Скважина на воду схема и принцип работы

Устройство, схема и принцип работы 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.

Устройство скважины для воды: схема и принцип работы

Источником воды – технической, а порой и питьевой, на дачном участке является не водопровод, а колодец или скважина. Экономичность такого решения очевидна: поставка воды не зависит от работы коммунальной службы, да и качество, нередко, у колодезной воды выше. Поэтому и разберем принцип работы скважины для воды, типы насосов.

Предпочтение отдается скважине, так как последняя заглубляется в водоносный слой куда сильнее и от сезонного колебания уровня грунтовых вод не зависит. Водозаборная скважина – вертикальное углубление с круглым сечением. Глубина выработки зависит от назначения и глубины залегания водоносных слоев. Задачей ее является накопление воды из слоя и подача на поверхность.

Как работает скважина на воду

Вода в скважине, как и в колодце, находится на уровне или чуть выше уровня воды в водоносном слое. Для ее подачи наверх устанавливается насос.

Выработка укрепляется обсадной трубой: в противном случае грунт со стенок будет осыпаться, и скважина быстро перестанет функционировать. В качестве обсадной используются стальные, асбестоцементные и пластиковые трубы.

В нижней части трубы формируется фильтр. Для этого внизу обсады высверливаются или выжигаются отверстия, а затем перфорированная часть оборачивается фильтровальной сеткой. Выпускаются и специальные перфорированные обсадные трубы.

Принцип работы: схема и из чего состоит

Схема работы скважины выглядит так:

  • Вода из водоносного слоя через фильтр попадает в скважину;
  • Насос при включении нагнетает воду по водонапорной трубе;
  • Вода подается наверх в приемник и перемещается по водопроводу.

Схема может видоизменяться в зависимости от того какой насос выбран – погружной или поверхностный, оборудуется ли зимний водопровод и так далее. О принципе бурения скважин на воду читайте тут.

Диаметр устройства

Диаметр скважины зависит от двух главных факторов: типа насоса, который предполагается установить и количества воды. Стоимость работ по бурению тоже следует учитывать. Чтобы понять, как устроен насос, смотрите чертежи ручного насоса для скважины в этом материале.

Диаметр скважины рассчитывается следующим образом: диаметр насоса, плюс 4 мм по периметру для погружения, плюс толщина стенок трубы.

  1. Объем воды – определяется по среднему количеству воды на каждого потребителя: члены семьи и оборудование. В среднем это составляет около 3 куб. м в час. В этом случае глубина скважины составит не более 50 м, а диаметр – не менее, чем требуется для погружного насоса – от 75 мм. Если потребление воды составляет более 8 куб м, нужен насос более мощный, а, значит, и труба более объемная. Чем больше диаметр скважины, тем значительнее фильтрующая часть обсады, а, значит, и больший объем воды можно получить.
  2. Тип насоса – большинство погружных насосов имеют диаметр в 100 мм. Это означает, что параметр трубы должен составлять 110 мм, а диаметр скважины сумму 110 мм и удвоенной толщины стенки. Для трехдюймового насоса – 75 мм, достаточно трубы в 90 мм. Еще один вариант – самовсасывающий насос, для работы которого достаточно минимального размера выработки – 50 мм. Глубина при этом невелика – 8–9 м. Малый диаметр скважины имеет еще один эксплуатационный недостаток – сложности с очисткой. При столь малых размера выбор способа прочистки очень ограничен.
  3. Стоимость – чем больше диаметр скважины, тем дороже ее устройство. Оптимальный вариант рассчитывается как компромисс между требуемым объемом воды и финансовыми возможностями.
Читайте также  Лестница Соло виды и классификация

Если у вас есть огород, вы можете организовать полив из скважины. По ссылке перечислены виды водяных насосов.

Датчики уровня воды и водяные насосы

Для насоса наибольшую угрозу представляет перегрузка. Возникает она при «сухом ходе», то есть, при попытке включить насос без воды. При ее отсутствии мотор быстро перегревается, и в лучшем случае, отключается.

Чтобы избежать таких ситуаций, скважины оборудуются датчиками уровня воды.

