Как работает артезианская скважина

Устройство, схема и принцип работы скважины

Устройство скважины

Устройство всех скважин для воды в частном доме примерно одинаковое — это глубокая яма до залегания воды и обсадная труба, которая позволяет направлять и управлять потоком воды снизу вверх. Отличия заключаются в дополнительных устройствах, повышающих надёжность и производительность скважины.

Как правило, скважины оборудуют устройством принудительного подъёма и распределения воды.

Любая скважина обладает характеристиками, которые позволяют выбрать оптимальное устройства для забора воды. Важной характеристикой таких устройств является дебит скважины.

Дебит скважины

Дебит скважины — это максимальный объем воды, полученный за единицу времени.

Измерять дебит можно в литрах в минуту, м 3 /сутки или м 3 /час. Это основной показатель производительности скважины.

Кессон

Кессон — это резервуар для размещения и гидроизоляции приборов. Кессон для скважины бывает металлический и пластиковый. Для контрастного климата лучше подходят металлические, но они дороже и подвержены коррозии, но зато их можно ремонтировать. Пластиковые кессоны не ржавеют и стоят гораздо дешевле. Однако пластик может порваться, к тому же он не ремонтно пригоден.

В зависимости от размера, цена на пластиковый кессон находится в диапазоне от 17 000 до 40 000 рублей.

Для металлического кессона цена отличается только в верхнем пределе и составляет разницу от 17 000 до 60 000 рублей. Дело в том, что кессон из металла можно собрать по частям, каждая из которых продаётся отдельно.

Оголовок

Оголовок для скважины — устройство, которое крепится на верхнюю часть обсадной трубы. Оголовок герметичен и служит для крепления вывода водонапорной трубы и кабеля для насоса. Оголовок обеспечивает приток воды, увеличивает дебит скважины за счёт создания низкого давления воздуха внутри труб. Производятся из пластика или чугуна.

Стоимость оголовков, рассчитанных на трубы диаметром 125-133 мм, колеблется от 2000 до 4000 рублей.

Адаптер

Адаптер для скважины — устройство, позволяющее герметично соединять скважину с наземным водопроводом. Обычно адаптер используют в технических помещениях с оборудованием для водоснабжения. Одна часть адаптера крепится к обсадной колонне, другая — к шлангу с насосом. Использовать адаптер необходимо там, где концентрируется оборудование, которые нужно в защитить от воды.

Адаптер экономит место. Его цена от 600 до 4000 рублей.

Пакер

Пакеры для скважин, он же уплотнитель — это устройство, позволяющее перекрывать и герметизировать отдельные части скважины или внутренней стенки трубы. Кроме того, с помощью пакера можно разделять внутреннюю полость скважины от внешней, затрубной. С его помощью также можно отделить одну часть трубы от другой.

Пакер используется для проведения технологических операций на локальном участке скважины.

Обсадная труба

Обсадная труба — основной элемент скважины, предназначенный для подачи воды от источника в водопровод. Своё название эти трубы получили из-за функции — предотвращать обсыпание пробуренного отверстия в земле. Обсадные трубы опускают в грунт после того как скважина окончательно будет пробурена. Пространство между стеной скважины и трубой заливают бетоном. После этого приступают к установке остального оборудования.

Обводные трубы отличаются по размеру и материалу. Обычно их производят из металла (чугуна или стали), дерева, асбеста, пластмассы.

Самой популярной считается металлическая и обсадная труба пнд для скважин с резьбой.

Цена на обсадные трубы для скважин измеряется в погонных метрах и зависит от материала и диаметра. Если взять за основу самый распространённый диаметр труб 133 мм, то цена будет от 200 до 500 рублей за метр для пластиковых труб и от 400 до 800 рублей за метр для металлических.

Схема и принцип работы

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

Скважина на песок

Скважина «на песок» самый простой вариант добычи воды после колодца и открытого водоёма. 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.

Свое название скважина получила от основного требования — водоносный слой должен находиться в песке или в песчаных смесях. Это условие не столько технологии, сколько возможностей. Сквозь рыхлый субстрат воды будет проходить легко, поэтому можно обойтись простым насосом.

Скважина игла

Этот вариант скважины получил ещё название абиссинского колодца. Скважина игла проще, чем скважина на песок, но во многом с ней похожа. Кроме простоты и дешевизны абиссинский колодец выгодно отличается тем, что с его помощью можно качать очень чистую воду. Игла берёт воду, пропущенную через песок, в то время как скважина «на песок» качает воду из горизонта суглинка.

Колодцем эта скважина называется потому, что глубина забора воды у неё как и у обычного колодца. Получается, что это колодец шириной в одну трубу.

Скважину называют иглой потому, что это фактически вбитая в землю труба. Как будто в грунт ввели иглу. Несомненным достоинством такой иглы является дешевизна, быстрая установка и долгий срок службы — до 30 лет. На поверхности земли она занимает мало места, поэтому можно разместиться в подвальном помещении дома. Достают воду в такой скважине с помощью помпы или насоса.

Недостатки

• малая производительность;
• вероятность снижения запасов воды зимой или в засушливый период;
• возможность установки только на рыхлых грунтах;
• невозможность использования нескольких точек забора воды без ущерба для напора;
• вероятность заиливания при перерывах в использовании;
• отсутствие возможности подключить несколько водоразборных точек без снижения напора.

Существуют два метода устройства иглы: забивной и бурением. Забивание — просто и дёшево, но есть вероятность проскочить водоносные пласты или попасть в камень, после чего придётся начинать всё сначала. По мере продавливания трубы вниз, в неё всё время подливается вода. Когда вода начнёт уходить в грунт, можно начинать установку насоса.

Дебит воды в абиссинском колодце примерно такой же, как и в обычном (от 0,5 до 3 м 3 /час).

