Кроме того есть еще и самая древняя технология добычи воды – это колодец. Опишем эти способы.
Колодец
Когда-то, при Царе-Горохе не было бетонных колец диаметром 1 – 1,5 метра, а колодцы надо было делать. Поэтому их делали из камней, из стволов мореных деревьев, сооружая сруб. Если первый способ был очень трудоемким, то второй – недолговечным. Сочетание земля — влага-дерево — воздух дает почти 100% гниение дерева в течение нескольких лет. Вот если бы это сочетание было бы таким: дерево – вода, то есть без доступа кислорода, то древесина через 60 лет стала бы морёной.
Однако в последнее время (более 100 лет назад) изобретен бетон и железобетон, и колодцы стали делать из бетонных колец диаметром 1 – 1,5 метра. Процесс копки следующий – ставится на землю кольцо, внутри из него начинается выкапываться земля, кольцо постепенно опускается вглубь земли. Потом на него ставится второе кольцо, снова вынимается грунт – и так далее. По мере заглубления в водоносный горизонт на несколько метров углублять колодец перестают. Чтобы землекопы не утонули, воду из строящегося колодца выкачивают насосом. Скажем прямо — копка колоца — это каторжный труд.
Какие же плюсы и минусы в этом способе?
Плюсы — во первых колодец можно сделать практически везде. В этой статье мы рассматриваем регион центральной России.
Вода будет находиться в избытке – ведь колодец это накопитель, в котором в любой момент будет находиться 1-2 кубометра воды.
Вода, как правило, мягкая.
Относительно небольшая стоимость колодца. 1 кольцо диаметром 1 метр стоит 2500р, закопать одно кольцо стоит примерно столько же. Простая арифметика подсказывает, что колодец в 8-10 колец будет стоить соответственно 40-50 тысяч рублей в ценах 2010 года. Хотя вариант с абиссинским колодцем будет еще дешевле — процентов на 40.
Недостатки – в колодец запросто может попасть верховодка, особенно в болотистой местности. Кроме того может попасть сверху пыль, грязь и другие нежелательные компоненты.
Колодец может пересохнуть, это может быть, например, в случае, когда колодец выкопали весной, а летом он пересох.
Колодец необходимо периодически чистить, чтобы он не заилился. Если колодец заилится, то вода поступать, опять таки, не будет.
Бактериологическая опасность. Вполне можно выпить сырой воды из колодца, а через 2 недели (инкубационный период инфекционных заболеваний), в энтерологическом отделении врач вам скажет, что было в колодце.
Скважина на песок
Этот вид скважины глубиной 15-30 метров, технология бурения
такова – эта скважина на ближайший водоносный горизонт, как правило, шнековым способом. Скважина представляет из себя трубу диаметром больше 100 мм, на конце трубы находится фильтр – труба с перфорацией, обмотанная сеткой галунного плетения из нержавейки или латуни. Фильтр устанавливается в крупнофракционных песках с примесью гальки. Дебет скважины на песок составляет 0,6 – 1,2 кубометра в час. Если одновременно открыть 2 крана, то из каждого крана будет идти струя воды 80 – 160 грамм в секунду. То есть стакан будет заполняться за 2-3 секунды. Это конечно немного, однако для небольшого водоразбора на даче сгодится.
Срок службы скважины на песок относительно небольшой – от 5 до 15 лет, при условии регулярного использования. Если же скважиной пользоваться раз в месяц, то она почти гарантировано выйдет из строя через 2-3 года. Что же делать с заилившейся скважиной? Ее можно прочистить большим напором воды, но при этом есть вероятность что порвется фильтр. Бывает также, что промывка под давление не помогает, а это означает, что придется бурить новую скважину. Поэтому наш вам совет – лучше один раз потратиться на артезианскую скважину – и иметь гарантированную воду в течение 50-70 лет, чем каждые 7 лет переделывать песчаную скважину.
Артезианская скважина
Название эта скважина получила от французской провинции «Артуа», где впервые была пробурена такая скважина, при этом наблюдался самоизлив из этой скважины воды. В нашей практике далеко не все артезианские скважины обладают способностью к фонтанированию. При бурении артезианской скважины не нужно ставить сетчатый фильтр на скважину. Артезианские воды находятся в пластах известняка. Причем не в каждом известняке будут такие воды. Известняк должен быть пористый. В сплошных известняках не будет воды. Артезианскую скважину отличает большое количество воды – дебит составляет 3-10 кубометров в час. Вода никогда не кончается, скважина очень долговечна – срок службы по самым скромным подсчетам составляет 60 лет. Вода гарантировано не будет содержать органических загрязнителей – болезнетворных микробов, аммиака, мочевины и др. Буровая машина для бурения на известняк чаще всего используется УРБ-2А. Недостатком этой скважины может быть то, что не на всякий участок может заехать эта буровая машина. Для бурения этого вида скважины на воду требуется площадка размером минимум 4х6 метров.
