что нужно для работы скважины
Обустройство скважины на воду: схема, необходимое оборудование и принцип работы
С какой глубины начинается артезианская скважина ↑
Артезианские горизонты залегают между водоупорными породами и находятся под напором. Благодаря этому они отличаются хорошей водоотдачей, а источники способны функционировать в течение 50 лет и более.
Схема: глубина песчаной и артезианской скважины
Глубина артезианской скважины зависит от гидрогеологических условий конкретной местности и может колебаться от 30-40 м до 200-250 м. Уровень воды в горизонтах не изменяется в зависимости от сезона, паводков, осадков и прочих природных явлений.
Из-за большой глубины артезианской скважины вода всегда кристально чистая. Она не загрязнена патогенными бактериями, но может содержать растворенные химические вещества в высокой концентрации и быть опасной для здоровья человека.
Среди самых распространенных загрязнителей воды – железо, изменяющее вкус и свойства воды. Поэтому после бурения скважины под артезианскую воду нужно сдать пробу на химический анализ. Если концентрация металла окажется слишком высокой, придется установить фильтр с обезжелезивающими картриджами.
Схема: глубина артезианской скважины
Обустройство дренажа
В первую очередь делается план участка с примерным расположением дренажных точек. После этого необходимо рассчитать количество необходимых материалов. Для обустройства скважины требуется:
Стенки скважины должны быть защищены от заиливания. Поэтому нужно заранее определиться с методом обустройства. Т.к. от этого зависит стоимость и сроки работ.
Оба варианта имеют место и хорошо справляются со своими задачами. Принцип работы у них одинаков. Делается скважина на требуемую глубину, ее стенки защищаются водопроводящим материалом, а вовнутрь засыпается щебень или керамзит. При этом диаметр точки не имеет особого значения.
При помощи ручного бура или желонки делается скважина необходимой глубины. Обычно, она не больше 10 метров. По ходу бурения, нужно контролировать состав почвы, доставаемый буром. После того, как будет пройден первый водоупорный слой, нужно опуститься еще на 1-2 метра
Важно не пропустить момент, и не дойти до водоносного слоя.
Когда отверстие сделано, нужно обустроить стены. Если выбран вариант с трубой – она просто опускается в скважину на 15-20 см ниже уровня земли
Предварительно, в ней сверлятся отверстия по всей плоскости.
Если выбран вариант с тканью, будет немного сложнее. Понадобятся деревянные рейки по длине скважины. К ним прибивается ткань, таким образом, чтобы получилась импровизированная труба. Чтобы облегчить себе работу, можно изготовить из толстой проволоки несколько колец, чтобы использовать их как направляющие.
Полученная конструкция опускается в землю и засыпается щебнем. Он выполняет две функции. Во-первых, не дает стенкам обрушиться, а во-вторых, фильтрует всю проходящую через него воду.
После этого, скважина накрывается любым водонепроницаемым материалом. Можно использовать кусок полиэтилена или что-то другое – разницы нет. Важно, чтобы верх получился герметичным.
Конструкция засыпается землей.
На этом, обустройство дренажной скважины заканчивается. В зависимости от глубины и от сложности грунта, все работы занимают 1-2 дня.
Артезианская скважина: схема устройства ↑
Существует несколько видов конструкций водозаборов. Самые распространенные среди них:
Выбор схемы устройства артезианской скважины зависит от нескольких факторов:
Схема: устройство артезианской скважины на воду
Это самый простой тип обустройства водозабора. В пробуренный шурф устанавливают одну трубу, которая используется как обсадная и эксплуатационная одновременно. Ее диаметр обычно составляет 133 или 159 мм.
Такую конструкцию можно выбрать только в тех случаях, когда сооружение строится на известняковом грунте без песка и глины. В скважинах этого типа уровень воды достаточно высок, поэтому насос можно установить на глубине 2/3 трубы.
Однотрубная конструкция – самая выгодная, однако для ее обустройства нужны практически идеальные геологические условия, что бывает редко.
Схема артезианской скважины с одной обсадной трубой
Двухтрубную систему обустраивают на известняковых грунтах, где есть слои глины. В качестве обсадки устанавливают конструкцию большого диаметра – 159 или 133 мм. Она защищает эксплуатационную трубу от давления при движении грунтов.
Эксплуатационной колонной служит труба меньшего сечения – 133 или 117 мм. Ее устанавливают до водоносного горизонта, а если грунт неустойчивый – то до дна. Она может быть металлической или пластиковой. Выбор материала зависит от геологических условий местности и личных предпочтений владельца.