Нужно учесть

• Использовать следует металлические или пластиковые трубы на 1 или 1,5 дюйма, которые режутся на 1-2 метровые отрезки. После погружения одного отрезка производится наращивание трубы с помощью резьбовых соединений с другим отрезком.
• В качестве уплотнителя лучше используется силикон, краска, муфты.
• Диаметр наконечника трубы должен превышать диаметр самой трубы. В конце трубы должен находиться специальный фильтр. При этом наконечник и труба должны быть сделаны из одного материала.

Артезианская скважина

Артезианская скважина — это самый трудоёмкий, дорогой и в тоже время надёжный способ поднятия воды на поверхность. При этом вода достаётся из слоёв, где залегает известняк. На такую глубину обычно загрязняющие вещества не проникают. Такая скважина часто имеет несколько обсадных труб и распределяюще-запирающие устройства типа оголовка, кессона и адаптера.

Недостатки

Недостатком артезианской скважины скважины является не только цена бурения на большую глубину и необходимость оформлять разрешение, но и непредсказуемость минерального состава воды. Чаще всего вода имеет низкий уровень минерализации.

Но всегда есть вероятность добуриться до залежей с «минералкой», обладающей кислой или щелочной реакцией.

Сложность скважины зависит от того, на какую глубину бурить. На глубине 50-100 метров необходимо установить обсадную трубу диаметром 133 мм. Внизу, от известкового слоя вверх, должна располагаться вторая труба с меньшим диаметром (125 мм), в которой находится насосное оборудование. На глубину от 100 метров необходимо уже устанавливать телескопические колонны. Они составляются из труб с постоянно уменьшающимся диаметром в интервале от 133 до 125 мм.

В артезианской скважине вода поднимается под собственным напором до середины или 2/3 конструкции, поэтому на данной глубине и нужно устанавливать насосы.

Скважины делятся на однотрубные и имеющие дополнительные трубы. В последнем случае внутри металлической трубы, забитой до известкового слоя, помещается более тонкая труба пластиковая. Именно эта труба и входит в грунтовые воды. При неустойчивом грунте скважину нужно оснастить кондуктором. Это дополнительная труба, которая существенно шире обсадной трубы. Она устанавливается сверху в целях защиты обсадной трубы от чрезмерного давления. Когда артезианская скважина будет полностью готова к работе, необходимо установить кессон и оголовок.

Что такое артезианская скважина и как её пробурить?

При отсутствии централизованного водоснабжения бурение артезианской скважины (далее по тексту АС) может стать единственным способом решения проблемы. Рассмотрим подробно, что представляет собой это гидротехническое сооружение, перечень сопутствующих работ, а также вопросы с документальным оформлением. В подборке можно найти и другую информацию, связанную с техническими вопросами, такими, как глубина и место бурения. Учитывая актуальность этой темы, будем рады, если вы поделитесь в комментариях своим практическим опытом, с указанием особенностей участка.

Что обозначает термин «артезианская скважина»?

Согласно принятому определению под данным термином подразумевается естественный или искусственный источник воды, поступающей с известнякового водоносного слоя.

Естественный (А) и искусственный (В) артезианский источник

Ниже на рисунке наглядно отображено, чем АС отличается от других источников.

Сравнительная глубина различных источников

Обозначения глубинных источников:

• А – артезианский (пробуренный до известнякового горизонта), глубина водоносного слоя может быть до 300 метров и более.
• В – скважина «на песок».
• С – абиссинский колодец (так принято называть неглубокие скважины).
• D – обычный водозаборный колодец.

Плюсы и минусы

Наблюдаемый рост популярности такого способа водоснабжения объясняется следующим рядом преимуществ:

• Высокая результативность, теоретически, добраться до известкового горизонта можно с любого места, вопрос только в глубине скважины. Чем она меньше, тем ниже стоимость гидротехнического сооружения.
• Дебет водоотдачи значительно больше, чем у источников другого типа, как правило, он в пределах 5,0-20 м 3 . Заметим, что есть скважины, со значительно большей производительностью. В сети можно найти массу примеров, организации водоснабжения коттеджных поселков от АС. Что практически нереально для скважин песчаного горизонта с производительностью – 0,5-2,5 м 3 , не говоря уже об абиссинском или обычном колодце.
• Характерной особенностью АС является непрерывная водоотдача, даже если дом запитан от источника с низкой производительность (5м 3 ), снабжение будет оставаться полноценным. Для примера, при подключении к источнику от песчаного горизонта или абиссинской скважине, одновременно могут работать не более двух точек водоотдачи (без потери мощности напора), при работе с АС их число не менее 5-6.
• Производительность АС не зависит от сезонных климатических изменений, в то время как дебет других источников существенно снижается в зимний период.
• Артезианский водоносный горизонт боле обилен, чем песчаный. Так в последний, может истощиться, если много скважин будут расположены рядом, тоже самое произойдет в случае разработки песчаного карьера, ведущегося по соседству, или рытья котлована.
• Меньший уровень загрязненности. В отличие от грунтовых вод, в артезианский водоносный слой не проникают загрязнения с поверхности. Но следует учесть фактор минерализации таких источников, он значительно выше, чем у скважин другого типа, поэтому понятие «чистоты» воды из АС довольно условно.
• Длительная эксплуатация источника, она может быть от 20 до 50 лет в зависимости от технологии бурения, обустройства скважины и особенностей водоносного слоя. Обратим внимание, что в отличие от скважин на песок, АС не обязательно эксплуатировать регулярно, на долговечности это не отражается.

