- Основные элементы водяной шахты, схема
- Принцип работы водозаборного источника
- Типы и их особенности
- Заключение
Основные элементы водяной шахты, схема
Устройство, известное как скважина на воду, представляет собой круглую выемку, предназначенную для извлечения воды из водоносных слоев почвы. Она отличается от колодца тем, что её глубина значительно превышает диаметр, и для её создания применяются специализированные бурильные установки. Если это актуально, в новом контексте мы рассмотрим устройство «скважины на воду».
Основные термины:
- Устье — начало, место выхода скважины на поверхность.
- Забой — дно или низ.
- Ствол — боковые поверхности.
Конструкция скважины состоит из следующих частей:
- обсадная колонна или труба;
- оголовок;
- адаптер;
- кессон;
- пакер;
- донный фильтр;
- дополнительное оборудование.
Схематично конструкция скважины показана ниже:
Обсадная колонна или труба
Служит для укрепления ствола скважины, предотвращает осыпание стенок. Изолирует внутреннюю область от попадания загрязненных поверхностных вод. Колонна формируется из труб длиной от 3 до 6 метров. Диаметры имеют стандартные значения: 89, 108, 114, 127, 133 мм.
Изготавливаются из металла и полимеров. До недавнего времени использовались трубы из асбестоцемента. Однако, они оказались вредными для здоровья пользователей и хрупкими, поэтому их установки больше не производят.
Рекомендуется использовать для обсадки резьбовые соединения в двухтрубном исполнении. Внешнюю трубу — из металла, а внутреннюю — из пластика.
Какая обсадная труба нужна для бурения скважины на воду, как ее выбрать, подскажет эта статья, о металлических трубах — эта, пластиковых — эта, ПНД — эта.
Оголовок
Устанавливается на устье скважины. Защищает ствол скважины от осадков, посторонних предметов, грязи.
Также оголовок предназначен для:
монтажа погружного насоса;- подводки электрических кабелей;
- создания точки подключения водопроводной трубы;
- защиты скважинного оборудования от кражи, взлома;
- создания герметичности соединения, что позволяет создать низкое давление над столбом воды, что приводит к увеличению дебета.
Оголовки изготовляют из пластика, стали и чугуна. Пластиковое устройство способно выдержать массу подвешиваемого оборудования до 200-250 кг. Металлические — до полтонны. Изделия из пластика обычно устанавливаются на скважинах глубиной до 50 м, где не нужны массивные, мощные насосы.
Если бурится сезонная или летняя скважина, то достаточно одного оголовка. Для круглогодичных источников необходимо подключать дополнительное оборудование. Подробнее читайте тут.
Адаптер
Адаптер позволит получать воду из скважины круглый год. Это недорогой способ обустройства скважины, применим на глубинах до 60 м. Устройство перенаправляет воду из обсадной трубы в водопроводную систему дома.
Состоит из двух узлов: неподвижного и съемного. Устанавливается адаптер на глубине 1,5-2 м, то есть ниже зоны промерзания. Изготовляется из сплавов бронзы и латуни.
Несомненный плюс адаптера — невысокая стоимость. Однако, есть множество отрицательных сторон:
- ограничение по глубине скважины — до 60 м;
- резиновые уплотнители со временем трескаются, нарушается герметичность;
- для замены резиновых частей нужно раскопать яму до глубины установки адаптера;
- сложный ремонт;
- невозможность ремонта скважины или добуривания.
Дополнительное оборудование должно устанавливаться в доме или в отапливаемом помещении. Подробнее читайте здесь.
Кессон
Практически все недостатки вышеописанного адаптера можно нивелировать установкой кессона. Это герметичная емкость, в которой размещается насос и дополнительное оборудование.
Кессон защищает воду в скважине от промерзания. Также изолирует шахту от:
- грязных вод,
- насекомых,
- грызунов.
Кессон может быть в форме параллелепипеда или округлым. Обычно высота достигает двух метров, а радиус — 1-1,5 м. Размещается ниже зоны промерзания.
Для изготовления используют:
- Пластик.
- Кирпич или железобетон.
- Металл.
Скважины с кессоном качают воду круглогодично, без ограничения на глубину. Единственный недостаток — высокая стоимость монтажа.
Пакер
Пакер предназначен для изоляции двух зон ствола друг от друга и герметичного отделения внутреннего пространства колонны от пространства за обсадной трубой. Также пакером укрепляют пластиковую трубу, вставленную в металлическую.
Различают 3 вида пакера, которые отличаются способом герметизации участка ствола:
- Разбуриваемые.
- Механические.
- Гидравлические.
Устройство часто используется для проведения ремонтных работ, углубления скважины. Например, при неисправности системы водоснабжения или обрушении части ствола, пакер блокирует подачу воды.
Донный фильтр
Располагается внизу скважины, в забое. Предназначен для забора и грубой фильтрации жидкости. Очищает воду от твердых фракций, песка.
Различают несколько видов:
- гравийный;
- дырчатый или перфорированный;
- щелевой;
- сетчатые;
- проволочные.
От выбора фильтра зависит качество воды, срок эксплуатации скважины. О щелевых фильтрах читайте тут.
Дополнительное оборудование
При бурении скважины следует учитывать тип насоса. Если уровень воды расположен не ниже 8-15 м от поверхности, то можно использовать самовсасывающие насосы. Если водоносный пласт расположен ниже, то устанавливают погружные агрегаты. Покупать нужно качественные насосы, иначе они быстро выйдут из строя.
Также важным компонентом системы водоснабжения является гидроаккумулятор. Он предохраняет от гидравлических ударов, снижает интенсивность работы насоса. Объем гидроаккумулятора может достигать 10 м3.
Принцип работы водозаборного источника
Схема водоснабжения одинакова для всех скважин, возможны некоторые изменения в зависимости от глубины и режима работы источника. На рисунке ниже показаны основные узлы работающей скважины.
Принцип работы можно разделить на следующие этапы:
После окончания бурения устанавливается обсадная труба. Она закрепляет ствол, не дает ему осыпаться.- В забое, в нижней части скважины устанавливается фильтр, который очищает воду от твердых частиц, песка.
- В зависимости от глубины шахты, устанавливается насос. Перед монтажом насоса к нему подсоединяют обратный клапан, электрический кабель, напорную трубу. Помпа нагнетает воду в обсадной трубе.
- Сверху скважину герметизируют оголовком.
- К скважине подводится водопроводная труба.
Верхняя часть источника обустраивается с учетом режима работы: сезонный или круглогодичный. Для постоянно работающей скважины устанавливают кессон или адаптер, утепляют ее. В кессоне или в доме размещают дополнительное оборудование.
Типы и их особенности
В зависимости от глубины, источники делятся на следующие типы:
- Абиссинская скважина. Достигает 5-15 м.
- Скважина на песок. Границы меняются от 10 до 90 м.
- Артезианская или скважина на известняк. Обычно глубина изменяется от 100 до 300 м.
Каждый тип имеет свои положительные и отрицательные стороны.
Абиссинка
Название происходит от старого названия Эфиопии — Абиссиния, так как впервые была вырыта там в XIX веке. Также она имеет второе название — скважина Нортона, по имени изобретателя. Бурят ее чаще всего ударно-канатным способом.
Преимущества:
- можно соорудить самостоятельно;
- возможно пробурить в подвале дома;
- малые затраты;
- не требуется разрешение на бурение.
Недостатки:
- нельзя установить на твердых породах;
- нельзя использовать погружной насос;
- необходимо постоянно прочищать скважину от песка.
Вода из абиссинки нуждается в очистке, дебет сильно зависит от климатических условий. Срок службы ограничен 5-10 годами. Подробнее читайте тут.
На песок
Пробуривают скважину шнеками в песке, суглинках. Бывает двух типов:
- Глубиной до от 10 до 40 м, дебет при этом достигает 1 м3/час.
- Глубиной от 40 до 70 м, с дебетом до 2 м3/час.
Главным достоинством является скорость бурения. Скважину можно соорудить за 1-2 дня.
Плюсы:
- чистая вода;
- при правильном обслуживании срок эксплуатации может достигать 5-10 лет;
- не нужно разрешение на бурение.
Недостатки:
- на глубинах до 40 м дебет зависит от количества осадков;
- на малых глубинах вода подвержена загрязнениям;
- быстрое заиливание.
Скважина на песок должна быть постоянно в эксплуатации, иначе она быстро выйдет из строя. Если откачку производить всего раз в месяц, то скважина проработает не более трех лет.
Артезианская
Название скважина получила по месту первого бурения — Франция, провинция Артуа. Вода забирается из известняковых пород, которые расположены на уровне 50-300 м. В ней отсутствуют механические примеси, поэтому сетчатый фильтр на дне скважины не устанавливается.
Достоинства:
- чистая вода, без примесей песка, глины;
- дебет не зависит от климатических условий, сезонных колебаний;
- большой запас воды;
- скважина может проработать более 50 лет без периодической очистки.
Недостатки:
- высокая стоимость сооружения;
- для бурения скважины нужна большая площадка — минимум 6×9 м;
- полученная вода будет очень жесткой, нужны фильтры для умягчения;
- для бурения требуется разрешение.
Проектирование и получение лицензии на артезианскую скважину не быстрый процесс. Процесс согласований может затянуться на 2 года. Подробнее читайте тут.
Заключение
Скважины на воду сооружаются по похожим схемам. Наличие тех или иных узлов зависит от типа источника, режима работы, необходимого объема воды. Больший дебет обеспечит артезианская скважина, но и стоимость конструкции будет высокой.
А какова Ваша оценка данной статье?
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:
-
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. Бурение скважины на воду, от А до Я, цены в 2022
