Водозаборная скважина — главный и часто единственный источник воды на приусадебных участках, строительных и других объектах. Это современная альтернатива колодцу. В геологии скважина — это любая выработка, длина которой существенно превышает ее диаметр.
Водоносные слои
Чтобы понять принцип работы скважины, нужно знать, что такое водоносные слои.
Подземные воды накапливаются в горных породах: песке, глине, камне. Порода, достаточно насыщенная водой в жидком (не замерзшем) состоянии, называется водоносным горизонтом. Из этих горизонтов и добывается вода.
Задача бурильщика — пробурить канал так, чтобы затронуть водоносный слой. Под действием пластового давления вода поднимется, и ее можно будет выкачать насосом. Эти особенности строения почвы обусловили скорость, с которой водяные скважины вытеснили традиционный колодец.
Преимущества бурения состоят в следующем:
- Возможность быстро проходить большую глубину.
- Высокая производительность — чем больше глубина, тем выше давление, тем быстрее восстанавливается уровень в заборной трубе.
- Безопасность — меньше риск деформации ствола шахты при попадании на плывун или подземный поток.
Поиски воды на участке
Первая задача, которую необходимо решить перед устройством скважины, — поиск места, где водоносный слой находится на оптимальной глубине к поверхности. Если он будет слишком глубоко, это увеличит расходы. Слишком близко — возникнет риск загрязнения поверхностными грунтовыми водами.
Слой, залегающий на глубине до 9 м, называют верховодкой. До этого слоя легко добраться, он хорошо насыщен водой, однако так же легко он впитывает загрязнения.
Если у соседей есть проблемы с изоляцией выгребной ямы, септика, навозохранилища или поблизости расположена свалка, все вредные примеси с высокой долей вероятности окажутся в скважине. Поэтому верховодку рекомендуют использовать только для технических нужд. Пить ее не стоит даже после кипячения из-за риска содержания тяжелых металлов и других опасных элементов.
Оптимальная глубина — 9-15 м. Вода здесь достаточно чистая, так как успевает пройти естественную фильтрацию, а затраты на бурение и обслуживание скважины не слишком велики. Самая чистая вода залегает на глубине свыше 30 м. Но такая скважина (их называют артезианскими) дорога в создании и обслуживании, поэтому их используют редко.
Специалисты считают наиболее надежным способом поиска воды разведывательное бурение. Для этого делают небольшое отверстие на глубину 10-12 м, и, если место выбрано верно, устраивают на этом месте скважину. Этот способ работает только для мягких грунтов.
По горшку
Один из старейших методов основан на способности глины впитывать влагу. Хорошо просушенные горшки ставили на землю в разных местах и смотрели, запотеют ли за ночь.
Когда появилась возможность более-менее точно взвесить предмет, горшки стали закапывать и смотреть, насколько они потяжелели, впитав воду. Этот же прием работает с любой глиняной посудой и даже с кирпичами.
Еще один способ определить влажность почвы — растения-индикаторы. Над водотоками плохо растут березы и хвойные деревья. Это традиционные методы, но они подходят для приблизительного определения места бурения, в том числе разведывательного.
Устройство водозаборных сооружений
При внешней простоте конструкция скважины на воду включает в себя ряд важных элементов, от качества исполнения которых зависит чистота воды и работа всей системы. Лучше предварительно сделать схему скважины.
Пробивка скважины
Варианты пробивки:
- ручная;
- машинная.
В первом случае над предполагаемым местоположением устанавливают треногу высотой 4-5 м с блоком, в котором протянута веревка. Обсадную трубу заглубляют в землю строго перпендикулярно на глубину 50-70 см. К веревке крепится цилиндрический сосуд (желонка) для пробивания и выемки грунта.
Под действием собственного веса желонка падает и заполняется грунтом, извлекаемым после подъема. Важно так установить оборудование, чтобы желонка опускалась точно в пределах обсадной трубы. По мере выемки грунта обсадная труба будет опускаться, углубляя будущий ствол скважины.
Также существуют варианты с использованием ручного шнекового бура.
Труба может быть металлической или пластиковой. Она не позволит стенкам осыпаться и предохранит воду от загрязнения.
Главное требование к материалам обсадки — прочность и устойчивость к воздействию воды.Стенки не должны ржаветь и вступать в любую другую реакцию с воздухом и водой. Также перед установкой трубы потребуется установить нижний фильтр.
Профессиональная техника работает с применением буровых или шнековых колонн. Она обеспечивает высокую скорость и качество, но требует много места для подъезда и установки.
Торцевой гравийный фильтр
После того как отверстие пробурено, необходимо защитить место водозабора от песка и прочих мелких частиц. Для этого в обсадную трубу засыпают 2 ведра гравийной смеси мелкой и средней фракций. Рекомендуется несколько раз приподнять и опустить трубу, чтобы смесь равномерно распределилась.
Гидрозатвор
Воду необходимо защищать от грязи как снизу, так и сверху. Чтобы к месту водозабора не попали талая и дождевая вода, участок вокруг обсадки изолируется. Для этого необходимо выкопать вокруг трубы воронку глубиной около 1 м и такого же диаметра.
Воронку заполнить смесью из глины и фибровой стружки (или другой армирующей добавки). Сверху укрыть пленкой и оставить на неделю. После высыхания скважина будет надежно изолирована.
Нижний фильтр
Еще одна мера защиты от механических примесей — фильтр, устанавливаемый на нижнем конце обсадной трубы. В стенках просверливаются отверстия (можно сразу взять перфорированную трубу), снаружи наматывается сетка или проволока.
Это простой и надежный способ задержки песка, частиц известняка и глины, который прослужит несколько десятков лет.
Выбор насоса
Многие пренебрегают выбором насоса, считая, что главное — это правильно выбрать место водозабора и обустроить его. Однако достоинства профессионально сделанной скважины может перечеркнуть неверно подобранный насос.
Рекомендуется использовать только центробежные насосы. Вибрационные надежнее, дольше служат, однако из-за вибрации скважина быстрее заполняется песком и может потребовать внепланового обслуживания.
Дополнительное оборудование
Дополнительное оборудование устанавливается для:
- защиты насоса (поплавковая система или датчики протока, отключающие оборудование при понижении уровня воды);
- поддержания водяного столба в трубе (запорный клапан);
- повышения качества воды (различные фильтры, чаще всего механической очистки).
Виды водозаборных устройств
Виды водозаборных устройств бывают:
- Разведочные. Пробные скважины глубиной до 10 м. Чаще всего преобразуются в полноценные при наличии водоносного слоя.
- Фильтровые стволы на песок. К этому типу относится большинство водозаборных скважин. Доступные по цене и сравнительно простые в устройстве, они отличаются небольшой производительностью (до 1 м³ в час), но на среднестатистическом дачном участке этого достаточно.
- Артезианские, они же — на известняк. Их преимущество основано на том, что известняк отлично фильтрует вредные примеси и бактерии. Глубина залегания этого слоя — от 30 м, но высокая производительность и чистота воды окупают высокие затраты.
Существует множество решений по поиску и добыче воды на разных типах почвы, среди которых специалист выберет оптимальный.
Leave a Comment