  • Поплавковый выключатель – состоит из реле уровня, и поплавкового датчика. Реле регулирует работу клапанов и пускателя прибора, а поплавок фиксируется на определенном уровне – последний рассчитывается исходя из типа и размера насоса. При уменьшении уровня воды ниже датчика, размыкается электрическая цепь, и насос не включается. Опытные дачники собирают механическую версию устройства буквально из чего попало. На дощечке закрепляется замыкающий цепь и рычаг, поплавок на леске опускается на воду, а скользящий грузик-противовес фиксируется на уровне рычага. При понижении уровня воды, опускается поплавок, а грузик поднимается – рычажок поворачивается и размыкает цепь.
  • Датчик давления – регистрирует давление на выходном патрубке. Менее эффективный способ, так как аппарат отключается только после регистрации режима «сухой ход», а для запуска насоса после отключения необходимо вручную заполнять его водой.
  • Датчик протока – монтируется в проточной части насоса. При нормальном давлении воды лепестковый клапан отжимается, магнит на его обратной стороне замыкает герконовое реле и насос запускается. Если напор воды снижается, подпружиненный лепесток разжимается, магнит удаляется от реле и цепь размыкается.

В некоторых случаях скважины функционирует без датчиков. Например, когда за работой насоса наблюдает персонал, у скважины очень высокий показатель дебита и так далее. Скорее всего, вам понадобятся автоматические насосы для скважин. Однако иногда используется ручной водяной насос для скважины. Также читайте, какой нужен насос для скважины 2 дюйма.

Различия между типами скважин обусловлены глубиной залегания водоносного слоя и тем качеством воды, которое желают получить устроители колодца. На схеме – виды скважин на воду:

  • Абиссинский колодец – простейший вариант забивной скважины. Возможен на участках, где водоносный пласт имеет небольшую глубину – до 12 м. Качество воды целиком зависит от строения почвы на участке. Скважину разрешается бурить на участке, при необходимости – даже в подвале дома.
  • Песчаная скважина – добывает воду из более глубоких водоносных слоев – до 50 м. Устраивается в случаях глубокого залегания водоносного пласта, или при желании получить более качественную питьевую воды из второго или третьего слоя. Как правило, вода тем чище, чем глубже расположен водоносный слой.
  • Артезианская скважина – оборудуется при добывании воды из водоносного известнякового пласта. Фильтры в этом случае не нужны.

Скважина бурится между двумя водоупорными слоями, при вскрытии пласта вода поднимается значительным выше водоносного слоя и даже фонтанирует. Артезианская скважина характеризуется большим притоком воды – дебитом и длительным сроком эксплуатации. Самостоятельно пробурить ее нельзя, так как глубина залегания известнякового слоя составляет от 30 до 200 м. Узнайте, можно ли из колодца сделать скважину.

Как найти воду и обустроить скважину

Водоносный слой есть на любом участке: разницу составляет глубина его залегания. Поэтому когда говорят о поиске воды на территории дачи, имеют в виду слой, доступный для разработки.

  • Если у соседей на участках есть колодцы или скважины, проще всего посоветоваться с ними.
  • Куда более точную информацию можно получить, обратившись к соответствующим организациям, в частности к тем, что занимаются гидрогеологией.
  • Обнаружить воду на участке помогут животные: собаками никогда не отдыхают на участках, где вода близко подходит к поверхности грунта, а вот кошки, наоборот, предпочитают именно их. Рыжие муравьи обустраивают муравейники только на сухих местах, а столбы мошкары служат верным признаком близости источника воды.
  • В местах, где водоносный слой близок к поверхности растут влаголюбивые растения: камыши, вербы, смородиновые кусты, крапива.
  • Никак не обоснованный, но вполне практичный метод лозоходцев вполне применим:. Для этого используется сухая ветка дерева с раздвоенным концом или два проволочных отрезка с отогнутым на 90 градусов фрагментами длиной в 10 см. Над участком источником рамки скрещиваются.

Найденный участок должен удовлетворять еще одному важнейшему требованию: удаленностью от источников загрязнения – выгребным ямам, хозяйственным подстрокам., где содержатся животные, сливам, мусорным ямам, дренажным и канализационным системам. Также рекомендуем материал про кольца колодцев.

