Устройство скважины на воду для частного дома

Вращательное бурение осуществляется с помощью бурильной трубы с механическим приводом. Бурильная труба, в свою очередь, приводит в движение режущий инструмент – буровое долото.

Строительство скважины

Все скважины на воду для частного дома собираются примерно одинаково – глубокая скважина до дна водоема и обсадная труба для направления и контроля потока воды снизу вверх. Различия заключаются в дополнительном оборудовании, которое делает скважину более надежной и эффективной.

Как правило, скважины оснащаются принудительным подъемником и водораспределительным устройством.

Каждая скважина имеет особенности, которые позволяют выбрать оптимальное устройство для добычи воды. Важной характеристикой этих устройств является дебит скважины.

Дебит

Дебит скважины – это максимальное количество воды, добываемой за единицу времени.

Дебит может измеряться в литрах в минуту, м 3 /день или м 3 /час. Это ключевой показатель эффективности работы скважины.

Keson

Кессон – это контейнер для хранения и герметизации инструментов. Кессон для скважины может быть изготовлен из металла или пластика. Металлический кессон лучше подходит для контрастного климата, но он дороже и подвержен коррозии, однако его можно отремонтировать. Пластиковые кессоны не подвержены коррозии и гораздо дешевле. Однако пластик может рваться и не подлежит ремонту.

В зависимости от размера, цена пластикового кессона колеблется от 17 000 до 40 000 рублей.

Для металлического кессона цена варьируется только в верхней границе и составляет от 17 000 до 60 000 рублей. Дело в том, что металлический кессон можно собрать из частей, каждая из которых продается отдельно.

Оголовок скважины

Оголовок скважины – это устройство, которое крепится к верхней части обсадной трубы. Оголовок скважины герметичен и служит для защиты выхода водопроводной трубы и кабеля насоса. Он обеспечивает подачу воды и увеличивает дебит в скважине за счет создания низкого давления воздуха внутри труб. Они изготавливаются из пластика или чугуна.

Схема и принцип работы

Я уже писал о преимуществах и недостатках скважин и даже составил таблицу для сравнительного анализа. Предлагаю рассмотреть схему и принцип работы самых популярных из них.

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

Название скважины происходит от основного требования – водоносный слой должен находиться в песке или песчаных смесях. Это не столько технологическое условие, сколько условие возможности. Вода будет легко проходить через рыхлый грунт, поэтому может быть достаточно простого насоса.

Как работает источник воды

Схема водоснабжения одинакова для всех скважин, возможны некоторые различия в зависимости от глубины и режима работы источника. На рисунке ниже показаны основные элементы действующей скважины.

Принцип работы можно разделить на следующие этапы:

1. После завершения бурения устанавливается обсадная труба. Она фиксирует скважину и предотвращает ее разрушение.
2. На дне скважины устанавливается фильтр для очистки воды от твердых частиц, песка.
3. В зависимости от глубины скважины устанавливается насос. Перед установкой насоса к нему подсоединяют обратный клапан, электрический кабель и напорную линию. Насос закачивает воду в обсадную трубу.
4. Скважина закрывается сверху пробкой.
5. Водопроводная труба подсоединяется к скважине.

Верхняя часть скважины предназначена для сезонной или круглогодичной эксплуатации. Для постоянно действующей скважины устанавливается и изолируется кессон или адаптер. Дополнительное оборудование размещается в кессоне или в доме.

Типы и особенности

В зависимости от глубины залегания, делятся на следующие типы:

1. Абиссинский колодец. Диапазон 5-15 м.
2. Песчаный колодец. Пределы варьируются от 10 до 90 м.
3. Артезианская или известняковая скважина. Обычно глубина колеблется от 100 до 300 м.

Каждый тип имеет свои положительные и отрицательные стороны.

Абиссинский

Название происходит от старого названия Эфиопии – Абиссиния, так как впервые он был вырыт там в 19 веке. Ее также называют скважиной Нортона, в честь изобретателя. Чаще всего ее бурят методом ударной выемки.

Преимущества:

• его можно построить самостоятельно;
• можно сделать в подвале дома;
• низкая стоимость;
• не требуется разрешение на бурение.

Недостатки:

• не может быть установлен на твердых породах;
• нельзя использовать погружной насос;
• скважину необходимо постоянно очищать от песка.

Абиссинскую воду необходимо очищать, и ее потребление сильно зависит от климатических условий. Срок службы ограничен 5-10 годами. Более подробная информация здесь.

Для песка

Скважина бурится шнеком в песке, глине. Существует два типа:

1. На глубину от 10 до 40 м, с нагрузкой до 1 м3/час.
2. На глубину от 40 до 70 м, с нагрузкой до 2 м3/час.

Основным преимуществом является скорость бурения. Бурение скважины может быть завершено за 1-2 дня.

Преимущества:

• чистая вода;
• При надлежащем обслуживании срок службы может достигать 5-10 лет;
• Не требуется разрешение на бурение.

Недостатки:

• на глубине до 40 м нагрузка зависит от количества осадков;
• на небольшой глубине вода склонна к засорению;
• быстрое заиливание.

Как это выглядит на рисунке?

Преимущества наличия колодца на участке земли:

• объем воды – любой колодец, правильно построенный, обеспечивает дебит 0,5 м³/час;
• чистота – чем глубже колодец, тем чище вода;
• скорость установки установки – хорошие специалисты закончат скважину за 2-3 дня;
• низкие эксплуатационные расходы – не требуется ежегодная чистка;
• длительный срок службы – до 50 лет.

Размещение водозаборной скважины на даче также имеет свои недостатки:

• высокие затраты на строительство – бурение скважины, стоимость труб и фитингов, приобретение шлангов и подводящих кабелей и т.д;
• необходимость в электричестве – ручной насос здесь вряд ли подойдет;
• сложности с последующим покрытием или ремонтом – лучше обратиться к специалистам.

Все преимущества и недостатки скважины приведены в сравнении с колодцами или при полном отсутствии воды.

Какой тип лучше бурить?

Чтобы облегчить процесс выбора типа водозабора для устройства на даче, все их типы сведены в сравнительную таблицу с указанием положительных и отрицательных сторон каждой скважины.

Из приведенной таблицы видно, что если на участке есть необходимость в большом потреблении воды (например, в доме круглый год живет семья из более чем 5 человек или водозабор создают несколько семей), то артезианская скважина – лучший выбор.

Для бунгало на три человека будет вполне достаточно абиссинского или песчаного варианта.

Как потом качать воду?

Откачка – это длительное выкачивание воды. Ее цель – промыть водоносный горизонт, очистить воду и увеличить емкость скважины. Загрязняющие вещества, попадающие в водоносный слой, выкачиваются из скважины вместе с водой, когда целостность слоев грунта нарушается при бурении.

Все мелкие частицы, проходящие через систему фильтров, удаляются из скважины, а остальные скапливаются на дне и могут вызвать перегрев и засорение механизма. Для этой процедуры рекомендуется использовать недорогие вибрационные насосы с термозащитой.

Проблемы и их решения

Процесс бурения часто приводит к вскрытию скважины – слоя водонасыщенного грунта толщиной от 2 до 10 м, который имеет свойство разжижаться при механическом воздействии.

О встрече с жидкостью во время бурения можно догадаться, если в процессе бурения выделилась густая жидкость – смесь воды, песка и глины. Это вещество обладает свойством заполнять скважину, препятствуя ее углублению.

Существует несколько способов его доставки через скважину:

1. Бурение скважины большего диаметра и введение водопропускной трубы для изоляции пены. При забивке необходимо убедиться, что нижний конец трубы находится в твердой почве.
2. Стенки отверстия укрепляются на уровне отверстия бетоном или другим клеем.

Если вы бурите отверстие самостоятельно возможны и другие проблемы:

1. Если буровой инструмент натолкнется на крупный конгломерат, это может застопорить работу. Если диаметр ствола позволяет, груз (буровое долото, штанга) опускают на тросе, чтобы разбить породу на более мелкие куски.
2. Если в породе много мелких включений (гравий, галька), то удалить пустую породу ударным или гидравлическим бурением будет сложно.
3. Если уровень грунтовых вод высок, важно предотвратить их попадание в скважину. Для этого используются стальные обсадные трубы, соединенные сваркой.