Качество воды из артезианской скважины

Процесс бурения

Строительство артезианской скважины — дело непростое. Кроме того, что необходимо собрать полный пакет документов, стандартное устройство колодца требует кропотливого труда. Вся работа будет проходить в несколько этапов.

Первый этап предусматривает геодезическую разведку воды на участке. Если расположение позволяет, скважина может быть прорыта в подвале дома. Это можно сделать, если площадь помещения составляет 3 м². Преимуществом такого расположения будет дополнительная защита насоса от холодов. Желательно бурить колодцы поблизости дома, чтобы легче было проводить воду. Главное, чтобы скважина находилась на расстоянии 20 м от уличных туалетов и выгребных ям.

Второй этап предусматривает непосредственное бурение. Обычно это делается роторным методом. Существуют специальные фирмы, занимающиеся бурением и способные предоставить особые шарошечные долота на шасси тяжелых грузовиков. Если колодец делают в подвале, можно арендовать компактную мини-установку.

Еще один альтернативный способ рытья заключается в использовании шнека. Этот метод предполагает бурение спиралевидным лопастным резцом (шнеком). Особенность способа — возможность мгновенного установления закрепительных труб.

Третий этап заключается в установлении колонн или обсадных труб. Поскольку физика скважин такова, что вода чересчур сильно поднимается наружу, то трубы предназначены для ее стабилизации. Большая часть изготавливается из нетоксичного пластика, нижняя фильтрационная делается из нержавеющей стали. Затем колодец очищается от лишней грязи.

Четвертый этап предусматривает установку насосного оборудования в скважину. Монтаж происходит в зависимости от глубины и работы артезианского колодца. Если поверхность воды находится на расстоянии 8 м от края, можно поставить внешний насос с водонапорной станцией. Если зеркало воды находится ниже, то понадобится погружной насос.

Оптимальным решением станет установка автоматического насоса, который будет действовать при любой глубине скважины. К тому же она очень легка в эксплуатации, способна работать в самую плохую погоду и в лютый мороз.

Пятый (финальный) этап предусматривает установку системы проводки воды из скважины в дом. Во избежание прорыва в морозы, трубы и шланги обязательно должны быть закопаны под землю на 2 м. Желательно утеплять их песком или гравием, которым следует присыпать траншею. При входе в дом нужно поставить фильтр и гребенку, которая будет распределять воду в необходимые помещения: кухню, туалет, ванную комнату.

Технология проведения работ

До начала строительных работ необходимо взять разрешение и подготовить необходимые документы:

1. Бумаги, подтверждающие право собственности, и планы земельного участка. Среди них должны быть ситуационный, кадастровый и генеральный.
2. Производится расчет потребления воды. Расчет необходимо согласовывать с комитетом по водным ресурсам.
3. Чтобы обустроить санитарную зону в месте строительства скважины, получают согласие Роспотребнадзора.
4. На выполнение проектной работы обязательно нужно получить разрешение. Этими вопросами занимается Центр государственного мониторинга состояния недр.

Следующий этап — заключение договора с проектной организацией. Когда работы по строительству и монтажу колодца будут окончены, АС необходимо поставить на учет.

Этапы работ

Строительные работы по обустройству артезианского источника можно разделить на несколько этапов:

1. Определение глубины залегания водоносного слоя.
2. Поиск и подготовка участка для строительства.
3. Доставка строительного и бурильного оборудования на площадку.
4. Работы по разрыхлению грунта и его извлечению.
5. Монтаж труб.
6. Установка насосного оборудования.
7. Соединение водопроводной магистрали и оборудования.

Выбор технологии

Основным этапом строительства АС является бурение. Оно выполняется с применением специализированной техники. Могут быть использованы разные принципы работы, извлечение грунта выполняется по следующим технологиям:

1. Шнековое. Этот метод лучше всего подходит при устройстве колодца на легких песчаных грунтах. В этом случае главным рабочим инструментом является шнек — ось, оснащенная сплошной винтовой поверхностью. Преимуществами такой технологии можно назвать скорость проведения работ и относительно низкая стоимость. Однако использовать шнековое бурение можно только для устройства неглубоких источников. Если артезианский водоносный слой расположен глубоко, то стоит выбрать другую технологию.
2. Роторное. Процесс происходит с помощью бурового долота. В отличие от шнека этот инструмент обладает повышенной прочностью и справляется не только с рыхлыми почвами, но и с любыми твердыми породами, например с валунами. Недостаток состоит в более высокой стоимости выполнения работ.

Проведение бурения

Бурильные работы проводят в несколько этапов:

1. На участке размещают оборудование для бурения.
2. Выполняют рыхление породы согласно выбранной технологии.
3. Из скважины извлекают шлам — грунт, который образовался в ходе работы спецоборудования.
4. Вводится обсадная труба (или несколько труб в зависимости от того, какая схема конструкции была выбрана).
5. Выполняют сборку оборудования для артезианской скважины.

Обустройство скважины

Бурением работы по установке колодца не ограничивают — не менее важно правильно провести обустройство АС и ее запуск. Эти работы выполняют поэтапно:

1. Устанавливают кессон. Он может быть изготовлен из стали, бетона или пластика.
2. Проводят монтаж погружного насоса.
3. Выполняется наладка электропроводки и дополнительного оборудования.
4. Устанавливают гидроаккумулятор насоса и автоматический блок.
5. Точки водозабора и источник соединяют трубопроводом.
6. Выполняют декоративное оформление.

Недостатки артезианского колодца

Недостатков такого устройства немного:

Высокая стоимость

Цена — самый большой, значимый недостаток. Стоимость зависит от многих факторов: местность, время года, сроки. Бурение зимой будет стоить дешевле. Глубина может варьировать от 30 до 120 метров. Цена определяется стоимостью на метр работы. Перед началом работ, на месте будущей скважины, эксперт проводит анализ местности, определяет примерный объем и сложность работ.

Необходимость очистки от железа и солей

Подземные воды богаты минералами и солями. Уровень этих элементов может варьировать в зависимости от местности. По этой причине перед бурением делается анализ на определение количества минералов, солей, железа. Если уровень этих элементов окажется высок — устанавливается специальный фильтр, который приводит их содержание в норму.

Артезианские скважины — самые надежные, востребованные, современные источники водоснабжения для загородных домов, дач, поселков. Самостоятельно приступить к их бурению невозможно, нужны глубокие знания, коллективная работа, специальная техника. Физика — самый важный аспект. Недостаточные знания в этой области, могут превратить бурение в процесс опасный для жизни и здоровья. Большой опыт работы в данной области позволяет чаще прибегать к дарам природы, не нанося им вреда.

Советуем почитать: Артезианская скважина что это такое?

Артезианский колодец — настоящее спасение для обладателей дачных участков и загородных домов, куда невозможно провести стандартный водопровод. Однако просто вырыть скважину недостаточно: при бурении можно столкнуться со множеством подводных камней как в прямом, так и в переносном смысле. Тем не менее подземные источники обладают множеством преимуществ, по сравнению с обычной водной магистралью.

Грунтовый совершенный колодец

При откачке воды из грунтового колодца уровень воды в нем понизится на величину S. Вокруг колодца уровень притекающей воды также понизится и примет форму депрессионной воронки (рис. 1). Расстояние, на котором сказывается понижение уровня воды в колодце, называется радиусом влияния колодца.

Рис. 1. Схема грунтового совершенного колодца

Количество притекающей к колодцу воды (расход, дебит колодца) в любом сечении на расстоянии х от оси колодца определяют согласно линейному закону фильтрации: Q = FkI. Площадь поперечного сечения потока F, движущегося к колодцу, равна площади боковой поверхности цилиндра радиусом х и высотой у, т. е. F = 2πxy. Произведя математические преобразования, получим следующую формулу притока воды в колодец:

где H — мощность водоносного горизонта, м; h — высота пониженного уровня воды в колодце от водоупора, м; R и r_c — соответственно радиус влияния и радиус колодца (скважины), м.

Заменив в выражении натуральные логарифмы десятичными (переходный коэффициент равен 2,3) и подставив вместо π его числовое значение, получим формулу притока воды в колодец в более удобном для пользования виде:

Выразив h через H-S, получим

Нередко требуется определить положение депрессионной кривой на разных расстояниях r от колодца в пределах зоны влияния откачки. Для этого вычисляют величину ординаты депрессионной кривой по формуле

Из формул видно, что приток воды в колодец будет тем больше, чем больше коэффициент фильтрации k, мощность пласта H, понижение уровня S, радиус колодца r_с и чем меньше радиус влияния R.

Значения радиусов влияния R и колодца rс оказывают незначительное влияние на величину притока, так как они входят в формулу под знаком логарифма, а логарифмы изменяются гораздо медленнее, чем числа. Например, при изменении значений R и r_с в 10 раз логарифмы их, а следовательно, и притоки в колодец изменяются всего в 1–2 раза. Опытные данные показывают, что на практике наблюдается несколько большее влияние радиуса колодца на величину притока в колодец Q, чем указано выше.

Величина радиуса влияния зависит от продолжительности откачки воды из колодца. Предельной величиной радиуса влияния является расстояние от колодца до области питания. Границами области питания служат область выхода водоносного пласта на поверхность земли, река, озеро, крупное обводненное тектоническое нарушение, контуры распространения вышележащего более водообильного горизонта и другие участки пополнения рассматриваемого водоносного горизонта.

Значение радиуса влияния лучше принимать по имеющимся опытным или эксплуатационным данным, полученным в том же районе или в районе с аналогичными гидрогеологическими условиями, но последнее не всегда возможно.

Неустановившийся радиус влияния и увеличение его во времени в водоносном горизонте, не получающем питания в пределах депрессионной воронки, приближенно можно вычислить по формуле

где, а — коэффициент уровнепроводности безнапорного пласта, a=kh/µ (здесь h — мощность водоносного пласта, м; µ — водоотдача горных пород); t — продолжительность откачки, сут.

Между дебитом и понижением существует параболическая зависимость

или

Указанные зависимости показывают, что приток в грунтовый колодец возрастает в несколько меньшей степени, чем понижение.

Рис. 2. Схема притока воды в артезианский колодец

Рис. 3. Зависимость дебита скважины Q от понижения столба воды S

Преимущества и недостатки артезианских скважин

Определение, что такое артезианская скважина (АС) подразумевает, что это искусственный или естественный источник воды, которая поступает из известнякового водоносного слоя, располагающегося на отметке 300 метров и более.

Другие глубинные объекты имеют следующие буквенные обозначения:

• В – скважина на песчаном горизонте;
• С – неглубокая шахта или абиссинский колодец. Для справки прочитайте: абиссинский колодец — что это, и как он устроен;
• D – стандартный водосборный колодец.

Рост популярности данного варианта водоснабжения связан с несколькими его преимуществами:

1. Хорошая результативность по причине того, что до известкового горизонта достать можно практически с любого места, при этом цена вопроса зависит от глубины скважины. Чем это расстояние меньше, тем дешевле будет стоить гидротехническое сооружение.
2. Величина водоотдачи у артезианского колодца намного больше по сравнению с источниками иного типа, но обычно она составляет от 5 до 20 кубометров. Кстати, скважины бывают и большей производительности.
3. Особенностью АС считается непрерывно осуществляемая водоотдача. Даже когда здание запитано от источника, имеющего низкую производительность около 5 кубометров, снабжение водой будет полноценным. Для сравнения: при использовании источника с песчаного горизонта или абиссинской скважины без потери напора могут функционировать не больше двух точек водораздачи. При работе с артезианскими объектами их количество достигает не меньше 5 – 6.
4. Производительность АС не зависит от сезонных климатических изменений, а вот у других источников в холодную погоду она снижается.
5. Артезианский горизонт более обилен по сравнению с песчаным, который может истощиться, если рядом будет располагаться большое количество скважин. Аналогичная ситуация произойдет в случае рытья котлована или разработки песчаного карьера в непосредственной близости.
6. Меньшая степень загрязнения. Вне зависимости от того, с какой глубины артезианская скважина способна обеспечивать водоснабжение, загрязнения в нее с поверхности не попадают. Но по причине минерализации данных источников понятие «чистоты» воды в АС является условным.
7. Продолжительный срок эксплуатации скважин. Он может достигать 20 – 50 лет в зависимости от применяемой технологии бурения, особенностей обустройства АС и состояния водоносного слоя. В отличие от источника на песке, артезианской скважиной не обязательно пользоваться регулярно, поскольку это на ее долговечности не отразится.

Ради объективности необходимо отметить недостатки:

1. Высокая цена обустройства АС. Она достигает 20-40 долларов США за один метр бурения и зависит от времени проведения работ, применяемой технологии и того, на какой глубине артезианская скважина залегает. Также предстоят расходы на приобретение нужного оборудования и осуществление монтажных мероприятий. Общая величина затрат на обустройство АС для частного домовладения может обойтись в сумму 2,5 – 6,5 тысяч в долларах. Необходимо отметить, что своими силами подобную работу выполнить невозможно.
2. Вода, поступающая из артскважины, отличается жесткостью и тем, что в ее составе имеется большое содержание солей железа, значительно превышающее нормы СанПин. С целью удаления данных примесей нужно пользоваться фильтрами. Чтобы их подобрать, сначала следует произвести лабораторные анализы воды из АС, а это требует дополнительных финансовых расходов.
3. В обязательном порядке требуется документальное оформление, которым обычно занимается компания, специализирующаяся на бурении артезианских скважин для водоснабжения объекта недвижимости.
4. В случае неиспользования источника согласно отечественному законодательству необходимо делать тампонаж или консервирование АС.

Что такое артезианская скважина Бурение в Москве и области

Выходом из ситуации, когда в доме отсутствует централизованное водоснабжение, а подключиться к нему нет возможности, что особенно часто можно наблюдать в загородных населенных пунктах, может стать бурение скважины на воду. При относительно невысоких затратах на ее обустройство, скважина сможет регулярно обеспечивать своего владельца чистой питьевой водой.

Наиболее популярным вариантом среди жителей загородных населенных пунктов в последнее время является бурение артезианского источника. Это словосочетание каждый из нас неоднократно видел на упаковках питьевой и минеральной воды, которая продается в магазинах, но многие ли знают его значение? Итак, что же такое артезианская скважина?

Два значения словосочетания артезианская скважина

На данный момент существует две трактовки значения этого словосочетания, и каждая из них является верной:

1. Скважина с сильным напором и самопроизвольным выходом воды на поверхность. Она может быть как искусственно сотворенной, так и природной
2. Искусственно созданный ствол, глубина которого достигает известняковых горизонтов, то есть водоносных пластов земли, в которых вода находится под постоянным давлением. В случае вскрытия такого пласта с помощью буровой установки, вода поднимается на поверхность

Так как артезианская скважина имеет немало преимуществ перед обычной, нет ничего удивительного в том, что в последнее время именно этот вариант бурения становится более распространенным и популярным. Впрочем, не лишена она и недостатков, более подробно о которых будет рассказано ниже.

Достоинства и недостатки артезианской скважины

К преимуществам можно отнести такие немаловажные характеристики, как:

1. Высокая производительность, которая достигается за счет того, что водоносные пласты, залегающие на глубине, обладают высокой водоотдачей
2. Более высокое качество воды. Так как водоносные пласты залегают на большой глубине, они менее подвержены загрязнению канализационными и грунтовыми водами, а также остатками химических и других удобрений
3. Длительный срок эксплуатации, который в среднем составляет не менее 20 лет

Из недостатков артезианской скважины можно отметить следующие свойства:

1. Более высокая стоимость бурения и обустройства
2. Необходимость подвергать воду специальной обработке с целью очистки ее от излишних минералов и солей

Чтобы обзавестись собственной артезианской скважиной на своем участке, достаточно прибегнуть к услугам специализированных компаний. Обратившись к нам, вы сможете рассчитывать на то, что:

• Вашим заказом будут заниматься только высококвалифицированные специалисты
• Стоимость услуг вас приятно удивит
• Работа будет выполнена не только качественно, но и в короткие сроки

Преимущество бурения артезианских скважин на воду

Артезианская скважина считается самым лучшим источником воды изо всех существующих. И не зря, ведь данный источник имеет ряд существенных преимуществ в сравнении с другими водоносными жилами, а именно:

• высокая производительность скважины. Известняк характеризуется большой водоотдачей, которая равна 1-3 кубическим метрам в час. Во время работы обычной грунтовой скважины удается добыть воды от 300 до 1000 л в час, что достаточно для обеспечения жидкостью небольшого коттеджа (на семью из трех человек). Источники артезианской воды способны давать более 150 л в минуту. Данная скважина может добывать очень большое количество воды, что позволяет обеспечить жидкостью садовое товарищество или микрорайон города;
• непрерывная подача воды. Размещать артезианскую скважину можно в любом месте, при этом напор воды будет постоянно производиться под высоким давлением. На напор никак не влияет время работы насоса: даже после трех часов работы водоотдача будет одинаково мощной. В случае если производительность составляет 3 кубометра в час, то разрешается одновременная работа от 3 до 5 точек водозабора воды. При этом в любой из них давление будет отличным. Если это простой артезианский колодец, насос сможет полноценно питать не более двух точек потребления воды. Если потребность в жидкости возрастает, то вода из кранов будет течь тонкой струйкой;

Бурение артезианской скважины производится на глубину до 100 м

• отлично работает независимо от времени года. Использование артезианской водяной скважины особенно актуально для регионов с продолжительным низкотемпературным периодом. Это происходит потому, что благодаря глубокому расположению водных горизонтов сохраняется стабильная и высокая производительность водоснабжения. Подобного не увидишь в работе традиционных песочных скважин. Кроме того, такой источник воды никогда не пересыхает, не зависит от погодных условий и количества атмосферных осадков;
• обильность водоносного слоя. Если на одном грунтовом водоносном горизонте пробить пару десятков объектов водоподачи, то продуктивность воды снижается. А в случае разработки какого-либо карьера или строительства огромного объекта работоспособность песчаных скважин может и вовсе прекратиться. На работу артезианской скважины любые подобные действия не оказывают абсолютно никакого влияния;

Расположение артезианской воды в пластах земли в сравнении с обычным колодцем

качество воды. Артезианская вода – это жидкость, которая защищена от попадания химических компонентов из внешней среды, свободна от микроорганизмов и возбудителей различных заболеваний. Данная вода очищена природным грунтовым фильтром. Кроме того, насыщение минералами такой жидкости значительно выше, чем добываемой из грунтовых пластов. Также вода из артезианского источника характеризуется высоким процентом содержания железа и солей жесткости – на основе кальция, магния и других макроэлементов.

Срок эксплуатации артезианской скважины зависит от жилы на которой она расположена

Недостатки устройства артезианской скважины

1. Цена артезианской скважины. Данный объект водообеспечения однозначно обойдется дороже, чем любая водная скважина или колодец. При этом на формирование стоимости бурения влияют следующие факторы: сезон (зимой бурение обойдется дешевле), применяемая технология бурения, цена насосного оборудования, кессона, автоматики. Отдельно оговаривается стоимость услуг бурщиков.
2. Необходимость установки водоочистительных конструкций. Высокое содержание железа – ключевой недостаток воды, добытой из артезианской скважины. Этот компонент невозможно увидеть невооруженным глазом, поскольку железо в двухвалентном состоянии не видно. А значит, вода, поднятая наверх, будет кристально чистой и прозрачной. Однако спустя некоторое время, после взаимодействия с воздухом железо переходит в трехвалентную фазу и выпадает в виде осадка. Именно такой осадок накапливается в чайниках, на ТЭНах бойлеров и других нагревательных элементах. Учитывая данный фактор, во время обустройства артезианской скважины необходимо выполнить монтаж системы очистки. Установка данного оборудования выполняется только после проведения анализа воды, который позволит определить количество железа в жидкости.

Во время бурения скважины необходим монтаж системы очистки, так как артезианская вода имеет очень высокий уровень железа

Параметры бурения

Во многих случаях обеспечить участок водой сможет только артезианская скважина; сколько метров будет её глубина, вопрос не праздный, он в значительной мере определяет итоговую стоимость работ. Особенность водоносных известняков заключается в том, что они залегают неравномерно.

Ближе к поверхности, на глубине 20-40 м, залегают ненапорные межпластовые воды. Глубина напорных источников в Российской Федерации достигает 200-250 м. До начала работ глубину скважины оценивают ориентировочно, точное число можно узнать только после бурения.

Существует несколько характеристик артезианской скважины; кроме вопроса, на

сколько метров она уйдёт вглубь, важен её диаметр и способ бурения. Для промышленных нужд выбирают диаметр 219-325 мм, что зависит от производительности и глубины, скважины и характеристик насоса.

Диаметр скважины для частного сектора определяется параметрами популярных бытовых глубинных насосов. Их диаметр редко превышает 102 мм, поэтому для них бурят скважину с диаметром труб 127-159 мм.

Бурение рядом с домомИсточник izion.pro

Производители предлагают насосы с меньшим диаметром, не более 50-76 мм, которые можно монтировать с трубами диаметром от 76 мм. Вариант на первый взгляд кажется выгодным, так как позволяет сэкономить. На самом деле подобные девайсы малопроизводительны, а те, которые обеспечивают прокачку в нужном объёме, стоят непозволительно дорого. Также не стоит забывать, что скважины малых диаметров, как правило, не подлежат ремонту.

О том, как правильно бурить скважину на воду в следующем видео:

Особенности эксплуатации

Безнапорная скважина на песок рассчитана на средний срок службы 5-7, редко больше, лет. В отличие от скважины на песок, артезианская скважина с глубиной от 100 м отличается высокой степенью надёжности. Источники с такой глубины эксплуатируются по 40-50 лет. Срок службы зависит от глубины и напора вскрываемого водоносного горизонта; возможны следующие варианты:

Скважины, пробитые к водоносному горизонту близкого к поверхности залегания, работают не более 25-30 лет. Неглубокие источники заиливаются, поэтому нуждаются в ремонтных работах раз в 7-10 лет.

Чистка от заиливанияИсточник global-bur.ru

• Безнапорная скважина на известняк прослужит 20-30 лет. Срок службы можно значительно продлить, если использовать двухтрубную конструкцию.
• Артезианская скважина на глубокий песок проработает 20-25 лет, если не нарушать правила эксплуатации.

Срок службы скважины снизится, если:

• Не установить скважинный фильтр, когда породы водоносного слоя отличаются подвижностью.
• Установить превышающий производительность водоносного слоя насос. Это может привести к выходу из строя фильтра.
• Нарушать ограничение по максимальному водоотбору.

Монтаж глубинного насосаИсточник bitrix24.ru

От чего зависит стоимость

Чтобы пробурить скважину под воду из артезианского водоносного слоя, в среднем требуется 5-7 дней. Стоимость артезианской скважины на известняк, выполняемой под ключ, превышает стоимость источника из безнапорного песчаного горизонта мелкого залегания.

Высокая стоимость оправдывается долговечностью эксплуатации и постепенной окупаемостью. На итоговую цену влияют следующие причины:

• Из-за большой глубины бурение отличается повышенной сложностью, привлекается тяжёлая буровая техника.
• Глубокий источник требует большего диаметра выработки и большего количества обсадных труб. Это повышает себестоимость бурения и оплату буровых работ.
• Глубокое залегание требует использования высококачественных материалов, способных служить десятилетиями.
• Смета растёт, если возникает необходимость в дополнительных работах. Так, при обсадке скважины иногда проводят затрубную цементацию.

Обсадные трубы ПВХИсточник o-trubah.ru

О бурении скважины на воду от А до Я в следующем видео:

Коротко о главном

Воду из артезианских пластов научились добывать много столетий назад. Способ стал общедоступным; он используется в тех местах, где водоносные слои залегают в нужной геологической структуре, на глубине, доступной для специализированных буровых установок.

Вода из артезианских источников поступает бесперебойно, отличается чистотой и постоянным химическим составом. В зависимости от глубины залегания для бурения используют тяжёлую технику или переносную буровую установку. Точную глубину можно определить только после поднятия буровых штанг.

Скважины с разной глубиной залегания имеют разный срок службы и эксплуатируются по-разному. На их стоимость влияет объем и себестоимость бурения, выбор материалов, необходимость дополнительных работ.