Схема двухтрубного устройства артезианской скважины
Такая технология устройства артезианской скважины применяется либо на слишком плотных грунтах, либо на сыпучих, склонных к обрушению. Конструкция состоит из труб, каждая из которых по диаметру меньше предыдущей.
Первая выполняет функцию обсадной. Вторую тоже используют как обсадную и ставят до слоя известняковой породы. Третья – эксплуатационная. Она наименьшего диаметра и, если предыдущие две обычно выполнены из металла, то эта может быть пластиковой. Устанавливают ее до водоносного пласта.
Схема телескопического устройства
Это хороший вариант для грунтов с плывунами. Кондуктор представляет собой отдельную широкую трубу, задача которой – отсечь плывун. Труба предотвращает разрушение эксплуатационной колонны, защищая ее от избыточного давления, и может совмещаться с конструкцией кессона
Монтаж кондуктора – дорогостоящее мероприятие, и далеко не всегда в нем есть необходимость. Чтобы определить, насколько он уместен для конкретной скважины, нужны серьезные исследования. Их проводят профессионалы со специальным оборудованием.
Схема артезианской скважины с кондуктором
Необходимое оборудование для обустройства скважины
Среди необходимого оборудования для создания скважины в загородном доме необходимо достаточно большое количество элементов, среди которых особое место занимают:
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
Особенности монтажа кессонных конструкций при обустройстве скважины
В большинстве случаев, если скважина располагается на открытом пространстве, потребуется обустройство кессона. Внутри кессонного короба располагается всевозможное обслуживающее оборудование, фильтры, автоматика и т.д.
Кессон — это резервуар, который изолирует оголовок скважины от грунтовых вод.
Как уже отмечалось, он может быть выполнен из разных материалов:
Как правило, все этапы монтажа кессона схожи между собой – независимо от того, какой именно вариант был выбран.
Схема монтажа кессона.
Сначала осуществляется подготовка котлована. Он представляет собой яму, диаметром на 30 сантиметров больше, чем диаметр самого кессона. Глубина котлована должна быть рассчитана таким образом, чтобы верхняя часть кессона возвышалась над землей примерно на 20 см. Это позволит избежать затопления скважины в период обильных осадков или половодья.
Затем необходимо осуществить монтаж гильзы для обсадной трубы. Для этого в днище кессона обустраивается отверстие – обычно в центре. Теперь к этому отверстию приваривается отрезок трубы длиной в 15 см и диаметром чуть больше, чем диаметр обсадной трубы – чтобы та без проблем вдевалась в гильзу.
На следующем этапе осуществляется монтаж ниппелей для водопроводных труб. Они ввариваются в стенку кессона в тех местах, где предполагается выводить трубы.
Затем проводится непосредственно установка кессонного бака в котлован. Предварительно нужно обеспечить на дне котлована подушку из щебня толщиной примерно в 20 см. Обсадная труба обрезается до уровня почвы. Теперь на предварительно заготовленные брусья устанавливается кессон таким образом, чтобы гильза без труда надевалась на обсадную трубу. Брусья извлекаются, кессон герметизируется.
Останется завести трубы в ниппели – и можно приступать к засыпке всего сооружения.
Пространство между стенками гильзы и трубой, а также ниппелями и трубами можно залить монтажной пеной.
Непригодные места для локации источника
При выборе места для скважины нужно руководствоваться санитарными и строительными нормами и правилами
Основное условие для бурения скважины — наличие производительного водоносного пласта в конкретно обозначенном месте. И все же при этом условии не всегда возможен монтаж ствола шахты. Запреты на устройство скважины:
Это рекомендуемые параметры, которые следует учитывать при бурении.
Руководство по установке труб
Дно скважины нужно засыпать крупным песком и мелким гравием (щебнем). Это защитит трубы от ила. Перед засыпкой дно обязательно очищается желонкой. Нужно заранее подготовить первую трубу, чтобы опустить ее в яму сразу же после завершения бурения. Так вы избежите осыпания стенок.
На торце нужно установить фильтрующую сетку. По возможности приобретите антикоррозийные трубы.
Ввиду того что для обустройства скважины рекомендуется использовать трубы длиной в 200-250 см, одного колена, как правило, недостаточно. Большие трубы менее удобны в монтаже и обслуживании. Между собой трубы соединяются по резьбе «свинчиванием». Первую трубу нужно опустить на такую глубину, чтобы она упиралась в дно шурфа. После монтажа труб можно переходить к обустройству кессона и установке насоса.
Подбор оборудования
Выбор оборудование для обустройства вашей будущей скважины – один из важнейших этапов, так как именно от правильного выбора будет зависеть качество и срок ее работы
Наиболее важное оборудование, на выбор которого следует обратить внимание, это: насос, кессон, оголовок для скважины и гидроаккумулятор
Кессон или адаптер
Принцип обустройства с кессоном или адаптером
Кессон можно назвать основным элементом конструкции будущей скважины. Внешне он напоминает емкость похожую на бочку и применяется для защиты оборудования от грунтовых вод и замерзания
Внутри кессона можно расположить все необходимое компоненты для автоматического водоснабжения (реле давления, мембранный бак, манометр, различные фильтры очистки воды и пр.), таким образом освободить помещение дома от лишнего оборудования.
Изготавливается кессон из металла либо пластика. Главное условие, чтобы он не был подвержен коррозии. Размеры кессона обычно составляют: 1 метр в диаметре и 2 метра в высоту.
Кроме кессона можно также использовать адаптер. Он более дешевый и имеет свои особенности. Давайте ниже рассмотрим, что выбрать кессон или адаптер и какие у каждого из них преимущества.
Выбирать кессон или адаптер также следует из типа скважины
К примеру, если у вас скважина на песке, многие специалисты советует обратить внимание на адаптер, так как использование кессона не всегда выгодно из-за небольшого срока службы такой скважины
Насосные агрегаты
Одним из ключевых элементов всей системы является насос. Принципиально можно выделить три типа:
Скважинные насосы широко представлены на рынке большим обилием производителей, на любой вкус и кошелек. Подбор характеристик насоса происходит по параметрам скважины и непосредственно вашей системы водотеплоснабжения.
Принципиальная конструкция скважинных насосов: электродвигатель в нижней части, насосная часть – в верхней
Гидроаккумулятор и реле
Ключевой функцией этого оборудования является поддержание постоянного давления в системе и накопление воды. Гидроаккумулятор и реле давления контролируют работу насоса, когда вода в баке заканчивается, в нем падает давление, что отлавливает реле и запускает насос, соответственно после наполнения бака, реле отключает насос. Кроме всего, гидроаккумулятор защищает водопроводное оборудование от гидроудара.
Гидроаккумуляторы бывают горизонтального и вертикального типа
По внешнему виду гидроаккумулятор похож на бак, выполненный в овальной форме. Его объем в зависимости от целей может колебаться от 10 до 1000 литров. Если у вас небольшой загородный дом или дача, объема 100 литров будет вполне достаточно.
Гидроаккумулятор – аккумулирует, реле – управляет, манометр – отображает
Оголовок для скважины
Для обустройства скважины также устанавливается оголовок. Основным его предназначением является защита скважины от попадания в нее различного мусора и талых вод. Другими словами оголовок выполняет функцию герметизации.
Оголовок
Схема размещения скважин
Естественно, что одна дренажная скважина на участок это мало. Тем более, их можно разделить на несколько типов:
Для защиты зданий, дренаж располагают поблизости от фундаментов, по всему остальному участку – в местах наибольшего скопления влаги. Чтобы избежать чрезмерного высушивания земли, отверстия, расположенные в садах и огородах, делаются меньшими по глубине.
Обычно, число точек необходимое для участка, рассчитывается исходя из глубины скважин. Считается, что площадь, которую эффективно покрывает одна точка, равна площади окружности, радиус которой равен глубине этой точки.
Например, если есть дренаж с глубиной 6 м, тогда его рабочая площадь вычисляется по формуле площади окружности. Т.е. она равна 38м2.
Схема расположения скважин
Типы и особенности монтажа кессонов
Бесперебойную работу скважины призван обеспечить кессон, утепленная водонепроницаемая емкость с необходимым оборудованием внутри.
Обычно в нем монтируется насос, запорная арматура, измерительные приборы, автоматика, фильтры и т.п. Выполняются сооружения из разных материалов. Наиболее распространены:
Пластиковые кессоны обладают отличной теплоизоляцией, что позволяет устанавливать их без дополнительного утепления
Существуют различные формы стальных кессонов — под различные нужды
Бетон обладает недостаточной теплоизоляцией, что может спровоцировать замерзание воды в насосе в сильные морозы, и плохой гидроизоляцией, поскольку бетон гигроскопичен
Вот примерная схема монтажа оборудования в кессон и подведения коммуникаций:
Схема установки оборудования в кессон
Собираясь выполнить обустройство скважины своими руками, стоит познакомиться с этапами монтажа кессона. Они почти одинаковы для любых типов сооружений, с небольшими нюансами, зависящими от материала оборудования.Рассмотрим этапы установки стальной емкости:
Подготовка котлована. Копаем яму, диаметр которой на 20-30 см превосходит диаметр кессона. Глубину нужно рассчитать так, чтобы горловина сооружения возвышалась над уровнем земли примерно на 15 см. Так удастся избежать затопления емкости в период паводка и обильных осадков.
Монтаж гильзы обсадной трубы. Выполняем отверстие в днище емкости. Расположить его можно традиционно по центру или сместить так, как нужно для установки оборудования. К отверстию нужно приварить гильзу длиной 10-15 см. Ее диаметр должен быть больше диаметра обсадной трубы. Обязательно проверяем, чтобы гильза легко надевалась на трубу.
Установка ниппелей для вывода водопроводных труб. Ввариваем их в стенку емкости.
Установка кессона. Обрезаем обсадную трубу на уровне земли. Емкость ставим на брусья над ямой так, чтобы гильза на днище емкости «оделась» на трубу
Проверяем, чтобы оси кессона и обсадной трубы точно совпали, затем аккуратно удаляем брусья и осторожно опускаем сооружение по обсадной трубе вниз. Устанавливаем емкость в яме строго вертикально и закрепляем брусками
Привариваем к днищу трубу, герметизируя при этом кессон. Через ниппели заводим в сооружение водопроводные трубы.
Кессон «надевают» на обсадную трубу и аккуратно опускают в котлован
Нужно отметить, что в принципе возможно обустройство скважины без кессона, но только в случае, если неподалеку от нее расположено отапливаемое строение, в котором и располагается оборудование.
Удобство такой системы бесспорно – все узлы легко доступны. Однако и недостатки так же существенны: она занимает достаточно много места в помещении и чаще всего сильно шумит.
Порядок выполнения земляных работ
Скважину для воды можно сделать практически в любом месте. Но лучше потратить немного времени и подобрать наиболее подходящий участок. В данном случае наиболее подходящим будет тот, который находится на наименьшем расстоянии от дома. Обязательно учитывайте тот факт, что для устройства кессона нужно выделить от 4 м² площади.
Малое расстояние от дома позволит ощутимо сэкономить на расходных материалах и уменьшить объем земляных работ. Помимо этого, в такой ситуации можно будет обустроить скважину для воды с применением более дешевого насоса. В случае если будет сделана длинная магистраль, насосу нужно будет не только поднимать воду, но и «проталкивать» ее дальше по системе. Это потребует использования более мощной и, конечно же, дорогой модели.
Схема ручного бурения скважины.
Бурение можно выполнять разными способами. Кому-то удобнее делать это при помощи ручного бура, кто-то предпочитает пользоваться ударным способом или электродвигателем в комплекте с треногой и т.д.
При выборе типа инструмента необходимо учитывать особенности земли. При большом желании с помощью ручного бура можно будет «преодолеть» до 15 м земли. Но это очень трудоемкая и долгая работа.
Схема водоснабжения частного дома из скважины
Схема водоснабжения всегда подразумевает использование насоса или насосной станции. Смонтировать устройство можно либо в доме, либо в самом кессоне над скважиной. Насос качает воду в гидроаккумулятор. А от него жидкость по трубам поступает к потребителю.
При использовании воды давление в системе начинает падать. При достижении определенной отметки реле запускает работу насоса. Когда давления становится нормальным, опять срабатывает реле и работа насоса прекращается.
Схема водозабора частного дома:
Выполнять работы лучше всего в теплое время года, летом. Тогда водоносный слой низкий, а земля податливая. В зависимости от источника водозаборной станции подбирают определенный вид насоса.
Варианты обустройства
В настоящий момент широко распространены следующие 3 способа обустройства скважин – с кессоном, адаптером или оголовком. Выбор в пользу того или иного варианта осуществляется после бурения скважины и изучения пожеланий заказчика.
Использование кессона
Кессон – влагонепроницаемая камера, которая изготавливается из металла или прочного пластика. По виду емкость напоминает обыкновенную бочку. Объем обычно эквивалентен стандартизированному ЖБ-кольцу на 1 м. Изделие заглубляется в землю и используется для решения следующих задач:
Сперва вырывается котлован. Глубина – до 2 м. Затем внизу прорезается отверстие под обсадную трубу. Емкость опускается в яму и размещается по центру скважины. Обсадка обрезается и сваривается с днищем. В конце изделие засыпается грунтом. На поверхности виднеется лишь люк.
Эксплуатация адаптера
Обустройство скважины под воду предполагает выведение водопровода прямо через обсаженную колонну. Трубопровод прокладывается ниже глубины промерзания грунтовых масс. Сам элемент производится в виде трубного соединения безрезьбового типа. Один конец устройства жестко скрепляется с обсадкой, а другой – вкручивается в подведенную к погружному насосу трубу.
