Для автономного водопостачання приватних будинків та підприємств промисловості необхідне окреме джерело води. Найчастіше вибирається водяна свердловина. Знаючи конструктивні характеристики різних типів джерел, основні компоненти та функціональні вузли, а також послідовність підключення обладнання можна створити свердловину під чисту воду самостійно.
Види свердловин та способи буріння
Свердловина – це джерело автономного водопостачання із забором рідини з підземних пластів
Поняття «свердловина» дуже широке. Воно означає не тільки споруду, яка застосовується для того, щоб постачати воду. Є й інші класи підземних шахт, що розподіляються за призначенням: для видобутку нафти, газу, корисних копалин, геологорозвідки, газифікації вугілля, вентиляції підземних будов. Існують свердловини під трубопроводи, розташовані паралельно поверхні. Для створення використовують метод ГНБ – горизонтально-спрямованого буріння.
У побуті шахти свердловин застосовують для отримання чистої води, а також для опалення, якщо до них підключають потужні теплові насоси.
Залежно від водного горизонту зводяться такі види свердловин:
- джерело, що пробивається до піщаних пластів на глибину від 10 до 30 метрів;
- абіссінська криниця;
- артезіанський водозабір.
У разі вода проходить між шарами вапняку: під час створення шахти пробурюють водоносний горизонт. Глибинний показник такого джерела – понад 40 м-коду.
Вид водозабірного пристрою визначає якість рідини, складність зведення та продуктивність гідроспоруди.
Відповідно до російського законодавства – ФЗ «Про надра» – пробивка свердловинної шахти та користування гідротехнічним об'єктом з першого водяного пласта можливі без реєстрації.
У цій категорії знаходяться не тільки водозабірні конструкції з верховодки, а й споруда на пісок, абіссинська криниця. Методи буріння для різних видів гідроспоруд розрізняються.
Абіссінська криниця
Конструкція свердловини відрізняється простотою, її можна зробити своїми руками. Вона підійде для маленького будиночка чи дачі. Підйом рідини здійснюється за допомогою ручного або наземного електронасоса через вузьку герметичну трубу з гострим кінцем, який виглядає як голка. У колодязь не проникають брудні стоки з верхівки, при цьому відсутня сильна мінералізація, оскільки шахта не надто глибока.
Мінусом вважається те, що споруда колодязя можлива на дачній або присадибній ділянці, де водоносний шар проходить не глибше 8–10 метрів.
Інакше напірне обладнання не зможе піднімати воду на поверхню. Проте така свердловина недорого коштує. Ціна готової конструкції, яку потрібно лише встановити, починається від 2500 рублів.
Облаштування забивної свердловини ведеться трьома способами:
- Штангове пробивання землі. Застосовується вузький прут арматури, який виготовлений із міцного металу. Їм наносяться сильні удари по хвостовику фільтра, доки той не дістанеться водоносної жили.
- Використання бабки. За принципом роботи цей варіант схожий на попередній. Але замість ударного інструменту в шурф опускається вантаж із отвором.
- Шнекове буріння. Для нього застосовується ручний гвинтовий бур. Це найпростіший, безпечніший і ефективніший метод пробурювання абіссинської криниці.Але процес ускладнюється тим, що висота ручного свердла не дозволяє досягати навіть верховодного горизонту. Після заглиблення на півтора метри штангу збільшують додатковими секціями.
При проведенні робіт потрібно бути максимально обережним: якщо голка напореться на камінь, станеться руйнація всієї конструкції.
Свердловина на пісок
Пробивається до водоносного шару, що під глиною в піщаному пласті. У конструкції використовуються пластикові обсадні труби діаметром від 125 мм.
Свердловинні шахти на пісок буряться за допомогою таких пристроїв:
- ручний садовий ямобур;
- механічний шнековий бур;
- бурильний пристрій, що працює на бензині;
- встановлення на автомобільному ходу.
Останній варіант відрізняється максимальною продуктивністю – для створення шахти потрібно лише три години.
Якщо грунт сильно кам'янистий, використовують спеціальне бурильне долото, як і під час створення шпурів під анкера чи вибухових робіт.
Для забезпечення нормальної якості води, що добувається, щоб її можна було пити, потрібні спеціальні фільтри грубого і тонкого очищення, знезалізнення. Без цього рідина краще використовувати лише для технічних потреб.
Плюсом такого варіанта водозабору є відсутність необхідності ліцензування та порівняно невисока вартість. Ціна питання – від 25 000 рублів.
Артезіанська свердловина
Так називають джерела, які можуть досягати 70-100 м у глибину, і надглибокі – більше 200 м. Вода з глибинних водозаборів набагато чистіша і придатна для пиття, але така гідрологічна споруда вимагає отримання ліцензії з присвоєнням певного коду та внесенням до спеціального класифікатора ОКОФ як нерухомого об'єкту.Для цього необхідно звертатись до керівництва місцевого відділу природокористування.
При виборі цього виду свердловин необхідно враховувати, скільки вони коштують. Сума виходить чималенькою. Щоб облаштувати стометрове артезіанське джерело під ключ із оформленням та будівельними роботами, доведеться викласти не менше 400000 рублів.
Важливо вибирати перевірену компанію, були випадки, що буровики обманювали клієнтів, влаштовуючи неякісну та недовговічну свердловину.
Щоб зробити артезіанську свердловину на ділянці використовують потужні бурові самохідні установки на базі КамАЗів. Якщо водний рівень вбирається у 100 метрів, можна використовувати малорозмірні бурові агрегати. Міні-установки мають невеликі габарити, мобільні і дозволяють пробурити шахту на ділянці зі складним рельєфом і великою кількістю будівель.
Як влаштована свердловина
Стандартна установка складається з обсадної труби, яка захищає стінки від обсипання, сітчастого фільтра, оголовка, герметизуючого гирла та магістралей водопроводу. Іноді їх обладнають кесонами чи адаптерами захисту водопідйомного устаткування.
Пристрої для забору води послідовно підключаються за схемою, що з'єднує наступні елементи:
- насосну станцію з електричним приводом;
- зворотний клапан;
- гідравлічний акумулятор або простий накопичувальний бак;
- реле тиску;
- фільтри тонкої очистки.
Схема свердловини на воду та принцип її роботи пов'язані. Рідина піднімається з водоносного шару, що просочується через фільтр усередину шахти. Включений насос направляє її по магістралі водопроводу до будинку через гідроакумулятор та установки, що фільтрують.
Для підйому води можуть використовуватись:
- занурювальні насоси;
- електровідцентрові установки – УЕЦН;
- штангові напірні станції – ШГН.
Не тільки насосне обладнання застосовується для видобутку рідини. При ерліфтному способі рідина рухається вгору під дією газу, що подається нагнітальним обладнанням трубну колону. Якщо підйом здійснюється за допомогою пластової енергії, такий метод називається фонтанним. Його зазвичай використовують для нафтовидобутку.
Перед тим як бурити свердловину, необхідно вирішити, навіщо вона потрібна: тільки для господарських потреб або для харчових та питних цілей. Потім слід розрахувати її дебіт за будь-якою відповідною формулою – їх у мережі дуже багато – або за допомогою онлайн-калькулятора. Далі складіть схематичний малюнок майбутньої системи водопостачання з урахуванням того, наскільки близько розташовані ґрунтові води. При проектуванні краще використовувати картинку у розрізі. Потім слід добре обміркувати, яке обладнання та матеріали необхідні, скласти кошторис.
Після буріння проводиться обв'язка свердловини, яка передбачає монтаж кесона, насоса, гідроакумулятора та інших вузлів.
Особливості експлуатації
Тривалість роботи свердловинної шахти без перебоїв залежить не тільки від правильно проведеного монтажу, а й від розумної експлуатації, що включає регулярне проведення профілактичних робіт у визначений термін:
- Щоденно перевіряють органолептичні якості рідини. Якщо вода стала каламутною або почала погано пахнути, знадобиться аналіз зразків в умовах лабораторії.
- Перевірку шахти гідроспорудження проводять раз на два роки.
- Фільтри обстежують, якщо треба, роблять чистку раз на три місяці.
Регулярність профілактичного огляду напірного пристрою повинна бути вказана у посібнику користувача.Але навіть якщо прилади працюють без проблем, їх треба перевіряти щонайменше раз на півроку. Іноді потрібно прокачувати свердловину для позбавлення від можливих забруднень. Визначення періодичності прокачування залежить від дебіту водозабору.
Результати профілактичних перевірок записуються у спеціальному журналі, обов'язково вказується дата. Ці записи використовують для виявлення потенційних неполадок.
Якщо гідроустановку загерметизовано, для перевірочних робіт використовують спеціальні пристрої – лубрикатори. Вони призначені для забезпечення спуску та підйому свердловинних приладів на кабелі або дроті без розгерметизації гирла свердловини.
Якщо споруда обладнається поряд з будинком, де передбачається цілорічне проживання, потрібно підготувати його до зимових морозів. Щоб не утворювалася крижана пробка в колоні обсадної, проводиться її утеплення до рівня промерзання землі. Потрібна також теплоізоляція кесонної ємності.
Правильне влаштування свердловини для води дозволить забезпечити живлющою вологою навіть великий котедж. При грамотній експлуатації та дотриманні заходів профілактики водозабір прослужить без ремонту не менше півстоліття.
Досвідченим садівникам та городникам відомо, наскільки важливо забезпечити ділянку водою. Адже від неї великою мірою залежить врожай, заради якого і влаштовувалась весняна посівна. Як вирішити проблему? Дуже багато хто замовляє сьогодні буріння свердловин на своїх ділянках, завдяки якому можна забезпечити себе якісною водою. Проте дуже важливо звертатися до професіоналів, бо результат залежить від відповідального підходу спеціалістів.Інакше вододобувна система даватиме збої, але в їх усунення будуть необхідні додаткові кошти.
Про те, які помилки найчастіше допускаються при облаштуванні вододобувних систем і як їх можна усунути, йтиметься трохи нижче? Спочатку ж зупинимося на теорії.
Артезіанські свердловини: типи та принцип їхньої дії
За своєю суттю конструкція не є нічого складного. Це труба із металу або пластику, яка впроваджується на глибину до джерела артезіанської води. Прототипом є колодязі, що користувалися колись популярністю. Вони схожі із сучасними трубами, єдине – мають ширший діаметр.
Однак на практиці все набагато складніше. Коли ви заплануєте нарешті пробурити свердловину на своїй дачі, перед вами постане багато запитань. Який діаметр труби вибрати? На яку глибину свердловину бурити, щоб мінімізувати витрати? Який матеріал кращий: метал чи пластик? Як позбавити воду від брудних ґрунтових вод та від домішок? Для відповіді на ці питання варто розібратися з типами свердловин.
- Абіссінська криниця. Це неглибока свердловина із металевої труби діаметром до 76 мм. Оснащується «витим» або «дірчастим» фільтром. Попадання поверхневих вод усувається за допомогою глиняного замку.
- Свердловина "на пісок". Представляє трубу із пластику або металу діаметром від 76 до 400 мм, яка впроваджується на глибину 2-го чи 3-го шару води. Забезпечується якісним фільтром від піску. Захист забезпечується глиняним замком або іншим гідроізолюючим матеріалом.
- Свердловина на вапняк. Схожа на попередню з відмінністю ще більшої глибини буріння.Дозволяє встановлювати простий фільтр, оскільки вапняк пропускає менше домішок.
- «Шахтний» колодязь. Свердловина невеликої глибини, що досягає діаметра 500 мм та більше. Обов'язкове встановлення фільтра, затвора та покриття, що захищає від опадів. Матеріалом виготовлення служать бетонні кільця або по-старому цегла, камінь і дерево.
Отже, можна дійти невтішного висновку, що труба, захисний замок і фільтр виступають базовими елементами свердловини будь-якого типу. Різновид визначається розмірами, матеріалом і конструкцією.
Також класифікація можлива і за способом викачування води:
- Ручний насос використовується в абіссінських колодязях, оскільки вони мають невеликий діаметр та глибину.
- Занурювальні свердловинні електронасоси застосовуються в глибоких свердловинах.
- Видобуток води з колодязів здійснюється за класичним принципом (відро та мотузка). Однак ніхто не забороняє встановити електропомпу.
Нарешті, можна розпочати розгляд найбільш популярних помилок облаштування свердловин на воду.
Помилка №1. Подача води
Ви запросили фахівців, які пробурили свердловину глибиною 17-18 м, встановили трубу 63 мм, потім прокачали та встановили поверхневу електропомпу. Кілька місяців все працювало чудово, проте раптом подача води насосом почала давати збої. Що могло статися?
Ймовірно, співробітники полінувались і не довели свердловину до потрібної глибини. У результаті згодом рівень води зменшився, і насос перестав справлятися із завданням. А через нешироку трубу використання занурювальних насосів виявилося неможливим.
Як усунути проблеми? Єдиний варіант – зробити оптимальний зовнішній ежектор з регульованою рециркуляцією, в результаті чого вода подаватиметься шляхом зменшення напору за помпою. Потрібно: кесон, викопаний на глибину 2-2,5 м, та насос з іншими елементами, які будуть розміщені у кесоні.
Як розумієте, проблема могла б і не з'явитися, якби співробітники використовували ширшу трубу, наприклад, 110 мм, і встановили занурювальний насос. Таким чином, роботу бурильників завжди потрібно ретельно контролювати, щоб уникнути проблем у подальшому.
Помилка №2. Фільтри
Фільтри тонкої очистки дуже часто вимагають заміни? Швидше за все, причина у свердловинному фільтрі, який стоїть не на місці. Він повинен встановлюватись внизу труби в місці забору води. Однак часом монтажники зовсім не встановлюють даний елемент, обходячись лише висипанням кількох відер щебеню на дно свердловини, яка виконує завдання первинного фільтра.
За своїм виглядом свердловинний фільтр – це труба з перфорацією довжиною 2 м і більше, обмотана дротом або сітки дрібної. Замінити фільтр не вдасться, тому він повинен працювати до кінця терміну експлуатації свердловини. Заміна провадиться тільки шляхом буріння нової свердловини. Для очищення фільтру деякі використовують воду під тиском або навіть невеликі пакети із вибуховою речовиною.
Як бути, якщо ви не знаєте, чи є у свердловині фільтр? Вихід у наступному: необхідно час від часу піднімати насос і очищати фільтри глибокого очищення. Разом з тим можна зменшити довжину напірної труби. В результаті насос підніметься, і домішок у нього потраплятиме менше.
Таким чином, потрібно стежити, щоб монтажники обов'язково встановлювали свердловинний фільтр. В іншому випадку вам доведеться зіткнутися з проблемою частої заміни картриджів.
Помилка №3. Мутна вода
Коли починають танути сніги, багато власників свердловин говорять про те, що воду з них просто неможливо пити, оскільки вона стає каламутною. Причина: відсутність чи неправильно зроблений глиняний замок.
Нерідко трапляється, що верхня частина свердловини влаштовується як закопаний у ґрунт бак із кришкою або без неї. По його стінках тала вода потрапляє на трубу, опускаючись потім у зону водозабору і з'єднуючись з артезіанською водою, внаслідок чого остання стає каламутною.
Запобігти такому явищу вдається за допомогою глиняного замку. Він створюється по верхньому колу водозабірної труби та має метрову довжину. Глина – це такий матеріал, який піддається утрамбування і дозволяє зробити водовідвідний скат. Крім зверху роблять бетонну вимощення, яка також служить з метою захисту.
Звичайно, це далеко не всі помилки, що виникають при бурінні свердловин. Наприклад, якщо зробити неякісну обсадку труби, на підставі свердловини може утворитися обвал, а потім вихід з ладу насоса. А якщо погано зварити шви між трубами обсаджування, в них може потрапити ґрунтова вода.
І, нарешті, свердловини, створені за всіма нормами та правилами – це рідкість. Прагнення заощадити є у кожного з нас, тому недобросовісні компанії також шукають лазівки, де можна зменшити витрати. Однак це загрожує проблемами, які стоять господарям не лише часу, але ще й грошей та нервів.Чи не хочете стикатися з цим? Тоді звертайтесь до професійних виконавців!
Багато приватних будинках потрібна власна система водопостачання через відсутність підключення до центральної магістралі. Перед початком створення індивідуального проекту необхідно уточнити, як свердловина для води працює, особливості створення.
Нюанси свердловин
Водоносні свердловини вимагають використання методу буріння. Існує кілька різновидів, що відрізняються характеристиками, підходом до облаштування, що представлені:
- Абіссінська криниця – впроваджується на глибину в 300 см за допомогою ударного методу. Використовує свердловину з тонкою трубою обсадної, влаштовується на грунті з низьким показником щільності. Технологія не призначена для скельних порід, кам'янистих прошарків.
- Піщаний – пробурюється вручну, з глибиною до 400 см. Підходить для м'якого ґрунту, створюється ручними буровими пристроями.
- Машинна – формується глибиною до 800 см. Буріння механічними установками призначене для порід з будь-якою щільністю, включаючи скельні.
- Артезіанська – глибока свердловина, заглиблена на 1000 і більше сантиметрів. Застосовується для одержання питної води.
Варіант буріння підбирається за особливостями ґрунту, своїми руками вдається створювати неглибокі свердловини на піску. Інші випадки вимагають допомоги фахівців зробити самостійно неможливо.
Особливості функціональності свердловин
Вода у ґрунті знаходиться у водоносних шарах, за допомогою насоса подається нагору. Вироблення зміцнюється обсадною трубою із пластику, сталі, азбестоцементу. За її відсутності згодом станеться опадання ґрунту та припинення подачі води.
Принцип роботи свердловини ґрунтується на наступних нюансах:
- вода йде з водоносного шару через фільтр з переходом у вироблення круглого перерізу;
- насосом нагнітається водонапірною трубою;
- надходить у приймач і йде водопроводом.
Рідина, що надходить, накопичується в спеціальних водозабірних ємностях або використовується автоматична система подачі води.
Структура
У всіх свердловин приблизно однакова конструкція: з ямою, до грунтових вод, що залягають, обсадною трубою для спрямування та управління потоком рідини. Різниця пов'язана з додатковими пристроями, що збільшують показники надійності, продуктивності. Більшість обладнано приладами примусового підйому та розподілу.
Існують характеристики, якими підбирається оптимальний агрегат для забірних процесів. Важливим вважається дебіт свердловини – максимальний об'єм рідини, який отримується за одиницю часу. Вимірюється в л/хв, кубічних метрах за годину чи добу.
При огляді розрізу свердловини стає помітно, що вона нагадує вузький і довгий шурф (вертикальне вироблення невеликої глибини із квадратним, круглим, прямокутним перерізом). Він спускається донизу до точки перетину з водоносним пластом. У джерела невеликий діаметр порівняно з глибиною каналу, що пробурюється.
Уточнюючи, як виглядає свердловина на воду в розрізі на схемі, зрозуміло, що це досить довгий і вузький шурф. Він йде у земляні надра до перетину з водоносним горизонтом (пластом, шаром). Таке джерело має малий діаметр «отвору» в порівнянні з глибиною (довжиною) каналу, що пробурюється.
Як влаштовано свердловину для води, з чого складається:
- зі стовбура – вертикального вироблення в ґрунті, в який опускають обсадні труби;
- горизонту – найнижча частина пробуреного каналу, дна;
- гирла – верхньої зони обсадної труби, що виступає на поверхні землі.
В автономній свердловині для води є обсадна колона, сформована з декількох труб. Призначається для ізоляції від проникнення бруду, запобігає обвалення стін. Ізоляція стиків забезпечена різьбовим з'єднанням.
Міцність та оптимальна герметичність водного джерела забезпечуються цементним розчином, яким заповнюється проміжок між стінками шурфу та зовнішньою частиною обсадки. Процедура обов'язкова для формування свердловин будь-якого виду.
На нижній ділянці розташовується фільтр-сітка, що перешкоджає проникненню піску, великих нерозчинних частинок. Зверху знаходиться оголовок, адаптер, кесон. Спосіб підбирається відповідно до типу обладнання для подачі води в автономну систему водопостачання.
У разі поломки або пошкодження свердловини майстри компанії “Пріток” допоможуть з ремонтом свердловини.