При отсутствии централизованного водоснабжения обеспечить дом водой можно с помощью искусственного автономного источника – скважины или колодца. Этот вариант многим кажется гораздо предпочтительнее первого, так как позволяет не зависеть от работы общей системы и самостоятельно контролировать такие параметры, как напор и качество воды. По сравнению с колодцем, конструкция скважины более надежна и эффективна, поэтому именно её владельцы загородных домов выбирают чаще.
Если посмотреть на скважину в разрезе, то видно, что это длинный и узкий шурф, уходящий в недра земли до водоносных слоев. От колодца она отличается очень небольшим диаметром по сравнению с длиной (глубиной) канала. Устройство скважины зависит от её назначения, это может быть геологоразведка с изучением структуры грунта, поиск месторождений природных ресурсов, добыча газа, нефти, воды.
Нас в первую очередь интересует устройство скважины для воды – из каких элементов она состоит, каким образом и с помощью какого оборудования вода из неё подается потребителям.
«Не существует универсальной конструкции скважины для всех участков. Геология определяет, потребуется ли дополнительный кондуктор, цементация затрубного пространства, какой диаметр и толщину стенки обсадной трубы выбрать. Грамотный подбор конструкции на этапе бурения позволяет избежать проблем при дальнейшей эксплуатации».
Специалист компании Аквалюкс+
Основные составляющие водяной скважины – это ствол, забой и устье:
Промежуток между внешней поверхностью обсадной трубы и земляными стенками пробуренного канала заполняют цементным раствором, который делает конструкцию более прочной и герметизирует скважину.
Конструкция скважины это ещё и состоящая из нескольких труб обсадная колонна, изолирующая канал с водой от земляных стенок ствола и предотвращающая их разрушение. Герметичность на стыках труб обеспечивает их резьбовое соединение.
В нижней водозаборной части скважины находится фильтр, препятствующий проникновению в канал песка, ила и других нерастворимых частиц, загрязняющих воду. А в верхней – оголовок либо адаптер в зависимости от того, какой насос применяется для подачи воды из скважины в водопроводную систему.
Обсадные трубы, герметизирующие ствол подземного источника, изготавливают из разных материалов. Раньше использовали асбестовые и металлические изделия, в основном – из нержавеющей, оцинкованной или обычной стали, реже – из эмалированной.
Сейчас большей популярностью пользуется обсадка из труб ПНД (полиэтилена низкого давления) и НПВХ (непластифицированного поливинилхлорида). Эти материалы имеют малый вес и хорошую прочность, не подвержены коррозии и разрушению в отличие от стали. Кроме того, они самые доступные по цене. Поэтому водяная скважина получается недорогой, долговечной, ремонтопригодной и не загрязняет воду ржавчиной.
Это важно! Пластиковые трубы ПНД плохо противостоят динамическим нагрузкам и могут не выдержать давления грунта на большой глубине. Поэтому их используют для устройства обсадных колонн только с внешней металлической трубой.
«Выбор обсадной колонны зависит от геологии участка, но в Московской области в большинстве случаев трубы НПВХ отлично справляется с задачей без дополнительной металлической колонны. Современные трубы из НПВХ рассчитаны на эксплуатационные нагрузки, не подвержены коррозии и позволяют получить надежную систему водоснабжения на долгие годы».
Специалист компания Аквалюкс+
Стандартным и самым простым способом соединения труб в одну колонну является резьба, но возможна стыковка с применением сварки и муфтовых соединений. Сами трубы имеют длину от 3 до 6 метров, а их диаметр адаптирован к габаритам скважинных погружных насосов, которые и являются основным критерием для выбора сечения труб.
Стандартные размеры сечения, которые могут незначительно отличаться у разных производителей:
Конструкция скважины на воду обязательно включает в себя фильтрующее устройство в забое, задача которого очищать воду от твердых примесей перед попаданием в обсадную колонну. Существует несколько разновидностей таких фильтров.
Это просто подушка из гравия, засыпанная в забой скважины, которая задерживает основные загрязнения со дна. Одного гравийного фильтра недостаточно для качественной очистки воды, он применяется только в качестве дополнительного барьера.
Если водозабор производится из известняковых или галечных пород, в которых отсутствуют мелкие примеси, достаточно грубого фильтра, представляющего собой трубу с просверленными в стенках круглыми отверстиями. Они задерживают крупные частицы и обломки, способные повредить насос.
Такой фильтр обычно устраивают на пластиковых трубах, делая длинные и тонкие прорези в их стенках. Воды через них просачивается легко, а песок остается снаружи.
Когда ствол скважины погружен в песчаные слои грунта, работа насоса вызывает движение песчинок. Чтобы не пропустить их в канал, нужен фильтр с мелкими отверстиями. Его делают из сетки, устойчивой к коррозии и истиранию. Материалом для неё может служить нержавеющая сталь, пластик, стеклоткань, капрон. Сетка крепится на каркасе – перфорированной трубе того же диаметра и из того же материала, что и обсада.
Обратите внимание! Сетчатые фильтры серьезно сдерживают поток воды в колонну скважины, снижая его на 30-40 %.
Вместо сетки на каркас плотными спиральными рядами наматывают проволоку клиновидного сечения. Такой фильтр стоит дороже сетчатого, но он прочнее и долговечнее.
В этом видеоролике показано, как можно сделать скважинный фильтр своими руками:
Длина фильтрующей части зависит от характеристик водоносного слоя. Чем больше в нем мелких примесей, тем она длиннее. В среднем она составляет 2 метра.
От того, какой насос используется для забора воды, погружной или поверхностный, зависит, как устроена скважина для воды в своей верхней части.
Погружное оборудование находится непосредственно в обсадной колонне на определенном расстоянии от дна. Чтобы зафиксировать его в заданном положении и не допустить загрязнения воды через устье, применяют стальные, чугунные или пластиковые оголовки, устанавливаемые на верхний срез трубы.
Это типовая конструкция, подходящая к стандартным сечениям обсадных труб. Состоит она из двух фланцев с резиновой прокладкой между ними, выходными отверстиями для напорного трубопровода и электрического кабеля, и карабина для крепления насоса на тросе. Сначала на трубу надевается нижний фланец, затем через уплотнительное кольцо к нему болтами притягивают верхний с подвешенным насосом.
«Грузоподъемность» оголовка зависит от материала изготовления:
Если устройство скважины на воду предполагает перекачивание воды поверхностным насосом, то он забирает её через шланг или трубопровод, который входит в обсадную колонну через её стенку. Этот вход осуществляется через адаптер – конструкцию, одна часть которой устанавливается внутри скважины и соединяется с напорным трубопроводом, а вторая накручивается на неё снаружи через отверстие в стенке и соединяется с водопроводной магистралью. Герметичность соединения обеспечивают резиновые прокладки.
Если скважина эксплуатируется круглый год, точка ввода располагается ниже уровня промерзания грунта, чтобы вода в подающей магистрали не замерзала зимой.
Из чего состоит скважина, как её правильно обустроить, смотрите в видео:
Скважина может снабжать водой один дом или целый поселок, от количества потребителей зависит её мощность, глубина и другие параметры, определяемые при проектировании.
Способ бурения подбирается с учетом особенностей грунта на участке и длины будущего канала. Своими силами удается пробуривать только неглубокие скважины на песок, в остальных случаях прибегают к услугам специалистов, которые профессионально определяют оптимальный принцип бурения скважин на воду и производят его с установкой обсадных труб.
В полученный ствол трубы опускаются поочередно: сначала фильтр, затем на него накручивается первая труба, когда её уровень опустится до земли – следующая и т.д.
Для сохранения чистоты скважины, нормальной работы насосного оборудования и собственного удобства устье скважины обустраивают, оснащая оголовком, адаптером или кессоном.
При использовании погружного насоса или поверхностного, расположенного непосредственно около устья скважины, вокруг него устраивают кессон – яму с утепленной крышкой и герметичными стенками и дном.
На рисунке видно, как выглядит скважина на воду в разрезе, оборудованная погружным насосом. В кессоне достаточно места и для установки поверхностного центробежного насоса, который подключается к источнику, а затем по трубе, проложенной в земле, перекачивает воду в дом. Здесь же размещают гидроаккумулятор и автоматику управления. Эта схема применяется для домов с постоянным проживанием и позволяет защитить саму скважину и водопроводную магистраль от промерзания.
Кессон ранее делали своими руками из бетонных колец, сейчас покупают готовую металлическую или пластиковую емкость, обеспечивая герметичность системы водоснабжения.
«При выборе кессона важно учитывать не только стоимость монтажа, но и дальнейшую эксплуатацию. Металлический кессон со временем подвержен коррозии, особенно в местах соединений, что может привести к необходимости ремонта. Пластиковый кессон не ржавеет, не требует переварки и является более долговечным решением для защиты оборудования скважины».
Специалист компании Аквалюкс+
Как залить бетонный кессон, смотрите в видеоролике:
Принцип работы скважины, эксплуатируемой только летом, тот же, но можно обойтись без заглубленного кессона или адаптера, обустроив скважину через оголовок.
Летнюю скважину можно временно обустроить через оголовок и пользоваться водой, включая насос вручную. Такое решение подходит как промежуточный вариант, например, на период строительства. Для комфортной круглогодичной эксплуатации лучше предусмотреть автоматику и полноценное обустройство скважины.
Строение скважины предельно просто: это длинный вертикальный канал в земле, пробуренный до водоносного слоя, стенки которого укреплены обсадными трубами, а в донной части установлен фильтр. Чтобы подавать воду из неё на поверхность, применяют насосы, для нормальной и безопасной работы которых скважину оснащают дополнительным оборудованием и инженерными сооружениями.
Реклама. ООО "АКВАЛЮКС+" Инн: 5018155389
Выбор зависит от требуемого объема воды и глубины залегания водоносного горизонта. Колодец подходит для небольшого сезонного расхода на даче и забирает воду из поверхностных слоев. Скважина обеспечивает постоянный дебит от 2–3 кубометров в час, надежно защищена от загрязнений верховодкой и служит до 50 лет.
Конструкция включает устье (верхняя часть), ствол (вертикальная шахта) и забой (самый низ скважины). Внутри ствола размещается обсадная колонна из труб, предотвращающая обрушение стенок. В нижней части устанавливается фильтр для отсеивания песка, а внутри размещается погружной насос на тросе.
Вода проходит сквозь донный фильтр во внутреннюю полость обсадной трубы. Погружной насос перекачивает ее по водоподъемному трубопроводу наверх, к адаптеру или оголовку. Оттуда по подземной магистрали вода подается в гидроаккумулятор дома, который поддерживает давление и распределяет потоки потребителям.
Обсадная труба выполняет роль силового каркаса, который удерживает стенки скважины от обрушения под давлением грунта. Вторая ключевая функция — герметизация ствола от проникновения грязных поверхностных вод и верховодки в чистый водоносный горизонт. Без нее скважина быстро заилится и придет в негодность.
Стальные трубы прочны, выдерживают сдвиги грунта и используются на больших глубинах, но подвержены коррозии. Пластиковые трубы (нПВХ и ПНД) не ржавеют, химически нейтральны и служат более 50 лет, но менее устойчивы к изгибающим нагрузкам. Оптимальным решением является двухтрубная конструкция, совмещающая стальной кондуктор и внутренний пластиковый эксплуатационный ствол.
Герметизация устья предотвращает попадание внутрь скважины талых вод, пыли, насекомых и мелких грызунов, способных загрязнить воду. Также плотно закрытый оголовок создает внутри трубы разряжение при работе насоса, что способствует притоку воды. На нем же надежно закрепляются страховочный трос и кабель электропитания насоса.
Цементирование затрубного пространства необходимо для надежной изоляции водоносных горизонтов друг от друга. Этот процесс исключает стекание загрязненных вод из верхних слоев почвы в чистую зону водозабора. Кроме того, цементная рубашка защищает внешние стенки стальной обсадной трубы от коррозии под воздействием грунтовых вод.
В глубоких пластах вода находится в бескислородной среде, поэтому содержащееся в ней железо растворено в прозрачной двухвалентной форме. При подъеме на поверхность вода контактирует с кислородом воздуха, запуская реакцию окисления железа до трехвалентного состояния (ржавого осадка). Для решения этой проблемы в доме устанавливают систему аэрации и обезжелезивания.
Использовать сварку при монтаже обсадных колонн крайне не рекомендуется. Сварной шов уязвим к коррозии в агрессивной подземной среде и теряет прочность при вибрациях, возникающих при работе насоса. Для обсадки следует применять трубы с заводским резьбовым соединением, которое гарантирует герметичность и соосность ствола.
Главная причина разрушения пластика в земле — неправильный выбор толщины стенки под глубину скважины и тип окружающего грунта. Пучащие глины или плывуны создают избыточное боковое давление, которое сминает трубу с недостаточной кольцевой жесткостью. Также повреждения возникают из-за искривления ствола во время бурения скважины.
Напишите в комментариях, как думаете – допустимо ли экономить на скважинных фильтрах, делая их своими руками из подручных материалов?
Ответить
1 комментарий
А что же вода сама самотеком идет.Насос надо подключить к электричеству. Но об этом нет ни слова!
Ответить Пожаловаться