Применение оголовков
Элементы создаются либо из пластика, либо из металла. Приспособления состоят из крышек, соединительных фланцев и сделанных из резины колец. Монтаж не сопровождается сваркой.
Установка начинается с обрезки обсадной трубы. Потом опускается насос и ставится крышка. До ее уровня поднимается фланец и резиновое уплотнение. Крепление выполняется путем затяжки болтов.
Принцип работы скважины на воду
Скважину монтируют для забора воды из подземных водных источников, при этом проводят следующие операции:
Какое оборудование нужно для обустройства конструкции ↑
Для обустройства артезианской скважины своими руками понадобятся:
Схема конструкции кессона
При покупке погружного насоса важно правильно рассчитать необходимую мощность. Модель подбирают по производительности и диаметру
На этом оборудовании нельзя экономить, т.к. от него зависит работоспособность всей системы водоснабжения участка.
Наилучший вариант – модель в высокопрочном герметичном корпусе, оснащенная датчиками, фильтрующими узлами, автоматикой. Что касается торговых марок, то особого внимания заслуживает водоподъемное оборудование Grundfos.
Обычно погружной насос устанавливают на высоте примерно 1-1.5 м от дна гидротехнического сооружения, однако в артезианской скважине он может быть расположен гораздо выше, т.к. напорные воды поднимаются над горизонтом.
Рассчитывать глубину погружения для артезианского источника следует исходя из показателей статического и динамического уровней воды.
Монтаж скважинного насоса
Чтобы сохранить артезианскую воду кристально чистой, эксплуатационную трубу необходимо защитить от попадания мусора, поверхностных вод и других неблагоприятных факторов окружающей среды. Этот элемент конструкции используют для надежного крепления троса погружного насоса.
Оголовок состоит из крышки, фиксаторов, карабина, фланца и уплотнителя. Модели промышленного производства не нужно приваривать к обсадной трубе, их крепят с помощью болтов, которые прижимают крышку к уплотнителю, обеспечивая таким образом полную герметизацию устья скважины. Особенности монтажа самодельных оголовков зависят от конструкции устройств.
Оголовок промышленного производства
Гидроаккумулятор – важный узел автономной системы водоснабжения. Он необходим для обеспечения нормальной работы водопровода, защиты насоса от постоянного включения-выключения и предотвращения гидроударов. Аккумулятор представляет собой бак для воды, дополнительно оснащенный датчиками давления и автоматикой.
Когда включается насос, вода сначала поступает в бак, а из него подается на точки водоразбора. Уровни воды, при которых включается и выключается насос, можно регулировать с помощью датчиков давления. В продаже есть гидробаки вместительностью от 10 и до 1000 л. Каждый владелец скважины может выбрать модель, которая лучше всего подойдет для его системы.
Схема устройства гидроаккумулятора
Скважину нужно защитить от промерзания. Для этих целей можно сделать приямок, установить кессон, адаптер. Традиционный вариант – приямок. Он представляет собой небольшой котлован, стенки которого укреплены с помощью бетона или кирпичной кладки. Сверху конструкцию закрывают тяжелой крышкой с люком. В приямке нежелательно устанавливать какое-либо оборудование, т.к. даже при хорошей гидроизоляции стенки все равно пропускают влагу, конструкция не герметична.
Более современный и технологичный аналог приямка – кессон. Эту конструкцию лучше приобрести в специализированном магазине. Кессоны промышленного производства заранее рассчитаны на размещение в них всего необходимого оборудования. Пластиковые модели хорошо утеплены и герметичны. Металлические кессоны часто нуждаются в дополнительном утеплении.
Для однотрубной артезианской скважины подойдет вариант обустройства с помощью pitless-адаптера. В этом случае функцию защитного сооружения выполняет сама обсадная труба. Адаптер можно устанавливать только в том случае, если колонна выполнена из металла. С эксплуатацией пластиковой трубы бывают серьезные трудности, а срок службы конструкции может оказаться недолгим.
Скважинный адаптер
Как герметизировать обсадную трубу
Исследуя вопрос, что нужно для скважины под воду, важно не забыть о герметизации обсадной скважинной трубы. Это коммуникация занимается подачей воды из глубины на поверхность, поэтому внутри нее не должно быть пыли, грязи, конденсата и атмосферной воды
В противном случае внутрь подземного источника попадут опасные для здоровья микроорганизмы. После этого скважина будет считаться зараженной.
Элементы защиты обсадной трубы: