
Песчаные источники самые распространенные из-за оптимального сочетания качества воды, цены монтажа и количества жидкости, достаточного для обеспечения частного дома.
Скважина на известняк
Если жидкость с поверхности грунта проходит через много пластов, она хорошо очищается и насыщается минералами. Артезианская скважина глубокая – свыше 40 метров, хотя в высокогорных регионах можно найти артезианский слой и на глубине 25 метров.
К обустройству скважины на известняке предъявляют серьезные требования – способ бурения, материалы для обсадной трубы. От этого будет зависеть срок эксплуатации и качество воды. К примеру, ни одна компания не рекомендует использовать пластиковые трубы, так как они легко деформируются, а заменить их на глубине около 100 – 200 м будет невозможно. Чтобы понять, как ведет себя артезианская шахта, можно взять пример самой глубокой скважины в мире, расположенной на Кольском полуострове. Сдвиг ствола составляет свыше 840 метров, то есть горловина находится не прямо над самой низкой точкой, а на 840 метров в стороне.
Уровень жидкости всегда одинаковый и не зависит от времени года. Чистить или ремонтировать ее не нужно. По сути – вложить средства нужно только в строительство, а далее пользоваться объектом свыше 50 лет. Дебит скважины позволяет обустраивать ее для водоснабжения нескольких домов. Такой источник может давать свыше 10 кубометров воды в час.
Какую скважину лучше обустроить на участке
Чаще всего жильцы ориентируются на стоимость работы материалов. Иногда выбирают самостоятельное бурение ради экономии средств. Это оправдано, если водоносный слой расположен высоко и грунт в регионе мягкий. Абиссинский колодец или скважина на песок обойдутся дешевле артезианского источника.
Если глубина залегания водной жилы большая, а в грунте встречаются глинистые пласты или камни, придется переплачивать строительным фирмам, специализирующимся на бурении. Строить верховодку – не выход, так как больше денег уйдет впоследствии на фильтрацию воды или ее привоз из других источников, если вдруг уровень понизится в летнее время.
Артезианские типы скважин не имеют недостатков, но стоят очень дорого, поэтому можно скооперироваться с соседями, если для них вопрос водообеспечения так же открыт.
конструкция скважин, как найти воду на участке для скважин
Обустройство системы водоснабжения на участке — крайне важный момент, ведь отсутствие свободного доступа к воде значительно усложняет все садовые работы и делает невозможным комфортное проживание на даче. Многие понимают, что им нужна скважина на воду.
Самым оптимальным решением проблемы является водозаборная скважина — эта конструкция позволяет получить воду лучшего качества, чем из колодца и может обеспечивать водой от одного до нескольких участков в течение многих лет. Само понятие о скважине выражается простым определением — так называют выработку в земной коре, преимущественно цилиндрической формы, позволяющую получить доступ к грунтовым и другим подземным водам.
Существует разделение видов скважин по назначению, в зависимости от наличия наклона или искривления шурфа, глубины выработки, типа добываемой воды. Последний момент является ключевым, именно от вида подземных вод зависит, какая разновидность шахты подойдет для конкретного участка.
Подземные воды
Типы подземных вод различаются в зависимости от видов грунта на данном участке, его качеств — влагоемкости, а также глубины, на которой он залегает. Структура строения грунта слоистая — плотные глинистые или каменистые слои плохо пропускают влагу, поэтому называются водоупорами. Между ними залегают слои более рыхлого грунта — илистого или песчаного. Такой грунт обладает хорошей влагоемкостью и образует водоносный горизонт, из которого возможна добыча воды при помощи выработки.
От глубины залегания водоносного горизонта зависит чистота полученной воды
Структура грунтов значительно различается в зависимости от географического положения, поэтому как найти воду для скважины на участке подскажет знание типов грунта, которые преобладают в данной местности.
Подземные воды, подходящие под скважину, бывают нескольких видов:
- Верховодка — водоносный горизонт, образованный вблизи от поверхности (2-3м) над слоем более плотной почвы. На его обильность напрямую влияет наличие дождей или таяние снега, а из-за неглубокого залегания в воду попадают все загрязнения с поверхности. Поэтому, хотя верховодка удобна для добычи воды из-за своего расположения неглубоко под землей, качество этого типа вод очень низкое — их возможно использовать только для хозяйственных работ. Обычно при бурении шахты этот слой стараются изолировать, чтобы избежать загрязнения вод, расположенных ниже.
- Грунтовые воды — нередко именно они используются для водозабора. Этот водоносный горизонт залегает сразу над первым водоупорным слоем и тоже не имеет достаточно надежного фильтра над собой, поэтому чистота воды во многом зависит от правильной защиты участка от загрязнения. Глубина залегания грунтовых вод — 7-20м. Из-за того, что слой является открытым, на него оказывают влияние погодные условия, например в сильно засушливый период грунтовые воды могут истощаться или пропадать. Благодаря довольно глубокому залеганию грунтовые воды чаще всего пригодны для питья, хотя требуют обязательной обработки.
- Межпластовые воды — залегают между двумя водоупорными слоями плотного грунта. Глубина — от 20-40м и больше, так как подобных слоев может быть множество. Вырыть скважину для межпластовых вод сложнее, но зато они отличаются чистотой и относительно постоянным уровнем. Вода, находящаяся между водоупорными уровнями находится под давлением различной силы, поэтому некоторые водоносные горизонты при бурении скважины фонтанируют — такие слои называются напорными.
- Артезианские воды — напорные слои подземных вод, обычно находящиеся под большим давлением и позволяющие получить высокий уровень воды в шахте. Артезианские воды залегают глубоко (от 100 до 1000м), их достоинства — высокая степень чистоты и постоянная наполненность скважины. Артезианские колодцы чаще всего бурят для добычи питьевой воды.
Вид подземных вод оказывает основное влияние на то, какая конструкция скважины будет выбрана, поэтому целесообразно вначале произвести разведку для выяснения, какие водоносные горизонты доступны на данном участке.
Разведочная шахта
Этот тип скважины отличается меньшим диаметром, бурение обычно проводят самым быстрым и малозатратным вращательным методом, или шнековым (если глубина скважины менее 50м). Если шахта предполагается глубокой, используют колонковый метод.
С помощью разведочной скважины проводятся следующие операции:
- производится замер глубины залегания водоносного горизонта
- берут пробы грунта из водоносного слоя для определения его водоемкости, уровня качества воды
- берут пробы грунта из водоупорного слоя, чтобы узнать степень его надежности, определить возможность проседания выработки или ее засыпания
Нередко после формирования разведочной шахты, выбирается компромиссное решение по дальнейшей работе — в таком случае уже вырытую скважину расширяют до размеров эксплуатационной. Этот вариант является более выгодным экономически, чем бурить новую скважину
Разновидности скважин
Кроме типа подземных вод большое значение имеет использующееся оборудование для скважины под воду. В зависимости от этих двух моментов различают следующие виды:
Абиссинская скважина
Для небольшого дачного участка можно использовать разные виды скважин на воду. Самой неглубокой, потому требующей меньших затрат является абиссинская, которую называют еще скважиной Нортона, по имени ее изобретателя.
Прокладывается с помощью стальной трубы со специальным острым наконечником—фильтром, — вся конструкция в итоге напоминает большую иглу. Металлическую трубу поднимают над землей посредством специального блока и опорной треноги, затем забивают в грунт, постепенно прикрепляя дополнительные секции. Диаметр скважины совсем небольшой — 1-2см, а глубина редко когда превышает 5-10м — поэтому таким способом можно получить только верховодные и грунтовые воды.
Преимущества абиссинского колодца в простоте установки — для обустройства не требуется сложной габаритной техники и больших денежных затрат, а расположить его можно в любом месте участка. Минусы — малое количество получаемой воды и ее невысокое качество. Конструкция скважины не допускает использования погружного насоса, поэтому поставку воды производят с помощью поверхностного вручную, а зимой добывать воду нельзя без дополнительного оборудования.
Установить абиссинский колодец возможно только на участке с достаточно мягким грунтом, а срок его службы не превышает нескольких лет
Скважина на песок
При решении какую скважину выбрать для дачного участка, выбор зачастую падает именно на нее — водозаборная выработка на песок не требует больших вложений и предоставляет более качественную воду и в большем объеме, чем абиссинская. Свое название эта скважина под воду получила благодаря свойствам первого водоносного горизонта межпластовых вод залегать в рыхлых и пористых породах, чаще всего в песке.
Чтобы вырыть шахту такой конструкции потребуется специальная бурильная установка — ее обычно можно взять в аренду на небольшой срок и провести все работы самостоятельно, что позволит сэкономить средства. Глубина залегания первых межпластовых вод — от 15 до 100м, поэтому качество воды довольно высокое, и она подходит для питья.
Конструкция скважины на песок представляет собой металлическую трубу, нижняя часть которой перфорирована для забора воды и закрыта сетчатым фильтром, чтобы защитить от загрязнения. Иногда используют двойную колонну из пластиковой трубы, которая не подвержена коррозии, а сверху закрытой еще одной металлической, чтобы предотвратить повреждения в сложных видах грунта.
Подъем воды из песчаной шахты происходит с помощью погружного насоса и колонки. Служит песчаная скважина значительно дольше, чем абиссинская — от 8 до 15лет, срок службы можно еще продлить, если прочищать ее регулярно от песка и ила.
Вариант устройства скважины на песок с применением трубы ПВХ
Минусы выработки на песок тоже довольно значительны — главный из них, что пригодный для использования водоносный горизонт на песке есть не в каждой местности. Поэтому если нет точных сведений, желательно провести разведку и взять замер грунта на водонасыщенность.
Такие типы скважин обычно не имеют достаточной глубины, чтобы избежать загрязнения из верхних слоев, а их наполненность зависит от атмосферных осадков и может колебаться в разные сезоны
Артезианская шахта
В случае если нужна надежная скважина в доме, без перебоев дающая чистую воду в достаточном количестве — то несомненно лучшим выбором будет именно артезианская. После первых слоев межпластовых вод с горизонтами в рыхлых породах, на большей глубине пролегают гораздо более обширные водоносные слои в известняке — с чистой водой, находящейся под большим давлением. Скважина водозаборная на известняке и называется артезианской.
Глубина такой шахты может быть от 40 до 200м, это и является причиной исключительной чистоты воды — в нее не попадают примеси из грунтовых вод. Зато содержание минеральных солей и железа зачастую выше нормы, что в больших количествах неполезно для здоровья — поэтому даже артезианскую воду многие отфильтровывают. Забор воды производится с помощью глубинных насосов, сама шахта почти не подвержена загрязнению и не нуждается в уходе, если все работы были произведены правильно.
Минусы артезианской выработки в дороговизне сложности установки — бурение проводится с помощью крупногабаритной техники, и требует довольно большого пространства — после завершения работ вокруг шахты на 30м нельзя ставить постройки и проводить электрические провода. Также для получения разрешения на бурение артезианского колодца требуется собрать определенные документы, а для дальнейшей эксплуатации нужно оформить и оплатить лицензию.
Но несмотря на то, что ее обустройство потребует больших вложений и помощи специалистов, такая выработка может стать источником воды высокого качества для целого поселка.
Особенности артезианской скважины в том, что ее наполненность не будет колебаться от сезонных изменений, а срок службы неизмеримо больше песчаных и абиссинских шахт — при использовании качественного оборудования она будет исправно работать более 50лет
Заключение
При наличии достаточных сведений о грунтовой структуре участка и знаний какие бывают скважины на воду, выбор подходящего колодца не составит труда. Для небольшого загородного дома или дачи оптимальным выбором будет скважина на песке, если источник воды нужен ненадолго или только летом подойдет и абиссинский колодец.
Если нужен надежный бесперебойный источник для большого дома или нескольких, или же для фермерского хозяйства, то лучшим выбором будет артезианская скважина
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.
Параметры скважины. Главные характеристики скважины на воду
На чтение 4 мин. Опубликовано
Источником автономного водоснабжения в частном или загородном доме чаще всего является скважина. Она должна отвечать многим параметрам, от которых зависит выбор последующего оборудования, срок службы и производительность. Параметры скважины – это ее глубина, внутренний диаметр обсадных труб, дебит воды источника, статический и динамический уровень жидкости, производительность.
Глубина скважины
Скважины подразделяются на типы, каждый из которых разной глубины:
Глубина один из основных параметров скважины на воду, но на нее влияют геологические условия почвы. Абиссинская скважина и источник на песок бурятся не везде, – артезианские бассейны есть на территории всей страны, но водоупорные слои находятся на разных глубинах, что может повлиять на цену бурения.
