Бурение скважины на воду своими руками – технология устройства и пошаговое руководство. Как узаконить использование скважины: узнайте все нюансы процесса Как оформить бурение скважин на воду

Отправим материал вам на e-mail

Чтобы организовать водоснабжение частного дома из скважины, схема установки оборудования должна учитывать суточное водопотребление, глубину водоносного горизонта, удаление источника от коттеджа. Основными проблемами автономного водообеспечения являются: стабилизация напора в трубах, выбор насосного оборудования, размещение его на устье или внутри жилища.

Водоснабжение дома из скважины

Особенности водоснабжения из скважины

Основными отличиями скважины от колодца являются следующие нюансы:

• возможность отбора воды с нескольких горизонтов – верховодка, песчаный, артезианский горизонты;

• надежная герметизация устья – небольшое отверстие в земле защитить от мусора, осадков гораздо легче;

• большие глубины – применяется более мощное энергозависимое оборудование, на случай аварийного отключения электричества необходим резервный генератор;
• кессон – приямок глубиной 1,5 – 2,5 м на устье необходим для врезки напорной линии, которую необходимо расположить ниже отметки промерзания, размещения оборудования.

Статья по теме:

Если планируется водоснабжение частного дома из скважины схема должна учесть несколько факторов:

• режим эксплуатации – в жилищах периодического использования (дача) отопление включается эпизодически, поэтому необходимо предусмотреть уклон для регулярного слива жидкости из всех внутренних контуров (зимний водопровод);

• характеристики источника – максимальный ресурс (50 лет) имеют лишь артезианские скважины, вода из них почти не требует фильтрации, не содержит примесей песка, вредного для глубинных/поверхностных насосов;
• эксплуатационные условия – в зависимости соотношения дебита скважины/суточного водопотребления используются разные схемы разводки, чтобы воды хватало в пиковые часы;
• расположение источника – в отличие от колодца, существует опыт эксплуатации скважин внутри здания (цокольный этаж, подполье), что упрощает обслуживание, снижает бюджет строительства водопровода.

Полезный совет! Покупка фильтрационного, специального оборудования (умягчители, обезжелезнители) без консультаций специалиста, лабораторного анализа жидкости из скважины – напрасно потраченные деньги. В практических услоиях достаточно фильтров грубой и тонкой очистки.

Обзор вариантов, схем, плюсы и минусы

Принцип домашнего водопровода предельно прост – в скважину или на поверхности устанавливается насос, подающий жидкость в системы ХГС, ГВС, для полива . Однако существуют проблемы:

• для поддержания стабильного напора в трубопроводе насос должен работать постоянно при открытии любого крана внутри дома, что вызывает повышенный износ оборудования;
• при отключении эл/энергии отсутствует запас воды;
• мощности насоса может не хватить для нескольких потребителей;
• насосное оборудование нужно где-то разместить.

Поэтому схема включает в себя элементы:

• источник – скважина «на песок» либо артезианского типа;
• насос – глубинный центробежный или поверхностный;
• кессон – приямок на устье для размещения оборудования, врезки напорной магистрали ниже уровня промерзания почвы;
• обратный клапан – защищает от самопроизвольного стекания воды обратно в скважину при отключении насосного оборудования;
• гидроаккумулятор – расширительный бак с мембранами внутри него, реагирующими на изменение давления в напорной магистрали;
• фильтрационное оборудование – выполняет функцию удаления примесей для улучшения качества воды;
• системы автоматики – реле давления , приборы, контролирующие наличие воды внутри насоса.

Элементы системы

Бюджетным вариантом становится водоснабжение частного дома из скважины схема которого включает накопительный резервуар, расположенный в высшей точке здания ( , чердак). Оптимальным вариантом для большинства коттеджей становится использование насосной станции, в комплект которой входит и гидроаккумулятор.

Если дебита скважины недостаточно во время пиковых нагрузок, она имеет глубину больше 50 м или расположена вдалеке от здания, придется выбрать двухступенчатую схему, обладающую максимальным ресурсом строительства и эксплуатации. только на напорной магистрали после НС, в противном случае насос может выйти из строя, если засорятся картриджи.

Башенная система

При башенном водоснабжении частного дома из скважины схема имеет вид:

• насос – заполняет емкость, расположенную на чердаке, объем которой достаточен для обеспечения всех потребителей в пиковые часы, вода поступает в краны, котел самотеком;
• расширительный бак – не имеет дополнительного оборудования или оснащается поплавковым выключателем, после наполнения насос отключается, по мере расходования жидкости уровень снижается, оборудование включается снова.

Это бюджетный вариант, однако, для бака требуется место, напор/давление во внутренних контурах ГВС, ХВС не стабильны.

Насосная станция

Схема системы водоснабжения частного дома из скважины с насосной станцией более удобна в эксплуатации:

При снижении давления в напорной магистрали при открытии крана срабатывает реле, насос качает воду в гидроаккумулятор. После растяжения мембраны насос отключается, давление в трубах ХВС, ГВС выравнивается самостоятельно.

Двухступенчатая подача

Если мощности насосной станции не хватает во время пикового расхода воды, после нее устанавливается расширительный бак с поплавковым выключателем. Насос заполняет емкость, отключается, после резервуара монтируется следующий насос нагнетательного типа. Гидроаккумулятор устанавливается после него по аналогичной схеме.

Благодаря расширительному баку дебит системы увеличивается до необходимого уровня.

Зимний водопровод

Проблема слива воды актуальна, не только при периодической эксплуатации водопровода в жилище, но и во время ремонтных работ. Поэтому даже в коттеджах постоянного проживания используется схема зимнего водопровода.

Для этого все контуры системы имеют уклон для самотечного слива жидкости. Обратный клапан на всасывающем патрубке предотвращает стекание воды обратно. Кроме того, объем скважины не позволяет сливать внутрь нее большое количество жидкости.

Поэтому в нижний участок системы врезается канализационный патрубок, во время ремонтных работ или консервации водопровода между посещениями дачи зимой вода сливается в или отдельное шамбо.

Статья по теме:

Технология монтажа водопровода

После того, как произведен расчет суточного водопотребления, составлена схема водоснабжения в частном доме из скважины и выбрано сечение труб, характеристики насосной станции, производится монтаж. Технология имеет вид:

• изготовление источника – бурение песчаной либо артезианской скважины внутри дома или на участке, монтаж обсадной трубы;
• строительство кессона – колодец на устье глубиной ниже отметки промерзания, диаметром, достаточным для размещения и обслуживания оборудования, верхняя часть укрывается люком, декорируемым в ландшафтном дизайне ;
• установка оборудования – насосная станция, фильтры;

Процесс бурения (проводки скважины) включает в себя следующие операции: механическое бурение (разрушение горной породы); спуско-подъемные операции, связанные со сменой изношенного долота; подготовительно-вспомогательные работы (наращивание инструмента, электрометрические исследования и т.д.); крепление ствола (спуск обсадных колонн и их цементирование); работы по ремонту оборудования, ликвидация осложнений, аварий, брака.

Все технические и организационные мероприятия в процессе механического бурения в первую очередь направлены на повышение скорости проходки и сооружения скважины в заданном направлении.

Повышение скорости бурения в значительной мере зависит от правильного выбора режима, к основным параметрам которого относятся осевая нагрузка на долото, частота его вращения, количество и качество промывочной жидкости.

Электрометрические исследования также помогают определять азимут (направление) и кривизну ствола.

Эти работы осуществляют специализированные партии, входящие в состав геофизического предприятия.

После спуска обсадных колонн производится цементирование, т.е. заливка цементного раствора в скважину с поднятием его до определенного уровня в заколонном пространстве. Эта операция обеспечивает герметичность системы "скважина--пласт".

Работы по цементированию выполняет специализированный тампонажный цех бурового предприятия или тампонажное управление. Основными производственными единицами являются бригады по цементированию.