На фото – бурильная установка:

бурение скважины

Если предполагается снабжение водой жилого здания, то желательно выбирать участок близко расположенный – не более 3 м от фундамента. Скважина малого диаметра может быть обустроена и в подвале. Бурение производится следующим образом:

  1. Перед бурением на выбранном участке выкапывается шурф – углубление размером 1,5*1,5 м. Стенки шурфа зашиваются досками.
  2. Над шурфом устанавливается буровая вышка – тренога из бревен или металлических труб. На вершине треноги закрепляется лебедка, а к ней – колонка для бурения. В зависимости от диаметра будущей скважины она состоит из 3, 4 или более метровых штанг, диаметром 114–219 мм, соединенных друг с другом в одно целое.
  3. Для этой работы необходимо как минимум двое человек: штанга поворачивается ключом вокруг своей оси, пробуривая грунт, в то время как второй исполнитель ударом молотка сверху сообщает буру дополнительную нагрузку.
  4. Более эффективны слаженные действия 4 человек: двое прокручивают бур, а двое приподымает и опускают бур с помощью лебедки.
  5. Через каждые 50–60 см бур нужно вытаскивать полностью и очищать от земли.
  6. Скважины бурятся на необходимое глубину – определяется по уровню воды в выработке, очищается желонкой и промывочным насосом.
  7. В скважину вбивается обсадная труба с фильтром. Зазор между грунтом и трубой заливается бетоном. Обсада возвышается над уровнем грунта. Необходимо обустроить вокруг скважины глиняный замок: в противном случае в нее будет попадать талая и дождевая вода с поверхности, что значительно снижает качество воды.
  8. Насос с водостойким силовым кабелем и трубой для подачи воды закрепляется на страховочный трос, и опускается в скважину.
  9. Труба подачи выводится наверх, приваривается к кессону – приспособлению для герметизации устья. В нем высверливаются отверстие, труба подачи приваривается к оголовью кессона.
  10. На трубу монтируется кран подачи воды, кессон присыпается с землей. Если предполагается монтаж водопровода, то трубы подачи соединяется с кессоном. Также читайте, как сделать кессон для скважины своими руками.

Иногда требуется несколько контрольных бурений, чтобы определить самый эффективный источник. Зачем нужен фильтр для воды от железа на даче расскажет эта ссылка.

На видео рассказывается об обустройстве скважин:

Собственная скважина на участке решает несколько разноплановых задач. Даже если дачей предполагается пользоваться только летом, скважина позволяет получить достаточный объем воды для полива. А при круглогодичном проживании в коттедже можно без особых усилий организовать собственный водопровод, действующий независимо от общей системы. Скорее всего вам понадобится фильтр для скважины от железа. Данная статья расскажет о том, какой погружной насос для колодцев лучше.

Конструкция, принцип работы и схема скважины на воду

Водяная скважина

Решив обзавестись личной скважиной, владельцы частных домов, дач и земельных участков стоят перед выбором способа её бурения. Чтобы принять верное решение, необходимо знать устройство трубного колодца и картину залегания водоносных пластов. Принцип работы и схема скважины на воду достаточно просты, и для их понимания не требуется специального геологического образования.

Устроение скважины для воды

Скважина — это общее наименование горных выработок круглого сечения, у которых диаметр намного меньше глубины. Под «скважиной на воду» обычно подразумевают искусственное вертикальное отверстие в земле для добывания этого ресурса. Ещё их называют трубными колодцами по аналогии с традиционными шахтными колодезями.

Водяные скважины бывают:

    Абиссинские, глубиной до 30 м. Их тонкая обсадная (она же и питающая) труба с фильтром забивается в землю на нужную глубину. Их предназначение такое же, как и у пробурённых вручную песчаных колодцев.
  • На песок ручного бурения, глубиной до 40 м. Бурятся вручную ударно-канатным методом. Устанавливаются как в напорные, так и в безнапорные водоносные слои для получения технической и питьевой воды.
  • Машинного бурения, глубиной до 80 м. Проходятся буровыми установками до песчаных или иных водоносных слоёв, доступных в данной местности. Как правило, этот метод используют, когда хотят получить чистую питьевую воду.
  • Артезианские, большой глубины — свыше 100 м. Сооружаются специальными буровыми установками для получения в больших количествах исключительно чистой питьевой или минеральной воды.

Традиционные шахтные колодцы тоже можно в некотором приближении считать разновидностью скважин. Их бурят с помощью специальной установки или копают вручную.

Колодцы сооружают там, где есть родники — в местах выхода на поверхность чистых подземных вод. Либо роют до песчаного водоносного слоя. Глубина колодца обычно 4–12 м.

