Артезианская скважина

Какая конструкция считается артезианской

Каждый раз, как только на участке сооружается скважина, выбирается ее глубина:

Обычная скважина на песок может достигать 15 м.
Этот тип конструкции не считается артезианским источником.
Глубина артезианских скважин начинается от 20-25 м и заканчивается 500 м.

По этой причине самостоятельное бурение конструкции становится невозможным.

Как бурят артезианскую скважину

Сооружение представляет собой довольно сложный процесс. Подробнее о проведение работ:

Изначально нужно определить на какой глубине расположено подземное озеро с артезианской водой.
Для этого проводят геодезию местности.
По ее результатам станет понятно, где именно вода находится ближе к поверхности грунта и какой ее дебет в источнике.

Проводится бурение при помощи:

Буровых установок, которыми изначально на определенную глубину бурится конструкция.
Затем используют автомобили, которые имеют автоматические буры с наращиванием до 350 м.
Сразу подготавливаются трубы с фильтрами(см.Фильтры для воды), так как вода под большим давлением выйдет на поверхность и если не установить трубы вовремя, то грунт размокнет, и конструкция начнет разрушаться.
После этого уже практически на поверхности делается разводка труб для подачи воды в дом и прочее.
Фильтра устанавливаются на выходе воды из источника и на трубах системы водоснабжения.

Весь процесс бурения артезианской скважины можно посмотреть на видео в этой статье.

moikolodets.ru

Схема устройства

При выборе подходящей конструкции артезианской скважины следует изучить тип грунта на участке. Согласно этой характеристике системы делят на несколько видов:

стандартная (или однотрубная);
двойная (с применением двух труб);
телескопическая (в этом случае используются 3 вида труб);
система, оснащенная кондуктором.

Вариант 1: однотрубная конструкция

Такую схему установки часто называют типовой. Устройство артезианской скважины в этом случае максимально простое, однако требования к грунту более жесткие

Важно, чтобы в известняковом слое не было прослоек песка и глины

В ходе установки металлическая обсадная колонна доводится только до верхнего слоя известняка. Диаметр трубы может варьироваться в пределах 133-159 мм. После этого в слое горизонта бурят отверстие, выходящее в слой артезианской воды. Диаметр отверстия меньше диаметра обсадки. В этом случае в слое известняка обсадная труба не требуется, так как разрушения маловероятны.

Вариант 2: двухтрубная система

При монтаже такой конструкции используют 2 вида обсадных колонн: пластиковую и металлическую. Колонну из металла погружают в почву до уровня известнякового горизонта. Внутрь нее вставляют другую трубу (из ПВХ). Ее диаметр должен незначительно отличаться от диаметра металлической обсадки в меньшую сторону. Пластиковая труба опускается ниже и только немного не доходит до водоносного слоя.

Вариант 3: телескоп из трех труб

Использовать такую конструкцию рекомендуется на сложных почвах и неустойчивом грунте. Телескоп состоит из двух или трех обсадных труб, благодаря чему повышается прочность скважины и ее срок службы.

Выполняют ее следующим образом:

В подготовленную скважину вставляют наиболее широкую металлическую трубу. Она доходит до слоя валунов.
В широкую обсадку помещают еще одну металлическую трубу, диаметр которой немного меньше. Она проходит глубже и достигает слоя известняка.
Третья труба (из пластика) используется в том случае, если в верхнем известняковом горизонте присутствуют прослойки песка или глины. Эта обсадка вставляется во вторую и опускается еще ниже (до уровня воды).

Вариант 4: конструкция с кондуктором

Такую схему специалисты советуют применять в тех случаях, когда в верхнем слое почвы присутствуют плывуны. Кондуктор представляет собой трубу большего размера, чем основная обсадка. Эта деталь устанавливается в верхних слоях грунта и призвана защищать главную конструкцию от повышенного давления. Например, при диаметре обсадной трубы 125 мм диаметр кондуктора может составлять около 160 мм. Установку кондуктора можно совместить с монтажом кессона.

Схема устройства артезианской скважины

Выбор конструкции для скважины зависит от геологического разреза. Для большинства участков в Подмосковье подходит однотрубная конструкция с диаметром 125 мм. На сложных грунтах может потребоваться монтаж конструкции с дополнительной защитой.

Какая схема устройства подходит для конкретной скважины, определяет инженер. В «Аквалюкс+» вы можете оставить заявку на бесплатную консультацию инженера. Специалист приедет на любой участок в пределах Московской области.

Вариант №1 — Однотрубная колонна

Конструкция состоит из колонны одного диаметра. Одним концом она опирается на породу, другой конец возвышается над землей. На самом нижнем участке присутствует открытый фрагмент или находится труба меньшего диаметра.

Устанавливать однотрубную колонну можно на благоприятных грунтах. На участке не должно быть слоев, которые значительно осложняют работу. К таким слоям относятся сыпучие грунты, твердые скалистые породы, окремненный известняк.

Артезианский горизонт должен являться напорным. В составе породы не должны присутствовать примеси глины и песка. В Подмосковье уровень залегания воды не имеет значения. Для установки обсадной колонны лучше всего подходят трубы нПВХ 125 мм.

Рисунок 2: Обсадная труба нПВХ

Вариант №2 — Двойная обсадная колонна

В двухтрубной колонне внешняя труба состоит из металла (133 мм или 159 мм), внутренняя — из пластика (117 мм или 125 мм). Двойная конструкция монтируется на сложных грунтах, где колонна будет испытывать сильные нагрузки. Также двойная колонна устанавливается, когда в породе есть примеси песка и глины.

Металлическая колонна обеспечивает прочность конструкции. А пластиковая колонна безопасна для питьевой воды. Металл не контактирует с водой и не загрязняет ее ржавчиной. Единственным недостатком двухтрубной колонны является высокая цена монтажа.

Рисунок 3: Двойная обсадная колонна.

Вариант №3 — Колонна с установкой кондуктора

Кондуктор — это короткая стальная труба, которая ставится на сложном участке ствола. Зачастую кондуктор монтируется при прохождении через сыпучие породы или насыпной разнородный грунт. Диаметр кондуктора больше диаметра основного ствола. Установка кондуктора дает возможность сэкономить и не монтировать двойную колонну.

Вариант №4 — Телескопическая конструкция

Телескопическая конструкция монтируется на сложных грунтах. При работе используются трубы различного диаметра. Чем глубже погружается буровая машина, тем меньше становится диаметр обсадной колонны. Самая глубокая часть ствола остается открытой, или на ней устанавливается самый с перфорацией.

Какое оборудование нужно для обустройства конструкции ↑

Для обустройства артезианской скважины своими руками понадобятся:

водоподъемное оборудование;
оголовок;
гидробак;
дополнительное оборудование для контроля давления, уровня, расхода воды;
защита от промерзания: приямок, кессон или адаптер.

При покупке погружного насоса важно правильно рассчитать необходимую мощность. Модель подбирают по производительности и диаметру. На этом оборудовании нельзя экономить, т.к

от него зависит работоспособность всей системы водоснабжения участка

На этом оборудовании нельзя экономить, т.к. от него зависит работоспособность всей системы водоснабжения участка.

Наилучший вариант – модель в высокопрочном герметичном корпусе, оснащенная датчиками, фильтрующими узлами, автоматикой. Что касается торговых марок, то особого внимания заслуживает водоподъемное оборудование Grundfos.

Обычно погружной насос устанавливают на высоте примерно 1-1.5 м от дна гидротехнического сооружения, однако в артезианской скважине он может быть расположен гораздо выше, т.к. напорные воды поднимаются над горизонтом.

Рассчитывать глубину погружения для артезианского источника следует исходя из показателей статического и динамического уровней воды.

Чтобы сохранить артезианскую воду кристально чистой, эксплуатационную трубу необходимо защитить от попадания мусора, поверхностных вод и других неблагоприятных факторов окружающей среды. Этот элемент конструкции используют для надежного крепления троса погружного насоса.

Оголовок состоит из крышки, фиксаторов, карабина, фланца и уплотнителя. Модели промышленного производства не нужно приваривать к обсадной трубе, их крепят с помощью болтов, которые прижимают крышку к уплотнителю, обеспечивая таким образом полную герметизацию устья скважины. Особенности монтажа самодельных оголовков зависят от конструкции устройств.

Гидроаккумулятор – важный узел автономной системы водоснабжения. Он необходим для обеспечения нормальной работы водопровода, защиты насоса от постоянного включения-выключения и предотвращения гидроударов. Аккумулятор представляет собой бак для воды, дополнительно оснащенный датчиками давления и автоматикой.

Когда включается насос, вода сначала поступает в бак, а из него подается на точки водоразбора. Уровни воды, при которых включается и выключается насос, можно регулировать с помощью датчиков давления. В продаже есть гидробаки вместительностью от 10 и до 1000 л. Каждый владелец скважины может выбрать модель, которая лучше всего подойдет для его системы.

Скважину нужно защитить от промерзания. Для этих целей можно сделать приямок, установить кессон, адаптер. Традиционный вариант – приямок. Он представляет собой небольшой котлован, стенки которого укреплены с помощью бетона или кирпичной кладки. Сверху конструкцию закрывают тяжелой крышкой с люком. В приямке нежелательно устанавливать какое-либо оборудование, т.к. даже при хорошей гидроизоляции стенки все равно пропускают влагу, конструкция не герметична.

Более современный и технологичный аналог приямка – кессон. Эту конструкцию лучше приобрести в специализированном магазине. Кессоны промышленного производства заранее рассчитаны на размещение в них всего необходимого оборудования. Пластиковые модели хорошо утеплены и герметичны. Металлические кессоны часто нуждаются в дополнительном утеплении.

Для однотрубной артезианской скважины подойдет вариант обустройства с помощью pitless-адаптера. В этом случае функцию защитного сооружения выполняет сама обсадная труба. Адаптер можно устанавливать только в том случае, если колонна выполнена из металла. С эксплуатацией пластиковой трубы бывают серьезные трудности, а срок службы конструкции может оказаться недолгим.

Конструктивные особенности

Конструктивно водяная скважина состоит из ствола, представляющего обсадную трубу, заглублённую до водоносных слоёв грунта. Снизу в стенках трубы проделываются отверстия для проникновения воды внутрь скважины. Снаружи отверстия затягиваются фильтрами во избежание попадания с током воды песка и иных механических загрязнителей.

Для извлечения воды на поверхность применяются различные водоподъёмные приспособления:

Ручные насосы.
Электрические погружные насосы.
Электрические поверхностные насосы.
Автоматизированные насосные станции.

Основные компоненты

Разберём подробнее схему скважины: устройство и назначение основных компонентов, принципы их действия, выдвигаемые к ним требования. В качестве основных компонентов водной скважины выступают обсадная труба и фильтр.

Обустройство скважины после бурения подразумевает обсадку её трубами, с установленными сетчатыми фильтрами. После обсадки скважину следует прокачать, и после этого она считается введённой в эксплуатацию.

Общие особенности конструкции всех скважин приблизительно одинаковы. Схема скважины на воду выглядит так:

Отверстие, пробуренное в грунте.
Стенки отверстия укрепляются обсадными трубами. Одновременно они служат для предотвращения попадания в ствол скважины загрязнённой воды из верхних слоёв почвы – так называемой верховодки. Порой скважины, пробуренные в скальных породах, обходятся без обсадных труб.
Забой, нижняя проперфорированная часть трубы, должен располагаться в толще водоносного горизонта. Это основной принцип работы скважины. Если забой не достигнет водоносного пласта, либо проскочит его, она не будет функционировать.
В неглубоких скважинах, где велика вероятность попадания внутрь скважины песка, обязательно следует устанавливать фильтрующие приспособления. Обойтись без фильтра можно только при заборе воды из глубинных артезианских скважин. Фильтры бывают внешними, прикреплёнными снаружи обсадной трубы, либо внутренними, крепящимися непосредственно к водозаборному шлангу насоса.
На верхнюю оконечность обсадных труб устанавливается защитный оголовок. Он предотвращает попадание в скважину осадков, а также грязи и пыли через верхнюю горловину.

Обсадная труба

Обсадные трубы изготавливают из стали или полимеров. При неглубоком расположении водоносного слоя в обустройстве скважины применяют одну трубу. Но, если длины одной трубы не хватает, чтобы достать до воды, приходится стыковать друг с другом несколько труб. Для этого на краях труб нарезают резьбу, и соединяют их с помощью муфт. Другой вариант соединения – при посредстве электросварки.

Если диаметр бура, используемого для пробивки скважины, не превышает диаметр обсадных труб, то использовать для стыковки муфты не рекомендуется. Выступая за габариты трубы, муфта будет создавать препятствия для её погружения.

По этой же причине не следует делать чрезмерно толстые швы при сварочном соединении. Оба варианта труб – полимерные и стальные, – имеют свои преимущества и свои недостатки. Так, пластик более устойчив к воздействию коррозии, а металл – более стоек к механическим нагрузкам.

Фильтрация

В некоторых случаях используют сильные стороны обоих вариантов: внешняя обсадная труба делается стальной, а внутрь её, в виде вкладыша, вставляется пластиковая. Снизу первая погружаемая труба перфорируется.

Для этого, начиная с нижнего торца, на протяжении полутора-двух метров, в ней делают небольшие отверстия. Диаметр их не должен превышать сантиметра, а расстояние между ними 2-3см. Сквозь данную перфорацию вода проникает внутрь трубы, откуда перекачивается наверх с помощью насоса.

Защитный фильтр надевается на перфорированную часть обсадной трубы. Он исполняет защитную роль, предотвращая попадание песка внутрь скважины вместе с водой. Изготавливается фильтр из мелкоячеистой сетки, натягиваемой на трубу.

При необходимости сетка наматывается в несколько слоёв. Также, вместо сетки можно использовать проволоку из не окисляющихся материалов. Её наматывают поверх перфорации плотными мотками. В некоторых случаях для очистки воды используются погружной фильтр, являющийся отдельным приспособлением, надеваемым на шланг водяного насоса.

Устройство артезианской скважины

Существует несколько вариантов устройства артезианских скважин. Их особенности зависят от следующих факторов:

требуемой производительности – объема воды, который может дать скважина (м3/час).

Этот показатель зависит от технических характеристик насосного оборудования и диаметра обсадных труб;

геологических характеристик местности;
диаметра обсадных труб – максимального начального диаметра трубы, доходящей до водоносного горизонта;
габаритных размеров насосного оборудования. Основным размером насоса является его диаметр.

Для скважин производительностью до пяти кубических метров в час обычно используются насосы диаметром 100 мм. При производительности до 3 м3/час достаточно будет насоса диаметром 75 мм.

Первые артезианские скважины

Артезианские скважины давно существуют в самых разных странах, однако получили свое название в честь провинции Артуа (лат. Artesium) на севере Франции. Там, в 1126 году, впервые в западной Европе, был построен артезианский колодец, в котором вода сама поднималась на поверхность.

В начале 19 века — это явление было описано во французской специальной литературе, в дальнейшем название закрепилось и напорные воды называют артезианскими.

В некоторых источниках утверждается, что это первое зарегистрированное упоминание самоизливающейся скважины, однако, скорее всего это не так, артезианские скважины существовали ещё в древнем Китае и Египте.

Положительные и отрицательные характеристики колодцев артезианских

Помимо чистоты воды, подаваемой из артезианской скважины, показанной для бытовых и прочих нужд практически без очистки, есть масса других плюсов:

Производительность. Артезианская скважина на воду характеризуется высочайшей производительностью, доходящей до трех кубов в час. Достигается подобное тем, что артскважина находится между известняковыми слоями, имеющими хороший дебет. Наличие множества слоев означает, что поток будет подаваться непрерывно и давление всегда останется устойчивым:
- подача остается неизменной при долгой работе насоса;
- заявленная производительность артезианских скважин позволяет одновременно открывать дома до 5 кранов;
- одинаковая производительность в любое время года, вне зависимости от агрессивности окружающей среды.

Отменное качество. Просматривая фото артезианской скважины в разрезе, нельзя не заметить того, что вода в ней действительно чистая. Такое качество обуславливается следующими условиями:
- полная недоступность для всех и любых внешних загрязнителей;
- благодаря тому, что глубина достигает нескольких сот метров, гарантируется защищенность от пестицидов, проникающих в верхние слои почвогрунта;
- никаких стоков канализации, отходов и прочего – устройство артезианской скважины, как видно на фото, абсолютно блокирует любые посторонние примеси в чистый водный поток.
Огромный срок безупречной эксплуатации. Обустройство конструкции возможно разными способами, но каждый из них отличается длительностью работы:
- с обсадной трубой из металла более 30 лет;
- использование двухтрубной конструкции позволяет продлить работу артезианских скважин до 50 лет.

Такой эксплуатационный период является одним из самых длительных, хотя тут все зависит от глубины, схемы обустройства и типа конкретной местности.

БК 1хБет выпустила приложение, теперь уже официально скачать 1xBet на Андроид можно перейдя по активной ссылке бесплатно и без каких либо регистраций.

