Технология бурения и обустройства артезианской скважины на воду своими руками

В частном доме, не подключенном к централизованному водоснабжению, приходится строить скважину, в идеале – артезианскую. Это гарантирует постоянный доступ к чистой воде, не загрязненной бактериями, продуктами человеческой жизнедеятельности. Бурение и обустройство артезианской скважины своими руками вполне возможно, хоть это вряд ли можно назвать простой задачей. Что представляет собой сооружение? Какова глубина артезианской скважины? Как самостоятельно ее пробурить и обустроить?

Содержание

С какой глубины начинается артезианская скважина ↑

Артезианские горизонты залегают между водоупорными породами и находятся под напором. Благодаря этому они отличаются хорошей водоотдачей, а источники способны функционировать в течение 50 лет и более.

артезианская скважина
Схема: глубина песчаной и артезианской скважины

Глубина артезианской скважины зависит от гидрогеологических условий конкретной местности и может колебаться от 30-40 м до 200-250 м. Уровень воды в горизонтах не изменяется в зависимости от сезона, паводков, осадков и прочих природных явлений.

Из-за большой глубины артезианской скважины вода всегда кристально чистая. Она не загрязнена патогенными бактериями, но может содержать растворенные химические вещества в высокой концентрации и быть опасной для здоровья человека.

Среди самых распространенных загрязнителей воды – железо, изменяющее вкус и свойства воды. Поэтому после бурения скважины под артезианскую воду нужно сдать пробу на химический анализ. Если концентрация металла окажется слишком высокой, придется установить фильтр с обезжелезивающими картриджами.

глубина артезианской скважины
Схема: глубина артезианской скважины

Как получить лицензию на использование недр ↑

В соответствии с законом на бурение артезианских скважин требуется получить разрешение, а на готовое гидротехническое сооружение придется оформить паспорт, в котором указывается подробная информация:

  • глубина артезианской скважины;
  • особенности конструкции;
  • статический и динамический уровни;
  • наличие счетчика воды;
  • сведения о месторасположении и т.д.

Для получения разрешительных документов необходимо провести гидрогеологическое исследование участка и спроектировать сооружение. После этого обращаются в потребнадзор, который должен составить собственное заключение, а его передают в местный территориальный центр мониторинга недр.

Если проект отвечает всем требованиям, соблюдена санитарная зона и нет никаких нарушений, владелец участка получает разрешение на использование водных недр. Только после этого можно бурить артезианскую скважину.

документы
Разрешительные документы

Обязательно ли оформлять документацию ↑

Необходимость оформлять документы отпугивает многих владельцев участков, и они бурят незаконные сооружения, однако всегда следует помнить, что это прямое нарушение закона о водопользовании. Лучше потратить время и силы на получение необходимых бумаг и ни о чем не переживать, чем потом выплачивать внушительные суммы штрафов.

Если нет желания лично ходить по инстанциям, стоять в очередях и добиваться положительного решения, то бюрократическую волокиту можно поручить фирме, профессионально занимающейся бурением артезианских скважин на воду.

буровое оборудование
Буровое оборудование

Артезианская скважина: схема устройства ↑

Существует несколько видов конструкций водозаборов. Самые распространенные среди них:

  • однотрубная;
  • двухтрубная;
  • телескопическая;
  • с кондуктором.

Выбор схемы устройства артезианской скважины зависит от нескольких факторов:

  • уровня залегания пласта;
  • требуемой производительности;
  • особенностей труб обсадной конструкции;
  • типа водоподъемного оборудования.
устройство артезианской скважины
Схема: устройство артезианской скважины на воду

Вариант #1: однотрубная конструкция ↑

Это самый простой тип обустройства водозабора. В пробуренный шурф устанавливают одну трубу, которая используется как обсадная и эксплуатационная одновременно. Ее диаметр обычно составляет 133 или 159 мм.

Такую конструкцию можно выбрать только в тех случаях, когда сооружение строится на известняковом грунте без песка и глины. В скважинах этого типа уровень воды достаточно высок, поэтому насос можно установить на глубине 2/3 трубы.

Однотрубная конструкция – самая выгодная, однако для ее обустройства нужны практически идеальные геологические условия, что бывает редко.

артезианская скважина
Схема артезианской скважины с одной обсадной трубой

Вариант #2: двухтрубная система ↑

Двухтрубную систему обустраивают на известняковых грунтах, где есть слои глины. В качестве обсадки устанавливают конструкцию большого диаметра – 159 или 133 мм. Она защищает эксплуатационную трубу от давления при движении грунтов.

Эксплуатационной колонной служит труба меньшего сечения – 133 или 117 мм. Ее устанавливают до водоносного горизонта, а если грунт неустойчивый – то до дна. Она может быть металлической или пластиковой. Выбор материала зависит от геологических условий местности и личных предпочтений владельца.

устройства артезианской скважины
Схема двухтрубного устройства артезианской скважины

Вариант #3: «телескоп» из трех труб ↑

Такая технология устройства артезианской скважины применяется либо на слишком плотных грунтах, либо на сыпучих, склонных к обрушению. Конструкция состоит из труб, каждая из которых по диаметру меньше предыдущей.

Первая выполняет функцию обсадной. Вторую тоже используют как обсадную и ставят до слоя известняковой породы. Третья – эксплуатационная. Она наименьшего диаметра и, если предыдущие две обычно выполнены из металла, то эта может быть пластиковой. Устанавливают ее до водоносного пласта.

схема телескопического устройства
Схема телескопического устройства

Вариант #4: конструкция с кондуктором ↑

Это хороший вариант для грунтов с плывунами. Кондуктор представляет собой отдельную широкую трубу, задача которой – отсечь плывун. Труба предотвращает разрушение эксплуатационной колонны, защищая ее от избыточного давления, и может совмещаться с конструкцией кессона

Монтаж кондуктора – дорогостоящее мероприятие, и далеко не всегда в нем есть необходимость. Чтобы определить, насколько он уместен для конкретной скважины, нужны серьезные исследования. Их проводят профессионалы со специальным оборудованием.

скважина
Схема артезианской скважины с кондуктором

Как сделать артезианскую скважину своими руками ↑

Для бурения артезианской скважины своими руками потребуются такие инструменты и приспособления:

  • бур, закрепленный на основной штанге;
  • дополнительные металлические штанги;
  • обсадные трубы;
  • лебедка для управления буровым инструментом;
  • вышка для бурения на большую глубину.

Бур можно изготовить самостоятельно из высококачественной листовой стали толщиной не менее 3 мм. Кромки инструмента затачивают так, чтобы они легко разрушали породу. Для изготовления дополнительных штанг выбирают прочные стальные трубы и предусматривают систему крепления – нарезают резьбу или изготавливают шпонки.

Буровая вышка не является обязательным оборудованием. Она нужна только в тех случаях, если планируется глубокий шурф – свыше 30-40 м. Вышка облегчает работы. Теоретически ее можно изготовить самостоятельно, но чаще всего это невыгодно для строительства одной скважины, поэтому проще и дешевле арендовать.

буровая установка
Самодельная буровая установка

Основные этапы и технология буровых работ ↑

Чтобы пробурить артезианскую скважину, работы выполняют в три этапа:

  1. разрушают породы буровым инструментом, постепенно заглубляясь в землю;
  2. удаляют породу, облегчая процесс с помощью глинистого раствора;
  3. обсаживают готовый шурф трубами.

Порядок работ:

  1. Перед началом работы подготавливают яму глубиной в два штыка лопаты.
  2. Начинают бурение, проворачивая инструмент по часовой стрелке и вынимая грунт после заглубления на каждые полметра. Если становится сложно поднимать бур из земли, его проворачивают в обратном направлении.
  3. Когда основная штанга полностью углубится в грунт, ее наращивают дополнительной. Эту процедуру повторяют каждый раз по мере необходимости, пока не будет пробурен шурф нужной глубины.
  4. При достижении пласта известняка нужно остановить бурение и смонтировать обсадную трубу. Известняк промывают, чтобы предотвратить загрязнение артезианской воды.
  5. Для дальнейшего бурения используют инструмент меньшего диаметра. Его продолжают до достижения пласта водоупорной породы, чтобы обеспечить максимальную продуктивность источника.
  6. Когда водоносный пласт пройден, монтируют эксплуатационную колонну из перфорированных металлических или пластиковых труб.
  7. Готовый шурф тщательно промывают насосом, пока из трубы не польется чистая вода. Если после промывки вода все еще остается грязной, придется углубить конструкцию еще на пару метров.
установка трубы
Установка обсадной трубы

Видео: артезианская скважина своими руками ↑

Какое оборудование нужно для обустройства конструкции ↑

Для обустройства артезианской скважины своими руками понадобятся:

  • водоподъемное оборудование;
  • оголовок;
  • гидробак;
  • дополнительное оборудование для контроля давления, уровня, расхода воды;
  • защита от промерзания: приямок, кессон или адаптер.
конструкция кессона
Схема конструкции кессона

Погружной насос: на что обратить внимание ↑

При покупке погружного насоса важно правильно рассчитать необходимую мощность. Модель подбирают по производительности и диаметру. На этом оборудовании нельзя экономить, т.к. от него зависит работоспособность всей системы водоснабжения участка.

Наилучший вариант – модель в высокопрочном герметичном корпусе, оснащенная датчиками, фильтрующими узлами, автоматикой. Что касается торговых марок, то особого внимания заслуживает водоподъемное оборудование Grundfos.

Обычно погружной насос устанавливают на высоте примерно 1-1.5 м от дна гидротехнического сооружения, однако в артезианской скважине он может быть расположен гораздо выше, т.к. напорные воды поднимаются над горизонтом.

Рассчитывать глубину погружения для артезианского источника следует исходя из показателей статического и динамического уровней воды.

монтаж насоса
Монтаж скважинного насоса

Оголовок скважины – первый уровень защиты ↑

Чтобы сохранить артезианскую воду кристально чистой, эксплуатационную трубу необходимо защитить от попадания мусора, поверхностных вод и других неблагоприятных факторов окружающей среды. Этот элемент конструкции используют для надежного крепления троса погружного насоса.

Оголовок состоит из крышки, фиксаторов, карабина, фланца и уплотнителя. Модели промышленного производства не нужно приваривать к обсадной трубе, их крепят с помощью болтов, которые прижимают крышку к уплотнителю, обеспечивая таким образом полную герметизацию устья скважины. Особенности монтажа самодельных оголовков зависят от конструкции устройств.

оголовок
Оголовок промышленного производства

Зачем устанавливают гидроаккумулятор ↑

Гидроаккумулятор – важный узел автономной системы водоснабжения. Он необходим для обеспечения нормальной работы водопровода, защиты насоса от постоянного включения-выключения и предотвращения гидроударов. Аккумулятор представляет собой бак для воды, дополнительно оснащенный датчиками давления и автоматикой.

Когда включается насос, вода сначала поступает в бак, а из него подается на точки водоразбора. Уровни воды, при которых включается и выключается насос, можно регулировать с помощью датчиков давления. В продаже есть гидробаки вместительностью от 10 и до 1000 л. Каждый владелец скважины может выбрать модель, которая лучше всего подойдет для его системы.

устройства гидроаккумулятора
Схема устройства гидроаккумулятора

Особенности выбора защитной конструкции ↑

Скважину нужно защитить от промерзания. Для этих целей можно сделать приямок, установить кессон, адаптер. Традиционный вариант – приямок. Он представляет собой небольшой котлован, стенки которого укреплены с помощью бетона или кирпичной кладки. Сверху конструкцию закрывают тяжелой крышкой с люком. В приямке нежелательно устанавливать какое-либо оборудование, т.к. даже при хорошей гидроизоляции стенки все равно пропускают влагу, конструкция не герметична.

Более современный и технологичный аналог приямка – кессон. Эту конструкцию лучше приобрести в специализированном магазине. Кессоны промышленного производства заранее рассчитаны на размещение в них всего необходимого оборудования. Пластиковые модели хорошо утеплены и герметичны. Металлические кессоны часто нуждаются в дополнительном утеплении.

Для однотрубной артезианской скважины подойдет вариант обустройства с помощью pitless-адаптера. В этом случае функцию защитного сооружения выполняет сама обсадная труба. Адаптер можно устанавливать только в том случае, если колонна выполнена из металла. С эксплуатацией пластиковой трубы бывают серьезные трудности, а срок службы конструкции может оказаться недолгим.

адаптер
Скважинный адаптер

Видео: обустройство артезианской скважины своими руками ↑

Бурение и обустройство артезианской скважины на воду – сложный многоэтапный процесс, требующий профессионализма. В принципе, эти работы можно выполнить своими руками, но лучше не рисковать деньгами и обратиться в специализированную фирму или хотя бы посоветоваться с мастерами-бурильщиками.

Если специалисты выбранной компании рекомендуют устанавливать кондуктор, то стоит дополнительно проконсультироваться с сотрудниками другой фирмы. Очень часто в такой сложной и дорогой конструкции нет реальной необходимости, а бурильщики просто запугивают владельцев скважин опасностью обрушения шурфа, чтобы больше заработать.






добавление комментария