Высокая стоимость этой скважины оправдывается обилием воды и долговечностью. Если вы еще не значитесь в списках «Форбс», а вода все таки нужна, то попробуйте скооперироваться с соседями и сделать одну скважину на несколько домов. Даже если от одной скважины будет питаться три дома, то при одновременном включении воды во всех трех домах будет из крана будет набираться 1 литр воды в 3 секунды.
Абиссинский колодец
Абиссиния – это страна в Африке, современная Эфиопия, в которой в XIX веке английские войска благополучно использовали изобретение американца Нортона – трубчатый колодец. Это наиболее дешевый вариант водоснабжения. Часто используется для самостоятельного бурения скважин на воду . В отличие от обычного колодца в абиссинский не попадет верховодка, пыль, грязь, споры. Этот колодец берет воду из глубины 8-12 метров. Вода в большинстве случаев питьевая и чистая, без излишнего содержания минералов и солей жесткости. У автора этого сайта в деревенском доме стоит именно абиссинский колодец.
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
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
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)
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 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 . Диаметр же эксплуатационной колонны зависит от водоотдачи линзы. И чем больше , тем больше должно быть сечение трубы. На нижнем конце трубы размещают 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 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 сечением 117 или 133 мм соответственно.
В артезианских скважинах с неограниченным запасом и высоким , нет необходимости в регулировании положения насоса.
Промышленная скважина
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 , 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.
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.
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
- Не подходит для участков с каменистым грунтом (маломощные установки не способны справиться с твердыми породами).
- Небольшой дебит – от 0,5 до 3 кубических метров в час, что не подходит для большого дома с множеством точек водозабора.
- 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
Скважина большого диаметра на песок: особенности использования
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.
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.
Видео: обустройство скважины на воду
Эта статья - для тех, кто собирается делать индивидуальное водоснабжение частного дома путём бурения и обустройства скважины на воду, но не представляет пока, с какой стороны взяться за решение этого вопроса. Мы расскажем, какие бывают виды скважин на воду, какова их глубина, характеристики. Какие существуют методы бурения скважин на воду и какова будет ориентировочная стоимость источника в зависимости от применённых технологий и оборудования.
Прежде чем начать разбираться, какие бывают скважины на воду, ознакомимся с типами подземных вод, доступных для добычи из относительно неглубоких и условно недорогих скважин. Грунты залегают разнородными пластами горизонтальной направленности.Водоупор -слой грунта значительной площади, образованный из плотных пород с минимальной водопроницаемостью. Объём фильтрации влаги через водоупор невысок, свободное перетекание воды невозможно. При бурении на небольшую глубину в основном сталкиваются с водоупорами, сложенными из плотных глин, реже - со скальными породами. Если над водоупором залегает слой рыхлого, пористого грунта (песка, гравия, известняка, мергеля, ила и т.д.) и условия местности позволяют накапливаться в нём достаточному количеству влаги, образуется водоносный горизонт . Из него-то и можно добывать воду, пробурив скважину либо выкопав колодец.Грунты своей слоистой структурой отдалённо напоминают всенародно любимый торт «Наполеон». Как коржики перемежаются кремом, так в грунтах водоупоры чередуютсяс рыхлыми породами, формируя водоносные горизонты. Последние тем чище и полноводнее, чем глубже залегают. Но это лишь общая тенденция, а глубина залегания тех или иных водоносных горизонтов на конкретном земельном участке зависит от структуры грунтов данной местности и от уровня осадков в регионе.
Грунты имеют слоистую структуру, породы различной плотности и водопроницаемости чередуются, образуя водоносные горизонты
Итак, с какими типами подземных вод мы можем столкнуться при бурении неглубоких скважин:
Верховодка
Верховодкой называют подземные воды, располагающиеся близко к поверхности над ограниченными по площади водоупорными линзами. Не везде такие фрагментарные водоупоры имеются, поэтому и верховодку можно найти не повсеместно.
Так как верховодка практически не защищена сверху фильтрующим слоем, значительная часть биологических и химических загрязнений с поверхности попадает в воду, из-за чего качество её весьма низкое в районах, где ведётся хозяйственная деятельность.Ограниченный водоносный горизонт подпитывается только за счёт осадков, поэтому обильным он может быть только после таяния снегов и в период дождей. В сухой сезон и в разгар зимы количество воды в колодце либо скважине, устроенной на верховодку, резко снижается либо она вовсе исчезает.
Единственная причина, по которой вообще есть смысл рассматривать низкокачественную верховодку в качестве потенциального источника для водоснабжения - небольшая глубина залегания, в среднем от 2 до 8 метров. Очень простые и малозатратныеметоды бурения скважины позволят дёшево добывать воду, пригодную для хозяйственных целей.
Грунтовые воды
Грунтовыми водами называют водоносный горизонт (водоносный горизонт со свободной поверхностью), залегающий над ближайшим от поверхности земли обширным водоупором. Как правило, залегает он на большей глубине, чем верховодка, в среднем от 6 до 20 м в средней полосе России.
Традиционные деревенские колодцы копают, как правило, до грунтовых вод
Грунтовые воды также не защищёны фильтрующим водоупором сверху и зачастую не соответствуют требованиям, предъявляемым к питьевой воде. Но прохождение поверхностных вод через более толстый слой почвы удаляет часть загрязнений, грунтовая вода качественнее верховодки. Что касается водонаполненности, то открытый горизонт в любом случае заметно подвержен сезонным колебаниям.В лесистой местности, регионе с достаточным количеством осадков вода в том или ином количестве будет поступать в скважину или колодец круглогодично. На территории с засушливым климатом грунтовые воды могут сезонно исчезать либо вообще отсутствовать.
Как ясно из названия, межпластовые воды представляют собой водоносные горизонты, расположенные между двумя слоями водоупорных пластов.
Межпластовые воды располагаются в слое водопроницаемого, рыхлого грунта, расположенного между двумя водоупорами
Мы уже упоминали, что водоупорных слоёв грунта может быть много, соответственно, горизонтов тоже немало. Межпластовые воды залегают относительно глубоко, от 20 до 80 м. Хотя отдельные горизонты могут подниматься близко к поверхности и даже выходить на неё родниками. Влаге, чтобы проникнуть в межпластовый горизонт, приходится преодолевать значительный слой почвы и толщу водоупорных пород, которые отфильтровывают значительную часть загрязнений. Поэтому качество межпластовых вод ощутимо выше, чем у верховодки и грунтовых вод. Не всякий горизонт несёт в себе достаточно влаги, поэтому в ходе бурения геологи ищут наиболее водонасыщенные слои. В целом, чем глубже, тем обильнее и чище межпластовые водоносные горизонты.Вода, зажатая между двумя малопроницаемыми слоями водоупора, под воздействием веса вышележащих грунтов находится под давлением. Поступая в рабочую колонну пробуренной скважины, она расширяется. Поэтому статический уровень воды в скважине может быть заметно выше отметки расположения водоносного горизонта. Встречаются межпластовые воды, давление которых настолько высоко, что при бурении на них скважины происходит самопроизвольный излив на поверхность, вода буквально бьёт из-под земли фонтаном. Это артезианские воды.
Отнюдь не все артезианские водоносные горизонты, являющиеся разновидностью межпластовых вод, способныфонтанировать. Но повышенное давление и, как результат, высокий уровень воды в скважине характерны для всех артезианских источников. Артезианские воды, образующие обширные подземные бассейны на относительно большой глубине (от 100 до 1000 м в среднем), обильны и чисты.
Чистые и обильные артезианские воды (7) расположены глубже других типов подземных вод
Как правило, артезианские горизонты находятся в пористых и трещиноватых осадочных горных породах, чаще в известняке. Из-за большой глубины методы бурения скважины на артезианскую воду являются весьма недешёвыми. Однако в редких случаях возможен выход артезианских горизонтов близко к поверхности, чаще такое явление встречается во впадинах рельефа местности. Если очень сильно повезёт, артезианскую воду можно найти и на глубине 25 м.
Виды скважин на воду
Итак, какие бывают скважины при бурении на воду в зависимости от типа питающих их грунтовых вод и технологии бурения?