Но при всех достоинствах, артезианская скважина имеет некоторые недостатки. Хотя ими можно пренебречь, особенно, если местность не располагает к пробиванию обычного колодца. Минусы артскважин:

Повышенный уровень минерализации водного потока. В целом, показатель считается полезным, но иногда колодец на особенной глубине может выдавать поток, чрезмерно обогащенный солями железа, марганца, фтора, а также известняк придает повышенную жесткость. Поэтому, схема обустройства колодца обязательно включает специальный фильтр, как показано на фото.
Повышенная стоимость бурильных работ. Цена на устройство артезианской скважины складывается из следующих составляющих:
- получение разрешительных документов;
- проектные работы;
- необходимость специальной техники и услуг специалистов;
- правильное обустройство колодца;
- повышенный расход материалов в сравнении с другими скважинами.

Монтажные работы

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

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.

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.

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.

Технология бурения артезианской скважины на воду

При заказе бурения артезианской скважины желательно проконтролировать весь процесс бурения от начала до конца, чтобы понимать, что делают бурильщики, и не мухлюют ли они, упрощая себе работу. Данная статья призвана дать понять владельцу земельного участка технологию бурения артезианских скважин на воду (на известняк), чтобы правильно принять работу у буровиков и не потратить деньги впустую.

Технология бурения артезианской скважины на воду включает 3 этапа:

Разрушение породы.
Удаление породы из скважины.
Обустройство стенок скважины обсадными трубами.

Для бурения скважин используются передвижные буровые установки на базе грузовых автомобилей МАЗ, ЗИЛ и КамАЗ (импортные буровые установки базируются еще и на гусеничных машинах для труднопроходимой местности). Способ бурения называется роторным, поскольку для вращения долот используется ротор на буровой установке.

В качестве бурильного инструмента используется шарошечное долото разных диаметров. Транспортировка пробуренных пород н поверхность осуществляется с помощью специального раствора, поступающего в скважину через буровую штангу.

Верхние породы бурятся крупным долотом (неизвестно, придется использовать одну, две или даже три трубы для обсадки артезианской скважины, а чтобы поместить их одну в другую, нужен больший диаметр бурения, поэтому сначала бурят большим долотом).

В процессе вынимания пород грунта буровик должен фиксировать изменения породы в буровой журнал.

При прохождении неустойчивых пород для промывания скважины применяют глинистый раствор. Если бурение начинается сразу с глинистых слоев, то раствор сам по себе получится глинистым. Чтобы сделать глинистый раствор искусственно, используют бентонитовую глину (иногда с небольшим добавлением цемента).

Когда бур дойдет до твердого известняка, бурение на время прекращают и оборудуют скважину обсадной трубой наибольшего диаметра для защиты от осыпания стенок скважины и проникновения внутрь поверхностных вод из вышележащих слоев грунта.

В зависимости от типов грунта может использоваться до трех обсадных труб для обустройства артезианской скважины (например, если в твердой породе известняка присутствуют глинистые жилы). Конструкцию из трех обсадных труб называют телескопической.

После обсаживания скважины до известняка в обсадной трубе известняк бурится долотом меньшего диаметра (в этом процессе известняк промывается чистой водой, чтобы грязный раствор не попал в чистый водоносный слой по завершении бурения). Затем в пробуренное отверстие опускается эксплуатационная перфорированная труба. Трубы промываются до появления чистой воды.

Очень важным моментом при бурении артезианской скважины является изоляция нижних чистых слоев воды от верхних. Для качественной изоляции применяется материал компактонит. Это гранулы сухой глины, которые при встрече с влажной средой разбухают в несколько раз, препятствуя проникновению влаги в скважину. Данный способ изоляции обоснованно дороже остальных. Перед заказом бурения обязательно уточните, какую изоляцию использует буровая фирма.

По завершении всех работ по бурению артезианской скважины буровики делают все необходимые замеры и проверяют скважину. Затем владельцу выдается паспорт, в котором указана глубина скважины, дебет, высота уровня воды и другие характеристики .

Трубы для артезианской скважины

Для артезианских скважин в качестве обсадных, как правило, используются стальные трубы, но сейчас становятся популярными и металлопластиковые трубы. Для соединения труб раньше использовали сварку, но она зарекомендовала себя как рискованный способ соединения. Поэтому сейчас производятся трубы с резьбовыми соединениями. В качестве эксплуатационных применяются трубы из пластика и его видов, а также стальные.