Как устроена скважина на воду
Когда отсутствует центральное водоснабжение, обеспечение водой жилого дома доступно с помощью использования природного автономного источника – колодца или скважины.
При выборе варианта автономного водоснабжения все больше владельцев загородных домов останавливаются именно на скважинах. Поэтому актуальным вопросом для многих является, как устроена скважина для воды.
Почему так? Ведь раньше колодцы были повсеместно распространены. Все просто. Скважины отличаются надежной конструкцией, позволяющей не только получать достаточные объемы воды, но и контролировать другие параметры, включая напор, качество.
План статьи:
Из чего состоит скважина?
Уточняя, как выглядит скважина на воду в разрезе, становится понятно, что это достаточно длинный и узкий шурф. Он уходит в земляные недра до пересечения с водоносным горизонтом (пластом, слоем). Такой источник имеет малый диаметр «отверстия» в сравнении с глубиной (длиной) пробуриваемого канала.
К главным элементам конструкции относятся:
- Ствол – вертикальная выработка в земле, куда опускаются обсадные трубы.
- Горизонт – дно, наиболее низкая часть пробуренного канала.
- Устье – самая верхняя точка обсадной трубы, которая выступает на поверхности земли.
А что еще входит в автономную скважину на воду? Во-первых, обсадная колонна, состоящая из нескольких соединенных труб. Она изолирует горизонт от попадания поверхностных загрязнений и защищает риска обрушения стенок. Герметичность стыков обеспечивается с помощью резьбового соединения.
Для придания большей прочности и достижения оптимальной герметичности водяного источника промежуток между внешней поверхностью обсадки и стенками шурфа, заполняется цементным раствором. Без такой процедуры не обходится бурение скважин любого типа.
В нижней части скважины находится сетчатый фильтр. Его назначение – препятствовать попаданию внутрь песка, ила, прочих нерастворимых частиц, растворенных в жидкости. Верхнюю часть обязательно оборудуют оголовком, адаптером или кессоном. Выбор способа зависит от типа насосного оборудования, используемого для подачи воды внутрь автономной системы водоснабжения.
Обсадная труба
Обсадная колонна (труба) – основной элемент строения скважины, необходимый для организации подачи воды от подземного горизонта до домашнего водопровода. Наименование труб отражает их основную функцию – предотвращение обсыпания земляных стенок пробуренного «отверстия».
Обсадку обычно вспоминают, когда начинает интересовать вопрос, из чего состоит источник автономного водоснабжения.
Опускается колонна в грунт после окончания буровых работ. Затрубное пространство заливается бетоном или цементом. Только потом начинается монтаж остального оборудования.
Обсадные трубы отличаются по размерам (диаметру) и материалу. Производители предлагают металлические (нержавеющая сталь), пластиковые.
Фильтры
Также основным элементом, что входит в конструкцию водяной скважины, является фильтрующее устройство. Его задача – очищение жидкости от твердых примесей до того, как она попадет внутрь обсадной колонны. Есть разные типы фильтров.
- Гравийный. Это выполненная из гравия подушка, которая засыпается внутрь скважинной колонны. Ею задерживаются основные донные загрязнения.
Однако использование только такого способа очистки для получения питьевой воды высокого качества недостаточно. Поэтому фильтр используется исключительно как дополнительный барьер перед серьезной системой водоподготовки.
- С перфорацией. При устройстве водозабора на галечных или известняковых породах, где нет мелких примесей, достаточно использовать грубый фильтр в виде трубы со стенками. В них просверлены небольшие круглые отверстия. Им задерживаются обломки, крупные частицы, которые могут повредить насос.
- Щелевой. Такой фильтр монтируется обычно в трубах из пластика, где делаются тонкие и длинные прорези стенок. Жидкость легко просачивается внутрь, а вот песок остается «за бортом».
- Сетчатый. При погружении скважинного ствола в песчаный грунт, работа насосного оборудования обязательно становится причиной постоянного движения песчинок. Чтобы они не попали внутрь канала, требуется установить фильтр с мельчайшими отверстиями.
Производится он из устойчивой к истиранию, коррозии сетки (пластиковой, стальной, капроновой, стеклотканевой). Она закрепляется на каркасе в виде перфорированной трубы аналогичного диаметра и материала, что и обсадная колонна.
- Проволочный. Разновидность фильтра, когда на каркас вместо сетки плотными спиральными рядами наматывается проволока с клиновидным сечением. Стоимость его выше сетчатого типа, однако он значительно долговечнее и прочнее.
Итак, отвечая на вопрос, как устроена придомовая водяная скважина, можно понять, что это длинный шурф в земле до водоносного горизонта. В него вставлена хорошо герметизированная обсадная труба и установлен подходящий фильтр.
Чем обустраивают устье скважины?
За функциональную работу водоснабжения частного дома отвечает способ обустройства, которое может выполняться в различных вариантах. Выбор обвязки непосредственно зависим от периодичности использования скважины, а также финансовых возможностей хозяина и личных представлений о комфорте.
Так что такое обустройство?
Кессон
Первый вариант обустройства – кессон, который используется для защиты от внешних негативных воздействий. Устройство представляет собой своеобразный резервуар, который предохраняет несколько верхних метров скважинного ствола от влияния низких температур.
Крупная «емкость» отличается герметичностью, поэтому его дополнительно используют в качестве «погреба» для размещения скважинной автоматики и систем водоподготовки. Установка внутри кессона фильтров, автоматики, других устройств экономит внутридомовое пространство.
Изготавливаются кессоны из металла, пластика, даже бетонных отливок. Устройство закапывается ниже глубины промерзания грунта (более 1.5 метров).
Скважинный адаптер
При данном способе обустройства труба из скважины выходит напрямую в дом. В Ленинградской области адаптер и труба закапываются на глубине ниже промерзания грунта.
Подразумевается, что вся автоматика и водоподготовка размещены в доме!
Оголовок
Адаптер – наиболее бюджетный вариант. Подходит как для летнего водопровода, так и для подключения поверхностного насоса.
Одна часть конструкции монтируется снаружи источника, соединяясь с напорным трубопроводом. Другая часть накручивается снаружи (для этого применяется отверстие в стенке обсадной колонны) и соединяется с магистралью водопровода.
Здесь необходимо обеспечить герметичность соединениям, для чего применяются резиновые прокладки.
Принцип работы
В скважине вода располагается в водоносном горизонте, до которого и бурится источник автономного водоснабжения. Для ее подачи наверх используется насосное оборудование необходимой мощности. Чтобы укрепить стенки, монтируется обсадка, в качестве которой применяются трубы из пластика и металла. Именно так можно ответить на вопрос, как устроена скважина для воды.
Такой источник имеет следующую схему функционирования:
- Из водоносного пласта подается вода, проходящая сначала через фильтры, а потом уже попадающая внутрь трубы, размещенной в колонне.
- Действующий насос создает напор.
- Вода поступает на поверхность и отправляется в путь по водопроводу.
Это общая схема работы автономного источника воды. При этом процесс, как работает скважина, может изменяться в зависимости от различных факторов. Также стоит рассмотреть наиболее популярные разновидности водяных источников.
Артезианская скважина
Самый трудоемкий, дорогой и одновременно наиболее надежный способ для обеспечения частного дома или нескольких жилых объектов водой. Жидкость поступает из водоносов, находящихся в глубинах известняковых пород, куда проникает минимальное количество грязных веществ.
При уточнении, из чего состоит артезианская скважина для воды, можно понять, что ее конструкция может включать фильтр грубой очистки, насосное оборудование, обсадную колонну, автоматику.
Самым заметным недостатком такого водяного источника выступает как стоимость бурения (до 500 000 руб.), так и непредсказуемый минеральный состав, требующий дорогостоящей очистки.
Скважина на песок
Считается, что этот источник – самый простой вариант получения после открытых водоемов и уходящих в прошлое колодцев. Итак, что такое скважина на песок?
Это тонкая труба, которая погружается в грунт на глубину до 30 метров. Окончанием трубы становится фильтр (обычно металлическая мелкоячеистая сетка) для недопущения попадания внутрь крупных загрязняющих частиц.
Название источника отражает расположение водоносного горизонта. Для таких объектов вододобычи он всегда располагается в песчаной линзе. Такое требование обосновано не столько технологией создания, сколько возможностями. Состав непостоянен и подвержен поверхностным загрязнениям.