Схема показывает, какие виды скважин на воду бывают в зависимости от глубин бурения и типов водоносных горизонтов, от которых они питаются
Абиссинский колодец (скважина Нортона)
Конструкцию абиссинского колодца придумал и впервые реализовал в XIXвеке британский инженер Нортон. С тех пор в технической литературе и среди специалистов используется термин «скважина Нортона». Её не бурят, а забивают в землю. Стальную трубу небольшого диаметра (50-60 мм) с помощью треноги и блока поднимают на высоту и затем обрушивают в грунт. Погрузив первоначально в грунт, продолжают забивать, нанося удары сверху. На конце трубы расположен острый наконечник с фильтром для приёма воды, благодаря чему абиссинский колодец также получил наименование «иглофильтра».
Фильтр абиссинского колодца представляет собой перфорированные отверстия на нижней секции. Желательно защитить их сеткой из нержавеющей стали
Буровую иглу забивают, по мере её углубления наращивая дополнительными секциями.Забить трубу глубоко не получится, особенно если в грунте попадаются камни.
Обычная глубина абиссинского колодца - 6-12 м и добыть с этой глубины можно лишь верховодку либо грунтовые воды. Поднимают воду с помощью традиционной ручной колонки либо поверхностногонасоса. Погружной в обсадную трубу малого диаметра не поместится. Иглофильтр не может служить полноценным источником воды для комфортабельного загородного дома, но с его помощью можно недорого и быстро организовать временное водоснабжение на стройке или даче.
Фильтр абиссинского колодца можно не только забивать, но и вкручивать, разместив на конце первой секции бур. Однако это возможно лишь в случае, когда грунт очень мягкий, без камней. Да и усилия потребуются значительные.
Скважина Нортона вряд ли прослужит долго. Скорее всего, лет за 5, максимум 10, она придёт в негодность.
Скважина на песок
Как мы уже упоминали, водоносные горизонты на небольших глубинах расположены в пористых породах. В основном это крупный песок, галька, их смесь. Полноценная скважина для водоснабжения частного дома должна быть пробурена до такого горизонта, до песка. Отсюда и наименование: «скважина на песок» или «песчаная скважина».Она может быть устроена на различные геологические слои, от грунтовых до межпластовых вод разных уровней. Можно выделить следующие виды бурения скважин на воду:
- Бурение с помощью малогабаритной передвижной либо самоходной установки. Передвижную установку во многих регионах можно взять в аренду и использовать самостоятельно, это обойдётся дешевле.
Полукустарная бурильная малогабаритная передвижная установка. Возможности ограничены, зато аренда такого оборудования относительно недорога
Мощность двигателей малогабаритных установок невелика, эффективно работают они только в мягких грунтах, не содержащих крупных камней. Производители таких установок декларируют глубину бурения до 40 и даже более метров, но на практике пройти вглубь более чем на 25-30 метров бывает сложно.
Малогабаритная бурильная машина на шасси УАЗика
- Бурение с помощью самоходной установки на шасси грузового автомобиля.Наиболее распространённые передвижные колёсные бурильные установки способны пробивать скважины глубиной до 300 м, работать с твёрдыми, даже скальными породами. Однако следует учитывать, что при бурении глубже 100 м сложность и цена работ значительно повышается.100 м, кстати, практически предел эффективной работы скважинных насосов, которые можно купить за разумные деньги. Можно бурить и намного глубже, но потребуется тяжёлая бурильная самоходная, передвижная либо стационарная техника.Цена изготовления и оборудования такой скважины резко возрастает.
Самоходная бурильная установка УРБ 2А2 теоретически способна «взять» глубину в 300 м. На практике это не всегда реализуемо, глубину ограничивает плотность грунта, наличие в нём крупных камней и другие факторы.
Срок службы скважины на песок зависит от качества водоносного горизонта и при условии правильной эксплуатации составляет в среднем 10-30 лет. Со временем она забивается песком и илом. Регрессировавшую песчаную скважину можно в той или иной степени восстановить, удалив загрязнения.
Устройство песчаной скважины
Обсадная труба (рабочая колонна) скважины может быть стальной или полимерной. Металлическая прочнее, но подвержена коррозии. Пластиковая не боится воды, дёшева, но может разрушиться в грунтах-плывунах. К тому же при восстановлении засорившейся скважины пластик легко повредить. Мы не рекомендуем использовать полимер в скважинах глубже 25 м. В глубоких и расположенных в проблемных грунтах скважинах рабочая колонна может быть составной: верхняя часть двойная, снаружи дополнительная рабочая труба, защищающая внутреннюю фильтровальную, идущую до нижней отметки. Торец обсадной трубы может быть открыт либо закрыт, в боковых стенках нижней секции сверлят множество отверстий, которые закрывают сетчатым фильтром из нержавеющей стали. Он препятствует проникновению внутрь колонны песка. Также могут быть установлены специальные устройства для сепарации песка ниже погружного насоса.
Скважинный буровой фильтр делают из нержавеющей сетки с мелкими ячейками
Над рабочей колонной устанавливается кессон, защищающий её от атмосферных воздействий. В нём может быть размещена и часть оборудования для водоснабжения.
Принципиальное устройство скважины на песок. По окончании бурения геологи обязаны измерить параметры скважины и оформить паспорт. На основании данных о динамическом, статическом уровне и дебите подбирается насосное оборудование
Скважина на известняк (артезианская скважина)
Артезианская скважина принципиально схожа с песчаной, но, как правило, устанавливать сетчатый фильтр в нижней секции не требуется. Сами артезианские воды достаточно чистые, илистых частиц в них нет, а водоносный горизонт обычно располагается в толще камня, известняка. Опасность того, что скважину забьет песком, в этом случае отсутствует. Зачастую достаточно того, что в стенках нижней секции делают перфорированные отверстия, а торец оставляют открытым. Дебит артезианских источников велик, минимум 3 м3/час. Дебит в 10 м3/час - обычное дело, но это отнюдь не предел. Так как артезианские воды отличаются высоким качеством и обильностью, но бурение на большую глубину обходится весьма недёшево, застройщики, желающие иметь комфортабельное индивидуальное водоснабжение за разумные деньги, нередко устраивают артезианскую скважину вскладчину на несколько домов.Срок службы артезианского источника большой, от 50 лет и более.
Устройство артезианской скважины на известняк.
Узнать ориентировочную глубину залегания тех или иных типов вод на конкретном земельном участке можно у геологов. Поможет в этом также карта бурения скважин либо колодцев. Зная глубины залегания водоносных горизонтов, можно примерно просчитать стоимость и определиться, какие виды скважин вам по карману.
Сколько стоит скважина
Многих, конечно же, интересует, какие скважины бывают по цене? Общая стоимость складывается из следующих затрат:
- Стоимость бурения. Её определяет виды бурения скважин, применяемые технологии и используемое оборудование. И глубина скважины, разумеется.
- Цена обсадных труб.
Комплект труб для устройства абиссинского колодца на 10 м стоит от 6 000 рублей. Стоимость бурения малогабаритной установкой может быть невысока, если вы возьмёте её в аренду. Два-три дня на работы плюс стоимость труб, от 200 рублей за погонный метр пластиковой обсады. Стальная дороже. Фильтр стоит от 2 500 рублей. Стоимость бурения песчаной или артезианской скважины самоходной установкой,безусловно, выше.
Средняя стоимость бурения песчаных скважин в центральных регионах с учётом цены обсадной трубы
Средняя стоимость бурения артезианских скважин
- Стоимость кессона. Готовый самый дорогой, но он герметичен и просто устанавливается. Кессон можно сделать из бетонных колодезных колец, это подешевле. Совсем дешёвая, но не совсем адекватная альтернатива кессону - скважинный адаптер.
- Оборудование для водоснабжения. Это погружной насос, гидроаккумулятор, автоматика управления и безопасности.
О кессонах и оборудовании, а также об их стоимости достаточно материалов на нашем сайте.
Напоследок пару слов о законодательстве в области использования природных недр. «Закон о недрах РФ» разрешает бурение на собственном земельном участке скважины глубиной до 5 м. В отдельных регионах местные нормативы увеличивают эту цифру до 20 и даже 40 м. На Украине и в Белоруссии действуют ограничения в 20 м. Хотите глубже - подавайте заявку, заказывайте проект. Разрешение частному лицу получить непросто, необходимо будет отвести территорию под защитно-санитарную зону. На практике мало кто обращается за разрешением, большинство бурит без согласования, не афишируя глубину скважины. Иначе можно «попасть» на немаленький штраф и предписание засыпать скважину. Чиновники это, конечно же, понимают, но пока что у них не доходят руки до контроля водозаборов во дворах частных домов.
Видео: методы бурения скважин на воду
Надеемся, что те, у кого хватило терпения прочесть статью до конца, получили общее представление о том, какие виды скважин бывают и от чего зависит их стоимость. Качественное индивидуальное водоснабжение - удовольствие не из дешёвых. Рекомендуем внимательно выбирать исполнителей и доверять бурение скважины, её обустройство, подбор и установку оборудования только опытным, надёжным профессионалам.
