устройство скважины на воду для частного дома
Добываем воду на даче. Что стоит знать, прежде чем бурить скважину
Итак, у вас есть дачный участок, и вы хотите найти там воду! Мы расскажем, где искать водный пласт, в какое время года это стоит делать, насколько глубоко надо бурить скважину, а также детально распишем, какие приспособления и устройства понадобятся, чтобы все получилось.
Про документы
Если вода на участке нужна только для полива и технических нужд, подходящий водный слой можно найти неглубоко, поэтому разрешение на скважину не потребуется.
Для питья и других потребностей, конечно же, подходит только чистая и качественная вода, в этом случае нужна артезианская скважина. Для ее бурения придется получить разрешение местного муниципалитета, а если до конца следовать букве закона, то и подготовить проект, а также уплатить налог за недропользование.
Про глубину
Для бытового применения воды чаще всего рассматривают четыре подземных уровня.
Про безопасность
Нельзя бурить скважину, если ближе, чем в 300 метрах от нее находятся:
Повлиять на грунтовые воды могут и агропромышленные комплексы, где используют агрессивные химические удобрения или средства борьбы с вредителями. С дождевой водой эти вещества попадают в грунтовые водоносные слои и отравляют их.
По тому же принципу стоит выбирать для скважины место, максимально удаленное от компостной и выгребной ям. Не только ваших, но и соседских. Существующие нормативы запрещают добывать воду вблизи или непосредственно под линией электропередачи, за нарушение могут оштрафовать.
Про выбор места
Даже если у одного или нескольких ваших соседей с водой на участках полный порядок или, наоборот, большая проблема, это не значит, что и на вашей земле будет то же самое. В некотором смысле, поиск воды – это лотерея, и везение с интуицией играют в этом процессе не последнюю роль.
Так где же бурить землю? Это должно быть удобное для забора воды пространство, соответственно, к скважине со всех сторон нужно обеспечить свободный подход. Не стоит располагать ее слишком близко к постройкам, деревьям или кустарнику. В то же время для работы насоса и поливочного оборудования потребуется электричество, и его источник должен быть в прямом доступе.
Убедитесь, что там, где вы собираетесь бурить, нет никаких подземных коммуникаций, а если вы захотите построить свою систему водопровода, сможете спокойно выкопать траншею.
И еще немаловажный момент: даже самая удобная точка с богатейшим запасом чуть ли не минеральной воды под ней окажется совершенно бесполезной, если к ней не сможет подъехать буровая машина.
Про поиск
Чаще всего ищут водяной слой по нескольким косвенным внешним признакам.
Учитывают также геологические особенности участка, качество грунта и его рельеф.
Про время года
По понятным причинам начинать добычу воды ранней весной не рекомендуют: паводковые стоки могут ввести в заблуждение, и с приходом лета оборудованный вами источник иссякнет.
Для средней полосы нежелательное время работ – март-май, в зависимости от погоды. Севернее эти сроки сдвигаются примерно на месяц.
Летом, вплоть до сентября, искать грунтовую воду проще всего, потому что верхних водоносных слоев практически не остается. Да и техника в такое время доберется до любого сада-огорода без проблем. Осенью, если дождливо, могут быть те же риски, что и весной.
А вот зима, несмотря на стереотипы, – идеальное время для бурения скважин: вероятность попадания в нужный слой велика, промерзший грунт профессиональному буру – как масло, да и рельеф участка с грядками не пострадают. Кроме того, цены в низкий сезон намного приятнее.
Бурение скважины на воду своими руками – технология устройства и пошаговое руководство
Обустроенная скважина на воду – это автономный и надежный источник водоснабжения дачи или частного дома.
Организация индивидуального водообеспечения не всегда вызвано отсутствием централизованной подачи воды, причиной может быть низкое качество воды в магистрали, перебои с подачей, изношенность сети водоканала, высокая стоимость воды, ее нехватка, и прочие факторы.
Автономный источник воды имеют почти все владельцы дач или загородных коттеджей. Другое дело, что их выбор может отличаться. Кто-то отдает предпочтение колодцу, кому-то по душе скважина.
Кстати, будет полезно ознакомиться со сравнительными характеристиками – что лучше, скважина или колодец для водоснабжения частного дома.
Эта статья для тех, кто остановил свой выбор на скважине.
Следует отметить, что скважины делят на два типа в зависимости от глубины бурения.
Виды скважин на воду
Поскольку предполагается бурение своими руками, рассмотрим более подробно устройство скважин на песок, как наиболее доступных в плане самостоятельной реализации.
Бурение скважины на воду – пошаговая инструкция
1. Определение глубины
В целом, выбор типа водозабора определяется после геологического исследования места организации скважины. Предлагаем рассмотреть последний вариант – устройство глубокой скважины своими руками, как наиболее сложного из представленных.
2. Способы бурения скважины
Перечисленные виды скважин (к артезианским или скважинам «на известь» это не относится) можно пробурить с применением следующих методов (технологий):
Шнековое бурение скважины на воду Шнековое бурение с использованием шнекового бура.
На фото показана малогабаритная буровая установка МГБ50П-02С с подвижным гидравлическим вращателем, производства фирмы Горизонталь.
3. Проект на бурение скважин на воду
В том случае, если точно известна глубина залегания водоносной жилы можно бурить непосредственно с размером бура под обсадную трубу. Если же нет, потребуется сначала выяснить, на какой глубине залегает водоносный слой.
Таким образом, любая скважина – это индивидуальный проект, на который влияют такие параметры:
4. Инструменты для бурения скважин на воду
Поскольку описывается ударно-канатный метод ручного бурения, то нужно отметить его преимущества:
Для работы потребуются:
Для обустройства пригодятся:
5. Выбор места и устройство шурфа
С помощью нанятых специалистов или народными методами (лозоходство, барометрический метод, с использованием силикогеля, по количеству россы, разведочным бурением и т.п.) определяем место, где водоносная жила находится ближе всего к поверхности.
Рытье шурфа под скважину на воду Далее выкапываем шурф. Это выработка грунта определенной глубины, назначение которой облегчить процесс бурения скважины.
Обустройство шурфа важный этап по двум причинам.
Во-первых, сокращается глубина бурения буром.
Во-вторых, исключается возможность обвала грунта вокруг скважины.
Размеры шурфа определяются бурильщиком, но обычно составляют 1,5х1,5 и 1,5-2,5м. в глубину. Чтобы грунт не обсыпался, шурф укрепляют фанерой, досками или металлом.
6. Первый способ: тренога – установка для бурения
Установка для бурения скважин на воду Тренога – ударно-канатный механизм для бурения скважин на воду. Опорная конструкция понадобится для того, чтобы облегчить процесс бурения благодаря применению бурового стакана.
Обсадную трубу можно устанавливать одновременно с продвижением на глубину или после выполнения всех работ.
7. Второй метод – обсадная труба и бур
В процессе бурения можно сразу устанавливать обсадную трубу. Тогда ее диаметр должен быть больше диаметра бура, чтобы бур мог свободно двигаться в трубе.
Выполняя работу нужно постоянно следить за влажностью вынимаемого грунта, чтобы не пропустить водоносный слой (в противном случае его можно закрыть трубой). Основные признаки ниже.
Материал подготовлен для сайта moydomik.net
Если после выкачки 2-3 ведер мутной воды, чистая все еще не появилась следует продолжить бурения до более емкого слоя.
8. Обсадка скважины
Для обсадки могут применяться стальные или пластиковые трубы (срок эксплуатации до 50 лет). А вот применение оцинкованных труб не рекомендуется, ввиду риска загрязнения воды примесями цинка.
Значение обсадки заключается в следующем:
Установка обсадной трубы выполняется сразу же после окончания работ или непосредственно в процессе бурения.
9. Промывка скважины на воду после бурения
Установкой обсадной трубы дело не заканчивается. Теперь нужно промыть скважину. Для этого в нее опускается труба, через которую под давлением подается вода. Благодаря напору воды из скважины вымоется слой глины и песка, которую нужно откачать. После появления чистой воды ее нужно сдать на анализ. Требования к качеству воды из скважины регламентируются нормами СанПиН 2.1.4.1074-01 (Россия) или ДСанПіН 2.2.4-171-10 (Украина). При удовлетворительном качестве воды можно продолжать работу.
10. Донный фильтр для скважины на песок
Назначение фильтра – уберечь трубу от заиливания.
Своими руками можно изготовить щелевой фильтр, для этого нужно сделать насечки (пропилы) болгаркой на конце трубы.
Самым простым вариантом будет приобретение готового фильтра.
Важно: без фильтра скважина работать будет не долго. Его отсутствие оправдано только в глубоководных скважинах (более 40 м)
11. Дебет скважины на воду
Чтобы получить полное представление о емкости скважины на песок нужно выждать сутки, а затем проверить уровень поступившей воды. Если поступившей воды достаточно для нужд пользователей можно засыпать расстояние между почвой и обсадной трубой. Шурф также закапывается.
12. Раскачка скважины на воду после бурения
Это обязательный этап. Чтобы выполнить раскачку или попросту окончательную чистку скважины нужно установить центробежный насос большой мощности и периодически выкачивать воду в течении 1,5-2 недель.
13. Бурение скважины на воду своими руками – видео
Ручная технология с использованием ударно-канатного метода пробивания скважины.
14. Установка насоса для скважины на воду
Обратите внимание, насосы поверхностного типа не предназначены для установки в скважину. Ввиду ограничения по глубине в 8 м. Для этих целей подойдет только погружной насос – центробежный или вибрационный. Каждый из подвидов имеет свои достоинства, а окончательный выбор можно сделать, проанализировав влияние таких факторов как:
15. Сдача скважины в эксплуатацию
Если бурение скважины под воду выполнялось не самостоятельно, а с привлечением сторонней организации, то прежде чем принимать работу нужно потребовать такие документы:
Если же все работы будут выполняться самостоятельно, то главное не торопиться, а выдерживать технологию и соблюдать все ключевые моменты процесса бурение скважины на воду. При этом не забывайте, что только использование качественных материалов (в частности, труб и насоса) станет залогом длительного функционирования скважины.
Скважинное водоснабжение коттеджа. Основные понятия
Выбираете энергоэффективные решения?
Обратите внимание на геотермальные тепловые насосы FORUMHOUSE
Геотермальный тепловой насос EU (старт/стоп)
Геотермальный тепловой насос IQ (псевдоинвертор)
Геотермальный тепловой насос IQ (инвертор)
Начальная стадия этого процесса — определение водоносности вашего участка.
Существует два основных типа расположения воды под землей:
Песчаное — песчано-гравийный водоносный горизонт четвертичного и мелового периода (песчаный).
Известняковое — водоносные горизонты каменноугольного периода.
Песчаные глубины залегания:
Известняковые глубины залегания — от 30 до 230 м — называются артезианскими. В Московской области первые артезианские горизонты залегают неравномерно:
Большие расходы воды обеспечивают скважины глубиной от 20 до 200 метров, в зависимости от залегания подземных вод. Поверхностные воды в обыкновенных колодцах не в состоянии справиться с задачей обеспечения водопотребления до 500 литров в час. Они надежны при водопотреблении до 100 литров в час, но санитарное качество колодезной воды, естественно, очень низкое. Отходы промышленных предприятий попадают даже в самые глубокие уровни почв. Нитраты и нитриты, тяжелые металлы, бактериальные загрязнения — источник многих бед для здоровья человека попадают в организм вместе с водой.
Скважина по суммарным затратам гораздо дороже колодца, но риск попадания некачественной воды при правильной технологии водоочистки минимален.
«Песчаные» скважины позволяют обеспечить водой дачный дом имеющий две точки водозабора — кран на кухне и кран для полива. Чтобы обеспечить коттедж с европейским уровнем комфорта, имеющий несколько санузлов, стиральную и посудомоечную машины, бассейн, необходима артезианская скважина. Срок службы «песчаной» скважины определяется свойствами конструкционных материалов и профессиональным уровнем монтажников и составляет в среднем — от 5 до 15 лет. Водоотдача зависит от сезонного пополнения водоносного слоя — в засушливые периоды скважина может «пересыхать».
Артезианские воды государство считает месторождением и, соответственно, регулирует их потребление, лицензируя такие скважины. Технологически грамотно сооруженная артезианская скважина бесперебойно работает до 50 лет.
Для обеспечения чистоты вскрытия и изоляции используемого водоносного горизонта требуется особая конструкция скважины. Она должна иметь обсадную колонну, необходимую для предотвращения обрушения стенок при проходе через рыхлые отложения, а также для изоляции нецелевых водоносных горизонтов. Появились новые специальные вещества для изоляции — компактониты, которые засыпаются в изолируемый участок скважины в виде таблеток. Затем, под действием воды они превращаются в непроницаемую пластическую массу, которая образует у входа в целевой горизонт надежную пробку и не дает загрязнений. Внутренние трубы и материалы вносят свою составляющую в чистоту потребляемой воды. В последнее время применяются прочные пластики ПВХ или ПНД. Поливинилхлоридные трубы легки и прочны, долговечны, не подвержены коррозии. Экологическая и гигиеническая чистота труб ПВХ доказана соответствующими испытаниями и требованиями, предъявляемыми к пищевым пластикам.
Специальные бурильные установки осуществляют процесс бурения скважины. В готовую скважину вставляют стальные толстостенные трубы. Через них погружают глубинный насос диаметром 3–4 дюйма. Напорный трубопровод от насоса выходит на поверхность и выводится в дом. Если верхняя часть скважины с вводной трубой углублены на 1,5–2 метра в землю, то промерзание воды в зимний период исключено. Чтобы исключить попадание в скважину грунтовых вод, над устьем скважины устанавливается кессон — своеобразный колодец в виде подземной металлической камеры, которая служит для удобства эксплуатации насоса и обслуживания системы водоснабжения.
Далее в мембранный бак, емкостью от 100 до 500 литров в зависимости от производительности насосного устройства, расположенный на первом этаже дома (подвале) вода поступает через фильтр грубой очистки. Этот бак необходим для оптимизации работы погружного насоса за счет хранения запаса воды под давлением. Вода поступает в открытый кран не от насоса, а под давлением из этого бака. Увеличивается срок службы насоса, поскольку он работает в режиме, обеспечивающем автоматическое включение только при больших расходах воды либо при понижении давления в системе до нижней установленной границы. При этом он закачивает воду в бак до тех пор, пока давление в нем не достигнет максимального значения.
Индивидуальные скважины можно разделить на два типа (условно): мелкие и глубокие.
Мелкая скважина
Мелкие скважины бурятся, как правило, на водоносные песчаные горизонты, залегающие на глубине 15–35 метров. Бурение производится шнеками, которые по виду представляют собой рабочую часть штопора.
Типичная схема мелкой скважины:
В качестве обсадной колонны используются бесшовные горячекатанные трубы (Сталь 20) диаметром 127–159 мм, тип соединения — резьбовой. Фильтр представляет собой перфорированную стальную трубу, оснащенную сеткой галунного плетения из нержавеющей стали или латуни № 52, 56, 68. Эксплуатация скважины осуществляется с помощью насосов вибрационного действия («Малыш», «Водолей» и т.п.). Производительность ее составляет 0,3–0,5 м3/час. В силу своей малодебитности, скважины данного типа мало пригодны для водоснабжения и применяются, в основном, для полива садовых участков. Впрочем, иногда они могут использоваться для водоснабжения небольших дачных домиков, при этом применяется бак-наполнитель. Как правило, вода из таких скважин относится к разряду технической и малопригодна для бытовых нужд и питья. Кроме того, для такой воды характерны высокие концентрации железа, иногда — марганца.
Глубокая скважина
Для автономного водоснабжения наилучшим вариантом является артезианская скважина глубиной более 30 метров (известняковые водоносные слои). Бурение в данном случае производится с промывкой более мощными установками роторного типа и последующей цементацией затрубного пространства. В качестве промывочных жидкостей применяют экологически чистые буровые растворы и добавки к ним, имеющие сертификат качества и исключающие возможность загрязнения вскрываемых водоносных горизонтов. Для цементации затрубного пространства используют высококачественные цементные смеси, обеспечивающие надежную изоляцию и исключающие вероятность загрязнения с поверхности вскрытых водоносных горизонтов.
Выход с глубокой скважины может достигать 5 м3/час. Оснастив ее соответствующим водоподающим оборудованием можно создать систему комфортного водопотребления.
В качестве обсадной колонны, так называемого кондуктора, служат трубы (Сталь 20) диаметром 133 мм. Непосредственно в интервале водоносного горизонта возможна установка перфорированной колонны.
Существует несколько вариаций обустройства скважин. Например, ЗАО «Гидроинжстрой» согласно своей технологии, в качестве эксплуатационной колонны использует поливинилхлоридные трубы (ПНДТУ 273) с толщиной стенки 12 мм и диаметром 135 мм, которые соответствуют требованиям, предъявляемым к пищевым пластикам. К тому же на вкусовые качества воды, в отличие от металлических, не влияют.
Типичная схема для глубокой скважины:
В общую цену работ на объекте должны быть включены проезд к месту бурения, производство работ, стоимость материалов, откачка и гарантия на пробуренную скважину до нескольких лет.
Промышленные скважины
Договор на производство работ по бурению эксплуатационных промышленных скважин для централизованного водоснабжения заключается только в том случае, если у заказчика имеется в наличии лицензия на право пользования недрами (водопользование), которая выдается территориальным органом управления фондом недр и субъектом Федерации, на территории которого будет осуществляться бурение. Производство буровых работ для централизованного водоснабжения осуществляется строго по проектам при наличии разрешения на бурение скважин.
В зависимости от местоположения и геологических условий бурение промышленных эксплуатационных скважин производится мощными буровыми установками типа на подольско-мячковский промышленный водоносный горизонт или окско- протвинский.
Материалы и оборудование
При монтаже скважинного водоснабжения рекомендуется использовать экологически чистые сертифицированные материалы производства ведущих отечественных и западных фирм, таких как: GRUNDFOS, WILLO (Германия), PEDROLLO (Италия) и др.
Обеспечение автоматического управления погружным насосом, как уже говорилось выше, производится с помощью мембранного бака, но при этом используется реле давления и система управления, которые, взаимодействуя, способны и поддерживают постоянное давление в системе.
Системы очистки воды
В современной технике водоснабжения реализован целый ряд устройств, позволяющих решать практически любые проблемы с водой. Все эти сложные системы можно назвать фильтрами. Они могут быть классифицированы по своему применению, то есть в зависимости от конкретной функции.
Требуют решения следующие свойства воды:
Необходимые фильтры и оборудование:
Осадочные системы
Предназначены для удаления из воды механических частиц, песка, взвесей, ржавчины, а также коллоидных веществ. Для удаления относительно крупных частиц (свыше 20–50 микрон) применяют сетчатые или дисковые системы. Недостаток — сравнительно низкая грязеемкость. При сильном загрязнении воды или большой производительности они требуют частой промывки. В этих случаях целесообразно применение автоматизированных систем засыпного типа. В качестве фильтрующей среды применяют в основном обезвоженный алюмосиликат, обеспечивающий фильтрацию частиц от 20 микрон. Для более тонкой очистки применяют засыпку из специальной керамики.
Системы-корректоры рН
Необходимость в корректировке уровня рН возникает в случае необходимости борьбы с коррозией, так как вода как с низким (меньше 6), так и с высоким (выше 8 ) рН обладает повышенным коррозионным воздействием. С другой стороны — для обеспечения оптимального режима эксплуатации систем очистки воды, так как для нормальной работы некоторых видов фильтрующих сред требуется определенный уровень рН.
Для изменения уровня рН применяются засыпки на основе природных кальцитов, которые, постепенно растворяясь, увеличивают рН. Также используется дозированное добавление в воду химических веществ, понижающих уровень рН.
Системы-обезжелезиватели
Системы этого класса предназначены главным образом для удаления из воды железа и марганца, имеющихся там в растворенном состоянии. В качестве фильтрующей среды используются различные природные вещества, включающие в свой состав двуокись марганца (Birm, Filox, Greensand и т.п.). Двуокись марганца служит катализатором реакции окисления, при которой растворенные в воде железо и(или) марганец переходят в нерастворимую форму и выпадают в осадок, который задерживается в слое фильтрующей среды и в дальнейшем вымывается в дренаж при обратной промывке. В процессе окисления железа и марганца некоторые системы также эффективно удаляют растворенный в воде сероводород. Некоторые из фильтрующих сред требуют регенерации перманганатом калия. При больших концентрациях железа и(или) марганца применяют специальные методики, способствующие их более интенсивному окислению. Наиболее перспективным направлением в этой области представляется озонирование.
Системы-умягчители
Обширный класс устройств, предназначенных для снижения жесткости воды. Благодаря применению специальных засыпок системы этого типа могут обладать комплексным действием и способны также удалять из воды определенные количества железа, марганца, нитратов, нитритов, сульфатов, солей тяжелых металлов, органических соединений.
Активированный уголь уже давно применяется в водоочистке для улучшения органолептических показателей воды (устранения постороннего привкуса, запаха, цветности). Благодаря своей высокой адсорбционной способности активированный уголь эффективно поглощает остаточный хлор, растворенные газы, органические соединения. Однако, так как накапливающаяся органика трудно выводится из угля при обратной промывке, то возможен залповый сброс загрязнений в выходную линию. Для предотвращения этого явления засыпка из активированного угля требует периодической замены. В настоящее время для увеличения ресурса работы применяют активированный уголь из скорлупы кокоса, адсорбционная способность которого в 4 раза выше, чем угля, получаемого традиционными методами (например из древесины березы). Для борьбы с биологическим зарастанием применяют также специальные угли с бактериостатическими присадками, а также системы промывки обратным током.
Ультрафиолетовые стерилизаторы
Наиболее распространенным методом борьбы с бактериологическим загрязнением (наличием в воде микробов и бактерий) является облучение воды ультрафиолетом. Параметры излучения подобраны таким образом, что гарантируют почти полную стерилизацию воды. В качестве стерилизаторов этого типа широко применяются специальные ультрафиолетовые лампы, смонтированные в жестком корпусе, внутри которого протекает вода, подвергаясь воздействию ультрафиолетового излучения.
Системы подготовки питьевой воды
Наиболее прогрессивными системами подготовки питьевой воды в настоящее время являются обратноосмотические системы. Вода, получаемая с помощью таких установок обладает прекрасными вкусовыми качествами и по своим свойствам близка к талой ледниковой воде. Ключевой компонент такой системы — полупроницаемая мембрана, от качества и материала которой зависит степень очистки воды, достигающая 98–99%. Для обеспечения нормальной работоспособности, система комплектуется предварительными картриджными фильтрами, насосом и т.д. в зависимости от параметров исходной воды. Устанавливаются такие системы, как правило, на кухне и используются только для получения воды, расходуемой на пищевые цели. Также могут быть использованы коммерческие системы подготовки питьевой воды.
Выбор насосного обрудования
Одним из ключевых механизмов скважинного водоснабжения является насос. Глубинные скважинные насосы способны поднимать воду с глубины до 300 м, создавая при этом необходимое давление воды в доме с расходом до 15 м3/час. В этом случае при достаточно больших расходах применяются гидроаккумуляторы емкостью 300 л и более. Расчет и подбор оборудования на стадии проектирования системы автономного водоснабжения производится на основании исходных данных об источнике водоснабжения. В случае использования скважины главным требованием к насосному оборудованию является надежность. Поэтому насосы ведущих западных компаний имеют несколько степеней защиты: от «обсыхания», перебоев напряжения, попадания в водозабор мелких камней и др.
В каждом конкретном случае выбирается оптимальный вариант насоса с учетом таких параметров как внутренний диаметр обсадной трубы скважины, глубина зеркала воды, необходимый расход и давление воды.