Бурение скважины осуществляет буровая бригада, которую возглавляет буровой мастер. Ее количественный состав определяется с учетом необходимости обеспечения непрерывности процесса. Буровая бригада, как правило, состоит из трех основных вахт (смен) и одной дополнительной.

Количественный состав отдельной вахты зависит от типа силового привода буровой установки. Так, при электрофицированном силовом приводе вахта состоит из четырех человек: бурильщика и трех помощников. При силовом приводе с двигателями внутреннего сгорания в состав вахты дополнительно вводят одного-двух (в зависимости от количества двигателей) дизелистов. При бурении скважины электробуром в состав вахты включают одного электромонтера.

Старшим в вахте является бурильщик V или VI разряда в зависимости от категории скважины. Первый помощник бурильщика имеет IV разряд, второй помощник -- третий разряд. Разряды помощников бурильщика могут быть увеличены при бурении скважин глубиной свыше 4000 м в особо сложных геологических условиях.

Кроме персонала сменных вахт буровую установку обслуживает слесарь по ремонту оборудования, а при использовании электропривода кроме того и электромонтер, оба они работают в одну смену.

При спуске обсадных колонн состав вахты увеличивается на 2--4 человека в зависимости от диаметра колонн. При спуске обсадных колонн со стыкосварными соединениями в зависимости от вида сварки (ручная или автоматическая) в состав вахты вводят необходимое число электросварщиков.

В состав буровой бригады разрешается вводить дополнительно: должности начальника буровой, двух буровых мастеров и инженера по промывочной жидкости при бурении скважин глубиной свыше 4500 м; должности старшего бурового мастера -- начальника буровой, бурового мастера и инженера по промывочной жидкости при бурении скважин глубиной свыше 3500 м в осложненных геологических условиях.

Испытание скважин на продуктивность -- завершающий этап цикла строительства скважин, в него входят: монтаж и демонтаж установок для испытания (если необходимо), оборудование устья скважин, спуск насосно-компрессорных труб, перфорация обсадной колонны, вызов притока и исследование продуктивного горизонта, ремонто-изоляционные работы по перекрытию пластовых вод, работы по интенсификации притока.

Организация процесса испытания скважин прежде всего зависит от применяемых техники и технологии. В настоящее время для испытания скважин широко используют передвижные специализированные агрегаты. Если процесс испытания скважин на продуктивность занимает незначительное время, то пользуются буровой установкой.

Организационные формы работ по испытанию скважин в различных районах неодинаковы, их осуществляют как буровые, так и специализированные бригады по испытанию, перфорацию обсадной колонны в скважине -- геофизические партии.

Вахты по испытанию скважин состоят из 4--5 человек. Они работают, как правило, в две смены. Для увеличения загруженности бригад в связи со значительными технологическими остановками предусматривается работа одновременно на двух скважинах.

В некоторых районах испытание осуществляют буровое и нефтегазодобывающее предприятия совместно. В этом случае буровики производят спуск насосно-компрессорных труб с фильтром и промывку скважины, монтаж и опрессовку фонтанной арматуры. Нефтегазодобывающее предприятие монтирует емкости, трапы, подключает скважину к промысловому коллектору и производит вызов притока нефти (газа).

Большинство тех, кто решает сделать на своем загородном участке источник индивидуального водоснабжения задаются вопросом, насколько законно все это мероприятие. А поскольку бурение артезианских скважин связанно с крупными затратами, то у людей резонно возникают вопросы: Нужно ли получать разрешение на бурение скважины? Какие документы необходимы для получения лицензии на бурение артезианской скважины? Что такое зона санитарной охраны артезианской скважины? и т.д. Давайте для начала рассмотрим действующие в нашей стране законы, регламентирующие добычу полезных ископаемых, к которым относиться и вода. Из данного закона следует, что Вы можете без всяких согласований с надзирающими органами сделать на своем участке подземное сооружение глубиной не более 5 метров и устроить колодец или скважину на первый водоносный горизонт. Что касается подземных сооружений, то этот пункт важен для тех, кто планирует устройство у себя на даче автономной канализации, особенно на базе таких габаритных сооружений как септики. Нас же больше интересуют колодцы и скважины на воду. В соответствии с законом, их можно устраивать на первый водоносный горизонт, имеются ввиду грунтовые воды, находящиеся в водоносных песках. Это значит, что Вы без всяких согласований и оформления лицензии на бурение скважины можете устроить у себя на даче колодец или пробурить скважину на песок.

Разрешение на бурение артезианской скважины

*Зона санитарной охраны артезианской скважины

Заключение

Сегодня артезианская скважина считается оптимальным решением для организации системы автономного водоснабжения дома. Не секрет, что вода из такого источника является абсолютно чистой, поскольку находится между двумя водоупорными пластами и не имеет сообщения с поверхностными стоками. Вместе с тем обустройство артезианской скважины связано с определенными требованиями, без выполнения которых ее эксплуатация не будет разрешена.

Водоупорной породой для артезианских вод служит известняк. Глубина его залегания в зависимости от геологии местности в среднем колеблется от 60 м до 1 км. Поскольку между пластами создается давление, при вскрытии породы уровень воды поднимается заметно выше водоупорной кровли, иногда достигая поверхности земли.

Интересно знать. Название артезианской воды происходит от провинции Артуа во Франции, которая на латыни звучит как Artesium. Именно здесь еще в 12 веке стали впервые использовать такие источники.

Водоносные слои, размещенные на большой глубине, относятся к стратегическим природным ресурсам. Поэтому перед их использованием для собственных нужд необходимо получить разрешение надзорных органов. В первую очередь требования выдвигаются к правильному обустройству артезианских скважин, с целью предостережения загрязнения подземных вод.

Типовое строение скважины на известняк

Устройство артезианской скважины

Для бурения артезианского источника применяется специализированная техника, поэтому без помощи профессионалов здесь не обойтись. При этом выбор оборудования для обустройства системы водоснабжения может ложиться на плечи хозяев участка. В этом случае необходимо иметь четкое представление об устройстве скважины и функциональных особенностях отдельных компонентов.

Обсадная колонна

Основное условие при монтаже обсадной колонны – 100% герметичность. Кроме обсыпания грунта, такая конструкция защищает водоносный слой от проникновения поверхностных вод.

Существует несколько вариантов исполнения обсадной колонны:

• Классическая конструкция. Предусматривает использование одной колонны, которая одновременно выполняет функцию эксплуатационной трубы. Данный вариант возможен, если слой известняка не имеет прослоек песка или глины.

• Двойная обсадная труба. В этом случае металлическая труба доходит до известняковой породы. Далее внутри располагается пластиковая труба меньшего диаметра, которая проходит слой известняка, практически доставая до водоносного горизонта.

• Использование кондуктора. Если в верхних слоях почвы расположен плывун, для защиты обсадной колонны используют дополнительную трубу – кондуктор.

• Телескопическая конструкция. Подобная схема применяется в неустойчивых или, наоборот, чрезмерно плотных грунтах. Внешняя металлическая труба устанавливается до слоя валунов. Затем в нее вставляется труба меньшего диаметра, которая доводится до известняка. Последним элементом служит пластиковая труба, расположенная в сухом известняке.

Водонепроницаемая камера (кессон)

Для дополнительной защиты артезианской скважины на воду от проникновения внутрь поверхностных стоков при ее обустройстве используется специальная водонепроницаемая камера, которая называется кессоном. Как и в случае с обсадной колонной, при монтаже кессона требуется максимальная герметичность.

К сведению. Кессон может изготавливаться из разных материалов: пластмассы, металла, бетона и кирпича. Самый простой вариант – монтаж готовых металлических или пластиковых изделий.

Внутри кессона обычно размещают водопроводную арматуру и гидроаккумулятор, поэтому его высота должна рассчитываться с учетом максимальной глубины промерзания грунта. В большинстве случаев размещение оборудования на глубине 2 м позволяет обойтись без дополнительного утепления.

Насос и водозаборный узел

Погружной насос для артезианского источника необходимо выбирать в соответствии с диаметром обсадной трубы. Для колонны диаметром 133 мм можно использовать 4-дюймовый насос, тогда как при диаметре ниже 120 мм лучше отдать предпочтение 3-дюймовому прибору.

При выборе производительности насосного оборудования следует ориентироваться на максимальный расход воды. Если дебит скважины позволяет, тогда 3000 л/ч вполне достаточно для нормального водоснабжения крупного коттеджа.

Правильное обустройство артезианской скважины также подразумевает использование водозаборного узла, который включает в себя запорно-регулирующую арматуру, манометр, датчик давления и прочее оборудование, необходимое для учета и регулировки давления скважинной воды в системе водоснабжения дома.

В случае самостоятельной организации системы автономного водоснабжения нужно придерживаться следующих правил.

1. Для монтажа обсадной колонны нельзя выбирать трубы сомнительного качества. В этом случае высока вероятность разгерметизации и засорения водоносного пласта поверхностными водами.

1. Даже при наличии кессона необходимо установить оголовок скважины, который будет служить дополнительной защитой от попадания внутрь посторонних предметов.

Совет. Вместо кессона можно использовать скважинный адаптер. Однако данное устройство стоит применять только для скважин глубиной до 70 м.

1. Погружной насос должен размещаться с учетом динамического уровня воды, но не глубже обсадной трубы. Обязательно нужно предусмотреть защиту скважинного насоса от сухого хода.

1. Для стабилизации давления в системе и уменьшения нагрузки на насосное оборудование применяется гидравлический аккумулятор, объем которого подбирают в зависимости от хозяйственных потребностей.

1. Несмотря на то что артезианский водоносный горизонт позиционируется как абсолютно чистый источник, перед первым употреблением воду следует отдать на анализ для детального исследования химсостава.

1. Обвязка артезианской скважины должна выполняться из надежного и качественного оборудования с соответствующими техническими параметрами.

Обустройство артезианской скважины – технически сложный процесс, который невозможно выполнить своими руками, не имея опыта и специальных знаний. В этом случае не рекомендуется выполнять подобные работы без привлечения специалистов, поскольку ошибки в выборе материалов и оборудования могут сказаться на работоспособности скважины и системы водоснабжения дома.

Владельцы дач и загородных домов нуждаются в обустройстве собственной системы водоснабжения. Далеко не всегда для них открыта возможность подключения к центральной магистрали. В таком случае идеальным решением станет обустройство собственного источника. Прежде, чем приступить к активным действиям, следует ознакомиться с теоретическим аспектом, узнать принцип работы скважины и варианты её бурения.

Перед выяснением ответа на вопрос, как устроена скважина, вполне логично будет изучение методов и устройств, способствующих её формированию. Возможные варианты бурения:

• Алмазное бурение . Названо по типу рабочего инструмента. Применяется крайне редко из-за его высокой стоимости.
• Турбинное бурение . Скважины на воду появляются благодаря применению турбобура. При обороте турбины он совершает поступательные движения. В процессе используются бурильные трубы.
• Электробур . Эксплуатация устройства предполагает его предварительное подключение к источнику энергии. Процесс бурения легко контролируется с поверхности.
• Гидродинамическое бурение . Его использование актуально для создания бесфильтровых конструкций. Незаменимо в случаях, когда важно строго придерживаться формы.
• Шнековое бурение разрушает породу, которую после подымают наверх. Применяют при работе с мягкими породами для неглубоких скважин. Подобная методика очень популярна, но совершенно не подходит для работы с твёрдыми участками.
• Пневмоударное бурение . Актуально для применения на небольших глубинах. Отличается высокими энергозатратами, поэтому редко используется владельцами дач.
• Винтовые двигатели . Работа с ними напоминает турбинное бурение. Относительно небольшие габариты винта делают более комфортной его эксплуатацию. Часто используется для создания водозаборных систем на дачных участках.

Основные этапы бурения на следующем видео:

Принцип работы скважины

Принцип работы идентичен для всех разновидностей водозаборных скважин. В чём он заключается?

1. После бурения скважины производится монтаж обсадной трубы. Она может быть стальной или пластиковой, перфорированной или асбестоцементной. Подобное устройство защищает стенки от осыпания, в результате которого вода загрязняется, а источник со временем перестаёт функционировать.
2. Первичную очистку жидкости от твёрдых частиц исполняет фильтр. Его фиксируют к нижней части обсадной колонны. Для этого выжигают или высверливают отверстия. Перфорированную часть устройства покрывают фильтровальной сеткой.
3. Для герметизации устья используют оголовок
4. Насос по трубам поднимает воду. Его устанавливают после устройства обсадной колонны.

Важно! Предварительно к насосу подсоединяют обратный клапан, кабель и напорную трубу. Мощность оборудования рассчитывается на основании данных – удалённость скважины от потребителя; расстояние между водоносным слоем и землёю.

1. Водоподъёмную трубу присоединяют к водопроводной.
2. Утепляют скважину.
3. Устанавливаются все необходимые элементы для автоматизации водоснабжения, в том числе и система контроля давления.

Функциональные узлы скважины

Скважина имеет достаточно много элементов:

• Водозабор. Для его устройства характерно наличие сетки и обратного клапана.
• Всасывающая магистраль. Через неё вода поступает в корпус насоса или насосной станции.
• Непосредственно насос. Всасывает жидкость и под давлением поднимает её вверх.
• Реле давления.
• Гидроаккумулятор. Защищает от гидроударов.
• Электромотор.

Инвентарь для обустройства скважины

Чтобы наладить работу скважины, нужно использовать следующие элементы:

• Насос со страховочным тросом и электрокабелем для последующего подключения.
• Автоматическое устройство , которое будет регулировать напряжение и беречь двигатель от перегревания.
• Гидропневмобак . Его задача – защитить от гидравлических ударов, отрегулировать давление, уменьшить частоту включений-выключений насоса. Размеры бака варьируют от 10 до 10000 литров. Оптимальный объём для среднестатистического дома – 100 л.
• Кессон . Стальной бак служит для защиты оборудования, необходимого для подъёма воды. Устанавливается на глубине 0,5-1 м.

Внимание! Конструкцию обязательно нужно утеплить и гидроизолировать.

• Провод (который обеспечивает бесперебойное снабжение) и водопроводные трубы (выводят от кессона к дому).

Последовательность подключения элементов

Схема подключения скважины на воду имеет следующий порядок:

• Снаружи обустройство водопровода начинается с определения показателей: глубина источника и мощность насоса. Большинство насосных агрегатов имеют встроенный обратный клапан, в противном случае его нужно будет установить.

Важно! Обратный клапан удерживает воду под давлением.

• Присоединение трубопровода не должно вызывать каких-либо сложностей. Их монтируют после соединение обсадных труб с оголовком и муфтой. Следует обязательно убедиться в герметичности мест стыковки, иначе труба может сорваться в процессе эксплуатации. Диаметр водопроводных труб должен превышать 3,2 см.
• Между скважиной и домом вырывают ров. Трубы прокладывают на глубине 0,5-1 м и утепляют минватой.
• Решив поставлять воду при помощи надземных коммуникаций нужно также позаботиться об их утеплении. Иногда для этого прокладывают греющий электрокабель.
• В заключение внешних работ в фундаменте здания пробивают отверстие около 5 см. вставляют в него гильзу и вводят трубы. Участок герметизируют монтажной пеной.

Обустройство скважины на воду можно посмотреть на видео:

Схема устройства скважины

Обустройство скважины может иметь различные вариации. Схема зависит от материалов изготовления и вида скважины.

В целом схема устройства выглядит так:

• Вода поднимается из водоносного слоя, проходит сквозь фильтр и оказывается внутри выработки с круглым сечением.
• Включённый насос направляет жидкость по водопроводной трубе.
• Вода движется вверх и попадает в приёмник, а оттуда в водопровод.

Конструкция артезианской скважины наглядно отражена на фото: