При строительстве собственного дома желательно использовать для водоснабжения не воду из магистрального водопровода, а пробурить индивидуальную скважину. В этой статье мы рассмотрим азы бурения скважин под воду и познакомимся с индивидуальными технологиями и понятиями в данном вопросе. Ведь наверняка вопрос о том, что такое забой скважины, многим неясен.
Бурение скважин на участке
Коротко о водозаборных скважинах
Различают артезианские скважины и верховодки. Первые – это сооружения напорного типа, вода в них добывается из нижних водоносных горизонтов и в большинстве случаев отличается более высокими показателями чистоты и качества.
Верховодка, которая питается преимущественно талыми и дождевыми водами, может содержать в себе повышенное количество пестицидов, сточных загрязнений и прочих веществ. Поэтому, если рассматривать бурение скважин под воду, то таких, которые бы доходили до напорного водоносного слоя.
Вот тут и пригодится наше знание понятия «забой скважины» – это ее основание, дно. Если оно чистое и находится в толще фильтрующего материала, например, песка, то качество полученной воды будет хорошим.
Расположение скважины на участке
Строение грунта
Как устроены подземные грунты по вертикали? Они имеют полосчатое строение: водоносный слой (песчаный) всегда разделяется водоупорным (суглинистым). Если забой полностью располагается в слое песка, то гарантированно будет обеспечиваться качественная фильтрация воды от примесей.
В процессе бурения песок вымывается, после чего прослеживают уровень воды в слое – так называемое «зеркало воды». Если оно не изменяется со временем, значит, дебет (количество выдаваемой ею воды) будет достаточным, чтобы обеспечить не только постоянное водоснабжение, но и полив приусадебного участка.
Методы бурения
Как бурить скважину под воду, когда уже вычислено оптимальное ее местонахождение? Существует несколько пригодных для этого технологий, которые различаются между собой способом разрушения грунта и его извлечения на поверхность.
https://youtube.com/watch?v=evCaLRk3_tE
Шнековое бурение
Наиболее простой и дешевый способ получения водных скважин. Малогабаритные бурильные установки, реализующие этот метод, снабжены шнеком, или винтом Архимеда. Шнек выполняет одновременно два действия – ввинчивается в поверхность, постепенно добираясь до водоносного слоя, и выносит на поверхность грунт. Привод шнека может быть ручным и механизированным.
Шнековое бурение скважин рассчитано на сухие и мягкие грунты. Если водоносный слой располагается на глубине до 10 метров, то получение скважин вообще возможно только за счет закачивания в полость под шнеком специального бурового раствора. На подобном принципе основано так называемое гидробурение. Шнековое бурение может оказаться малопригодным в том случае, когда пробуренную скважину придется защищать от верховодки либо от проникновения сточных вод с поверхности вокруг нее.
Роторное бурение
Схема шнекового бурения
Представляет собой более современный метод. Установки для такого бурения скважин обязательно снабжаются специальной бурильной трубой, внутри которой находится вращающийся вал с рабочим инструментом. Вал находится под постоянным давлением, которое создается гидравлическим цилиндром. Благодаря этому установка роторного бурения способна работать с грунтами любой сложности, в том числе и в скальных породах.
Естественно, что перед началом работ стоит проконсультироваться с геологами о составе пород в районе водоносного горизонта – это поможет исполнителям точнее подобрать материал долота.
Как и в случае шнекового бурения, здесь непрерывно проводится промывка бурильного ствола раствором, который не только очищает стенки, но и снижает нагрузку на бур при его работе. Промывка может выполняться:
- самотеком пульпы (водно-глинистой или водо-песчаной смеси);
- принудительным ее выкачиванием на поверхность.
Роторное бурение гарантирует минимум времени для получения скважины, хотя и обойдется значительно дороже.
Ударно-канатное бурение
Роторное бурение скважин
Самый старый, но и самый качественный способ получения скважин. Разрушение грунта происходит вследствие энергии опускающегося тяжелого снаряда с заостренным концом.
При таком способе бурения в ствол не заливается бурильный раствор, вследствие чего стенки остаются неповрежденными, а забой – чистым.
Вместе с тем, метод крайне непроизводителен по двум причинам:
- «бурение» здесь носит дискретный характер, поскольку требуется время для холостого хода снаряда;
- при наличии двух и более водоносных слоев, вода в которых по своим параметрам не устраивает заказчика, их надо дополнительно изолировать, чтобы не допустить перемешивания «плохой» и «хорошей» воды.
Как определить нужную глубину
В любом случае в скважину (пробуренную полностью либо частично) необходимо время от времени заводить специальную обсадную трубу. В ней обычно предусматривается фильтр для грубой очистки воды. В обсадной трубе имеются деления, по которым, с учетом диаметра трубы, можно судить о производительности скважины.
Если в сутки дебет скважины составляет от 6 м3/ч и более, то ее производительности будет вполне достаточно для устойчивого водоснабжения дома. В противном случае бурение продолжают.
Если необходимо пробурить скважину в скальном или ином твердом грунте, то применяются колонны без фильтров. Дело в том, что в таком случае вода поступает не через забой, а по боковым трещинам в породе, где и происходит очистка воды. Производительность определяется таким же способом, что и предыдущем случае.
Особый случай – пробурить артезианскую скважину с большим (от 40 м3/ч) дебетом. В таких скважинах вода на поверхность выталкивается собственным гидростатическим давлением. Такие варианты в практике бурения возникают обычно редко, поэтому артезианские скважины используются для водоснабжения не только дома, но и имеющегося при нем тепличного хозяйства или бассейна.
Последовательность бурения и комплектация
Ударно-канатное бурение
При решении вопроса, как бурить скважину под воду, необходимо предусмотреть и ряд организационных моментов.
Вначале готовится участок для размещения бурильной техники – не очень большой, бывает достаточно и 3 м2. На стадии строительства частного дома такую площадку целесообразно оборудовать в подвальном помещении – тогда процесс бурения не будет зависеть от внешних погодных условий. Выбранное место должно находиться на расстоянии не менее 20 м от хозяйственных водостоков.
После получения скважины с необходимым дебетом устанавливают насосное оборудование для откачки воды. При глубине зеркала воды до 8 м используют наружный насос, а при больших глубинах – погружной. Элементарная насосная станция должна включать в себя:
- систему водозабора с фильтрами;
- насос;
- реле давления, которым регулируется работа насоса;
- устройство для компенсации возможного гидроудара (гидроаккумулятор);
- контрольно-следящую аппаратуру (манометры);
- систему защитно-пусковой автоматики.
С пуском скважины в эксплуатацию следует помнить, что ее периодически следует очищать. Профилактические работы выполняют при уменьшении фактического дебита, а также при ухудшении параметров выкачиваемой воды. Различают механическую и химическую очистку.
В первом случае применяют специальные ерши или скребки, которыми производят очистку забоя. Ведь именно забой скважины накапливает наибольшее количество осадков и мусора. При химической очистке используют дитионит натрия, обладающий способностью растворять ржавчину и окислы.