Особенности конструкции

Все скважины устроены одинаково, некоторые отличия будут иметь только те из них, которые пробурены в скальных породах. Устройство скважины на воду, схема которой приведена на рисунке 2, похоже на конструкцию того же классического колодца. Имеет такое устроение:

  1. Пробурённое в грунте отверстие обсаживается трубой для укрепления его стенок и отсечения вышележащих грунтов и вод. Забой трубы (нижний конец) должен находиться в водоносном пласте, из которого вода поступает в резервуар обсадной колонны и образует в нём столб определённой высоты. Толщина используемого водоносного пласта должна быть не меньше, чем длина фильтра.
  2. В нижней части обсадки устанавливают фильтр, соответствующий фракции наполнителя слоя-водоноса. Для скважины на песок фильтрующий элемент — это мелкая сетка. В глубоких артезианских колодцах фильтр не нужен вовсе.
  3. Фильтр может быть как внешним, сделанным снаружи обсадной трубы непосредственно возле её забойной части, так и внутренним (погружным). В последнем случае он выходит из нижнего края трубы и располагается в водоносном слое.
  4. Верхняя часть готового колодца (устье) оснащается соответствующим его назначению образом. Это может быть: оборудование кессона, колонки, подземный вывод трубы от погружного насоса в дом и установка наружного электрического или ручного насоса. Вода снизу подаётся с помощью питающей трубы, опущенной внутрь обсадной колонны.
  5. На поверхности между трубой обсадки скважины и землёй ставится глиняный замок. Это не позволяет загрязнителям с поверхности проникать в глубину скважины с наружной части трубы. На устье ставится защитный оголовок (рис. 1, 2).

Иногда в каменистых грунтах бурят колодцы без обсадки. Оборудуются и работают они так же, как и обсаженные. Общая схема проходимых при бурении грунтов показана на рисунках 1 и 3.

Основные компоненты

Самыми важными компонентами трубного колодца являются обсадная труба и фильтр. Пробурённую и обсаженную скважину с фильтром после прокачки и определения дебита можно считать практически готовой.

Читайте также  Укладка ДСП под линолеум

Обсадные трубы бывают пластиковые или стальные и состоят из сегментов, которые могут иметь резьбовое или сварное соединение. В любом случае оно должно быть прочным и водонепроницаемым. Недопустимо использование резьбовых муфт или толстых сварных швов — их выступающие наружу части будут препятствовать погружению трубы в грунт.

Внешний фильтр

Погружной фильтр

И стальные, и пластиковые трубы имеют свои преимущества и недостатки. Поэтому иногда для обсадки используют обе трубы – стальную снаружи и пластиковую внутри.

Внешний фильтр (рис.1) изготавливается на околозабойной части обсадной трубы. Для этого в ней сверлятся или прорезаются отверстия, поверх которых на трубу наматывается нержавеющая проволока, а на неё — мелкая сетка из не окисляющегося в воде материала.

Погружной фильтр — отдельное изделие, каркасное или изготовленное из части трубы меньшего сечения, чем внутренний диаметр обсадки. Изготавливается так же, как и наружный. В верхней его части монтируются уплотнительные кольца (сальники) для предупреждения попадания песка снизу во внутренний резервуар колонны. Верхняя часть фильтра остаётся в трубе при его установке, а фильтрующий элемент выходит из обсадной колонны и пребывает в песке (рис. 2, 3).

Предпочтительнее применять внутренний погружной фильтр. В отличие от наружного, его можно вытащить при проведении капитального ремонта. К тому же он не засоряется в процессе заглубления обсадки при бурении.

Для работы наружного ручного или электрического водяного насоса применяется питающая труба с обратным клапаном в нижнем окончании. Её сечение меньше, чем у обсадки, и должно соответствовать характеристикам насоса.

При оборудовании колодца погружным насосом в качестве питающей может применяться труба или шланг с обратным клапаном или без него.

На обустройстве скважины не стоит экономить. От качества обсадки с фильтром зависит её срок службы и эффективность. Так, пластиковая обсадная труба обойдётся дешевле стальной, но из-за меньшей прочности её нельзя использовать там, где есть риск смещения грунта или плывуны.

Функционирование трубного колодца

Принцип работы скважины на воду прост, как и у всех колодезей. Вода из-под земли поступает через фильтр в нижнюю часть трубы, играющую роль резервуара-колодца. Под давлением снизу она поднимется в нём выше водоупорного покрова слоя-водоноса (артезианский эффект) и устанавливается на уровне грунтовых вод (для скважин «на песок»). Из обсадной колонны, как из колодца, добываемый ресурс выкачивается на поверхность. Погружной насос или заборный конец питающей трубы наружного насоса должны быть опущены ниже динамического уровня воды (рис. 2), который обусловлен дебитом трубного колодца.

Функционирование трубного колодца

Скорость притока воды в скважину называют её дебитом. Он выражается в объёме за единицу времени. Если, например, нужно из скважины ежечасно выкачивать 3 куб. м воды, а поступает в неё только 1 куб. м в час, то дебит колодца называют низким.

Как работает скважина на воду изображено на рисунках 1—3. Для нормального функционирования она должна быть опущена в напорный водоносный слой, который будет обеспечивать регулярный приток в неё воды. В этих пластах воду содержат такие твёрдые породы разных фракций:

    крупный песок;
  • песчаники;
  • гравий;
  • галька;
  • известняк;
  • скальные трещины.

Как правило, чем глубже расположен водоносный слой, тем крупнее фракция его наполнителя. Так, неглубокие скважины на воду опускаются в песчаные водоносные слои, а сверхглубокие черпают воду из трещин в скальных и известняковых породах.

Верный выбор водоносного слоя и качественно изготовленный фильтр обеспечат несколько десятилетий исправного водоснабжения дома или участка.

Устройство скважины для воды в частном доме

Одним из условий проживания человека, независимо от места, является обеспечение чистой питьевой водой. Однако на сегодняшний день необходимая для организма жидкость во многих регионах оставляет желать лучшего. Не являются исключением и места за городом. В таких ситуациях иногда единственных решением становится устройство скважины для воды в частном доме. Если правильно выполнить работы, можно обеспечить семью чистой и свежей жидкостью.

Принятие решение

Проживая за городом, причем неважно — постоянно или в летний период, основной проблемой практически всегда является источник чистой питьевой воды. Конечно, в некоторых населенных пунктах имеется возможность подключиться к централизованному водопроводу и забыть о проблеме. Но для многих это невозможно из-за отсутствия последнего, да и не всегда поступающая вода отвечает предъявляемым требованием.

В таком случае можно обустроить колодец, а еще лучше — скважину для дома. Для выполнения работ потребуется проведение определенных мероприятий:

Как правильно сделать систему для подачи питьевой жидкости

  • предварительные расчеты, схема либо проект планируемого водопровода;
  • выбор места на участке, для чего лучше обратиться в специализированную компанию;
  • непосредственное бурение;
  • анализ воды;
  • выбор и покупка нужного оборудования;
  • сам монтаж системы водоснабжения.

Схема и расчеты

Особенности проведения земляных работ

Прежде чем начать монтажные работы и осуществить задуманное, стоит учитывать, что предварительно нужно начертить схему и произвести некоторые расчеты, а только потом приступать к обустройству скважины.

Многие считают, что такие мероприятия можно проигнорировать. Это неправильно, поскольку тогда не получится узнать и принимать в расчет количество потребляемой жидкости, сечение труб, да и правильно выбрать оборудование не представляется возможным.

Сама схема особых сложностей не представляет. На чертеже просто указываются основные узлы системы водоснабжения, размеры и материал труб. Также наносятся места, где планируется установить и подключить то либо иное оборудование.

В ситуациях, если водопровод требует включения нескольких насосов, различных накопительных резервуаров и регуляторов давления, необходимо уже составлять проектную документацию, где следует учесть все условия и требования. А часто нужно развести систему на 2−3 здания, находящихся на участке. То есть учитывать дебет, автономную подачу воды либо вообще создавать несколько источников не каждому под силу. Здесь лучше довериться профессионалам, поскольку допущенные ошибки на начальных этапах скажутся на работоспособности всей системы в целом либо приведут к ее полной непригодности.

Выбор типа

Бурение скважины

Устройство автономного водоснабжения требует и правильного выбора типа самой скважины. Например, для частного дома идеально подходит абиссинский колодец. Но это только в том случае, если не планируется пить воду, поскольку часто, учитывая забор жидкости с поверхностных слоев, ее качество оставляет желать лучшего.

Но если качество не главное, то такой тип будет оптимальным. Это достаточный объем жидкости, простота монтажа, нет необходимости применять дорогостоящее оборудование. То есть абиссинская скважина не только снизит финансовые затраты, но и позволит довольно быстро получить источник воды без привлечения посторонней помощи. Через абиссинские колодцы жидкость подается при помощи поверхностных насосов. Что касается срока эксплуатации, то он достигает 25−30 лет, а иногда и выше при своевременном обслуживании.

Особенности забора воды в частных домах

Однако если необходимо получить действительно качественный источник воды, предыдущий вариант не подойдет. Специалисты рекомендуют бурить артезианскую скважину для питьевой воды в частном доме. Жидкость подается с глубоких слоев (часто от 80 м и выше), поэтому она чистая и пригодна для употребления. Но нужно учитывать, что самостоятельно сделать подобную систему невозможно, поскольку потребуется бурильная установка.

Необходимое оборудование

Техника для бурения скважины

Определившись с типом системы, составив схему и проведя расчеты, приступают к выбору оборудования. Конечно, если работы производит специализированная организация, в проектной документации указан тип, производительность и марка оборудования.

Однако зачастую владелец участка приобретает комплектующие у разных производителей, ориентируясь на отзывы и качество. Несмотря на это, особо важным является именно насос — от него зависит работоспособность всей системы и обеспечение водой.

В этом случае действительно стоит обращать внимание на известность производителя, качество продукции которого проверено временем. В противном случае, решив сэкономить, риск поломки увеличивается.

Основной насос монтируется в самой скважине. Его задача — поддержание стабильного давления по всей магистрали. Также в систему могут дополнительно монтироваться 1−2 насоса с меньшей производительностью, цель которых — обеспечивать работу определенного оборудования.

Особенности монтажа и практические рекомендации специалистов

Что касается показателей производительности, то насос приобретают с учетом 10−15% ниже того объема жидкости, который дает скважина за единицу времени. Это позволит избежать сухого хода, а также быстрого ремонта. Остальные элементы системы можно подбирать, ориентируясь на соотношение цена-качество.

Монтажные работы

Виды скважин

Обустройство водопроводной системы начинается с выполнения земляных работ. То есть размечается, согласно схеме, планируемая магистраль от скважины к жилищу и производится выемка грунта вплоть до входа трубы в подвальное помещение либо цокольный этаж. Чтобы избежать замерзания в зимнее время, необходимо копать с тем расчетом, чтобы водопровод находился на положенной глубине. Эти значения есть на специальных картах, разработанных еще в Советском Союзе. Однако стандартно копают на глубину порядка 1,8 м.

Некоторые считают, что трубы можно проложить буквально на поверхности, если обеспечить соответствующий подогрев. Не стоит прислушиваться и экономить на земляных работах

Читайте также  Самостоятельная чистка дренажа кондиционера

Вода не замерзнет, но до того момента, пока неожиданно не отключат электроэнергию, что случается довольно часто, особенно в плохую погоду с сильным ветром. А если еще и хозяев не будет дома, чтобы успеть отключить либо слить жидкость, вся система придет в негодность буквально за пару часов. Даже если трубопровод и не прорвет, наладить подачу воды будет довольно проблематично.

Также важным моментом является обустройство кессона, который защищает скважину от проникновения различного мусора, талых вод и замерзания. Представляет собой своеобразную камеру в форме цилиндра либо прямоугольника, находящуюся непосредственно в земле. В кессоне также происходит соединение труб, размещается запорная арматура. А в случае необходимости производится плановый осмотр и ремонт. Поэтому и места там должно хватать хотя бы для относительно свободного передвижения одного человека с инструментами. Что касается материала, то кессон делаются из:

  • пластика;
  • металла;
  • красного кирпича.

Соединение труб

Что касается укладки труб в траншеи, то изделия могут быть из полипропилена, полиэтилена либо легированной стали. Если применять пластиковые трубы, то заранее нужно позаботиться о кирпичном либо же бетонном желобе, размещенном на песчаной подушке. Это позволит избежать воздействия морозного пучения, а также лишит возможности повредить конструкцию различным грызунам. Если применяются металлические элементы, то они должны быть с антикоррозионной обработкой.

Иногда предусматривается клапанная развязка. Например, она необходима в случаях, если к скважине идет подключение еще одного водопровода (для другого дома, хозпостроек). На вводе в жилище трубопровод требует обязательного утепления. Также его нужно обустроить специальной гильзой в месте, где он проходит через фундамент либо стену.

Правильно сделать скважину в частном доме вполне можно и самостоятельно. То есть выкопать траншеи, сделать кессон и уложить трубы сможет практически любой, кто хотя бы обладает минимальными познаниями. Это позволит значительно сэкономить бюджет.

Подача воды из скважины

В завершение проводится проверка: нужно испытать магистраль под давлением, которое в 2 раза превышает рабочий показатель. Это позволит выявить возможные нарушения и дефекты и своевременно обратить на них внимание.

После приступают непосредственно к установке технологического оборудования. В зависимости от системы, могут предусматриваться 1−2 накопительных резервуара, станции повышения показателей давления, фильтры, редуктор. Сюда же входит запорная арматура и другие элементы, необходимые для качественного функционирования водопровода.

Принцип работы скважины и их виды

Вода – источник жизни, и без нее не возможно существование человека. И если в городских условиях вопрос водоснабжения решается за счет коммунальных служб, то на дачах приходится обеспечивать дом водой самостоятельно.

Самый оптимальный вариант – это питьевая скважина. Тем более что принцип работы скважины довольно прост – для ее работы требуется не так много оборудования. А на выходе поступает чистая питьевая вода, гораздо лучшая по качеству, чем обычная водопроводная.

Принцип работы скважин

Сама по себе, схема скважины на воду довольно проста. Фактически, это отверстие в земле, которое доходит до водоносного слоя. Стенки отверстия в обязательном порядке укрепляются обсадной трубой – иначе произойдет обрушение грунта.

На нижнем крае трубы устанавливается фильтр грубой очистки. Чаще всего это перфорация на самой трубе и металлическая сетка.

Сам же принцип работы скважины на воду, такой:

  • из водоносного слоя вода поступает в обсадную трубу через фильтр;
  • при помощи специального насоса она подается наверх;
  • в дальнейшем происходит ее распределение по системе водопровода.

Основные характеристики скважины под воду:

  • глубина – в зависимости от типа, может достигать до 200 метров;
  • диаметр – определяется типом используемого насоса, чаще всего внутренний диаметр обсадной трубы равен 110 мм;
  • дебит – это показатель производительности источника, он определяет, сколько воды он дает за определенный промежуток времени.

Естественно, что схема, как устроена скважина для питьевой воды может усложняться и меняться в зависимости от используемого оборудования. Однако сам принцип остается неизменен.

Используемое оборудование

Чтобы скважина нормально функционировала, ее необходимо правильно обустроить.

Обычно, для этого используются такие элементы:

  • обсадная труба – бывает из металла, пластика или асбеста. Ее основная задача, это защита от обрушения стенок;
  • кессон – это приямок возле обсадной трубы. Делается из пластика, металла, бетона или кирпича. Он защищает скважину от промерзания, а также служит местом для установки всего необходимого оборудования. Он устанавливается ниже уровня грунта, утепляется и засыпается землей;
  • погружной насос – устройство для выкачивания воды и подачи ее в систему водопровода;
  • оголовок – служит для герметизации верхней части скважины под воду. На рынке существуют модели из пластика, стали и чугуна. Еще одна функция оголовка – это подвешивание навесного оборудования. Например, стальные крышки, способны выдержать вес до 500 кг;
  • гидроаккумулятор – накопительный бак, который служит для выравнивания давления в системе, защищает оборудование от гидроударов и препятствует слишком частому включению погружного насоса.

Помимо этого, применяется наружная система фильтрации – она подбирается на основании химического анализа воды и будет индивидуальна для каждого источника.

Типы скважин

Существует три основных типа:

  1. Артезианская.
  2. Скважина на песок.
  3. Абиссинский колодец.

Они отличаются глубиной и технологией бурения.

Артезианская

Принцип бурения скважин на воду артезианского типа заключается в применении специальных буровых установок, т.к. пройти вручную их не получится. Это обусловлено, во-первых, глубиной скважины – она будет в пределах от 50 до 200 метров, а во-вторых, прочностью грунта. Известняковые пласты пройти довольно тяжело даже обладая специальным оборудованием. Ну а кроме того, бурение на таких глубинах сопряжено со многими трудностями и нюансами, которые предполагают обладание соответствующим опытом.

Плюсы артезианских источников:

  • у них длительный срок службы, обычно он составляет до 50 лет;
  • у артезианских источников большой дебет, в среднем, он составляет около 10 м3 в час. Поэтому их можно использовать для обеспечения водоснабжением дачных кооперативов или частных домов с большим количеством точек потребления;
  • благодаря тому, что водоносные слои расположены на большой глубине, в них не проникает загрязнение с поверхности, а это положительно влияет на качество жидкости.

Однако у них есть и минусы:

  • стоимость работ будет однозначно высокой;
  • требуется согласование и разрешение соответствующих органов;
  • артезианскую скважину для воды не получится сделать самостоятельно.

На фото можно увидеть, как выглядит артезианский источник:

Конструкция артезианской скважины

Кроме того, для артезианских источников характерна высокая минерализация воды. Поэтому перед вводом в дом, приходится устанавливать различные системы фильтрации. Например, для очистки от высокого содержания железа.

Скважина на песок

Довольно распространенный вид среди частных домовладельцев. Это обусловлено в первую очередь малой глубиной требуемого отверстия. Обычно, она составляет до 50 метров, а чаще гораздо меньше – в пределах 30м. Поэтому у дачников есть прекрасная возможность пробурить ее самому, ведь для этих целей подойдет самодельная буровая установка. А свое название этот вид получил, потому что берет воду из песчаных слоев.

  • все работы проводятся быстро, причем их можно сделать самостоятельно;
  • низкая конечная стоимость.
  • малая глубина отверстия с одной стороны облегчает проведение работ, а с другой ухудшает качество воды. Происходит это от того, что в подземные слои могут проникать загрязнения с поверхности, т.к. они попросту не успевают отфильтровываться;
  • могут возникнуть сложности с выбором подходящего места – в радиусе 20м не должно быть никаких источников загрязнений. Но, это величина, закрепленная в нормативных актах, на практике, желательно получить консультацию у геолога;
  • чаще всего, полученная вода относится к технической, поэтому требуются системы фильтрации. Впрочем, точный ответ сможет дать только лабораторный анализ;
  • вода, залегающая на малых глубинах, не отличается стабильностью – есть риск, что она может просто уйти.

На фото скважина на песок в разрезе:

Скважина на песок

Еще один момент – продолжительность жизни источника составляет до 15 лет. Но, несмотря на свои недостатки – это отличный вариант для дачников, которые не постоянно проживают в загородном доме. Тем более, если основное назначение это полив сада и огорода.

Абиссинский колодец

Еще одно название этого варианта – игла. Такое название не случайно, ведь принцип бурения скважин на воду абиссинского типа сводится к забиванию в землю тонкой трубы с заостренным наконечником.

Чаще всего такие колодцы делаются глубиной до 10 метров. Это обусловлено тем, что для выкачки воды используются поверхностные насосы, а они имеют ограничение по максимальной глубине подъема.

Для устройства абиссинских колодцев важен и тип грунта – он делается на мягких и рыхлых почвах. Т.к. абиссинскую скважину на воду в каменистых грунтах, просто не получится пробить. В этом случае, придется использовать специальное оборудование для бурения.

За основу берутся металлические трубы диаметром до 2-х дюймов и длиной 1-2 метра. Самая первая часть снабжается острым наконечником, перфорацией для притока воды и сетчатым фильтром.

Схема абиссинской скважины

Достоинства источников абиссинского типа:

  • все работы могут проводиться самостоятельно без привлечения спецтехники;
  • не требуется больших финансовых затрат;
  • большой срок службы – он работает вплоть до 30-ти лет;
  • не занимает много место, колодец можно без проблем разместить где угодно.
  • малая производительность – в среднем это 1-2 кубических метра в час;
  • из-за малой глубины, производительность будет меняться в зависимости от климатических условий. Например, летом в жаркую погоду она уменьшится;
  • подходит только для мягких почв.

Для изготовления применяются два метода:

  1. Забивной.
  2. Бурение.

Второй вариант предпочтительнее, т.к. труба может элементарно наткнуться на камень – и забивание придется начинать сначала в другом месте. Для бурения подойдет обычный шнековый бур с дополнительными буровыми штангами. Это самый простой вариант, который без проблем реализуется своими силами.

Таким образом, для частного дома существует несколько вариантов скважин для обеспечения водой. Ее тип нужно выбирать исходя из индивидуальных потребностей и конкретных условий грунта.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: