Для чего необходимо знать устройство скважины на воду для частного дома. Какие бывают скважины для воды.

Артезианская скважина является одним из самых надежных методов получения чистой питьевой воды. При изучении различных типов скважин можно заметить, что о них часто оставляют положительные отзывы.

Какую скважину лучше бурить для дачи, а какую для загородного дома?

Вы можете наслаждаться отдыхом в загородном доме и пользоваться всеми удобствами, даже если на участке отсутствует централизованное водоснабжение. Вы также можете заказать бурение скважины для обеспечения вашего хозяйства качественной питьевой водой. Прочитав эту статью, вы узнаете, какую именно скважину лучше всего будет пробурить для дачи.

Процесс бурения скважин для добычи воды можно осуществлять на разных этапах освоения земельного участка. Рекомендуется это делать еще до начала строительства дачного дома:

• Буровая установка сможет без препятствий подъехать к избранному месту.
• Рабочие на площадке смогут получить доступ к водообеспечению.
• Водопроводные трубы можно провести в дом на этапе установки фундамента.

Работы на уже застроенных участках требуют большей осторожности. Однако, решить эту задачу вполне возможно. Для выполнения работ в условиях ограниченного пространства компания ECOBUR применяет компактные буровые установки. Мини-буры также могут быть полезны в ландшафтном дизайне. При установке здания подключение к водопроводной сети осуществляется через сборный фундамент.

Нет сезонных ограничений на проведение работ. В период отпусков и зимой вы можете обратиться за услугами специалистов. Зимний период может быть даже более выгодным, когда земля покрыта снегом, так как это способствует быстрому восстановлению почвы. Использование малогабаритной техники причиняет меньший вред газону.

Какие виды скважин существуют?

В Московской области существуют два основных типа пород, которые подходят для водозабора:

Первый тип — это песчаные слои на глубине от 10 до 40 метров. Продуктивность горизонта составляет от 300 до 500 литров воды в час. Водные отложения в таких песках представляют собой отдельные линзы. В некоторых частях Московской области малое количество песчаных водоносных горизонтов. Средняя продолжительность эксплуатации песчаных скважин колеблется от 5 до 10 лет. Песчаная скважина также нуждается в установке фильтров.

Глубокие слои песчаников располагаются на глубине от 40 до 100 метров. Бурение в этом районе осуществляется преимущественно в северной части Московской области. В других районах такие песчаники встречаются значительно реже. Глубоко залегающие песчаники способны обеспечить приток воды в пределах от 2000 до 2500 литров в час. Срок службы таких источников воды составляет более 20 лет.

В Московской области расположено шесть артезианских горизонтов. Границы этих водоносных слоев пересекаются между собой. Бурение скважин в известняковых породах можно осуществлять на всей территории. Питьевая вода гарантированно присутствует на данном участке. Высота залегания горизонтов варьируется от 20 до 200 метров. Ожидается, что скважина прослужит не менее 50 лет.

Абиссинские скважины: преимущества и недостатки

Абиссинские скважины предназначены для добычи воды из неглубоких песчаных слоев. Для этого типа конструкции характерны узкие скважины. Максимальная глубина такой скважины составляет 15 метров, а диаметр корпуса варьируется от 25 до 40 миллиметров.

Корпус заканчивается фильтрующей секцией на одном из концов. Фильтр располагается на границе между песком и глиной. Для поднятия воды используется поверхностный насос.

Расход воды на горизонте достигает 1500 литров в час. Объем потребляемой воды может изменяться в зависимости от времени года. Абиссинский колодец способен обеспечить водой 1-2 крана. Ожидаемый срок службы такой скважины составляет до 15 лет. Чтобы предотвратить заиливание, колодец необходимо очищать ежегодно.

Бурение абиссинских скважин возможно в мягких почвах, таких как:

1. глина;
2. глина с песком;
3. суглинок;
4. плывун.

Не рекомендуется бурить абиссинские колодцы в скалистых почвах самостоятельно. Если буровая игла наткнется на валун, она может сломаться. Для разрушения валунов требуются специализированные инструменты.

Если в данном районе нет водоносного слоя на глубине 15 метров или менее, нет смысла бурить глубокую скважину. В этом случае игла будет получать загрязненную грунтовую воду, которая не пригодна для питья.

Основные элементы водяной шахты, схема

Скважина представляет собой цилиндрическую структуру, предназначенную для извлечения воды из подземных водоносных горизонтов. Она отличается от простой ямы тем, что имеет значительно большую глубину по сравнению с диаметром, и для ее создания применяются специальное буровое оборудование.

Основные термины:

1. Устье — это верхняя часть, место выхода скважины на поверхность земли.
2. Забой — дно или низ скважины, где происходит сбор воды.
3. Ствол — боковые стенки скважины, которые могут быть укреплены для предотвращения обрушения.

Структура колодца включает в себя следующие компоненты:

• обсадная колонна или труба;
• оголовок;
• адаптер;
• кессон;
• пакер;
• донный фильтр;
• дополнительные устройства и оборудование.

Ниже представлена схема конструкции скважины:

Обсадная колонна или труба

Обсадная труба предназначена для усиления скважины и защиты стенок от растрескивания. Она также обеспечивает изоляцию внутренних помещений от проникновения загрязненной воды с поверхности. Скважинная колонна формируется из труб длиной от 3 до 6 метров, при этом стандартные диаметры составляют 89, 108, 114, 127 и 133 мм.

Трубы могут быть изготовлены как из металла, так и из полимерных материалов. В прошлом использовались асбестоцементные трубы, но их производство было прекращено из-за опасности для здоровья и низкой прочности.

Для сооружения трубопроводов рекомендуется выбирать соединения с двойной резьбой. Внешняя труба, как правило, выполнена из металла, а внутренняя — из пластика.

В этой статье мы обсудим, какие обсадные трубы необходимы для бурения водяных скважин и как правильно их выбрать, включая металлические, пластиковые и ПНД трубы.

Оголовок

Установка осуществляется в месте выхода скважины на поверхность. Это необходимо для предотвращения попадания осадков, посторонних предметов и загрязнений внутрь скважины.

Для данных задач также предусмотрен конструктивный элемент устья скважины:

• установка погружного насоса;
• подключение электрических кабелей;
• организация точки подключения водопроводной трубы;
• обеспечение безопасности скважинного оборудования от кражи и несанкционированного доступа;
• достижение герметичности соединений, что позволяет создать пониженное давление над уровнем воды, что в свою очередь увеличивает производительность.

Оголовок скважины изготавливается из различных материалов, таких как пластик, сталь и чугун. Пластиковый вариант способен выдерживать вес навесного оборудования до 200-250 кг, в то время как металлический может поднять до полутонны. Обычно пластиковые оголовки устанавливаются в скважинах глубиной до 50 м, где нет необходимости в мощных насосах.

Если скважина предназначена для сезонного или летнего использования, подойдет одна щель. Для круглогодичных скважин потребуется подключить дополнительное оборудование. Более подробную информацию можно найти здесь.

Адаптер

Адаптер обеспечивает круглогодичный доступ к воде из колодца. Это экономичный вариант установки оборудования для водозабора, который подходит для глубины до 60 метров. Устройство перенаправляет воду из обсадной трубы в систему водоснабжения вашего дома.

Конструкция адаптера состоит из двух частей: стационарной и съемной. Он устанавливается на глубине 1,5-2 метра, что позволяет достичь уровня ниже зоны промерзания. Материалы изготовления — сплавы меди и латуни.

Ключевым преимуществом данного адаптера является его доступная цена. Тем не менее, существуют и некоторые недостатки:

Принцип работы водозаборного устройства

Система водоснабжения одинаково функционирует для всех типов скважин, однако могут быть вариации в зависимости от глубины и условий эксплуатации. На следующем рисунке представлены основные компоненты эксплуатационной скважины.

Процесс можно разделить на несколько этапов:

1. По завершении процесса бурения устанавливается обсадная труба. Она обеспечивает стабильность стенок скважины, предотвращая их осыпание.
2. В нижней части скважины размещается фильтр, который очищает воду от твердых включений и песка.
3. Выбор насоса зависит от глубины шахты. Перед его установкой к насосу подключают обратный клапан, электрический кабель и напорную трубу. Помпа служит для подачи воды через обсадную трубу.
4. Сверху скважина защищается специальным оголовком.
5. К скважине подводится трубопровод для водоснабжения.

Верхняя часть колодца проектируется в зависимости от режимов эксплуатации: сезонного или круглогодичного. Для круглогодичного использования устанавливается и герметизируется скважина или адаптер. Дополнительное оборудование может монтироваться как на корпусе скважины, так и внутри здания.

Типы и их характеристики

В зависимости от глубины источника воды, пружины классифицируются на следующие типы:

1. Абиссинская скважина. Глубина достигает от 5 до 15 метров.
2. Скважина на песок. Диапазон глубины варьируется от 10 до 90 метров.
3. Артезианская скважина или скважина на известняк. Обычно её глубина составляет от 100 до 300 метров.

Каждый тип скважин имеет свои преимущества и недостатки.

Абиссинская скважина

Название этой скважины происходит от старого названия Эфиопии — Абиссиния, использовавшегося в 19 веке. Существует также второе ее наименование — Нортон-колодец, которое связано с именем изобретателя метода бурения. В большинстве случаев данную скважину бурят с применением ударного бурения.

Преимущества:

• Возможность самостоятельного сооружения;
• Можно пробурить в подвале здания;
• Небольшие финансовые затраты;
• Не требуется получение разрешений на бурение.

Недостатки:

• Невозможность установки на твердых породах;
• Не подходит для использования погружного насоса;
• Требуется регулярная очистка скважины от песка.

Абиссинская вода требует очистки; долговременная эффективность во многом определяется климатическими факторами. Период ее служения составляет 5-10 лет. Дополнительную информацию вы можете найти здесь.

На песок

Бурение осуществляется с помощью буровых установок в песчаных и глинистых отложениях. Существует два основных типа скважин:

1. Глубина от 10 до 40 метров, с дебетом до 1 м³/час.
2. Глубина от 40 до 70 метров, с дебетом до 2 м³/час.

Ключевым преимуществом данного процесса является высокая скорость бурения. Колодец можно возвести всего за 1-2 дня.

Преимущества включают:

• Чистота воды;
• При надлежащем обслуживании срок службы может составлять от 5 до 10 лет;
• Отсутствие необходимости получения разрешения на бурение.

Недостатки:

• На глубине до 40 метров дебет зависит от уровня осадков;
• На мелких горизонтах вода подвержена загрязнениям;
• Быстрое заиливание.

Песчаный колодец следует эксплуатировать регулярно; в противном случае он может быстро выйти из строя. Если откачка производится только раз в месяц, срок службы колодца будет не более трех лет.

Артезианская

Скважина получила свое название от местоположения, где она была впервые пробурена, во французской провинции Артуа. Вода добывается из известняковых слоев на высоте от 50 до 300 метров. Она абсолютно свободна от механических загрязнений, что делает установку фильтра на дне скважины ненужной.

Преимущества:

• чистая вода, беспримесная песка и глины;
• дебет не подвержен влиянию климатических факторов и сезонных изменений;
• значительный запас воды;
• скважина может функционировать более 50 лет без необходимости периодической очистки.

Недостатки:

• высокие затраты на строительство;
• для бурения необходима обширная площадь — минимум 6×9 м;
• вода, получаемая из скважины, будет с высоким содержанием жестких солей, поэтому потребуется установка фильтров для ее умягчения;
• для проведения бурительных работ требуется получение разрешения.

Организация и оформление разрешительной документации для бурения артезианской скважины — это длительная процедура. Данное получение разрешения может потребовать до двух лет. Узнайте больше об этом здесь.

Бурение скважин на несколько домов (сооружений)

Для большинства домохозяйств есть возможность пробурить стандартную скважину (с диаметром 133 мм для металла и 117 мм для пластика). Существует множество нюансов, требований и рисков, касающихся осуществления данного проекта, однако шанс значительно сократить расходы на бурение скважины в 2-4 раза благодаря совместному финансированию с другими владельцами является весомым фактором, побуждающим рассмотреть данное решение.

Проблемы, которые могут возникнуть в рамках такого проекта, можно классифицировать на три основные категории:

1. Вопросы взаимодействия между будущими пользователями скважины;
2. Технические особенности конструкции скважины;
3. Аспекты обустройства скважины необходимым оборудованием и подключением к домам.

Вопросы взаимодействия между будущими пользователями скважины

Практика показывает, что совместные проекты по созданию общего водозабора с соседями зачастую остаются на стадии обсуждения. Необходимо отметить, что существуют эффективные решения, которые позволяют оптимизировать потребление энергоресурсов, что, в свою очередь, может значительно снизить финансовые затраты.

Характеристика конструкции скважины

Совместное использование водных ресурсов имеет два ключевых аспекта. Во-первых, это необходимый дебит скважины, во-вторых, особенности насоса, влияющие на его способность увеличивать этот дебит. Среднее суточное водопотребление для семьи из четырех человек составляет около 1-1,5 кубометров в час при пиковых нагрузках. Это означает, что для двух-трех таких семей требуется 3 или 4,5 кубометра в час в пик. Ранее для достижения дебита скважины до 4-7 кубометров в час требовалось устанавливать насосы с минимальным диаметром 150 мм (6 дюймов), а диаметр напорной трубы при этом возрастал до 219 мм, что существенно увеличивало стоимость бурения. На сегодняшний день 3-дюймовые насосы (75 мм) способны откачивать до 5-7 кубометров воды в час с глубины от 40 до 70 метров. Однофазные насосы диаметром 100 мм могут обеспечивать откачку до 10 кубометров с той же глубины. При использовании трехфазного питания производительность 4-дюймовых насосов увеличивается в разы, иногда даже достигает десятикратного роста. Важно также упомянуть, что водоносные горизонты питьевой воды, расположенные в известняках (таких как Подольско-Мячковский, Каширский, Алексинско-Протвинский и другие), широко распространены в Московской, Тульской и Калужской областях и характеризуются значительной водообильностью. Тем не менее, при планировке бурения таких скважин крайне важно изучить гидрогеологические материалы, относящиеся к прилегающим территориям, а также провести экспериментальную откачку после завершения бурения. Даже детальное изучение архивных данных может дать лишь ориентировочные результаты. Финальный дебит конкретной скважины можно определить только после проведения испытательной откачки.

Особенности обустройства скважины, оборудования и ввода в дома

Существует несколько ключевых характеристик многодомовых фонтанов. Первая из них касается принципа работы скважины: она характеризуется как стабильная с довольно высоким дебитом, что соответствует функционированию промышленных скважин. Чтобы обеспечить надежную и бесперебойную работу таких установок, необходимо устанавливать оборудование с учетом повышенного запаса нагрузки. Важным техническим параметром насоса в данном контексте является, к примеру, ограничение на количество запусков в час. Для большинства насосов этот показатель колеблется в пределах от 20 до 30 включений в час. Игнорирование этого лимита может быстро привести к поломке насоса. При этом некоторые модели насосов (например, Grundfos) оснащены системами плавного пуска, позволяющими избежать влияния этого ограничения. Также необходимо правильно подбирать аккумуляторы давления и реле давления для таких условий.

Обустройство скважин

Какое обустройство скважины мне нужно?

Выбор типа установки зависит от потребностей пользователя, особенностей жилья (дача или постоянное место проживания), глубины скважины и финансовых возможностей.

• «Сезонная установка»;
• адаптер;
• кессон.

«Сезонная установка». Это самый простой, быстрый и экономичный способ организации водоснабжения. Он заключается в подключении водопроводной трубы к насосу и креплении страховочного троса, после чего насос погружается в воду. Как следует из названия, этот метод подходит для участков, где вода требуется только в летний период. Основным недостатком данной системы является необходимость ручного включения и выключения оборудования, что требует каждый раз вставлять или извлекать вилку из розетки, либо устанавливать выключатель в электрическую цепь. Кроме того, невозможно регулировать давление и расход воды с помощью кранов, так как это может привести к быстрому выходу насоса из строя.

Данный метод также служит временным решением на пути к более серьезной адаптации, например, во время строительства на объекте или в период накопления средств для последующей модернизации. В этом случае «подводная» часть оборудования (насос, водопроводные трубы, обратный клапан, трос и другие элементы) уже установлена и может использоваться для дальнейшей настройки.

Адаптер. Адаптер для бурения — это относительно новое устройство на рынке. Он устанавливается в колодце ниже уровня промерзания грунта и позволяет изменить направление потока воды на 90 градусов от водопровода в колодце к водопроводу в траншее.

Основное преимущество данного устройства заключается в том, что оно на 25-30% дешевле традиционного картриджа, что существенно экономит ваши средства. Кроме того, это устройство дает возможность при необходимости быстро демонтировать насос и систему подъема воды без необходимости проведения земляных работ.

Адаптер для бурения обладает определёнными особенностями и ограничениями, которые важно знать. Ключевое ограничение связано с глубиной скважины. Обычно адаптерами оборудуют скважины глубиной 50-60 метров. Это объясняется тем, что подобное устройство не рассчитано на большие нагрузки, а установка насоса в скважину, а также его демонтаж и обслуживание на глубине более 60 метров требует от команды значительных усилий и опыта.

Одной из характеристик адаптера является необходимость размещения автоматизированного оборудования (например, аккумуляторов давления, реле давления и т.д.) в специализированном помещении. Оптимальным вариантом будет использование таких помещений, как котельная или тёплый гараж, поскольку данные устройства могут издавать тихие, но специфические звуки.

При условии, что все изложенные характеристики и ограничения соблюдены, буровой адаптер становится отличным выбором.

Кессон представляет собой герметичный металлический резервуар, который закапывается непосредственно над скважиной. Дно этого устройства располагается на глубине 2,0 метра ниже уровня промерзания грунта, что позволяет использовать его в течение всего года.

Скважинный короб — это надежный и проверенный способ строительства водяных скважин. Все необходимые компоненты (аккумулятор, реле давления и прочее) размещаются внутри скважины. Качественно изготовленный короб (мы осуществляем его производство самостоятельно) и внимательный подход к установке гарантируют длительный срок службы на протяжении десятилетий. При необходимости обслуживание осуществляется легко (очистка, замена насоса, вентиляция отстойника и так далее).

Типы водозаборных скважин

Скважины, предназначенные для обеспечения водоснабжения частных домов, дач и загородных коттеджей, обычно разделяются на три основные категории в зависимости от глубины залегания водоносного слоя:

• песчаные;
• артезианские;
• абиссинские колодцы.

Выбор типа скважины должен основываться на потребностях, особенностях местности и возможностях заказчика в плане бурения источника воды. Для этого предварительно проводится исследование, чтобы определить наличие водоносных слоев и потенциальный дебит воды.

Скважина на песок

Наиболее простым вариантом системы водоснабжения является песчаная скважина. Она обычно имеет глубину от 10 до 40 метров. Естественно, окончательная длина скважины, пробуренной методом шнекового бурения, зависит от рельефа местности.

Опытные специалисты могут быстро пробурить такой тип скважины всего за 1-2 дня с минимальными расходами, поскольку они имеют небольшую глубину и требуют применения ограниченного количества оборудования.

Для «песчаных» водяных скважин характерны достаточно короткие сроки эксплуатации, которые составляют примерно от 1 до 5 лет. Они также имеют низкий дебит и не всегда обеспечивают высокое качество добываемой воды. Впрочем, такие скважины идеально подходят для полива садов или устройства летнего душа. При использовании скважины в бытовых условиях обязательно потребуется профессиональная подготовка воды, и оптимальным вариантом будет система обратного осмоса, поскольку химический состав подземных вод может изменяться из-за смешивания с поверхностными и грунтовыми водами.

Ожидаемый дебит песчаных скважин составляет от 0,5 до 2 кубических метров в час. Это количество вполне удовлетворяет потребностям нескольких человек, проживающих в загородном доме или небольшом хозяйстве.

Преимущества

Песчаные скважины обладают рядом положительных аспектов:

• доступная стоимость бурения по сравнению с затратами на артезианский источник;
• быстрота и простота выполнения работ;
• возможность применения компактных буровых установок, которые могут функционировать в труднодоступных местах и ограниченных пространствах;
• не требуется лицензирование или регистрация.

Недостатки

Однако у этих скважин имеются и некоторые недостатки:

• меньшая долговечность (от 1 до 5 лет);
• объем подаваемой воды (дебит) зависит от внешних условий, таких как изменение уровня грунтовых вод или климатические особенности (сухое или дождливое лето);
• при нерегулярном использовании песчаная скважина засоряется значительно быстрее.

При обсуждении основных видов частных колодцев невозможно обойти вниманием такую конструкцию, как абиссинский колодец, также известный под названием скважины Нортона (в честь изобретателя) или игольчатого колодца. Уникальность этого колодца заключается в его методе создания. Он бурится не при помощи специализированного оборудования, а с использованием металлической трубки (стальной трубы) с заострённым наконечником.

Глубина абиссинского колодца варьируется от 6 до 12 метров, что позволяет извлекать воду из грунта или водоносного слоя.

С помощью насоса или ручной колонки вода, которая подходит для домашнего использования, поднимается на поверхность. Ожидаемый срок службы такого колодца составляет примерно 5-10 лет.

Недостатки

Отрицательные аспекты региона Абиссиния:

• ограниченная глубина;
• плохое качество воды;
• частые пересыхания в период жары (например, в июле 2021 года);
• наличие ограничений из-за текущих геологических условий (вода в верхних слоях почвы часто отсутствует в необходимых объемах для конкретного участка).

Песчаные скважины

Схематическое изображение песчаной скважины.

Процесс бурения осуществляется с использованием метода, который подходит для мягких пород: глины, песка и гравия. Диаметр ствола составляет не менее 100 мм.

В зависимости от глубины, выделяют два типа песчаного бурения:

• до 40 метров — на уровне верхних слоев с дебитом 1 м³;
• от 40 до 90 метров — глубокие скважины с водоотбором в 2 раза большим.

В буровую скважину устанавливают обсадную трубу, изготовленную из металла или пластика, с фильтром на нижнем конце. Подъем воды осуществляется при помощи погружного насоса.

Характерной чертой данного типа скважин является необходимость постоянного расхода воды. Если вы будете использовать воду всего 1-2 раза в месяц, скважина может прийти в негодность уже через 2-3 года. Водяной поток может быть восстановлен, хотя и не всегда это возможно.

Плюсы и минусы

Главным преимуществом данного метода является бурение с помощью специальной буровой установки, позволяющее создать отверстие всего за 1-2 дня без значительных усилий. Механизация всех процессов достижима благодаря конструкции бурового оборудования на мобильном или самоходном шасси.

• чистота добываемой воды;
• нет необходимости в получении разрешения на строительство водозабора;
• срок службы установки достигает 30 лет.

Недостатки, касающиеся неглубоких скважин, заключаются в следующем: влияние объема осадков на дебит, а также уязвимость состава воды к загрязнениям, возникающим на поверхности поблизости от скважины. Еще одна проблема, о которой уже было упомянуто, состоит в высокой вероятности заиливания водозаборного устройства.

Артезианская скважина

Система артезианских скважин.

Данная разработка получила свое название от французской провинции Артуа, где была пробурена первая артезианская скважина. Значительная длина скважины и сложные геологические условия, через которые проходит буровой инструмент, требуют использования высокопроизводительного бурового оборудования — применение альтернативных методов здесь нецелесообразно.

Перед началом строительства скважины необходимо провести этап документального оформления. Хотя бурение артезианской скважины не подлежит лицензированию как вид деятельности, для получения воды из нее нужно собрать ряд разрешений и согласований, включая разрешение на использование подземных вод. Этот процесс может занять продолжительное время и требует значительных финансовых затрат.

Ключевыми этапами данного процесса являются утверждение местоположения и расположения скважин, проектирование геологических исследований, согласование проведенных изысканий, процесс бурения скважин, составление отчета и внесение запасов в государственный учет.

Артезианские скважины классифицируются на четыре типа:

1. Скважина с двойной обсадкой — в нижней части колонны на водоносном слое устанавливается перфорированная труба, в которой размещается насос. Верхняя часть конструкции продолжается до известнякового слоя. Через отверстия в нижней секции вода поступает в трубу и выкачивается насосом на поверхность. Этот тип используется, когда давление в пласте невелико.
2. Водоскважина с переходом используется при изменчивой геологической структуре. В данной конструкции монтируют три обсадные трубы: большую в верхней части, среднюю в зонах с камнями и песком, а меньшую — непосредственно в продуктивном слое. Это решение применяется при наличии хорошего подпора воды.
3. Классическая скважина — с одной обсадной трубой, предназначенная для стандартных условий.
4. Ствол с кондуктором — включает две обсадки: верхнюю и нижнюю части.

Процесс бурения представляет собой высоко специализированную деятельность. Создание артезианской скважины выполняется профессиональными организациями.

Плюсы

Преимущества артезианской скважины.

Ключевыми преимуществами артезианской скважины являются отдаление водозабора от поверхности земли и наличие воды в пористом известняке, что исключает возможность попадания механических примесей в воду. Это делает процесс перекачки подземных ресурсов более эффективным, так как отсутствует необходимость установки фильтров на поверхности.

Кроме того, можно выделить следующие положительные аспекты артезианских источников:

• вода обладает высокой экологической чистотой;
• водоснабжение не зависит от климатических и погодных условий;
• гарантия стабильного водоснабжения: запасы подземных вод проверены геологическими исследованиями.

Артезианский источник может быть неисчерпаемым в течение 50 лет и более. Вам не придется тратить средства на регулярную очистку фильтров, потому что они отсутствуют.

Недостатки

Расходы возникают на стадии строительства и глубокого бурения. Период от начала планирования до получения разрешительной документации для артезианских скважин может занимать до двух лет.

Создание колодца на ограниченной площади невозможно: минимальные размеры буровой площадки должны составлять 6 x 9 метров. Вода, которая извлекается из таких скважин, содержит минералы, фильтрующиеся из земли, и характеризуется высокой жесткостью.

Типы водозаборных скважин

Согласно уровню залегания грунтовых вод, все скважины, используемые для добычи питьевой воды, делятся на артезианские, песчаные и пучинистые. Выбор определенного типа зависит от нужд пользователя, финансовых возможностей и характеристик почвы. Перед началом бурения следует провести исследование, чтобы выявить наличие водоносных горизонтов и оценить потенциальный дебит воды.

Скважины подобного типа именуют скважинными, поскольку в них имеется водоносный слой в виде песчаных отложений, накапливающих грунтовую воду.

Эти конструкции могут иметь глубину от 15 до 30 метров, а срок эксплуатации при регулярной эксплуатации варьируется от 10 до 20 лет.

Песчаный колодец отличается простой конструкцией, для его монтажа используются трубы диаметром примерно 10 см, на дне предусматривается фильтр с сеткой. Производительность подобных систем не превышает 1,2 кубических метра в час.

Наиболее часто такие колодцы встречаются в частных домах и на дачных участках. Получаемого объема воды хватает для обеспечения водоснабжением небольших земельных участков. Основная проблема, делающая их трудными в эксплуатации, заключается в том, что они быстро забиваются илом, песком и глиной. Поэтому, если данная система используется нерегулярно, она может выйти из строя уже через 3 года.

Абиссинский колодец

Эта установка также известна как скважина Нортона в честь её создателя. Уникальность данного метода заключается в том, что он не перфорирован, а просто просверлен. Для его реализации используется стальная труба диаметром 50-60 мм, оснащенная острым концом и фильтром на конце. Трубу поднимают на определенную высоту с помощью штатива и блоков, а затем резко опускают в землю. После этого труба дополнительно вбивается вниз с помощью постукиваний сверху.

Глубина такой скважины варьируется от 6 до 12 метров, и она предназначена для откачивания грунтовых вод или воды из водоносного горизонта. Вода поднимается с помощью поверхностного насоса или ручной колонки. Такие источники подходят как для питьевой, так и для промышленной воды, однако требуют обработки и дезинфекции, аналогично родниковой воде.

Срок службы абиссинских скважин составляет от 5 до 10 лет.

Артезианские скважины

Чтобы обеспечить водой множество домохозяйств или большой жилой объект, нужен более устойчивый источник питьевой воды. В качестве таковых служат артезианские скважины, которые пробурены на глубину свыше 100 метров. Название происходит от французской провинции Артуа, где подобные источники были созданы в первый раз. Их отличительной чертой является то, что в большинстве случаев вода сама вытекает на поверхность.

Эти конструкции создаются в известняковых слоях, которые хранят чистую и полезную воду с оптимальным химическим составом. Хотя иногда артезианские горизонты могут располагаться близко к поверхности, чаще всего они располагаются на значительных глубинах. Не каждый вид известняка может выступать в роли водоносного горизонта — только пористые его разновидности способны удерживать воду. Проникновение жидкости невозможно через плотные горные породы.

Структура водоносных горизонтов в большинстве случаев напоминает таковую у песчаников, однако в нижней части фильтр не устанавливается из-за отсутствия риска забивания илом или песком. Обычно достаточно оставить конец нижней трубы открытым и просверлить отверстия в её стенках.

Основным преимуществом артезианских скважин является их стабильно высокий дебит воды, который остается неизменным независимо от сезона и количества осадков. Минимальный уровень составляет 3 кубометрa в час. Срок эксплуатации данной системы может превышать 50 лет.

Стоимость бурения таких глубоких скважин может быть довольно высокой, поэтому зачастую они создаются коллективно для нескольких домохозяйств — даже в этом случае воды обычно хватает для всех. Эти факторы делают артезианские скважины наилучшим решением для водоснабжения дачных участков и частных домов.

Перед тем как рассмотреть различные типы водяных скважин

Давайте рассмотрим разновидности подземных вод, которые возможно добывать из неглубоких и экономически доступных скважин. Слои земли укладываются горизонтально в различные горизонты. Первый слой почвы называется водоносным горизонтом и занимает значительную территорию, образованную плотными породами с низкой водопроницаемостью. В результате низкой проницаемости и объема свободный поток воды в этом слое невозможен.

При начале бурения даже на небольшой глубине вам первыми встретятся насыпные формы, часто состоящие из глиняных плит и гораздо реже – из скальных пород. Тем не менее, если поверхность водоносного слоя содержит рыхлую и пористую почву (например, известняк, гравий, песок, ил, мергель и прочие), а также позволяет достаточному количеству воды аккумулироваться в этом участке, то у вас имеется полноценный водоносный горизонт.

Воду можно извлекать из земли при относительно небольшой глубине бурения. Поретая структура грунта напоминает известный торт «Наполеон». Так же, как сливки перемешиваются с корой земли, уровень грунтовых вод чередуется с рыхлыми породами, что способствует формированию водоносного горизонта. Следует отметить, что чистота и количество воды зависят от глубины залегания. Тем не менее, это общая закономерность, поскольку глубина варьируется в зависимости от особенностей конкретной местности, структуры почвы, а также рельефа и объема осадков.

Типы подземных вод

Теперь обратим внимание на различные виды подземной воды.

Верховодка

Водоносный горизонт представляет собой подземные воды, располагающиеся близко к поверхности земли и находящиеся выше уровня грунтовых вод. В некоторых регионах такие водные линзы отсутствуют, что затрудняет или делает невозможным поиск паводковых вод. Поскольку высокие уровни воды практически не защищены находящимися над ними фильтрующими слоями, большинство химических и биологических загрязнителей с поверхности проникает в воду, что приводит к ухудшению её качества. Данный водный столб питается исключительно атмосферными осадками, из-за чего значительное количество воды наблюдается только после таяния снега или обильных дождей. Колодцы, использующие такие источники, могут удовлетворять только базовые потребности, например, использоваться для полива огорода.

Основным преимуществом таких скважин является их сравнительно неглубокое расположение — обычно от 3 до 9 метров. Их легко и недорого бурить, и они предоставляют воду для обычных бытовых нужд.

Грунтовые воды

Если вы хотите выбрать колодезную воду, годящуюся для употребления в качестве питьевой, предпочтение стоит отдать грунтовым водам, которые располагаются на верхнем уровне ближайшего обширного водоносного горизонта под землёй. Обычно их глубина колеблется от 7 до 21 метра (это относится исключительно к внутренним водам России).

Несмотря на то, что подземные воды не обладают идеальной защитой в плане фильтрации, как это бывает с поверхностными водоемами, их качество может значительно улучшиться. Когда вода проходит через толстый слой почвы, она очищается от большинства загрязняющих веществ и на выходе получается более чистая, чем ливневая. Наполнение источников водой также зависит от сезонных изменений. В лесных зонах и регионах с обильными дождями вода поступает стабильнее, хотя её количество может варьироваться. В то же время в засушливых местностях бурить скважины для добычи подземных вод может быть нецелесообразно, так как в жаркий летний период вода может полностью иссякнуть.

Межпластовые воды

Как видно из названия, данные воды находятся между двумя слоями водоносных горизонтов. Мы уже обсуждали, что в земле может находиться множество водоносных слоев, что, в свою очередь, подразумевает наличие различных горизонтов. Межпластовые воды располагаются на значительной глубине, варьируя от 25 до 78 метров. Хотя некоторые горизонты могут находиться ближе к поверхности, иногда они даже проявляются в виде родников.

Влага проникает до контрольного горизонта, преодолевая значительное количество почвы и толщу водоносной породы, что обуславливает высокую естественную инфильтрацию воды. Именно поэтому качество этой воды превосходит качество двух других типов. Не во всех горизонтах имеется достаточное количество воды, поэтому геологи стремятся обнаружить обводненные слои. Но с увеличением глубины объем воды возрастает, и ее чистота также значительно улучшается.

Выбирая тип водоисточника, постарайтесь остановиться на данном варианте. Вода, располагающаяся между двумя геологическими слоями, находится под воздействием давления. Расширение скважины происходит при попадании в рабочую колонну. По этой причине уровень воды в системе может быть значительно выше уровня, установленного для грунтовых вод. Существует также вода, находящаяся между этими двумя параметрами, где давление настолько высоко, что она поднимается на поверхность Земли. Такой источник уже называется артезианским.

Типы водяных скважин: характеристики и плюсы

Имеется несколько разновидностей водяных скважин, среди которых следует выделить классический колодец. Рассмотрим все существующие типы скважин более подробно.

Колодец

Ранее не существовало бетонных колец с диаметром от 1 до 1,6 метра, однако колодцы были необходимы многим. В связи с этим люди начали их возводить из камней и стволов деревьев, а также строить деревянные конструкции для хранения воды. Первый метод оказался довольно сложным и затратным по времени, в то время как второй способ был временным решением. Смешение почвы, древесины, влаги и воздуха стало причиной быстрого гниения дерева, что происходило всего за несколько лет. В то же время комбинация древесины и воды без доступа кислорода может привести к гниению древесного материала в течение около 60 лет.

За последние сто лет было разработано множество инновационных материалов, таких как железобетон и гладкий бетон. В наши дни колодцы сооружаются из бетонных колец. Процесс создания колодца выглядит следующим образом: сначала в землю погружается бетонное кольцо, затем внутри него начинается выемка грунта. По мере углубления кольца оно постепенно опускается вниз. Как только кольцо достигает глубины, где начинает появляться вода, процесс копки прекращается. Для предотвращения затопления рабочих осуществляют откачку воды. Безусловно, рытье колодца – это трудоемкое занятие.

Преимущества и недостатки метода

Одним из значительных преимуществ является возможность выкопать колодец в любом выбранном месте. В данной статье мы сосредоточимся на центральной части России. Здесь будет достаточно воды — колодец служит резервуаром, где постоянно сохраняется 2-3 м³ жидкости. Обычно такая вода отличается мягкостью. Еще одним плюсом является невысокая стоимость работ: кольцо диаметром 1 метр стоит приблизительно 2700 рублей, а его установка обойдется в такую же сумму. С помощью простых вычислений можно выяснить, что создание колодца, требующего около 7-10 колец, составит вам порядка 50-55 тысяч рублей. Однако колодец абиссинского типа выйдет на 30% дешевле.

Недостатки колодца заключаются в том, что в него может беспрепятственно попасть поверхностная вода, особенно если ваше проживание находится в районе с высоким уровнем влажности или болотистостью. Кроме того, сверху возможно загрязнение пылью, грязью и другим мусором. В некоторых случаях колодцы могут пересыхать, например, во время весенних работ по копке, когда большое количество воды в земле может быть ошибочно принято за источник. Чтобы избежать застойной воды, колодец необходимо очищать регулярно.

Еще одной проблемой является возможность появления бактерий. Такие инфекционные риски иногда проявляются не сразу после употребления сырой воды из колодца, а спустя два недели (инкубационный период).

Колодец на песчаном грунте

Глубина данного метода бурения варьируется от 16 до 30 метров, а процесс бурения осуществляется следующим образом: скважины создаются с помощью специальной буровой установки до ближайшего уровня грунтовых вод. В качестве инструмента используется труба диаметром более 10 см, на конце которой расположен фильтр — перфорированная труба, обернутая плетеной латунно-никелевой сеткой. Фильтр устанавливается в крупнозернистый песок с добавлением гальки. Таким образом, при одновременном включении двух кранов из каждого из них выходит около 90-165 граммов воды в секунду. Процесс наполнения крана занимает примерно 2-4 секунды. Хотя это и незначительное время, для дакки этого вполне достаточно.