В данной статье вы узнаете о таких понятиях, как дебит скважины, кессон, оголовок, адаптер, пакер и обсадная труба. Мы рассмотрим устройство, схему и принцип работы различных типов скважин, включая скважины для извлечения песка, артезианские и игольчатые скважины для добычи воды.
Устройство 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, м3/сутки или м3/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 м3/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.
В чем отличие скважинного насоса от колодезного?
Скважинный и колодезный насосы предназначены для поднятия воды из подземных источников, но имеют различия в применении, конструкции и характеристиках. Вот основные отличия между скважинным и колодезным насосами:
Скважинный насос:
-
Применение: Скважинные насосы предназначены для использования в скважинах, которые глубоко врезаются в землю, чтобы достичь подземных водных слоев. Они поднимают воду на большие глубины и используются для водоснабжения домов, оросительных систем, промышленных нужд и других задач.
-
Устройство: Скважинные насосы имеют длинную вертикальную конструкцию, которая погружается в скважину. Они состоят из двигателя (электрического или дизельного) и насосной части, которая поднимает воду.
-
Глубина: Скважинные насосы способны поднимать воду с глубоких глубин, обычно до нескольких сотен метров.
Колодезный насос:
-
Применение: Колодезные насосы применяются для поднятия воды из колодцев, которые обычно менее глубоки, чем скважины. Колодцы часто находятся на небольших глубинах и используются для снабжения водой домашние хозяйства, огороды и другие небольшие потребности.
-
Устройство: Колодезные насосы обычно компактнее и легче, чем скважинные. Они могут быть вертикальными или горизонтальными и устанавливаются внутри колодца.
-
Глубина: Колодезные насосы предназначены для работы на меньших глубинах, чем скважинные насосы, обычно до нескольких десятков метров.
Выбор между скважинным и колодезным насосом зависит от вашей конкретной потребности в поднятии воды, глубины источника воды, объема водоснабжения и других факторов.
Видео. 3d анимация бурения нефтяной скважины