Внутренний диаметр обсадных труб
В параметры скважины так же включают диаметр обсадных труб, которые нужны для блокировки верхних и грунтовых вод. Для артезианских колодцев используются обсадки. Оптимальным вариантом для источника является диаметр трубы 133 мм, длина доходит до первого водоносного слоя. Последующие трубы идут вглубь, каждая из них в диаметре меньше предыдущей. Вторая будет диаметром 125 мм, непосредственно в нее устанавливают насос.
Выбирая трубы для обсадки, надо узнать параметры для скважины: структура грунта, диаметр и глубина, оборудование, глубину водоносного слоя и грунтовых вод.
Дебит воды в скважине
Дебит воды относится к основным параметрам скважины, так как от него зависит выбор насосного оборудования. Дебит определяется количеством жидкости, которое выдает источник за единицу времени. Для того чтобы узнать этот показатель, определяется статистический и динамический уровень воды.
Статистический уровень – это отметка нахождения жидкости в неэксплуатируемом состоянии. Он измеряется от зеркала воды до поверхности земли при выключенном насосе. Измерение можно проводить спустя 2 часа после бурения.
Динамический уровень жидкости – это отметка ее уровня при непрерывной работе насоса. Динамический уровень ниже статистического на метр, в артезианских колодцах точка остается на одной отметке. Разница между ними и является дебитом воды. Если вода со статического уровня опускается быстро, это означает, что дебит низкий и, возможно, дно заилено, если медленно или не опускается вообще, то дебит высокий.
Производительность
Производительность является одним из более важных для пользователя параметров скважины, ведь он отвечает за обеспечение необходимым количеством жидкости. На него влияют вышеперечисленные характеристики. Наиболее глубокие из источников, артезианские – наиболее мощные (5 литров в минуту, чего вполне хватит для водоснабжения 3 – 5 семей). На них влияет низкое гидравлическое сопротивление воды во время прохождения через пористый слой известняка.
Другие виды скважин меньшей производительности:
- на песок – 10 – 20 литров в минуту. Этого вполне хватит для водообеспечения одной семьи. Производительность зависит также от водозабора, чем он больше, тем больше выше она становится.
- абиссинский колодец – 10 – 25 литров в минуту.
Количество воды в минуту зависит от геологических условий почвы. В случае если почва не отвечает этим условиям, производительность может быть менее десяти литров или пропасть вообще, если дно заилится. Данную характеристику надо узнать до бурения.
Остальные параметры скважины на воду
К остальным параметрам относятся:
- Срок службы. Разные источники имеют особый срок службы: артезианский – от 50 лет; на песок – 5 – 15 лет; абиссинский – 5 – 35 лет, в зависимости от зоны его расположения.
- Качество и чистота жидкости.
Артезианский источник чистый, не содержит органических загрязнений, но может быть перенасыщение какими-либо отдельными минералами, это также зависит от местности. Абиссинский практически не отличается от артезианского, он не перенасыщен минералами, его употребляют в питье. Вода из водопесчанного колодца тоже хороша, песок – отличный фильтр, но она может содержать большое количество железа. Нужно использовать фильтр.
Все важные параметры скважины должны быть указаны в паспорте на нее, так же как и параметры оборудования. Их знание дает возможность максимально и долго использовать скважину.
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.
Какие скважины на воду бывают: классификация и описание
Содержание статьи:
Водоснабжение с помощью бурения скважин находит широкое распространение во многих удаленных районах. При его обустройстве на частном участке приходится решать много технических и организационных проблем. Существует несколько способов их решения. При выборе оптимального варианта требуется решить вопрос о том, как классифицируются скважины на воду с учетом конкретных условий.
Классификация водоносных слоев
Скважина, по сути, представляет собой искусственно пробуренный канал (ствол) до водоносного слоя, по которому можно поднять воду на поверхность. Водоносом становится пласт с водной жилой, где вода находится в свободном состоянии, образуя своеобразные подземные резервуары. Такие слои могут располагаться на разной глубине и формироваться различными структурами, с учетом чего и проводится их классификация.
Выделяются следующие основные разновидности водоносных слоев:
- Верховодка. Так называются водоносы, располагающиеся близко от поверхности земли (2-7 м). Это ограниченные объемы безнапорной воды, окруженные водоупорными слоями (например, глина). Жидкость в них имеет, как правило, осадковую и паводковую природу. Характер накопления носит сезонный характер. Основные преимущества таких источников: малая глубина залегания, возможность подъема без насоса, низкие затраты при бурении скважин. Главный недостаток: низкое качество воды. Природный фильтр имеет малую толщину и не способен полностью очистить жидкость. В ней могут присутствовать различные химические соединения, а потому вода предназначена для технических целей. Для питья можно использовать только после дополнительной очистки и кипячения. Другой недостаток – снижение дебита (вплоть до полного прекращения подачи воды) в жаркое время года, а также сезонная нестабильность.
- Грунтовка. Первый постоянный водонос в виде грунтовых вод находится на глубине 6-22 м. Такой пласт располагается между водоупорными слоями или ограничен только нижним водоупорами может достигать значительных размеров. Образуется он в результате просачивания осадкой и инфильтрации из водоемов. Водонос может относиться к напорному или безнапорному типу. В первом случае, вода находится в нем под давлением. Уровень залегания грунтовых вод может претерпевать сезонные изменения, снижаясь летом. Преимущества: легкодоступность и простота подъема на поверхность. Воду можно смело применять для любых хозяйственных нужд, но перед питьем или использованием для готовки пищи требуется фильтрация и кипячение.
- Межпластовые водоносы. Это водные залежи, закупоренные между двумя водоупорными пластами. Они расположены на глубине 25-75 м и всегда находятся под давлением (напорный тип). При самостоятельном выходе на поверхность межпластовые накопления создают родники. Главное преимущество – чистота воды. Ее можно пить. Недостатки: глубокое залегание, сложности бурения, повышенные затраты при обустройстве скважины. Из-за наличия постоянного давления вода способна подниматься самостоятельно на определенную высоту. Если его не хватает для выхода на поверхность, то возникает необходимость установки насосного оборудования.
Важно! Межпластовые залежи, располагающиеся на глубине свыше 80-100 м, принято называть артезианским слоем. Они характеризуются постоянным, повышенным давлением. Уровень пласта отличается постоянством. Вода пригодна для питья без дополнительной очистки. Бурение и эксплуатация такой скважины обходится дорого. При бурении могут возникнуть различные проблемы, связанные с прохождением особо твердых и сложных участков.
Разновидности скважин
Задача скважины соединить водонос с потребителем воды. Для определения глубины залегания водного слоя и его параметров бурится разведочная скважина. Удешевление работ достигается применением буров уменьшенного диаметра. При разработке верховодки достаточно установить бур диаметром 10 см, для более глубоких залежей – 20 см. Глубина определяется с помощью специальных зондов.
Абиссинская скважина
Подъем воды из верховодки обеспечивается с помощью абиссинской скважины (скважина-игла, колодец Нортона). Технология ее изготовления достаточно проста. В землю вбивается труба диаметром 3-6 см с острым наконечником (иглой). Глубина погружения может достигать 15-20 м. Используется способ на легких грунтах (песчанники и т.п.). Пробить скалистые выходы трубой невозможно. Проблемы возникают и при забивании в глинистый грунт. Подъем воды обеспечивают рычагом, вручную или с помощью насоса. Дебит скважины – до 5 куб.м/ч. Иногда с помощью абиссинской скважины удается достичь грунтовых вод при высоком их залегании.
Основные преимущества рассматриваемых скважин: низкие затраты, возможность самостоятельного изготовления, быстрота обустройства, возможность установки практически в любом месте (даже в подвале дома). Срок службы оценивается в 25-35 лет. Среди недостатков отмечается следующее: невозможность оборудования на особо твердом грунте, поверхностный насос можно применить только при глубине залегания не более 6 м.
Песчаная скважина
Фильтровая скважина бурится при разработке песчаного водоносного слоя, расположенного на глубине до 40-45 м. Ее бурят с помощью специального оборудования и сразу оборудуют обсадной колонной для исключения осыпания стенки. Для колонны применяются металлические, пластиковые или бетонные трубы диаметром 13-20 см. В нижней части устанавливается фильтр. Подъем воды обеспечивается с помощью погружного насоса.
Преимущества скважины на песок: использования для бурения малогабаритной техники, что снижает расходы; можно устанавливать насос небольшой мощности; бурится скважина за 1-2 суток. Недостатки: невысокая производительность (до 2 куб.м/ч), зависимость качества воды от многих факторов и нестабильность его, зависимость уровня залегания воды от сезона.
Известняковые скважины
Для подъема воды с большой глубины делаются скважина на известняк или артезианские скважины. Название они получили из-за того, что глубинный водный пласт располагается в известняковых породах. Глубина бурения превышает 40 м и может достигать 120-150 м. В этом случае можно применять только специальные, мощные буровые установки роторного типа. К обсадным колоннам предъявляются повышенные требования. Используются высокопрочные металлические или композитные трубы.
Преимущества артезианских колодцев: высокая чистота воды, постоянный уровень залегания водоноса, повышенная производительность (до 9-10 куб.м/ч), долговечность (более 40 лет). Недостатки: повышенные затраты на бурение и обустройство, длительность изготовления (5-8 суток), необходимость площадки для работы крупногабаритной техники.
Выбор скважина для участка
На вопрос о том, какая скважина будет оптимальной для конкретного участка, необходимо определить параметры водоноса, учесть потребность в воде и финансовые возможности. Абиссинскую скважину может оборудовать любой человек на своем участке, причем без каких либо согласований. Она обойдется дешево, но вода будет технической. Для превращения ее в питьевую необходима очистительная установка.
Артезианская скважина обеспечивает подачу качественной питьевой воды, но обходится очень дорого. Ее, как правило, бурят для обслуживания нескольких участков, а то и целого поселка. Кроме того, для обустройства такой скважины требуется специальное разрешения соответствующих органов.
Наибольшее распространение находят скважины на песок. В них оптимально сочетается качество воды, производительность и стоимость бурения. Их может обустроить один владелец участка или несколько хозяев. Бурение не требует крупногабаритной техники и осуществляется на любом участке специализированными компаниями. Разрешительные документы не требуются.
Какой глубины бурить скважину для питьевой воды?
С приобретением частного дома или дачного участка первоочередной задачей является проведение водопровода. Если рядом проходит магистральная сеть, в нее можно врезать отвод, однако чаще всего приходится бурить почву для устройства системы водоснабжения. При этом нужно знать, какой должна быть глубина скважины для питьевой воды.
Хозяину для бурение скважины нужно узнать глубину.
Глубина скважины на воду: от чего зависит
Перед тем как приступить к разработке проекта водопроводной системы, необходимо знать, какие критерии влияют на бурение скважины и какой должна быть ее оптимальная глубина.
Для этого нужно учесть:
- Глубину залегания водоносного горизонта. Эту величину можно выяснить с помощью пробного бурения либо после проведения геодезических работ по анализу местности.
- Назначение. Для простого полива необязательно достигать нижних водоносных слоев, устраивая абиссинскую скважину, а для питьевой воды придется искать такую воду, качество которой будет отвечать нормативным требованиям.
- Рельеф местности. К особенностям относят и земной профиль: на ровных участках воду можно обнаружить не так глубоко, в то время как холмистая местность потребует бурения в самой низкой точке — впадине.
- Необходимый объем воды, или дебит. Это количество перекачиваемой воды в единицу времени, называемое производительностью скважины. Например, для полива достаточно учесть расход воды 0,5 м³/ч, а для песчаных слоев дебит увеличивается до 1,5 м³/ч.
Для артезианских колодцев величина объема может достигать 4 м³/ч.
Глубина бурения: как определить
Эта величина определяется после выяснения структуры водоносного слоя. Поскольку характеристики глубины залегания грунтовых вод могут различаться на одном и том же участке, то необходимо провести несколько пробных бурений.
Еще одним вариантом определения глубины залегания водоносного горизонта является анализ растительности — корни растений позволяют судить о схеме расположения грунтовых слоев.
Для того чтобы начать бурение вам необходимо узнать структуру водяного слоя.
Пробные работы могут быть колонковыми и относиться к одному из проверенных методов при выяснении глубины залегания жидкости. В этом случае при появлении увлажненного песчаного слоя процесс можно прекращать: канал заполняется водой, затем откачивается и таким образом выясняется дебит будущей скважины.
Если полученные показатели отвечают требованиям владельца участка, то бурение прекращается и устраивается колодец. В противном случае скважину разрабатывают дальше — до достижения следующего водоносного горизонта. При получении воды ее необходимо собрать для анализа, чтобы выяснить, пригоден ли источник для питья.
При проведении процесса бурения необходимо помнить о том, что некоторые виды колодцев подлежат обязательной регистрации. Однако абиссинскую и песчаную скважины можно использовать без разрешительных документов.
Водоносные слои
Они могут быть разными в зависимости от глубины залегания и типа жидкости. Поэтому перед бурением необходимо уточнить, для каких нужд будет использоваться вода.
Различают 4 группы водоносных пластов:
- Верховодка. Глубина пролегания составляет 3-7 метров. Такой источник может использоваться только для технических нужд, поскольку добываемая жидкость замутнена из-за примесей и песка.
- Средний слой, или грунтовые воды. Залегают на глубине 10-20 м. Они могут быть пригодны для питья вследствие своей естественной фильтрации, однако тут все равно необходимо ставить очистительные фильтры, чтобы избавить используемую воду от вредных примесей, опасных для здоровья.
- Нижний слой, или межпластовый, считается наиболее чистым среди остальных. Глубина пролегания этого слоя составляет 25-50 м. В отдельных случаях, в зависимости от рельефа местности, третий водоносный горизонт может проходить на глубине до 60 м и быть использован при устройстве скважины для питья.
- Артезианский слой. Проходит на глубине 50-70 м и ниже, является источником полезной питьевой воды.
Наглядный пример видов водоносных пластов.
Риск загрязнений воды присутствует всегда и возрастает в период весеннего половодья. Поэтому необходимо брать анализ полученной воды в целях защиты организма от отравления.
Виды скважин
Это автономное водоснабжение может быть представлено в трех типах: верхнем, среднем и нижнем.
Тип (название) скважины | Глубина залегания, м | Область применения |
Верховодка, или абиссинский колодец | 8-13 | Бытовые и технические нужды (приготовление пищи, полив участка) |
Скважина на песок | 15-30 | Бытовые нужды |
Артезианская | 15-50 | Питьевая вода |
К особенностям абиссинского сооружения относят предотвращение попадания жидкости из верхнего слоя внутрь источника.
Второй вид скважины сооружается шнековым бурением, пригоден к круглогодичной эксплуатации. Прохождение жидкости через песчаный слой считается фильтрованием.
Какие есть виды скважин.
Артезианский колодец считается самым чистым и полезным для питья, поскольку жидкость там насыщена йодом. Если его вовремя обслуживать, то эксплуатационный период составит свыше 50 лет.
Кроме вышеуказанных, существуют еще водяные источники на гравий и известняк. И те, и другие требуют установки дополнительных фильтров для очистки жидкости, однако добываемая из них вода будет чище, чем из скважины на песок: природные фильтры удаляют примеси газов, металлов и песка.
Этапы обустройства
Соорудить скважину самостоятельно на дачном участке достаточно просто, если придерживаться следующей технологии:
- Определить характеристику грунта.
- Выбрать тип (метод) работ.
- Подготовить спецтехнику и произвести выбор оборудования для бурения скважин.
- Пробурить первый участок и установить обсадную колонну. Прочность колонны должна быть такой, чтобы выдерживать давление грунта.
- Пробурить второй участок и тоже закрепить его трубами.
- При достижении водоносного горизонта взять анализ воды на экспертизу. Если полученные показатели удовлетворяют требованиям, то можно приступить к установке донных фильтров. Иначе процесс рекомендуется продолжать до следующего водоносного слоя (ниже примерно на 2-4 м).
- Когда работы по бурению будут закончены, следует зафиксировать обсадную трубу, проверить ее герметичность и смонтировать крышку.
- Установить места врезки трубопроводов и проложить систему водоснабжения от источника к потребителю.
Когда достигается глинистый или песчаный слой, можно бурение прекратить и устроить прокачку и очистку заполненной скважины.
При устройстве кессона требуется вырыть котлован согласно разработанному проекту. Высота камеры будет зависеть от габаритов насосного оборудования, а глубина — от ее назначения и периода эксплуатации: питьевая или для технических нужд, сезонная или круглогодичная.