Для объективности следует рассказать и об отрицательных сторонах, к таковым следует отнести:

• Высокую стоимость обустройства, ориентировочно от $20 до $40 за каждый метр бурения. На ценообразование влияет время проведения работ (в зимний период ниже), применяемая технология, на какой глубине залегает известняковый водоносный слой. Помимо этого, еще будут затраты на необходимое оборудование (кессон, трубы, насос и т.д.) и проведение монтажных работ. Общая стоимость АС для частного дома может варьироваться от 2,5 до 6,5 тысяч в долларовом эквиваленте. Сразу заметим, что сделать подобную работу своими руками нереально.
• Как уже было сказано выше, вода, поступающая с АС, отличается высоким содержанием солей жесткости и железа, порой существенно превышающим нормативы СанПин. Для удаления этих примесей необходимо устанавливать фильтр. Для его подбора потребуется провести лабораторный анализ воды источника. Соответственно, на это тоже требуются деньги.
• Необходимо документальное оформление (как правило, это берет на себя компания, производящая разработку скважины).
• Для неиспользуемой скважины по закону необходимо выполнить тампонаж (консервирование).

Как видите, все недостатки сводятся к финансовой стороне вопроса.

На какую глубину бурят артезианскую скважину?

На данный вопрос нельзя дать односложный ответ, все зависит от характера местности и глубины залегания водоносного слоя. Бурение может вестись как на 30-35, так и на 100-150 метров и более. В практике встречались случаи, когда до известнякового горизонта от поверхности было 20 метров, и наоборот, более 800. Средняя глубина порядка 80 метров.

Без пробного бурения спрогнозировать глубину известнякового горизонта можно только по косвенным признакам, опираясь на информацию о других скважинах в данной зоне.

Обратим внимание, что чем глубже находится вода, тем выше ее минерализация.

Как определить место под будущую скважину?

Теоретически АС может располагаться где угодно, но при выборе места необходимо учитывать следующие факторы:

• К участку, где будут проводиться работы, необходимо обеспечить возможность подъезда автотранспорта.
• Следует выделить зону для расположения буровой установки и другого оборудования.
• Если планируется применение технологии бурения с промывкой, нужно подготовит условия отвода технических вод.

Бурение с промывкой

Считается правильным вооружиться планом участка или топографической картой местности (в крайнем случае, нарисованной от руки схемой), и с учетом вышеизложенных требований, выбрать наиболее подходящее место. Если с этим возникнут проблемы, специалисты компании, которая будет проводить работы, подскажут несколько оптимальных вариантов.

Виды конструкций

Есть несколько вариантов обустройства АС, на выбор того или иного из них оказывают влияние следующие факторы:

• требуемый дебет, в зависимости от этой характеристики выбирается диаметр обсадки и мощность насоса.
• геологический характер участка.
• диаметр насоса.

Наиболее распатронены следующие конструкции:

Типовая (обычная). Она используется при условии хорошего давления, отсутствия в известняковом горизонте глиняных прослоек и заполненных песком пространств. В этом случае обсадную колону доводят до верхнего слоя горизонта. В нем бурится отверстие размерами меньшими, чем у обсадки. Под давлением вода поднимается на определенный уровень. Ниже его (примерно на 8-10 метров) опускают глубинное насосное оборудование. На рисунке ниже показано, как устроена такая конструкция.

Типовая скважина

Обозначения:

1. А – верхние слои почвы.
2. В – слой песка.
3. С – пласт глины.
4. D – слой сухого известняка (верхний горизонт).
5. Е – водоносный слой.
6. F – колона-обсадка.
7. G- глубоководное насосное оборудование.

• Двойная обсадка. В такой конструкции используются две обсадные колоны – металлическая и пластиковая. Первая доходит до горизонта, затем внутрь ее вводят пластиковую колону, она опускается практически до конца сухого известняка.

  Верхняя (А) и внутренняя (В) обсадки

Такой тип конструкции применяется в случае обнаружения в верхних слоях горизонта глиняные прослойки.

С установкой кондуктора. От типовой конструкции отличается только наличием специальной насадки-колоны большего диаметра в верхнем крае скважины.

Скважина с кондуктором

Эти незначительные изменения в конструкции позволяют защитить обсадку от плавунов.

Телескопическое устройство обсадки. Такая конструкция отличается тем, в ней используется два и более вида обсадных колон. Это позволяет обустроить АС как в плотных, так и неустойчивых слоях.

Принцип конструкции телескопической артезианской скважины

Мы привели наиболее распространенные типы конструкций АС, их вариаций значительно больше.

Документальное оформление

Согласно российскому законодательному праву, перед реализацией проекта АС, необходимо получить соответствующее разрешение. Для этого следует собрать следующий пакет документов:

• Свидетельство прав собственности на недвижимость (участок, где буду проводиться работы). Если право владения принадлежит другому лицу, то в этом случае предоставляется договор аренды.
• Утвержденный сотрудниками Федерального агентства защиты водных ресурсов расчет потребления воды.
• Заключение, полученное в органе Роспотребнадзора, о том, что на участке могут проводиться соответствующие работы. Согласно требованию этой службы, необходимо организовать охрану участка, где будет водоразборная скважина. Размеры такой зоны 60,0х60,0 м, на территории запрещено устанавливать любые виды сооружений. Вокруг такой территории необходимо возводить защитное ограждение. В некоторых случаях позволяется сократить охраняемую территорию до 30,0х30,0 м.
• Резолюцию по проектированию в департаменте мониторинга недр.
• Заключения геологической экспертизы (необходимо для постановки на учет).

Помимо предоставленных документов понадобится оплатить налог и получить лицензию на добычу, ее стоимость начинается от 70 тыс. рублей. На размер оплаты влияет производительность АС, например, если добыча ведется в промышленных масштабах, то лицензии возрастет до 300 тыс. руб (максимальная стоимость). Согласитесь, цена не малая, но если от скважины будет запитан поселок, то расходы на лицензию можно сократить.

Обратим внимание, что многие компании, предлагающие услуги по обустройству АС, помогают своим клиентам оформить все разрешительные документы.

Перечень работ по бурению

Обустройство АС можно принято условно разбивать на следующие этапы:

• Подготовительный. Производится расчет, составляется проект, получаются разрешительные документы, проводятся геологические изыскания и т.д.
• Процесс бурения до определенного известнякового горизонта.
• Укрепление АС (затрубное цементирование).
• Измеряется глубина уровнемером.
• Закладка обсадки и последующая проверка ее целостности.
• Лабораторный анализ состава воды.
• Очистка АС путем прокачки.

Прокачка необходима для промывки скважины

Рекомендации и правила эксплуатации

В завершении приведем несколько советов по эксплуатации АС:

• К каждой АС полагается паспорт и инструкция, от точности следования ей полностью зависит срок службы, как оборудования, так и самой скважины.
• Периодически проверять фильтр и при необходимости производить его замену.
• Не менее одного раза в год делать анализ состава воды, если ее состав изменился, то потребуется оптимизация фильтрующей системы.
• При возникновении подозрений на нештатную работу, не следует самостоятельно пытаться справиться проблемой, необходимо вызвать соответствующую службу для ликвидации аварии и ремонта.
• Если в процессе отбора происходит снижение давления воды, не предпринимайте самостоятельных действий, вызывайте специалистов.

Артезианский колодец — скважина: Что это такое?

Водоснабжение в частном домовладении или на даче можно организовать разными способами. Артезианский колодец – один из самых эффективных вариантов добычи воды для питья, бытовых и хозяйственных нужд. Что представляет собой данный источник? Как он работает? Можно ли сделать его самостоятельно?

История происхождения артезианских колодцев

Первое упоминание об артезианском колодце датируется 1126 годом. Рабочие французского селения копали землю, чтобы устроить источник воды. Пройдя слой глины, они стали опускаться глубже. Однако признаков присутствия воды не наблюдалось. Неожиданно дно колодца стало подниматься. Рабочие спешно поднялись на поверхность. А из-под земли хлынул поток, который превратился в бьющий фонтан. Так жители селения Артуа открыли грунтовые воды, способные подниматься на поверхность земли.

В России колодцы с артезианской водой набрали популярность в XIX веке. Благодаря большому количеству пробуренных скважин, люди получили возможность потреблять её в неограниченных количествах удобным для себя способом.

Принцип работы артезианского колодца

При исследовании внутренних слоёв почвы учёные объяснили принцип действия артезианской скважины. Осадки, влага от тающих льдов опускается глубоко под землю, накапливается в образующихся там чашах, фильтруется естественным образом. При бурении скважины или рытье колодцев она под собственным давлением поднимается наверх.

Колодец для добычи артезианской воды – прокол нескольких пластов: грунта, глины, песчаника, горной породы. В разных территориях количество, структура этих слоёв и глубина протекания подземных вод не одинакова. Опытные мастера знают, как определить место будущего источника.

Артезианские скважины работают по одному принципу. В отверстие, пробуренное в земле, вода поднимается до определённого уровня. Он зависит от количества жидкости в подземной «чаше» (синклинали). Чем сильнее она наполнена, тем больше воды можно добыть из источника.

В такой чаше может быть несколько водоносных горизонтов. Они обладают различной силой, напором. Поэтому вода в одних колодцах фонтанирует, а в других просто поднимается и останавливается на определённом уровне. При заборе жидкости происходит самопроизвольное её восстановление.

Устройство артезианской скважины

Современная артезианская скважина – самое простое по конструкции сооружение для добычи питьевой воды. Оно может быть нескольких разновидностей:

• однотрубная;
• с двойной обсадной трубой;
• скважина с кондуктором;
• телескопическая колонна.

Каждая из установок устроена по одному принципу, но имеет свои особенности.

1. При монтаже простой классической артезианской скважины устанавливается обсадная труба 133 мм в диаметре. В неё вводится вторая — сечением 125 мм. Она опускается до известкового слоя. В эту трубу погружается насос. Данный метод подходит для неглубокого бурения и может быть использован при добыче воды в домашних условиях.
2. При пролегании водоносного слоя в 150-250 м от поверхности земли монтируется телескопическая колонна. Такое сооружение состоит из металлических и пластиковых труб разного диаметра:

• до глубины 60-70 м вводится труба сечением 133 мм;
• ниже – немногим меньше данных параметров;
• ещё глубже — диаметром 125 мм.

Обустроить телескопическую колонну без применения специальной техники невозможно.

1. При большом количестве плывунов в почве в артезианскую скважину устанавливают кондуктор. Это труба немногим шире обсадной. Такое устройство снижает давление воды.

Как сделать артезианскую скважину самостоятельно

Если водоносный слой пролегает на незначительной глубине, хозяева вручную могут пробурить колодец с артезианской водой на участке или прямо в доме. Для этого проводят ряд мероприятий.

1. Определяют место, где гарантировано будет нужное количество воды.
2. Проводят экспертизу участка, чтобы исключить присутствие в почве каких-либо отходов, захоронений животных. Обращение в гидрологическую службу позволит узнать, на какой точно глубине пролегает водоносный слой.
3. Получают разрешение на бурение в соответствующих инстанциях, так как каждый источник воды регистрируется.
4. Проводимые работы не должны нарушить существующие коммуникации. План их можно узнать в местной администрации.
5. Наметив место скважины, рядом выкапывают небольшую яму. В неё будет сливаться отработанная жидкость.
6. Для бурения в труднодоступном для техники месте можно использовать ручную механическую установку. Она состоит из треноги с канатом и противовесом. С помощью специального острого стального режущего орудия в виде зубчатой коронки (фрезера), которое насаживается на конец обсадной трубы, последняя ввинчивается в грунт.
7. Вначале проходят верхние песчаные горизонты, постепенно доходя до водоносного пласта.
8. В прокол опускают приготовленную эксплуатационную колонну.
9. Между обсадной и фильтровальной трубами насыпают гравий и глину. Этот состав превращается в плотную массу, не пропускающую воду.
10. Далее проводят контрольный забор воды, делают прокачку. Если жидкости недостаточно или она ненадлежащего качества, проводят добурение.
11. По окончании основных работ в трубу опускают насос, шланг или тонкую пластиковую трубку для подачи воды наверх. Участок вокруг колодца облагораживают. Если он размещён на территории двора, желательно огородить его невысоким забором.

Артезианские колодцы имеют ряд преимуществ перед другими искусственными источниками добычи воды. Даже при интенсивной эксплуатации одна такая скважина может обеспечить семью водой на долгие годы. Качество потребляемой жидкости всегда остаётся высоким. Её можно использовать для пищевых надобностей и бытовых нужд. Работы по бурению и обустройству скважины стоят дешевле, чем другие виды источников водоснабжения. Её можно сделать самостоятельно без привлечения тяжёлой техники и труда квалифицированных рабочих. Эта скважина – лучшее решение проблем водоснабжения дачного участка или частного домовладения.

Конструктивные особенности артезианских скважин. На какую глубину бурить и как обустроить?

Владельцы загородных участков, где нет центрального водоснабжения, вынуждены искать способы автономного обеспечения дома водой. Оптимальным решением является бурение скважин на водоносный пласт. Самым продуктивным гидротехническим сооружением считается артезианская скважина. Она способна обеспечить дом необходимым количеством чистой воды. Каковы основные характеристики, типы конструкций, срок службы и правила эксплуатации данного вида источника?

Особенности и характеристики

Согласно определению артезианская скважина – это ствол, сформированный методом глубокого бурения, вскрывающий известняковый водоносный горизонт. В зависимости от геологических особенностей местности общая глубина такой шахты может достигать 250 м. Находящаяся между двумя водоупорными пластами вода характеризуется высокой степенью очистки. Это обусловлено большим расстоянием и процессом естественной фильтрации в слоях земли.

Вместе с этим вода из артезианского горизонта может получать и определенную степень минерализации. Чаще всего из-за высокой концентрации растворенных солей кальция и магния требуется установка систем умягчения.

Объем воды – стабилен.

Потенциал отдачи – высокий (свыше 3 м 3 /ч).

Вскрытый артезианский пласт способен обеспечить водой высокого качества несколько загородных домов.

Плюсы и минусы

Бурение артезианской скважины, как и любое строительство, имеет свои достоинства, к которым можно отнести следующие факты:

• Производительность. В среднем непрерывный поток от источника равен 3 м 3 /час. При использовании насоса стабильное поступление воды гарантировано в любой сезон. Производительность можно увеличить, если применить более мощное оборудование и современные конструкции.
• Качество воды не зависит от времени года и капризов погоды, а также состояния грунта и паводковой обстановки. При условии правильно выполненных технологий и отсутствии примесей в грунте вода из артезианского пласта отличается кристальной чистотой.
• Срок эксплуатации. В зависимости от применяемых материалов, глубины, местности и схемы обустройства скважина может функционировать на протяжении до 50 лет.

Несмотря на значительные достоинства, технология имеет и свои недостатки, главными из которых являются следующие вопросы:

• Стоимость.
• Сбор необходимых документов.
• Установка фильтра в случае повышенной минерализации.
• Выполнение тампонажа если вода не используется.

Главным ограничителем бурения артезианской скважины является цена. Именно она вызывает большую популярность более дешевых гидросооружений. Доступность строительства можно обеспечить коллективным вариантом, когда один ствол будет обслуживать несколько приусадебных участков.

Разновидности конструкций

Существует несколько вариантов конструкций артезианских источников. Их выбор зависит от:

• геологии участка;
• диаметра насоса;
• необходимого для использования количества воды.

В зависимости от этого скважины могут иметь несколько вариантов обустройства.

Классический тип

Здесь допускается монтаж одной обсадной трубы, которая одновременно исполняет роль эксплуатационной (водопроводной) трубы. Конструкция допускает эксплуатацию источника при условии достаточного давления в пласте и известковом составе водоупорного слоя. При этом известняк не должен содержать глиняных или песчаных прослоек. Именно поэтому, классическую конструкцию еще называют скважиной на известняк.

• Глубина ствола может колебаться в диапазоне 55-260 м.
• Вода поступает идеальной чистоты.
• Оптимальный диаметр обсадной колонны – 133 и 159 мм.

С двойной обсадной трубой

Подобная конструкция применяется при наличии в известняке глины или песка. Основная металлическая, она же обсадная, труба опускается до известняка, перекрывая попадание примесей в жидкость. Вторую трубу (эксплуатационную колонну) меньшего диаметра с перфорацией и насосом, опускают ниже уровня поступления жидкости в систему.

• Диаметр обсадной трубы — 133 мм или 159 мм.
• Диаметр внутренней эксплуатационной колонны – 117 мм или 133 мм.

Как правило, внутреннюю трубу берут из непластифицированного поливинилхлорида (нПВХ).

Конструкция с кондуктором

Представляет собой усложненный классический вариант. Применение обосновано в случае прохождения скважинного ствола через плывуны и другие опасные участки в верхней части грунта.

Кондуктор – это прочный цилиндр (труба) с диаметром, значительно превышающим размер обсадной трубы. Он обеспечивает защиту ствола в опасной зоне. При использовании кессонов для обустройства нередко кондуктор выполняется, как продолжение стенок кессона.

Телескопическая конструкция

По своей сути, она представляет собой многослойную обсадку скважины. Необходимость в такой конструкции возникает при наличии опасных участков на разной глубине.

Обустраивается скважина следующим образом:

1. вначале, на глубину до нижнего уровня наиболее заглубленного опасного участка опускается металлическая труба наибольшего размера;
2. затем, внутри первой трубы, до известкового слоя, монтируется основная обсадная, металлическая труба;
3. после чего внутри основной колонны производится монтаж эксплуатационной трубы из ПЭНД или нПВХ.

Выбор типа скважины при вскрытии артезианского пласта зависит от конкретных условий и состояния грунта. Он производится на основании данных геологических изысканий. Важно учесть, что недостаточная защита ствола шахты от плывунов и подвижек пластов приводит к разрушению обсадной колонны и выходу гидросооружения из строя.

Глубина бурения и закон о недрах

Законодательство РФ (Закон «О недрах» 2395-1 от 21.02.92) относит подземные воды к категории полезных ископаемых, что обязывает получать лицензию на право использования на собственных участках.

Статья 19 указанного Закона указывает, что данный документ необходимо получать при потреблении подземных вод в объеме более 100 м 3 /сутки. При меньшей производительности разрешение на строительство источника не требуется. Верхний предел допустимого отбора воды составляет – 500 м 3 /сутки.

В ряде регионов страны подземные воды занесены в реестр централизованных горизонтов. Для таких источников разрешение оформляется независимо от производительности скважин. Этот вопрос требует уточнения в органах местного самоуправления.

Помимо разрешенного дебита скважин, законодательство (ст.10) определяет и срок эксплуатации. Лицензия выдается только на 25 лет. После этого возможность продления документа возможна при создании специальной комиссии.

Более подробно о том, как получить лицензию на артезианскую скважину читайте в нашей статье здесь.

Этапы бурения

Бурить артезианскую скважину на воду на личном участке можно разными способами. Все они включают следующие этапы:

1. Геолого-разведочные изыскания. В ходе работ устанавливается глубина залегания водоносного пласта, состав и состояние грунта, наличие опасных зон, производительность водоноса и давление в нем, уровень промерзания грунта.
2. Бурение. Наиболее распространенным методом бурения считается вращательный способ с прямой промывкой. Кроме того, могут использоваться и другие технологии – с воздушной продувкой; с обратной промывкой; ударно-канатный способ.
3. Монтаж обсадных труб и необходимого погружного оборудования.
4. Обустройство. Подразумевает установку кессона; герметизацию устья; установку погружного насоса и насосной станции; монтаж гидроаккумулятора и системы автоматизации; подключение и разводка водопровода; внешнее декорирование.

Методы проведения различных этапов зависят от выбранного типа скважины и утвержденного проекта. При строительстве обязательно формируются 3 санитарные зоны и учитываются все нормативные требования.

Каков срок службы?

На срок службы артезианской скважины влияют следующие факторы:

• качество проведенных работ.
• химический состав почв.
• качество поднимаемой воды.
• регулярность технического обслуживания.

Максимально возможный срок эксплуатации артезианского источника может достигать до 50 лет, но при использовании конструкции с одной обсадной трубой срок колеблется от 25 до 30 лет.

Чтобы скважина служил дольше, следует обеспечить регулярную прокачку, интенсивно использовать воду и не допускать длительных простоев во избежание попадания ила в систему.

Правила эксплуатации

При обустройстве артезианской скважины следует принять во внимание следующие правила эксплуатации:

• В зависимости от потребностей воды выбирать мощность насоса и другие параметры системы. Избыточного давления быть недолжно.
• Погружное оборудование с защитой от коррозии предотвратит попадание ржавчины, а запас прочности обеспечит безопасный подъем.
• Прокачку на песчаные отложения следует проводить до двух раз в месяц и обязательно в зимний период.
• Оголовок источника для предотвращения попадания засоров необходимо герметично и надежно фиксировать.
• Не допускать длительное бездействие скважинного источника, потому как это плохо сказывается на его производительности.
• Максимальные границы давления в системе 2,5 – 6,5 атмосфер. Обязателен контроль с помощью манометра.
• Профилактические работы проводятся раз в шесть месяцев для насоса, а для всей остальной системы раз в год.
• В случае консервации скважины на срок более 3 месяцев запуск проводиться поэтапно: плавное включение, прокачка на максимальных оборотах на протяжении 2-4 часов.

Важно, чтобы во время эксплуатации насосное оборудование выполняло равномерную работу. Такой подход исключит попадание ила в шахту и не допустит отложения на фильтровых частях системы, что в свою очередь гарантирует стабильный дебет воды. Ревизию, монтаж и ремонт шахты необходимо доверять только работникам с высокой квалификацией.

Из чего складывается стоимость?

На общую стоимость бурения скважин под ключ влияют множество факторов, среди которых можно отметить:

• Транспортные расходы.
• Вид и применяемая техника для бурения.
• Материалы для обсадки и трубы.
• Прокачка до чистой воды.
• Проект и паспорт с внесенными характеристиками источника.

Оборудование скважины не дешевое удовольствие, которое может занять много времени. Поэтому имеет, смыл объединиться несколькими хозяйствами и выбрать участок доступный для всех участников.

Можно ли сделать своими руками?

При таких затратах у многих людей возникает естественный вопрос о том, можно ли сделать артезианскую скважину своими руками. В принципе, это возможно при бурении на глубину не более 50-60 м и наличии податливого грунта.

Для этого потребуется тренога, лебедка и буровой инструмент в виде шнека. Тренога с лебедкой устанавливается над местом бурения и обеспечивает опускание и подъем инструмента. Вращение осуществляется вручную. Механизировать процесс можно путем использования электродвигателя или пневматики.

Артезианская скважина представляет собой достаточно сложное гидротехническое сооружение. Ее можно соорудить своими силами, но она будет ограничена по глубине. Надежная и долговечная конструкция обеспечивается специализированными организациями со специальной техникой.

При планировании строительства важно учитывать необходимость соблюдения законодательства в части лицензирования использования подземных вод. Такая скважина обходится дорого, но она в течение длительного срока обеспечит полноценное, качественное водоснабжение.

Что это такое бурение артезианской скважины на воду

При своем обустройстве за городом, где отсутствует возможность иметь воду из централизованной системы водоснабжения, необходимо побеспокоиться об индивидуальном источнике. Некоторые изготавливают колодец, однако есть идеальная альтернатива – артезианская скважина.

Что это такое?

Под этим подразумевают источник воды. Главная особенность в том, что жидкость самопроизвольно вырывается наверх мощным напором. В некоторых случаях этот источник искусственный, а в большинстве случаев природный. Залегание воды находится на большой глубине в водоносных земляных слоях. Когда этот горизонт вскрывается, то жидкость легко поднимается наверх.

Устройство/конструкция

Артезианская скважина – специальное буровое углубление в земле, которое проникает сквозь почвенно-грунтовые слои и подразделяются на:

• первостепенные;
• второстепенные;
• третьестепенные.

Глубина горизонта находится в районе 200 метров. Уровень может быть и ниже, все зависит от уровня залегания чистой воды. Используется 4 технологии:

• Классический вариант.
• Телескопический.
• Кондукторный.
• С двойной обсадкой.

• Обсадная колонна.
• Оголовок.
• Кессон.
• Эксплуатационная колонна.
• Насос.

Положительные и отрицательные характеристики

Плюсы:

• Высокое качество воды. К водозабору артезианской скважины не достают талые воды, различные загрязнения с отходами, удобрениями и прочее. Согласно требованиям СНиП, бурить такой источник разрешается на удалении минимум 300 метров от промышленных предприятий, АЗС и подобных объектов, которые потенциально являются источником загрязнения. При всем этом, устье легко защитить от попадания различных загрязнений.
• Стабильный напор. Независимо от времени года наблюдается постоянный и стабильный уровень водоотдачи. За счет этого один источник способен обеспечить водой сразу несколько домов. В среднем в час артезианская скважина производит до 50 литров.
• Бурение на воду можно выполнять в любое время года.
• Возможность пробурить на любом участке дома.
• Нет потребности все время производить чистку источника.
• Срок эксплуатации до 50 лет.

Минусы:

• Пробурить артезианку вручную не так и легко. Могут встречаться валуны и другие препятствия.
• Если скважина обустраивается под домом, то возникают затруднения, связанные с ограниченной площадью. Из-за этого достичь нужной глубины в таких условиях бывает затруднительным.
• Требует серьезных финансовых вложений, так как используется большое количество оборудования.
• Необходимо приобретать дорогие и сложные механизмы, например систему фильтров, чтобы понизить уровень минерализации воды.
• Обязательным требованием является лицензирование источника в государственных учреждениях. Также необходимы разрешительные документы.
• Оголовок обязательно должен утепляться. Лучшее решение – изготовление кессона. Потребует дополнительных затрат.

Сколько метров глубина залегания

Колеблется от 35 до 300 метров. От нее зависит конечная стоимость работ. Узнать приблизительную глубину можно несколькими способами:

1. Посмотреть онлайн-карту страны или конкретного региона.
2. Узнать у соседей.
3. В процессе копки и геологических исследований.

Какая производительность

В среднем она составляет 3 м 3 /час. По объему около 50 литров. Достаточная норма, чтобы обеспечить водой из одной скважины сразу три коттеджа.

Полезно знать! Высокая производительность объясняется тем, что в ней минимальное гидравлическое сопротивление, благодаря пористой структуре известняка.

Качество воды

Согласно ГОСТу существуют определенные нормативы. Уровень железа не должен превышать 1 мг на литр. Сульфатов на один литр не более 500 мг. Что касается ее жесткости, то этот показатель не должен превышать 7 мг-экв/г.

По мере падения уровня горизонта воды в ее составе увеличивается показатель фтора и минералов. Как следствие, рекомендуется выбрать такое место, где водоносный горизонт находится как можно выше.

С другой стороны, в воду железо приносит юрская глина, из-за этого фактора ищут участок с самым глубоким расположением водозабора.

Несмотря на высокое качество жидкости, она нуждается в очистке. Цель – снизить:

• Уровень содержания железа.
• Уровень минерализации.
• Жесткость и прочее.

Важно! Если в процессе бурения и установке оборудования соблюдать технологию, то получится значительно снизить уровень содержания различных примесей.

Существует пять конструкций:

1. Обычная.
2. С двойной обсадной трубой.
3. С кондуктором.
4. На известняк.
5. Телескопическая.

Обычная

Глубина источника доходит до верхнего водонепроницаемого пласта при бурении шурфа. После этого осуществляется уменьшение диаметра буровой установки и обсадки. Бурение ведется вплоть до самой воды. Устанавливается глубинный насос на расстоянии 10 метров от статического уровня, можно установить в одном метре от шурфа.

С двойной обсадной трубой

Устройство этого вида заключается в использовании обсадных труб с разным диаметром. Первая из них располагается около границы пласта с известняком. Вторая обсадка находится непосредственно в пласте и достигает водоносного слоя.

Вторая обсадка имеет перфорацию. Жидкость проходит через нее. В трубе, которая располагается ниже, устанавливается глубинный водоподъемный насос. Данная технология используется в тех случаях, когда в водоносном слое нет достаточного давления, а горизонт имеет песчаные линзы и прослойки из глины.

С кондуктором

Под кондуктором подразумевается труба, которая имеет большой диаметр в отличие от обсадной. Устанавливается кондуктор в тех случаях, когда верхний слой имеет плывун. За счет него образуется защита обсадной трубы меньшего диаметра от давления, создаваемого плывуном.

Телескопическая

Если в шахте находится две, а то и больше обсадных труб. Телескопическая вариант используется в условиях неустойчивого грунта, который располагается непосредственно перед известняковым слоем.

Сперва погружается обсадка большего диаметра, затем постепенно уменьшается. Первой монтируется стальная труба (в слое, где встречаются валуны, и в известняке). В залежи водоносной породы уже опускается ПВХ-конструкция меньшего диаметра.

Такому источнику нужна мощная скважинная помпа и также необходимо обустроить кессоном. Его глубина должна быть ниже уровня промерзания почвы на один метр. В кессоне устанавливается гидроаккумулятор, обратный клапан, реле давления и другое оборудование.

На известняк

Происходит забор жидкости между водоупорными слоями известняка. Глубина может быть до 250 метров. Такой источник имеет чистую воду для питья.

Определение места для артезианских колодцев на даче

Учтите такие моменты:

• Конкретная точка расположения источника.
• Место, где будет устанавливаться оборудование на объекте.
• Участок, куда будет сливаться техническая вода.
• Определение рабочей зоны.

Площадка должна быть размером минимум 4 на 9 метров. Это объясняется потребностью в установке специального бурового оборудования. Если используется машина, высота ее мачты до 10 метров. Поэтому в данном месте не должны находиться электрические провода.

Узнать, где именно бурить, может помочь карта вашего региона. Более того, существуют нормативы по отдаленности от некоторых объектов:

• От промышленных предприятий и других потенциально опасных объектов по загрязнению на расстоянии не ближе 300 м.
• От канализации, могильников, свалок на ближе чем 200 м.
• От домов и других сооружений не ближе 30 м.

Совет! Крайне важно изучить местность и убедиться, что под землей не проходят никакие коммуникации.

Инструменты для самостоятельной копки

Оборудование зависит от типа почвы. Например, на известняк используется роторный способ. Специальной установкой вращают бурильные элементы.

Используется долото при сооружении телескопической скважины. По мере заглубления применяют долото меньшего диаметра.

Используется тренога, если бурение осуществляться своими руками. На нее устанавливается электрический привод, чтобы автоматизировать процесс. При этом используется специальная штанга, имеющая бурильную головку. Если грунт сравнительно мягкий, используется бур-ложка.

Виды бурения

В зависимости от состава почвы и уровня залегания водозабора, используют разные технологии.

Глинистые почвы

Используется змеевик при минимальном количестве гальки и гравия в почве, преимущественно в суглинке и глинистой почве. В его конструкцию входит головка, штанга и спиральный виток, внизу которого располагается лезвие. Оно постепенно срезает породу и углубляется в почву.

Твердые породы

В таких условиях применяется бур-долото. Его следует делать из крепких сортов стали. Бывают двутавровое, крестовое и зубильное, угол заострения некоторых имеет 90 градусов. Пройти валун небольшого размера можно пирамидальным долотом, оно его дробит или сдвигает.

Песчаный грунт

В условиях мягкой и устойчивой почвы используется бур-ложка.

Представляет он собой стальной цилиндр. Вверху имеется резьба для стыковки со штангой. В нижней части имеется режущая кромка. В цилиндре находится специальный прорез, внутрь него попадает почва, которая извлекается наружу.

Поднятие грунта на поверхность

Используют желонку, состоящую из стальной трубы, режущего башмака и клапана. Под своим весом желонка падает вниз, врезается в почву. Клапан открывается, и внутрь трубы входит почва. При поднятии желонки клапан закрывается.

Как пробурить скважину на известняк своими руками

1. Бурится шурф при помощи шнека.
2. Шурф обязательно обустраивается обсадной трубой. Она выбирается исходя из слоя почвы: пластиковая или стальная.
3. Далее забивается обсадная. В глиняный грунтовый слой обсадка должна входить от одного метра и более. Благодаря этому исключается проникновение подземных вод.
4. Чтобы попасть в известняковый слой, бурение продолжают сквозь обсадную трубу. Диаметр шурфа в известняке будет меньшим. Можно использовать технологию гидробурения посредством специального гидротехнического приспособления или, например, пневмоударник, шнек и прочее. Главная задача – пройти межпластовой слой.
5. При достижении необходимой глубины с шурфа следует удалить всю породу.
6. Далее опускается пластиковая труба, которая будет защищать от размывания известняковые стенки. В итоге получается двухтрубная скважина. Нижняя часть трубы должна иметь перфорацию, через нее будет проникать жидкость.

После этого осуществляется монтаж наземного оборудования.

Особенности эксплуатации

В процессе пользования следует производить обслуживание источника. Очень важное санитарное правило.

1. На поверхность поднимается все оборудование с целью проверки.
2. Обязательная проверка давления в гидроаккумуляторе и в стволе.
3. Проверка работоспособности насоса.
4. Должна быть исправной вся имеющаяся автоматика реле давления и прочее.

Срок службы

Например, скважина на песок прослужит около 7 лет. На показатель влияет и напор добываемой воды. Что касается источника на известняк, то он прослужит до 25 лет. Если в процессе проектирования решили использовать две трубы, то он способен прослужить до 50 лет.

Что делать при выходе шурфа из строя

Определить причину проблемы. Поломки могут быть поправимыми и неисправимыми. Например, нерешаемая поломка вызывается плохой изоляцией труб, некачественным соединением труб, неверным выбором фильтра и прочее. Если правильно выполнить процесс бурения и соблюсти схему монтажа оборудования, то этих проблем можно избежать.

В некоторых случаях исправить проблему возможно. Например, может помочь прочистка фильтра путем перекачки воды для ее очищения. Иногда лучше обратиться к специалистам, которые смогут быстро установить причину.

Примерная стоимость

На стоимость проведения работ влияет множество факторов, например:

• Используемый диаметр обсадной.
• Глубина бурения.
• Характер почвы и прочее.

Ориентировочная стоимость за погонный метр начинается от 1500 рублей и заканчивается до 2500.

Заключение

Мы рассмотрели все особенности артезианской скважины. Польза этой воды неоценима. Мы надеемся, что имеющиеся схемы и фото в этой статье помогли вам разобраться в этом вопросе. Чтобы закрепить весь материал, предлагаем просмотр видео в конце этой статьи.

Полезное видео

В ролике идет сравнение: