По какому принципу классифицируют скважины на воду

Еще один способ

Рельеф глубинных слоев грунта в данной конкретной местности чаще всего повторяет рельеф на поверхности. Зная это, также будет несложно определить особенности прохождения жилы на участке. В любом случае считается, что бурить скважину всегда лучше всего в самом низком месте надела. На таком участке вода наверняка будет находиться ближе всего к поверхности.

При поисках жилы владельцу участка, помимо всего прочего, стоит иметь в виду и то, что повторяющие рельеф местности водоносные слои на возвышенностях обычно дают более чистую воду. В таких местах не задерживаются верховодка и грунтовые воды, способные загрязнять жилу.

Необходимое оборудование для обустройства скважины

Среди необходимого оборудования для создания скважины в загородном доме необходимо достаточно большое количество элементов, среди которых особое место занимают:

1. Насос, предназначенный непосредственно для получения воды из скважины, а также детали, без которых обвязка насоса не будет закончена.
2. Скважинный оголовок, предназначенный для полноценной герметизации главной обсадной трубы.
3. Реле давления, позволяющее управлять насосом и контролировать состояние его работы.
4. Трос стальной, обязательно выполненный из нержавеющего материала, и обязательно такие же нержавеющие зажимы для троса.
5. Трубы пэ водопроводные, необходимые для строительства системы водоснабжения, в последующем использующимся исключительно в хозяйственно бытовых целях.
6. Обратный клапан для воды, пропускающий жидкость только в одном направлении – в сторону дома или любого другого строения, ради которого и создается частный скважинный водопровод.
7. Ниппели, желательно, латунные, отличающиеся резьбой на концах и соединяющие трубы друг с другом, а также другие виды крепежей и соединений, правильно подобранные для конкретного проекта.
8. Непосредственно гидроаккумулятор, передающий объем жидкости в нужном направлении под давлением.
9. Тройники, позволяющие создать ответвления от основной трубы водопровода.
10. Манометр, также позволяющий контролировать показатель давления воды в трубах.
11. Шланги и краны, дающие возможность направить воды в нужные точки дома.
12. Различные расходные материалы, вроде герметика, электроды и других.
13. Сам кессон, водонепроницаемая камера, защищающие устройства на глубине от попадания в них воды из скважины.
14. Адаптер, выводящий трубы сквозь главную обсадную трубу всей созданной скважины, а также дополнительный адаптер, необходимый для герметизации в случае отказа от кессона.

Самая крупная и дорогостоящая деталь – это кессон, остальное оборудование в большинстве своем можно назвать материалами расходными, количество которых зависит от размера проектируемой системы.

Помимо правильной организации, высокий уровень воды и долговечность использования скважины обеспечивает и грамотно подобранное оборудование, например, скважинный адаптер, так что на его выбор также стоит обратить внимание при подготовке проекта. https://www.youtube.com/embed/k5dlAfepU08. https://www.youtube.com/embed/k5dlAfepU08

Классификация водоносных слоев

Технология бурения

Артезианская скважина (на известняк)

Какие источники под землей

Геологические разрезы по земельным участкам неодинаковы, но закономерности по водоносным слоям существуют. С углублением от поверхности в недра подземная вода становится чище. Водозабор из верхних уровней обходится дешевле, им пользуются собственники частного жилья.

Верховодка

Водный ресурс, находящийся в земле недалеко от поверхности над водоупорным слоем горных пород, называется верховодкой. Водонепроницаемые грунты имеются не на всех территориях, не всегда удается найти подходящий участок для организации неглубокого водозабора. Над такими линзами фильтрационный слой отсутствует, вредные вещества, органические и механические примеси с дождем и снегом проникают в грунт и примешиваются к подземному водоему.

Верховодка характеризуется такими показателями:

1. Глубина залегания. В среднем 3-9 м в зависимости от региона. Для средней полосы — до 25 м.
2. Площадь пластов — ограниченная. Проявления встречаются не в каждой местности.
3. Подпитка запасов осуществляется за счет осадков. С нижележащих горизонтов водопритока нет. В засушливые периоды уровень воды в колодцах и скважинах на верховодку падает.
4. Использование — для технических нужд. Если в составе отсутствуют вредные химические загрязнители, системой фильтрации вода улучшается до питьевой.

Верховодка хорошо подходит для полива огорода. При бурении неглубоких скважин можно сэкономить: проходка доступна для самостоятельного выполнения. Вариант — устройство колодца с укреплением его стенок бетонными кольцами. Не рекомендуется делать водозабор из верхних залежей, если недалеко от земельного участка используют удобрения, располагается промышленная зона.

Грунтовка

Верховодка — ресурс пропадающий, в отличие от грунтовки, являющейся первым постоянным подземным водохранилищем. Извлечение из недр верховодки осуществляется преимущественно посредством колодцев, для забора грунтовки бурятся скважины. Эти типы подземной воды имеют схожие характеристики по глубине залегания — <25 м и в зависимости от количества выпадающих дождей.

К особенностям грунтовой разновидности относятся:

1. Фильтрующий слой горных пород. Его толщина 7-20 м, он распространяется непосредственно до пласта, расположенного на водонепроницаемой платформе скального грунта.
2. Применение в качестве питьевой воды. В отличие от верховодки, для которой используется многоступенчатая система очистки, удаление механических примесей из грунтовки делают скважинным фильтром.

Подпитка грунтовой воды стабильна на территориях, покрытых лесами и регионах с умеренным климатом. В засушливых районах летом влага может исчезать.

Источники между пластами

Схема подземных вод.

Название второго постоянного источника воды — межпластовый водоносный горизонт. На этот уровень бурятся скважины на песок.

Признаки линз, перемежаемых горными породами:

• вода напорная, поскольку принимает на себя давление окружающих горных пород;
• продуктивных водоносов несколько, они рассредоточены по глубине в рыхлых грунтах от верхнего водонепроницаемого слоя до нижней подстилающей подушки;
• запасы отдельных линз ограниченные.

Качество воды в таких залежах лучше, чем на верхних уровнях. Глубина распространения — от 25 до 80 м. Из некоторых пластов на земную поверхность пробиваются родники. Вскрытая на большой глубине подземная вода за счет напряженного состояния жидкости поднимается по стволу скважины на привычную близость к поверхности. Это позволяет осуществлять водозабор центробежным насосом, установленным на устье выработки.

Межпластовая разновидность подземных вод популярна при обустройстве водозаборов для загородных домов. Дебит песчаной скважины — 0,8-1,2 м³/час.

Артезианская

Другими особенностями артезианских горизонтов являются:

1. Высокая водоотдача — 3-10 м³/час. Этого количества хватит, чтобы обеспечить несколько дачных домов.
2. Чистота воды: проникая в недра через многометровые слои грунта, она полностью освобождается от механических и вредных органических примесей. Вмещающие породы обусловили второе название водозаборных выработок — скважины на известняк. Утверждение относится к пористым разновидностям камня.

В промышленных масштабах добыча артезианской влаги осуществляется в коммерческих целях — для продажи питьевой воды. На территориях, расположенных в низинах, есть вероятность обнаружить напорную залежь на глубине 20 м.

Какие бывают типы скважин

Существует несколько типов скважин на воду. К ним относятся следующие:

Виды бурения скважин.

• фильтровая в песчаных грунтах;
• эксплуатационная, которая бурится, если обнаружен водоносный горизонт;
• на известняк;
• артезианская.

Что касается фильтровой разработки в песчаных горизонтах, то для определения водоносного слоя проводится разведочное бурение. Во время такого процесса может сложиться несколько положений, в двух из которых обнаружится водоносный слой с водоносным песком, разбавленным другими видами грунта, и только в одном из них будет вода, а в последнем ее не будет совсем. Глубина этой скважины должна составлять не менее 13-15 м.

Когда водоносный слой обнаружен, возникает необходимость в бурении эксплуатационной разработки, глубина которой составляет уже от 15 до 25 м.

При ее бурении используются следующие способы:

• ударно-канатный;
• комбинированный;
• шнековый.

Такое бурение не обойдется без применения защитной трубы, необходимой для сохранения ствола разработки от разрушения, в качестве которой нужно использовать металлические трубы, соединенные резьбой диаметром в 168 мм.

Их извлекают после установки фильтровой и рабочей трубы.

Для устройства эксплуатационных труб необходимо иметь в виду, что они имеют три составные части:

Конструкция песчаной скважины.

1. Труба, располагающаяся от поверхности до уровня воды, служит для защиты ствола отработки от разрушения и является местом для размещения водоподъемных агрегатов.
2. Фильтрующая колонна является продолжением рабочей колонны и представляет собой трубу сечением 200-315 мм. Она служит для подъема воды из глубин водонасыщенного песка на поверхность, а фильтр очищает воду от частиц песка.
3. Труба с заглушкой служит запасом воды.

Несмотря на то что известняковые породы являются более твердыми, чем песчаный грунт, разработка в них считается менее трудоемким процессом, так как отпадает необходимость в применении защиты от разрушения ствола как раз из-за твердости известняковых грунтов. Отпадает опасение за разрушение границ колодца.

Бурить в известняковых породах нужно шнеками, которые по виду напоминают штопор. Глубина колодца в известняках доходит от 15 до 40 м.

Третьим типом является артезианская скважина. Она находится на большой глубине и закрыта глиной, которая, в свою очередь, является водонепроницаемой породой и представляет собой барьер для проникновения на поверхность вод четвертичных отложений. Такие воды при вскрытии их скважиной вырываются к поверхности земли под большим давлением и достигают уровня от 5 до 15 м.

Нефтяная скважина, конструкция нефтяной скважины:

Очистка и небольшой ремонт скважинного насоса.

Бывают случаи, когда устройство скважинного насоса не вращается и у его хозяина возникает необходимость разборки насоса. Учтите: у устройства отсутствует внутренний фильтр, а сетка, которая улавливает камни и крупный песок, крепится снаружи между двигателем и насосной частью. По этой причине прекращение вращения, как правило, обуславливается поломкой или засорением рабочих колес. Не крупный засор есть возможность попытаться устранить самостоятельно.

Чистить нужно в несколько этапов:

— Снимите защитную сетку. В новых моделях она закреплена специальным зажимом, открывающимся путем поддевания отверткой или легким нажатием посередине. На старых – есть два обыкновенных болта, которые легко откручиваются

— На широких моделях насосов есть возможность также снять кабель-канал – маленький металлический желобок, защищающий шнур от дефектов.

— Двигатель можно демонтировать и отсоединить от насосной части, открутив четыре болта ключом на 10. после этого надо снять муфты, которые направляют силу двигателя на насос.

— Разобранный аппарат бережно кладут на горизонтальную поверхность

Очень важно не повредить шнур

— Далее надо прокрутить вал головкой на 12 или торцовым ключом, обязательно поддерживая верхнюю часть аппарата. Когда вал сдвинется нужно подать струю воды в насосную часть с целью удаления оттуда частей из-за которых устройство заклинило. Убедившись, что вал может крутиться, старательно отмываем насос, и собираем его в обратной последовательности.

Если оказывается, что сломаны рабочие колеса, необходима разборка насосной части. Эти работы поручите сотрудникам сервиса, так как в данном случае необходима замена сломанных деталей.

Не редко бываю случаи, когда собственник насоса, заметив, что ось в насосной части не вращается, решают, что заклинило подшипник. Но в насосной части находится один подшипник скольжения и соответственно заклинить не может. Здесь возникла проблема с рабочим колесами и их лучше всего заменить. Если есть запасные детали можно попробовать починить насос самостоятельно. Для этого нужно:

• Упереться в латунную часть низа аппарата и с усилием сдавить оболочку снизу и сверху.
• Воспользовавшись узкозубцами изъять стопорное кольцо. Кольцо находится в специальной канавке и ослабится, если сильно сжать оболочку.
• Все рабочие колеса снять один за другим, потом снять упорную крышку с подшипником.
• Ликвидировать причину заклинивания и сложить детали в обратном порядке.

Какой вариант сборки колонны лучше?

Основные преимущества и категории

Артезианские источники могут обеспечивать большим количеством воды — до 10 кубических метров в час. Такой объем позволит снабдить жидкостью несколько домов. Благодаря такому качеству можно организовать одну скважину с соседями, учитывая ее дороговизну.

Этот фактор можно учитывать только в том случае, если все работы будут выполнены профессионально. Состав воды в скважине обычно постоянный, что позволяет сразу выстроить необходимую систему доочистки. Для его точного определения необходимо обратиться к специалистам, которые на основании результатов подберут станции обезжелезивания или умягчения.

Время от времени скважину следует обслуживать, меняя изношенные детали

Дополнительные плюсы артезианского источника:

• Могут служить до 60 лет;
• Способны переносить самую засушливую погоду.

Если подачи воды будет недостаточно, можно поставить более мощный насос, который увеличит объемы откачиваемой жидкости. Это позволит еще больше наслаждаться результатом.

Промышленный водозабор в глубину достигает 1000 м и представляет собой артезианскую скважину. Чтобы устроить такой источник водоснабжения, необходимо не менее двух недель. Бурение проводят при помощи роторного метода с применением промывки глиняным специальным раствором. Основной плюс такого источника водоснабжения заключается в том, что его дебит достигает 120 м3/ч.

Скважина является хорошим способом для обеспечения водой дачи или частного дома. Самой примитивной категорией этого вида водоисточника является колодец. Оптимальным вариантом, удовлетворяющим требованиям по качеству воды и ее объему, будет артезианская скважина.

Виды скважин

Глубина бурения: как определить

Эта величина определяется после выяснения структуры водоносного слоя. Поскольку характеристики глубины залегания грунтовых вод могут различаться на одном и том же участке, то необходимо провести несколько пробных бурений.

Еще одним вариантом определения глубины залегания водоносного горизонта является анализ растительности — корни растений позволяют судить о схеме расположения грунтовых слоев.

Для того чтобы начать бурение вам необходимо узнать структуру водяного слоя.

Пробные работы могут быть колонковыми и относиться к одному из проверенных методов при выяснении глубины залегания жидкости. В этом случае при появлении увлажненного песчаного слоя процесс можно прекращать: канал заполняется водой, затем откачивается и таким образом выясняется дебит будущей скважины.

Если полученные показатели отвечают требованиям владельца участка, то бурение прекращается и устраивается колодец. В противном случае скважину разрабатывают дальше — до достижения следующего водоносного горизонта. При получении воды ее необходимо собрать для анализа, чтобы выяснить, пригоден ли источник для питья.

Карта водоносных горизонтов

При проведении гидрогеологических исследований обязательно составляются специальные документы (в том числе карта глубин артезианских скважин, верховодки, межпластовых вод) по региону или местности. В дальнейшем это облегчает поиск источника и подбор оборудования для бурения.

Каждая карта содержит информацию о типах грунтовых вод, схемах и глубине их залегания. Также сюда включены обозначения водоупоров и всех почвенных слоев, направление свободных потоков.

Самые популярные гидрогеологические карты:

• Гидроизогипс. Создается для безнапорных пластов. На ней показана система движения потоков в водоносных слоях. С помощью таких схем можно понять, каков уклон и направление воды, где запитывается или разгружается пласт, где стыкуется с природными водоемами.
• Гидроизопьез. Их выполняют по имеющимся точным данным. Пьезометрическую поверхность выводят для артезианских источников. Под ней подразумевают высоту, на которую способна подняться вода во вскрытой скважине. По этому показателю подбирают суммарную длину обсадной колонны.
• Карта измерения уровня подземных (грунтовых) вод.
• Документация по гидрогеологическим разрезам.
• Карты амплитуды уровней жидкости в источниках.

Частые поломки и способы устранения

В процессе эксплуатации гидротехнического сооружения всегда есть вероятность возникновения поломок. Некоторые из них можно устранить своими силами, не прибегая к услугам дорогостоящих специалистов.

Попадание песка в воду на дне скважины

Это может произойти вследствие нарушения герметичности обсадной колонны, либо же если оголовок скважины периодически подтопляется сточными водами. Подтверждением этому станет появление новых примесей и мутности в воде.

Решить проблему помогает прочистка ствола с помощью цилиндрической желонки.

Чтобы вычерпать песок из скважины, желонку на прочном тросе опускают на дно сооружения, а затем несколько раз попеременно, то приподнимают на полметра, то резко опускают вниз

Вычерпав ил и песок буровой желонкой, скважину прокачивают насосом до появления чистой воды. В дальнейшем, что бы предупредить повторение ситуации, с наружной стороны стенок обсадной колонны пустоты наполняют водоупорной глиной, засыпают слоем гравия или заливают цементным раствором.

Нарушение проходимости фильтра

Причиной этому являются все те же мелкие частицы песка или гравий, который забивает отверстия. Обычно эта проблема возникает через пару лет с момента запуска песчаной скважины.

Ил и песок в основном оседают только на фильтрах первичной очистки, но некоторые частицы могут попадать и фильтры тонкой очистки, со временем забивая их

В случае нарушения целостности скважинного фильтра или критического падения пропускной способности решают проблему путем замены.

Но этот метод применяют довольно редко, только в крайнем случае, поскольку не всегда получается демонтировать обсадную трубу, не обрушив при этом стены сооружения.

Попадание посторонних предметов

Нередко случается, что вследствие неправильного монтажа фиксирующие насос троса и шланги под действием нагрузки и вибрации в процессе работы оборудования обрываются. Либо же камень или болтик, случайно упавший в скважину и попавший в просвет между насосным агрегатом и стенкой, заклинивает оборудование и провоцирует застревание прибора.

Поскольку просвет между оборудованием и стенками скважины составляет всего пару-тройку сантиметров, свободно вытащить насос можно только с помощью специальных инструментов

Извлечь насос и крепежные элементы можно с помощью крючков или приспособления типа «кошка»

Операцию по извлечению стоит проводить с максимальной осторожностью

Если в процессе подъема приспособления оборвутся и останутся в стволе колонны, задача по извлечению прибора усложниться в несколько раз.

Если же агрегат застрял намертво, самое верное решение – вызвать бригаду специалистов. Используя подводную видеокамеру и другое оборудование, они смогут диагностировать проблему и устранить ее без повреждения конструкции.

Чаще всего при заклинивании насосного устройства во втором или третьем от верха звене обсадной колонны, ее частично извлекают из выработки. Затем отсоединяют трубы до места забивки от ствола и достают насос. По необходимости поврежденные звенья меняют на новые трубы аналогичного диаметра.

Абиссинский колодец

Колодец абиссинский для воды.

Трубчатый колодец получил свое название по территории в Африке, где впервые использовалась технология извлечения из недр подземной воды без применения специального оборудования.

Самостоятельное бурение скважин выполняется этим старинным способом. Водозабор осуществляется с глубины 8-13 м.

Последовательность работ:

1. Собирают бурильную колонну из 1-2 м отрезков труб Ø2″, она же будет выполнять функции обсадной. Бур-фильтр изготавливается сплющиванием забойного конца первой трубы или насадкой на штангу конуса для лучшего проникновения в грунт. В стенках бура сверлят отверстия 6-8 мм, чтобы в них поступала вода, оборачивают металлической фильтровальной сеткой.
2. Изготавливают ударную бабку из направляющей трубы Ø100 мм длиной 1 м, утяжеляют ее металлом весом 10 кг, с двух сторон приваривают рукояти.
3. Вколачивают бур-фильтр целиком в грунт, после чего прикрепляют к нему следующую секцию колонны сваркой или резьбовым соединением. Забив трубу вслед за буром, операцию повторяют до проникновения фильтра в водоносный горизонт.
4. Подключается насос ручной или электрический вакуумный.

Прокачка трубчатого колодца производится до появления чистой воды. Качество жидкости проверяется в лаборатории санэпидемстанции.

Преимущества и недостатки

Достоинством абиссинского водозабора является возможность построить его самостоятельно с минимальным вложением средств. Скважина-игла полностью изолирована от притока верховодки. Трубчатый колодец можно забить в грунт из подвала своего дома.

Недостатков немного:

• невозможность применения погружного насоса из-за малого диаметра колонны;
• необходимость прочистки колодца от песка и ила;
• ограничения по свойствам грунта: способ применяется на мягких породах и крупнозернистых песках.

Срок эксплуатации водозабора ≥30 лет. Обязательное условие долговременности — периодическое извлечение ила и песка из обсадной колонны. Делается это с помощью желонки — цилиндрического сосуда с клапанным затвором.

Скважина на известняк

1. 1. Бурятся вращательным способом с прямой промывкой глинистым раствором. В Московской области водоносные известняки залегают на глубинах от нескольких десятков метров на юге до нескольких сотен метров на севере. Известняк – каменная структура, в трещиноватой структуре которой располагаются практически неограниченные запасы воды. Вся Московская область находится на нескольких известняковых пластах, можно заказать бурение в любом месте – рано или поздно дойдешь до водоносного горизонта. Поэтому артезианские скважины распространены по всей Московской области, от них организовано водоснабжение подавляющего большинства городов и населенных пунктов Подмосковья.
2. Конструкции скважин на известняк весьма разнообразны. В зависимости от своего назначения они классифицируются по начальному диаметру бурения: под обсадную трубу диаметром 133-159 мм – для водоснабжения загородного дома или коттеджа, 168-219 мм – для водоснабжения небольшого населенного пункта, 273-325 мм – для водоснабжения поселка.
3. Артезианские скважины диаметром 133 мм, как правило, имеют производительность до 3 м3в час, что вполне достаточно для водоснабжения загородного имения, даже с гостевым домом и домом охраны. Для них рекомендованы погружные роторные насосы.
4. Не подвержены заиливанию и не нуждаются в обслуживании. Средний срок их эксплуатации от 30 лет. Применение дополнительной обсадной колонны из пластиковых труб продлевает срок эксплуатации до 50 лет.
5. По геологическому разрезу все артезианские скважины отличаются друг от друга, но в них всегда присутствуют прослойки глин различной мощности. Часто на подошве известняка лежит черная глина юрского периода, толщина слоя которой иногда достигает нескольких десятков метров. Все эти водоупорные слои служат надежным щитом от проникновения техногенных загрязнений к артезианской воде. Тем не менее, по химическому составу вода из артезианских горизонтов не удовлетворяет питьевым нормам: для Московской области типичны превышения норм по жесткости и концентрации железа.

Выводы. При достаточно высокой стоимости артезианских скважин и неудовлетворительном качестве воды существуют неоспоримые преимущества:

1. Срок эксплуатации от 30 до 50 лет;
2. Достижение нужного результата в любом случае;
3. Высокая производительность: дефицита воды не будет;
4. Не нуждается в обслуживании;
5. Разработано множество методов очистки артезианской воды до питьевых норм.

Где бурить скважину на воду

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

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

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

Конструктивные виды скважин

Используемые конструкции делят скважины на типы:

• с одной колонной;
• с двумя колоннами.

Вышеуказанные типы скважин подразумевают количество труб при бурении и эксплуатации шахты.

Одновременное использование обсадной и эксплуатационной трубы считается более дорогим вариантом, однако позволяет продлить срок эксплуатации. В таком случае даже артезианская скважина может иметь внутреннюю ПВХ трубу.

Виды фильтров из гравия, которые размещаются:

• между породой и водозаборной трубой при нижней заглушке;
• между обсадной и водозаборной колонами при нижней заглушке;
• в при забойной зоне с учетом поступления воды через низ водозаборной трубы.

Каждый из вышеуказанных фильтров имеет свои особенности и преимущества.