принцип работы и схема ее обустройства и подключения

Скважины на загородных участках иногда являются единственной возможностью организовать подачу воды в дом. Колодцы уже не обеспечивают потребности современных людей, слишком мало они могут дать воды. А вот скважины могут обеспечить водой достаточно большой дом или несколько домов. Конечно, все будет зависеть от того, какую скважину решено бурить: песчаную или артезианскую. Есть у них определенные различия, особенно это касается мощности водоносного пласта. Поэтому перед тем как начать бурение, надо разобраться в таком вопросе, как правильно организуется скважина на воду – принцип работы и схема ее подключения.

Схема скважины на воду

Принцип работы скважины

Принцип работы скважины на воду достаточно прост.

• В пробуренную в грунте скважину устанавливается осадная труба: стальная или пластиковая, на конец которой насаживается сетчатый фильтр. Он будет удерживать большие примеси, которые находятся в воде, а именно песок и мелкие камушки.
• В трубу опускается насос, который качает воду на поверхность.
• Вода поступает в приемный резервуар, где частично примеси оседают.
• Далее производится ее подача в водопроводную сеть.

Обсадная труба устанавливается обязательно, потому что без нее стенки скважины со временем начнут обрушаться, засыпая вход в водоносный пласт. То есть, скважина перестанет функционировать.

Что касается фильтра, то это могут быть разные элементы. К примеру, стальная оцинкованная сетка, обмотанная вокруг трубы и закрепленная хомутами, мелкие отверстия в самой трубе и так далее.

Насос может опускаться в скважину, а может быть установлен на поверхности грунта, а в саму скважину опускается только шланг. То есть, схема подключения скважины будет зависеть от выбранного насоса. И здесь нельзя говорить о том, что какой-то из этих двух вариантов лучше. У обоих есть свои преимущества и недостатки. К примеру, поверхностный насос легче обслуживать, он всегда ни виду. Глубинный, наоборот, не видно, что позволяет скрыть всю скважину, тем самым обеспечив необходимый ландшафтный дизайн участка.

Принцип работы

Разновидности скважин

Принцип работы скважин у всех одинаковый, но при ее сооружении многое будет зависеть от того, какого типа скважину планируется бурить на загородном участке. Важность данной позиции заключается в том, что каждый тип скважины бурится на определенную глубину.

• Абиссинский колодец имеет глубину до 20 м.
• Песчаная скважина бурится до 50 м.
• Артезианская до 300 м.

Получается так, что строение скважины у всех видов одинаковое – это вертикальный ствол, но чисто конструктивно они отличаются друг от друга. Чем же?

Абиссинский колодец – это забивная скважина. То есть, обсадные трубы забиваются в землю при помощи кувалды. Скважину на песок надо бурить, используя ручные или электрические установки и инструменты. Именно данную разновидность можно провести своими руками, не привлекая специалистов, чем часто и пользуются загородные жители.

Разновидности скважин

По сути, песчаная скважина – это вертикальный ствол, в который устанавливается обсадная труба одинакового диаметра. Что не скажешь об артезианской разновидности. Этот вид может обустраиваться по-разному.

• Однотрубная система. То же самое, что и песчаная с установкой труб одинакового диаметра.
• Двухтрубная. Это когда сначала буриться скважина до известкового пласта, и в нее устанавливается труба большего диаметра. А ниже бурение производится до водоносного слоя, куда вставляется труба меньшего диаметра. Обычно верхняя труба – стальная, нижняя – пластиковая. Все дело в том, что верхние пласты обычно подвижные и пластик может не выдержать их нагрузку.
• Телескопическая. Это когда в скважину устанавливаются трубы разных диаметров. И чем ниже в недра, тем меньшего диаметра труба должна быть установлена. И таких ступенчатых установок может быть более трех.
• С кондуктором. Обычно такую конструкцию скважины на воду используют в тех случаях, если на участке присутствуют плывуны. Это насыщенный водою грунт, обычно песчаный. Он подвижный, поэтому может нанести деформацию обсадной трубе, что станет причиной вывода скважины из строя. Кондуктор – это труба большого диаметра (800-1200 мм), которая устанавливается на толщину слоя плывунов. Она стальная с большой толщиною стенки, так что выдержит достаточно приличные нагрузки. Нередко кондуктор используют в качестве кессона, благо диаметр трубы это сделать позволяет.

Двухтрубная обсадка

Схема скважины артезианской одна из самых сложных. Своими руками ее не пробурить, слишком большая у нее глубина. Плюс, приходится проходить буром твердые пласты, вручную этого не сделать. Здесь требуется спецтехника и опыт специалистов.

Внимание! Стоимость услуг бурения артезианской скважины значительна, но пробурив именно ее, можно гарантировать, что загородный дом или несколько домов будут обеспечены чистейшей водой в течение 50 лет, как минимум. При этом скважина будет выдавать до 10 м³/час воды, что хватит не на один дом.

И все же основная масса загородных жителей выбирает песчаные скважины. Они просто дешевле в производстве работ, к тому же ее можно пробурить своими руками. Но у нее есть свои отрицательные показатели.

• Вода из такой скважины не всегда чистая и пригодная для питья. Придется устанавливать систему водоподготовки, а это почти такие же затраты, как бурение артезианской разновидности.
• Песчаный водоносный слой маломощный, из него можно получить максимум 4-5 м³/час.
• Прослужит она не более 15 лет. И нет гарантии, что на участке найдется еще место, где можно будет пробурить скважину на песок. А если у соседей пробурена точно такая же скважина, то объема воды водоносного пласта может не хватить и на 5 лет.

И хотя строение скважины на песок гораздо проще, специалисты рекомендуют организовывать водозабор из артезианской.

Схема артезианской скважины

Водоснабжение из скважины

Схема водоснабжения из скважины также не отличается особой сложностью. В нее входит несколько видов оборудования, которые выполняют только им присущие функции.

• Насос.
• Кессон.
• Оголовок.
• Гидроаккумулятор.

Скважинный насос

Насос

Конечно, основным элементом скважины на воду является насос. Как уже было сказано выше, он разделяется на глубинный и поверхностный. Если выбирается для откачки воды первый вариант, то диаметр обсадной трубы подбирается по диаметру насоса. Но в свою очередь данный размерный показатель будет зависеть от мощности прибора. Поэтому сначала подбирается мощность насосного агрегата, зависящая от требований потребления воды, которые устанавливает хозяин загородного дома. По мощности выбирается диаметр, а уже в последнюю очередь подбирается сечение обсадной трубы.

Внимание! Зазор между глубинным насосом и стенками обсадки должно составлять 2-4 см.

Необходимо отметить, что глубинные насосы разделяются на скважинные и погружные. Второй вариант является бюджетным, но маломощным. Его чаще всего используют для подачи воды наружу из колодцев. Если скважина имеет небольшую глубину до 15 м, а требования к объему подаваемой воды не жесткие, то можно использовать именно эту разновидность. Скважинные насосы по всем параметрам и показателям лучше погружных.

Если принято решение использовать поверхностный насос, то в основном его подбирают по мощности. В данном случае зависимости мощностного показателя и диаметра обсадной трубы нет. Потому что в скважину будет опускаться шланг, его диаметр в пределах 18-50 мм, что меньше диаметра любой обсадной трубы.

Поверхностный насос

Кессон

Обычно кессоны устанавливаются для того, чтобы оградить скважину от погодных нагрузок, подпочвенных вод, расположенных близко к поверхности земли, и замерзания. Плюс ко всему кессон может использоваться в качестве технологического помещения. То есть, в него можно установить гидроаккумулятор, электрические блоки управления и автоматики насоса, обратный клапан.

В строении скважины кессон играет немаловажную роль, это видно из его назначения. Но не всегда этот защитный резервуар используют. За счет него можно сократить расходы, сделав своими руками что-то похожее на защитный утепленный блок, построенный из обычных строительных материалов: кирпича, досок и утеплителя.

Такой блок закрывается скатной утепленной съемной крышкой, что позволяет провести обслуживание и скважины, и поверхностного насоса, и гидроаккумулятора.

Кессон

Оголовок

Элемент, который отвечает за санитарное состояние самой скважины. Он собой закрывает плотно вход обсадной трубы, так что можно гарантировать, что ни мусор, ни подпочвенные воды, ни атмосферные осадки в скважину не попадут. При этом оголовок является несущим элементом. На него подвешивается скважинный насос, через него пропускаются шланг для откачиваемой воды и электрический кабель, питающий током насос.

Многие игнорируют оголовок, закрывая ствол скважины различными предметами. К примеру, отрезанной пластиковой бутылкой. Делать этого нельзя. Не нужно экономить на этом устройстве, стоит он недорого, но это гарантия герметичности скважины. И когда разговор заходит о конструкции скважины на воду, то в том числе подразумевается и установка оголовка.

Оголовки

Гидроаккумулятор

Сегодня в схему подключения скважины обязательно устанавливается гидроаккумулятор. Хотя еще совсем недавно обходились и без него, устанавливая любой резервуар, в который закачивалась вода из скважины, где она отстаивалась. В резервуаре создавался определенный объем воды, который использовался на случай отключения подачи электричества, за счет чего останавливался насос.

Но чтобы из такого резервуара вода подавалась в водопроводную систему дома, требовался дополнительный насос, или резервуар приходилось устанавливать в чердачном помещении. Его высота установки создавало давление в водопроводной сети. Такая схема подключения скважины была достаточно сложной и не эффективной.

Гидроаккумулятор решил данную проблему. Эта металлическая емкость внутри имеет резиновую оболочку, в которую и закачивается вода из скважины. Между стенками резервуара и оболочкой закачен воздух под определенным давлением. При закачивании воды в резиновую оболочку, она расширяется, что приводит к увеличению давления воздуха. Если электроэнергия отключена, насос не работает, но воздух под давлением давит на оболочку, а та в свою очередь на воду.

Так создается напор внутри водопроводной системы дома.

Гидроаккумулятор

Все элементы, входящие в схему водоснабжения из скважины, могут располагаться внутри кессона или внутри дома в специально отведенном помещении. Кстати, это может быть и подвал. Главное, чтобы температура внутри этого помещения не опускалась ниже ноля.

Дополнительные элементы

Есть несколько элементов, которые обеспечивают удобство эксплуатации скважины.

• Обратный клапан, который сдерживает обратный ток воды из водопроводной системы. Он обычно начинает работать, когда останавливается насос.
• Кран для прокачки. Его используют только, если появилась необходимость откачать мутную воду из скважины. Обычно это случает на первом этапе эксплуатации, и если водоносный слой за счет межсезонья снизил свой уровень. В такие моменты насос может выкачать основной объем воды, и со дна начинает подниматься ил. Как только уровень поднимется, в первую очередь надо будет откачать мутную воду.
• Манометр, который контролирует давление воды в водопроводной трубе. Он обычно связан с реле, которое отключает или включает насос при повышении или падении давления соответственно.

Элементы водопроводной сети в подвале дома

Казалось бы, что схема скважины не такая уж и сложная. Но из описания видно, что состоит она не только из труб и насоса. Чтобы гарантировать полное соответствие локальной водопроводной сети центральному водопроводу надо обязательно использовать все вышеописанные элементы. Без них нельзя говорить о современном водопроводе, как таковом.

Устройство артезианской скважины

Конструкция или устройство артезианской скважины может быть различным. Известно, что артезианская скважина бурится на известняк, поэтому ее водоносный слой залегает на глубине от 60 до 250 метров.

Устройство артезианской скважины позволяет ей защищать воду на глубине от различного рода поверхностных и внешних загрязнений, почему вода из такой скважины и отличается чистотой и свежестью, в отличие от песчаных скважин. Чтобы знать устройство артезианской скважины в общих чертах совсем не обязательно быть специалистом в области геологии, мы познакомим вас с несколькими вариантами.

Существует несколько вариантов конструкций глубоких скважин, которые рассмотрим подробнее в этой статье:

1. с использованием кондуктора;
2. телескопическое устройство;
3. с использованием металлической трубы;
4. с использованием двойной обсадной трубы.

Устройство артезианской скважины с использованием одной только обсадной металлической трубы

В зависимости от геологических условий, может меняться конструкция скважины на известняк. Если такие условия стандартны, то речь будет идти о классическом устройстве артезианской скважины.

Под стандартными геологическими условиями следует подразумевать наличие давления в известняке, поднимающем воду над известняком (статический уровень). При этом водоносный известняк должен быть без прослоек песка и глины, однако прослойки из глины встречаются практически всегда.

Такая артезианская скважина может быть обустроена с использованием одной лишь металлической обсадной трубы. Ее обсаживают через все грунтовые слои (песок, дерн, глина) до известняка.

После этого в известняке идет обнаженный ствол скважины, вода из которого поступает в сам ствол скважины. В этом случае погружной насос будет располагаться выше известняка, но ближе ко дну (примерно в середине обсадной трубы).

Устройство артезианской скважины с использованием двойной обсадной трубы (в сочетании пластик+металл)

В случае с устройством артезианской скважины с двойной обсадкой, следует в первую очередь отметить, что делают устройство таковым в случаях, когда рыхлые верхние слои нормальные, а в водоносном слое обнаружены прослойки либо песка, либо глины.

Еще один вариант, когда приходится заниматься устройством глубокой скважины таким способом, когда напор воды в известняковом слое отсутствует. В этом случае роль внутренней обсадной трубы – блокировать поступление песка и глины в добываемую воду.

Тогда до поверхности известняка доходит обсадная металлическая труба, а затем, в уже пробуренном известняке, обсаживают пластиковую трубу меньшего диаметра. Немного ниже внутренней трубы располагается ствол скважины, сквозь который вода поступает.

При необходимости можно обсаживать внутреннюю обсадную трубу до дна с перфорацией, а также на нижней части меньшей трубы также делают перфорацию, чтобы вода лучше поступала.

Устройство артезианских скважин с использованием кондуктора

Используется данная конструкция только в тех случаях, когда в верхних слоях располагаются мощные плывуны, которые глина блокировать не может. Именно поэтому используется кондуктор – чтобы проходимость верхних слоев была хорошая.

В то же время, если прослойки песка или глины в нижележащем водоносном слое известняка отсутствуют, а вода находится под давлением, которое поднимает ее выше известнякового уровня, можно использовать лишь одну обсадную трубу.

Кондуктор представляет собой направляющую трубу с большим, чем у обсадной, диаметром. В остальном, строение такого типа артезианской скважины будет аналогично тому, что был описан в самом начале.

Телескопическое устройство артезианской скважины

Для устройства телескопической скважины основную роль играют трубы внушительных диаметров, идущие сперва, а за ними следом – более узкие трубы.

Почему устройство создается именно так? Ответ очень прост: телескопической скважине необходимо, чтобы порядок позволял в процессе бурения справляться с различными труднопроходимыми прослойками камней, валунов и т.д.

Сама толстая, начальная труба, должна быть обсажена ровно до слоя валунов, после чего камни будут разбиваться ударно канатным способом, а в образовавшемся отверстии бурение будет продолжаться в обычном режиме. Следующая по счету металлическая труба будет обсажена до известняка.

В дальнейшем можно сказать, что устройство будет таким же, какое приводилось в первом и втором примерах. То есть либо артезианская скважина имеет открытый ствол (когда нет прослоек глины, а вода под давлением), либо в ствол обсаживается дополнительно пластиковая труба (когда прослойки песка и глины встречаются или у водяного слоя полностью отсутствует напор).

Какую роль играет кессон в устройстве артезианской скважины?

В завершение конструкции на оголовке скважины на известняк устанавливают металлический полностью герметичный бак, высота которого составляет около двух метров – так называемый кессон. Нижняя его граница располагается ниже уровня возможного промерзания, поэтому все насосное оборудование надежно защищено от пагубного влияния мороза.

На тросе в кессоне крепится еще один насос – погружной, после этого к насосу проводится электрический шнур. Также устанавливается необходимое и важное оборудование – гидроаккумулятор, реле давления, обратный клапан, запорная арматура и прочее.

УСТРОЙСТВО АРТЕЗИАНСКОЙ СКВАЖИНЫ НА УЧАСТКЕ

Если нет возможности подключиться к централизованному водоснабжению, если скважины на песок дают воду плохого качества, то остается только такой нераспространенный вариант для загородных коттеджей, как устройство артезианской скважины на воду. Если будут соблюдаться установленные нормы и выполняться определенные правила, ваш дом обретает стабильный источник водоснабжения на долгие годы.  

Для начала нужно разобраться, от каких факторов зависит возможность бурения артезианской скважины, и какие необходимо соблюдать требования, чтобы не иметь проблем с законодательством в процессе эксплуатации данного сооружения.

ОСОБЕННОСТИ АРТЕЗИАНСКИХ СКВАЖИН

Для начала должна быть, когда начинается устройство артезианской скважины, схема, по которой и будет выполняться бурение и обустройство подобного сооружения. 

Для того чтобы пробурить именно такую скважину на известковый горизонт, бурильщики пользуются коронкой или буром, позволяющими проникать через твердые слои грунта. Тут не обойдешься обычной желонкой, как при бурении поверхностных и неглубоких скважин. За артезианской водой нужно пробиваться в трещиноватые известняки, но если все-таки удастся это сделать, то владелец загородного дома будет стабильно получать чистейшую воду без каких-либо крупных фракций. 

Когда выполняется такой вариант водоснабжения, то практически исключаются варианты заиливания каверны и прочие виды засорения водоснабжающего ствола. В любое время года такая скважина:

• Способна бесперебойно поставлять воду,
• Не засоряется из-за попадания песка и прочих частиц,
• Радует хозяев качеством поставляемой воды.

Артезианские скважины получаются более дорогостоящими, если сравнивать с вариантами бурения «на песок», но зато такое вложение себя полностью оправдывает. Тем более что «песчаные» стволы гарантированно могут эксплуатироваться до 15 лет, а вот артезианская скважина рассчитана на 40-80 лет стабильной эксплуатации. Однако такая продолжительная работа может быть гарантирована лишь при соблюдении всех норм и правил бурения. 

Даже в засушливый сезон, когда дебит скважин «на песок» падает, а поверхностные скважины до 10-15 метров вовсе пересыхают, артезианские стволы стабильно дают воду отличного качества. 

Однако, если артезианская скважина и септик на одном участке, проблемы могут быть серьезными, если не выполнены простейшие требования.

Во-первых, септик должен располагаться не ближе 9 метров от скважины. При попадании канализационной воды в грунт, артезианской скважине ничего не грозит. Забор воды производится практически со стометровой глубины и любая верховодка туда не попадает.

А вот если канализационная вода попадет в ствол скважины, это может привести к серьезному загрязнению.

Именно поэтому артезианские скважины часто не оборудуются кессоном, а выводятся на поверхность и над оголовком скважины строится легкое утепленное и обогреваемое строение. В этом строении располагается вся автоматика скважины – управляющие реле и аккумулирующие баки. Поскольку оголовок скважины в этом варианте располагается над поверхностью земли, то возможность загрязнения воды полностью исключена.

ГЛУБИНА БУРЕНИЯ СКВАЖИНЫ НА ИЗВЕСТНЯК

Существует санитарная зона артезианской скважины, и она определяется специальными службами после проведения тщательных исследований грунта. В зависимости от того, в каком регионе будет производиться бурение, глубина водоносного известняка может находиться на глубине от 40 метров, и эта величина способна достигать 300 метров. Только планомерное геологическое исследование способно предоставить подробную информацию о глубине залегания водоносных известковых пластов. 

При такой глубине бурения артезианской скважины совершенно неважно, как близко к ней находятся соседние объекты.

Например, при бурении нескольких песчаных стволов на одном участке, необходимо соблюдать расстояние в 20 метров, иначе уровень воды может существенно снизиться. А вот для артезианского варианта такой проблемы не существует.

НОРМЫ БУРЕНИЯ

При выполнении таких серьезных сооружений, в ходе которого производится глубинное бурение, должна обеспечиваться охранная зона артезианской скважины. Она не должна располагаться вблизи проезжей части, вблизи захоронений и в местах складирования вредных веществ (склады ГСМ и т.п.). 

Казалось бы, что может грозить такому глубокому стволу? Однако, если, например, загрязнение горюче-смазочными материалами коснется скважины на песок, то загрязнится водоносный горизонт на небольшой площади. Если же ГСМ попадут в ствол артезианской скважины, то водоносный горизонт на известняке может быть загрязнен на площади в 100-150 квадратных километров. Этому способствует само строение горизонта и движение воды по нему. 

Как могут так глубоко проникнуть вредные вещества? Через неплотности обсадных труб (неправильно опрессованные резьбовые соединения) либо через дефекты труб, способные возникнуть при подвижках грунта.

После выполнения проекта должен составляться отчет об оценке артезианской скважины, которым занимается специальная комиссия. И будет лучше для владельца участка, если проект создадут на стадии проектирования всего дома. Выбирать нужно такое место, которое не является по уровню самым низким, иначе могут возникнуть как раз указанные выше проблемы – загрязнение ствола от септика или загрязнение через оголовок талыми водами.

Если грамотно расположить системы водоотведения, канализацию и хозяйственные постройки относительно скважины, то все процессы будут оптимизированы, и не появится проблем с водоснабжением и обслуживанием артезианского сооружения. В таком случае расходы на содержание и на бурение получатся минимальными. После того, как все процедуры будут выполнены, проект внесут в реестр артезианских скважин.

Когда данное сооружение будет обслуживаться, должны соблюдаться требования безопасности при ремонте артезианских скважин, которые специально составлены для подобных случаев. Если при выполнении работ были учтены такие параметры, как расстояние ствола / оголовка от дома, площадь участка для бурения и расстояние от различных коммуникаций, то обслуживание и ремонтные работы будет производить значительно проще. 

Предпочтительное время года для бурения артезианского ствола, по мнению специалистов – бурильщиков, это самый конец осени, зима, и самое начало весны. Кроме того, в это время будет проще найти бригаду для выполнения подобных работ, так как зимой «потребительские» поверхностные и песчаные скважины почти не бурят. Это здорово уменьшает стоимость глубинного бурения.

Устройство конструкции артезианской скважины

Каждому человеку, независимо от его социального статуса и национальной принадлежности требуется вода, она нужна ежедневно и в больших количествах.

Принято считать, что вода из артезианской скважины обладает практически всеми необходимыми качествами для удовлетворения водной потребности человека. Название происходит от провинции Артуа во Франции, где местные жители первыми обнаружили и документально зафиксировали подводные чистейшие источники.

Учитывая состояние централизованной подачи воды, которая то есть, то ее нет. А также качество поставляемой воды, которое оставляет желать лучшего, а часто бывает загрязненной. Многие жители загородных домов, дач, коттеджей нуждаются в отдельном источнике водоснабжения, особенно он необходим для семей с детьми, да и для всех кто любит свои сады и огород.

В прошлом, проблема с водой решалась за счет колодцев, но теперь в век технологий и прогресса – артезианские скважины, являются более предпочтительным вариантом. К тому, же они долго служат и имеют неограниченное количество воды.

Колодец с артезианской водой это буровая скважина, проходящая через глубокие известняковые водоносные слои. Так как не всегда, в выбранном месте для бурения скважины присутствуют все слои известняка, то скважины различают по типам: первый, второй и третий. Бурят скважину на глубину от 30 до 200 метров, в зависимости от геологического местонахождения. Чем глубже скважина, тем меньше в ее воде примесей.

Завершая процесс бурения скважины, определяются с ее конструкцией и устройством откачки воды. Устройство артезианской скважины различается, в зависимости от глубины пробуренной скважины, конструкция может быть много, но чаще всего пользуются такими, как: обычной(классической), с двойной обсадкой (металл + пластик), с кондуктором, телескопической.

Обычная конструкция артезианской скважины

Обычная (классическая) конструкция артезианской скважины по отношению к грунту выглядит таким образом (начиная от глубинных слоев):

1. Забой скважины – это дно артезианской скважины (водоупорный слой, глина).
2. Отстойник – самое глубокое место в скважине (водоупорный слой, глина).
3. Скважинный фильтр фильтровой колонны (водоносный слой, песок).
4. Труба фильтровой колонны диаметр- 89 мм (водоупорный слой, глина)
5. Переходная труба диаметр -108 мм (водоупорный слой, глина).
6. Пакер (водоупорный слой, глина). Основной уровень воды в скважине на уровне водоупорного слоя, глины.
7. Эксплуатационная колонна диаметр — 127 мм (поверхностный грунт).
8. Зацементированное затрубное пространство (поверхностный грунт).
9. Кондуктор – труба, диаметром больше обсадной трубы (поверхностный грунт).
10. Устье скважины — это начало скважины.

Верхняя обсадная труба (№7) обычно 127 мм опускаясь все глубже в грунт, становится уже, переходя в 108 мм (№5), а затем в 89 мм (№4), дойдя до слоя известняка, который является натуральным природным фильтром – устанавливается скважинный фильтр. Эта конструкция имеет название — обсадная колона. Для колонны используются трубы из стали, с толщиной стенки 5 мм,

Внимание! на обсадной колонне должна быть резьба для соединения труб, применение сварки для соединения нежелательно, так как может привести к деформации обсадной колонны и вызвать аварию.

Конструкция артезианской скважины с двойной обсадной трубой

Этот вид конструкции выбирают в тех геологических районах, где верхние слои обычные (рыхлые), а в водоносном слое известняка еще есть слои песка или глины. Или если вода не имеет напора, на уровне водоносного слоя. То функция внутренней обсадной трубы заключается в блокировании поступления в воду примесей глины или песка.

Схема артезианской скважины с двойной обсадкой выглядит так: обсадная труба доходит до известняка, затем пробуривается известняк и устанавливается пластиковая труба, диаметром уже, чем основная труба, при этом фильтр не устанавливается. Если водный напор не очень хороший, используют перфорацию нижней части внутренней трубы.

Конструкция артезианской скважины с кондуктором

Так как кондуктор – это направляющая труба, но с большим диаметром, чем у обсадной, то устройство артезианской скважины на известняке, с применением кондуктора хорошо в тех случаях, когда верхние слои почвы не поддаются для бурения. Для прохождения таких неподатливых слоев используют кондуктор. При хорошем напоре воды и отсутствии примесей глины или песка, то используют обычную обсадную трубу. Основное устройство скважины такое же, как и в обычной (классической) конструкции артезианской скважины.

Телескопическая конструкция артезианской скважины

Если при бурении скважины возникают трудности прохождения, связанные с большим количеством камней, валунов или других сложных слоев, то используется телескопическая конструкция.

Суть ее заключается в трубах, которые по мере углубления становятся более узкими. Например, самая широкая труба обсаживается в верхнем слое почвы, где присутствуют валуны, следующая, более узкая труба обсаживается в отверстии, проделанном среди камней. Дальше как обычно труба опускается до известняка. Следующее действие по ситуации: либо обычная конструкция, при условии, что нет примесей и хороший напор воды; либо с двойной обсадной трубой, когда есть примеси песка или глины и слабый напор воды.

Каждая скважина уникальна и неповторима, так как артезианская вода находится глубоко в земле, и никто из людей не имеет влияния на процессы, протекающие в недрах нашей планеты. Поэтому буровые компании имеют индивидуальный подход к созданию новой скважины

Достоинства и недостатки артезианской скважины

Артезианская скважина на известняк имеет неоспоримое преимущество – это большая водоотдача, намного больше, чем скважина на песке. Беспрерывная подача воды, автономность скважины.

Устанавливать фильтр для скважины на известняке нет необходимости, в отличие от скважины на песке, где фильтр обязателен. Большой производительности одной скважины достаточно для водоснабжения нескольких домов, иногда одна скважина обслуживает большие районы населенного пункта.

Скважина не подвержена воздействию ила, не пересыхает. Используется до 50 лет.

Внимание! Водой из артезианской скважины можно наполнять бассейны, поливать огород и сад, применять для личного пользования и просто утолять жажду. Артезианская скважина на известняк — идеальный источник водоснабжения для частного сектора.

Минусов несколько – это дорогостоящая конструкция для артезианской скважины и жесткость воды, которая в отдельных случаях требует дополнительного фильтра.

Владельцы дачных участков, коттеджей в пригороде, сталкиваясь с проблемой питьевой воды, договариваясь разделить стоимость скважины на количество пользователей, находят настоящий нескончаемый источник воды в артезианской скважине на известняке.

Читайте так же: как самостоятельно бурить скважину на воду.

Материал подготовлен специально для сайта yaydom.ru

Что такое бурение артезианских скважин на воду

Вступление

В большинстве районов Российской Федерации, всем хорошо знакомо и пользуется заслуженной популярностью технология бурения скважины на песок. Однако в районах горной местности, например, в районе Сочи, бурение на песок не возможно в принципе. Выход для устройства  водоснабжения в таких районах — бурение артезианских скважин на воду.

Что такое артезианская скважина

Согласно базовым знаниям геологии, Земля имеет слоистое (пластовое) строение. Каждый пласт сформирован из определённого природного материала ил их комбинаций.

Вода, поступающая в грунт с поверхности, по своим физическим свойствам, скапливается над пластами и в межпластовом пространстве, образуя, так называемые водоносные слои.

Ближе всего к поверхности, образуются слои верховодка и слой грунтовых вод. Это самые грязные водные слои не пригодные для питья и бытовых нужд. Они важны при строительстве дома, для водоснабжения значения не имеют.

Следующий пласт земли, в котором может скапливаться вода, лежит на глубине 10-40 метров и чаще всего это песок. Вода здесь более чистая, и вполне пригодная, после дополнительной очистки, для питья и бытовых нужд.

Бурение скважины на воду с этого слоя носит название бурение на песок. Она не требует разрешения и как следствие, характерна для массового применения.

На больших глубинах водоносные слои образуются между слоями грунтами, не пропускающими воду (водоупорные пласты). Состав водоупорных слоёв может быть глиняный или известняковый.

Водоносный слой образовавшийся между слоями известняковых пород на глубине от 50-100 метров, принято называть артезианским. Скважина для получения воды из этого слоя называется артезианской. Артезианские воды отличает чистота и особые вкусовые свойства.

Важно отметить, что артезианские воды относят к водным недрам страны и бурение артезианских скважин на воду требует специального разрешения.

Также важно, что артезианские слои воды являются напорными, то есть поднимаются (выбиваются) не поверхность земли без дополнительных приспособлений и механизмов.

Как правило, запас артезианских скважин хватает на 50 и более лет эксплуатации. Глубина залегания артезианских вод от 40 до 250-300 метров.

Бурение артезианских скважин на воду

Для артезианского бурения требуется получение специальной лицензии и выполнения целого ряда технических предписаний.

После завершения бурения и водоподъёма необходимо оформить артезианскую скважину, как официальный водяной источник. Для этого понадобится проект скважины, официальные пробы воды и оборудование санитарной зоны вокруг скважины.

Довольно сложное оформление артезианской скважины, а также высокая стоимость работ по глубинному бурению, делает артезианские скважины очень дорогими и затратными. Это нужно понимать.

Работы по бурению

Глубинное залегание воды, а также необходимость прохода между твердыми пластами делает ручное бурение артезианских скважин невозможным. Для глубинного бурения придётся нанимать организацию, специализирующуюся на артезианском бурении, знакомой пластами грунта  вашем районе.

©elesant.ru

Еще статьи

Похожие статьи

Артезианская вода и артезианские скважины

•  Школа водных наук ГЛАВНАЯ  •  Темы подземных вод  •

Артезианская вода и артезианские скважины

Фото: Алан Кресслер, Геологическая служба США

Возможно, вы слышали рекламу компаний водоснабжения, желающих продать вам «питьевую воду из артезианской скважины». Отличается ли эта вода от другой воды в бутылках, взятой из источников ?

Вода может и не отличается, но она выходит на поверхность земли немного по-другому.Подземные воды в водоносных горизонтах между слоями плохо проницаемой породы, такой как глина или сланец, могут находиться под давлением. Если такой замкнутый водоносный горизонт будет вскрыт скважиной , вода поднимется выше верхней части водоносного горизонта и может даже вытекать из скважины на поверхность земли. О воде, заключенной таким образом, говорят, что она находится под артезианским давлением, а водоносный горизонт называется артезианским водоносным горизонтом. Слово «артезианская» происходит от города Артуа во Франции, древнеримского города Артезиум, где в Средние века были пробурены самые известные фонтанирующие артезианские скважины.Уровень, до которого будет подниматься вода в наглухо обсаженных скважинах артезианских водоносных горизонтов, называется потенциометрической поверхностью.

Глубокие колодцы, пробуренные в скале так, чтобы они пересекали уровень грунтовых вод и уходили далеко под него, в обычном разговоре часто называют артезианскими колодцами, но это не обязательно правильное использование термина. Такие глубокие колодцы могут быть такими же, как обычные, более мелкие колодцы; Одна только большая глубина не делает их автоматически артезианскими скважинами. Слово «артезианская» при правильном использовании относится к ситуациям, когда вода находится под давлением под слоями относительно непроницаемой породы.На рисунке справа показана артезианская скважина с потенциометрической поверхностью, находящейся чуть выше поверхности земли, но, как показано на рисунке выше, артезианское давление может быть очень сильным!

 

Пример водоносной системы с артезианскими скважинами

Артезианские скважины могут иногда вытекать на поверхность земли естественным путем из-за подземного давления.

На этой диаграмме показана концептуальная система водоносных горизонтов, имеющая как безнапорные, так и напорные водоносные горизонты. Как правило, верхний слой системы водоносных горизонтов представляет собой безнапорный водоносный горизонт, над которым нет удерживающего слоя твердого материала.Верхняя высота этого водоносного горизонта называется «уровнем грунтовых вод», ниже которого земля и скала имеют все пространства и пустоты, заполненные водой. Воду из этого водоносного горизонта необходимо откачивать в колодец, чтобы она попала на поверхность земли.

В некоторых местах ниже безнапорных водоносных горизонтов могут существовать напорные водоносные горизонты. Эти замкнутые водоносные горизонты имеют слои твердого материала над и под ними и, таким образом, находятся под давлением веса породы. Как показано на этой диаграмме, чтобы пополнить запасы воды в этих водоносных горизонтах, она в значительной степени просачивается с поверхности на большое расстояние и перемещается несколько горизонтально в замкнутый водоносный горизонт.

Скважины, выходящие из этих замкнутых водоносных горизонтов, называются «артезианскими скважинами». Если высота, на которой находящийся под давлением водоносный горизонт выталкивает воду из колодца, это «пьезометрический уровень». Если этот уровень находится ниже высоты поверхности земли (правая сторона артезианской скважины на схеме), вода не будет выбрасываться из скважины на поверхность земли … скважина называется артезианской скважиной. Но если пьезометрический уровень выше, чем высота устья скважины на поверхности земли (левосторонняя артезианская скважина на схеме), вода будет выталкиваться вверх в скважине и выходить на поверхность земли без необходимости в насосе.Такая скважина является проточной артезианской.

 

 

Вы думаете, что знаете о подземных водах?
Пройдите наш тест «Верно/неверно» для грунтовых вод ,
часть нашего Центра активности .

 

 

 

 

 

 

Хотите узнать больше об артезианской воде и артезианских скважинах? Следуйте за мной на веб-сайт основных водоносных горизонтов США Геологической службы США

 

 

 

 

 

 

 

 

Источники и дополнительная информация

 

Артезианская скважина | Что такое артезианская скважина и как она работает?

Что такое артезианская скважина?

Артезианская скважина — это просто скважина, не требующая насоса для подачи воды на поверхность. Это происходит, когда в водоносном горизонте достаточно положительного давления, чтобы поднять воду на поверхность. Артезианские водоносные горизонты заключены между непроницаемыми скалами или глиной, что создает положительное давление.

Артезианская скважина – умный и надежный источник воды. Создание артезианских скважин — одна из многих услуг, которые мы предлагаем здесь, в Drilcorp. Наши специалисты могут оценить ваш участок и предпринять соответствующие шаги, чтобы предоставить вам доступ к невероятной воде, предоставленной природой.

Рост стоимости услуг водоснабжения сказался как на компаниях, так и на домохозяйствах.Пробурив водоносные горизонты и получив доступ к естественным подземным водам, вы можете уменьшить свою зависимость от внешних источников и наслаждаться свободой использования собственных водных ресурсов.

Вода, найденная в артезианских колодцах, просочилась сквозь множество слоев пористой породы, отфильтровывая примеси. Таким образом, вода обычно намного безопаснее и чище, чем поверхностная или речная вода.

Свяжитесь с нашей командой, чтобы узнать больше о том, как мы можем помочь вам подключиться к артезианской скважине. Позвоните сегодня по телефону 0191 527 39 70.

Хотите узнать больше?

Нажмите на ссылку ниже, чтобы загрузить нашу служебную информацию.

https://www.drilcorp.com/climate-justice-fund-phase-ii-artesian-well-capping-exercise-and-training/

 

Что значит артезианская скважина?

Если вы задумывались о скважине для своего бизнеса или участка, вы, вероятно, сталкивались с термином «артезианская скважина». Возможно, это заставило вас задуматься, что такое артезианская скважина?

Что касается самой воды, то все подземные воды в основном одинаковы.Однако у артезианских скважин есть одно отличие, чисто из-за того, как вода достигает поверхности. При артезианской скважине нет необходимости качать воду на поверхность из подземного водопровода. Вместо этого давление под землей таково, что однажды попавшая в воду из водоносного горизонта поднимается на поверхность без посторонней помощи. Это делает его простым и надежным источником для дома и коммерческих целей.

 

Хотите узнать больше об артезианских скважинах? Свяжитесь с командой Drilcorp уже сегодня!

Артезианские колодцы веками занимали свое место в обществе по всему миру.На самом деле, многие считают, что это древняя форма водоснабжения. Это связано с тем, что артезианские скважины могли поддерживать семьи и сообщества до изобретения насосов и передовых технологий бурения. Фактически, первая зарегистрированная артезианская скважина была пробурена еще в 1126 году во французской провинции Артуа группой монахов. Слово «артезианский» происходит от названия этой провинции.

Конечно, тогда еще не было полноценных буровых установок, поэтому доступ к скважине осуществлялся здоровой смесью грубой силы и острого стержня.Этот стержень был известен как бур. Эта техника в конечном итоге прорвала скалу, заставив воду подняться на поверхность.

 

Как создать артезианскую скважину

К счастью, способ доступа к артезианским скважинам сегодня намного сложнее и не требует недель или даже месяцев изнурительного ручного рытья.

При бурении артезианской скважины с помощью буровой установки давление водоносного горизонта сбрасывается. Это позволяет воде найти путь к открытому воздуху, и во многих случаях это давление будет достаточно большим, чтобы вода могла подняться на поверхность без посторонней помощи.Это известно как проточная артезианская скважина.

 

Поговорите сегодня с нашей командой об услугах, которые мы предлагаем, и узнайте, что мы можем сделать для вас.

Артезианские водоносные горизонты зажаты между непроницаемыми скалами или глиной, и это вызывает положительное давление. Природные источники возникают, когда в этой скале есть брешь и давление сбрасывается. Иногда это давление настолько велико, что создает фонтан, известный как гейзер.

Это тот же процесс, что и создание артезианской скважины, но он происходит естественным образом в результате землетрясения или подобного нарушения.

 

Сколько стоит артезианская скважина?

Один из самых частых вопросов, которые нам задают клиенты, – сколько стоит артезианская скважина. А ответ есть? Меньше, чем вы думаете.

Затраты на коммунальные услуги резко выросли в последние годы и не показывают никаких признаков снижения. Хотя подключение к естественному источнику подземных вод может означать выплату денег в краткосрочной перспективе, экономия, которую вы получите с течением времени, может быстро компенсировать эти первоначальные затраты.

Свяжитесь с нами, чтобы узнать больше об артезианских скважинах. Позвоните в команду сегодня по телефону 0191 527 39 70 .

Свяжитесь с нами

10.1.2.1 Мониторинг артезианских потоков

Рисунок 10-17
Комплект арматуры артезианской скважины

Мониторинг состояния артезианских вод с помощью уровнемеров может быть довольно простым. Непрерывные артезианские условия предполагают, что пьезометрическая поверхность никогда не опускается ниже уровня поверхности земли или, в частности, верхней отметки обсадной колонны, а обсадная колонна герметизируется устьем скважины. В этом случае, когда замерзание не является проблемой, уровнемер необходимо установить только на самом устье скважины с помощью узла фитинга артезианской скважины, как показано на Рисунке 10-17. Этот же фитинг позволяет использовать кабель прямого считывания для установки регистратора уровня на глубине скважины в случаях, когда пьезометрическая поверхность опускается ниже верха обсадной колонны. См. отдельную инструкцию по установке.

При проведении артезианского мониторинга с помощью уровнемеров необходимо учитывать ряд вопросов.Во-первых, убедитесь, что максимальное гидравлическое давление, с которым регистратор данных может столкнуться в месте установки, не превышает указанного диапазона регистратора данных. Во-вторых, артезианские условия не исключают необходимости барометрической компенсации данных Levelogger. Артезианские условия вызваны акваклудами, образующими напорные водоносные горизонты. Напорные водоносные горизонты, хотя и не подвергаются воздействию барометрического давления в той же степени, что и безнапорные водоносные горизонты, обычно подвержены барометрическому давлению с некоторой барометрической эффективностью (см. 1.3.1). Наконец, имейте в виду, что общее давление и последующая эквивалентная глубина водяного столба, измеренные уровнемером после барометрической компенсации, могут не отражать фактический уровень воды в артезианской скважине. Герметичные прерывистые артезианские скважины могут находиться под давлением, когда они артезианские, но также могут быть разгерметизированы, когда они не артезианские. Показания Levellogger после барометрической компенсации представляют собой высоту пьезометрической поверхности.

Узел фитинга артезианской скважины не рекомендуется использовать при давлении, превышающем 30 фунтов на кв. дюйм (66 футов (20 м) водяного столба).

 

Колодцы для ирригационных систем Флориды

Дорота З. Хаман и Гэри А. Кларк ²

Скважина – это любая выемка, которая пробурена, забита, вырыта, вырыта или сооружена иным образом, когда предполагаемое использование такой выемки заключается в обнаружении и сборе грунтовых вод. Целью данной публикации является представление информации о различных типах водоносных горизонтов, обсуждение различных типов оросительных колодцев, обычно сооружаемых в водоносных горизонтах Флориды, а также обсуждение строительства, разработки и испытаний оросительных колодцев.

Водоносные горизонты

Качество и количество подземных вод варьируется от места к месту. Однако воду в некотором количестве можно найти под землей практически везде. В результате 97 процентов доступной пресной воды в мире составляют подземные воды.

Крупные резервуары подземных вод называются водоносными горизонтами. Условиями хорошего водоносного пласта являются высокая проницаемость, которая является мерой легкости, с которой вода может протекать через почвенный профиль, и высокая дренируемая пористость, которая указывает на то, что из водоносного пласта может быть удалено большое количество воды.Эти особенности лучше всего характерны для песка и гравия, хотя трещиноватые скальные образования и растворенные каверны в известняке также являются хорошими водоносными горизонтами.

Водоносные горизонты могут располагаться в сцементированных или рыхлых пластах. Консолидированные образования состоят из твердых пород с грунтовыми водами в трещинах или кавернах. Рыхлые образования состоят из песка и гравия или рыхлого грунта, поровое пространство которых насыщено водой.

Водоносные горизонты также могут быть классифицированы как напорные и безнапорные.Напорный водоносный горизонт изолирован от атмосферы непроницаемым слоем (рис. 1). Поверхность подземных вод в стесненных условиях часто подвергается давлению выше атмосферного, поскольку она ограничена непроницаемыми слоями, ограничивающими водоносный горизонт. Высота, на которую поднимается вода в колодце, выходящем из ограниченного водоносного горизонта, называется потенциометрическим уровнем и представляет собой гидростатическое давление в этой точке водоносного горизонта. Воображаемая поверхность, представляющая ограниченное давление во всем замкнутом водоносном горизонте или его части, называется потенциометрической поверхностью.

Фигура 1.

Безнапорные водоносные горизонты ограничены только снизу непроницаемыми пластами и часто называются водоносными горизонтами уровня грунтовых вод (рис. 1). Когда вода не удаляется насосами, уровень грунтовых вод в безнапорном водоносном горизонте и пьезометрический уровень в замкнутом водоносном горизонте называются статическими уровнями воды. Во Флориде статический уровень воды в безнапорных пластах обычно находится вблизи поверхности земли и может иметь значительные колебания. Пополнение безнапорных водоносных горизонтов происходит в результате осадков или просачивания из близлежащих ручьев или озер.Следовательно, это зависит от времени года и от метеорологических условий. Потенциометрическая поверхность замкнутого водоносного горизонта также может изменяться в зависимости от условий подпитки и откачки. Потенциометрическая поверхность будет подниматься и опускаться в зависимости от объема воды в водоносном горизонте. Колебания уровня воды в безнапорном водоносном горизонте или изменения гидростатического давления в напорном водоносном горизонте следует учитывать при установке новой скважины.

Классификация скважин

Скважины могут быть классифицированы как самотечные, самотечные артезианские скважины или сочетание артезианских и самотечных (нагнетательные артезианские скважины) (рис. 1).Тип скважины зависит от типа водоносного горизонта, содержащего воду. Гравитационные скважины проникают в безнапорные водоносные горизонты. В результате статический уровень воды в самотечной скважине совпадает с уровнем грунтовых вод (пьезометрической поверхностью безнапорного водоносного горизонта).

Если гидростатическое давление в напорном водоносном горизонте достаточно, чтобы вызвать подъем воды выше уровня воды в водоносном горизонте, артезианские условия присутствуют. Повышенный уровень воды в колодце указывает на замкнутость водоносного горизонта и на то, что вода на поверхности водоносного горизонта находится под давлением, превышающим атмосферное давление.Такая скважина называется артезианской. Если гидростатического давления достаточно для того, чтобы вода поднималась достаточно высоко, чтобы вытекать на поверхность земли, существует свободнотекущая артезианская скважина. Для любой артезианской скважины должны быть соблюдены следующие условия: 1) водоносный горизонт должен быть напорным, то есть непроницаемыми пластами выше и ниже водоносного пласта; 2) зона подпитки должна располагаться над верхними водоупорными пластами; 3) отсутствие свободного выхода водоносного пласта на нижней отметке; 4) наклон пластов; 5) источник пополнения запасов воды, например достаточное количество осадков.Артезианская скважина не обязательно является самотечной. Схема на Рисунке 1 показывает необходимые условия как для безнапорных, так и для безнапорных артезианских скважин.

Скважины также можно разделить на неглубокие и глубокие. Во многих районах хорошую воду для орошения можно получить из неглубоких водоносных горизонтов. Тщательное исследование мелководных водоносных горизонтов должно быть выполнено до строительства скважины. В некоторых случаях, когда уровень грунтовых вод неглубокий из-за высокого уровня грунтовых вод, насосы для орошения могут быстро истощить запасы воды.

Строительство скважин

Районы управления водными ресурсами Флориды устанавливают стандарты и критерии для строительства, ремонта и ликвидации колодцев. Во всех районах требуется разрешение на любую скважину диаметром более 2 дюймов. Все скважины в округе должны соответствовать стандартам этого округа, независимо от того, требуется ли разрешение на скважину. Окружные и другие постановления также могут применяться и должны соблюдаться. Например, некоторые округа запрещают строительство неглубоких колодцев в некоторых районах.

Строительство

В целом колодцы можно разделить на три основных типа в зависимости от метода строительства: забивные, вырытые или буровые. Небольшие колодцы диаметром до 3 дюймов и глубиной 60 футов могут быть построены путем погружения бурового наконечника в рыхлый материал, такой как песок или гравий. Проникновению в буровой острие может способствовать использование высокоскоростной струи воды на конце бурового наконечника. приводная труба (насадки)

Колодец – это яма, вырытая до уровня грунтовых вод.Эти скважины обычно не проникают в подземные воды достаточно глубоко, чтобы обеспечить высокий дебит воды. Вырытая колодезная яма часто облицовывается каменной кладкой, бетоном или сталью для поддержки.

Более глубокие скважины обычно строят бурением. Обычно используется канатно-инструментальное или роторное оборудование. В первом способе тяжелое долото неоднократно сбрасывается на дно скважины с помощью канатных инструментов, а измельченный материал периодически удаляется желонкой. Вращательное буровое оборудование состоит из долота, вращаемого колонной труб.Шлам удаляется за счет непрерывной циркуляции бурового раствора по мере проникновения долота в пласт. Буровой раствор закачивается вниз через бурильную трубу и выходит через порты или форсунки в долоте. Шлам выносится на поверхность буровым раствором вне бурильной трубы. На рис. 2 показаны поперечные сечения скважины в водоносном горизонте, а на рис. 3 — в напорном водоносном горизонте соответственно. В обоих случаях депрессия представляет собой разницу между уровнем грунтовых вод или потенциометрической поверхностью (напорные условия) и уровнем воды в скважине во время откачки.Он представляет собой сумму потерь напора, вызванных течением воды через пористую среду, и потерь напора, вызванных поступлением воды в скважину.

Фигура 2. Рисунок 3.

Горизонтальное расстояние от центра скважины до границы конуса депрессии называется радиусом влияния. Каждый конус депрессии различается по размеру и форме в зависимости от скорости откачки, продолжительности откачки, пополнения водоносного горизонта внутри конуса и характеристик водоносного горизонта, таких как проницаемость водоносного пласта.На конус депрессии воздействует откачка других скважин, находящихся в радиусе влияния этой скважины.

Оросительная скважина должна проникать в водоносные пласты достаточно глубоко, сохраняя при этом затраты в экономически обоснованных пределах. Во Флориде глубина колодца также будет ограничена качеством воды, поскольку соленая вода является основой питьевой воды по всему штату. В прибрежных районах Флориды часто встречается интрузия соленой воды в водоносный горизонт. Принимая во внимание проблемы с качеством воды, колодец должен быть достаточно глубоким, чтобы избежать пересыхания во время засухи или в периоды повышенного понижения давления, например, при откачивании для защиты от замерзания в зимние месяцы.Также важно помнить, что более глубокие колодцы обычно дают больший выход воды на фут просадки.

Зависимость между диаметром скважины и дебитом воды не является линейной, и в результате удвоение диаметра не приведет к удвоению количества воды, которое можно откачать из скважины. Для систем орошения жилых газонов 4-дюймовая скважина обычно обеспечивает достаточное количество воды. Для более крупных установок и больших колодцев перед определением размеров и установкой колодца необходимо изучить местные условия вблизи предполагаемого участка колодца.

Стандарты

, разработанные районами управления водными ресурсами во Флориде, содержат спецификации для обсадных и облицовочных труб в скважинах. Функция обсадной трубы скважины состоит в том, чтобы поддерживать ствол скважины заданного размера, предотвращать обрушение скважины и служить корпусом насоса, а также каналом для потока воды от входа скважины к приему насоса. Хвостовик представляет собой трубу, которая устанавливается либо внутри внешней обсадной колонны для улучшения, ремонта или защиты внешней обсадной колонны, либо под внешней обсадной трубой для герметизации обрушения, с которым может столкнуться скважина с открытым водоносным горизонтом.Сварные, бесшовные черные или оцинкованные трубы, трубы из нержавеющей стали или разрешенные типы неметаллических труб могут использоваться для обсадных труб или хвостовиков в соответствии со спецификациями районов управления водными ресурсами. Непрерывная обсадная труба должна простираться от 6 до 12 дюймов над поверхностью земли до нескольких футов в самый верхний консолидированный слой. Для получения подробной спецификации по размерам и конструкции корпуса необходимо проконсультироваться с местным отделом управления водными ресурсами. (Таблица 1, Таблица 2) Выравнивание скважины имеет большое значение, особенно когда используются вертикальные турбинные насосы и в скважине размещается вертикальный вал.Допустимые допуски на несоосность также будут зависеть от размера корпуса по отношению к внешнему диаметру погружного или вертикального турбинного насоса.

Экраны

Обсадная колонна скважины может быть сплошной или щелевой (экранированной). Сплошная обсадная труба не имеет перфорации и применяется в верхних частях скважины. Щелевая обсадная труба или скважинные фильтры применяются в нижних, водоносных частях скважин. Экран позволяет воде поступать в скважину из насыщенного пласта, предотвращает попадание в скважину мелкодисперсных материалов и служит структурной опорой для рыхлого материала водоносного горизонта.Всякий раз, когда используется фильтр, необходимо, чтобы он был прикреплен к корпусу водонепроницаемым уплотнением.

В большинстве случаев фильтры не требуются в сцементированных породах, таких как известняк Флоридского водоносного горизонта. В известняковых породах скважина бурится в водоносный сцементированный пласт, и скважина остается открытой без фильтра скважины. По этой причине многие скважины относительно недороги в центральной и южной Флориде.

Заливка

Если по каким-либо причинам между стволом скважины и обсадной трубой имеется пространство, скважина должна быть цементирована путем заполнения затрубного пространства материалами, установленными районами водного хозяйства.Инъекция защищает водоносный горизонт от деградации, вызванной движением воды по стволу скважины либо с поверхности в водоносный горизонт, либо между водоносными горизонтами. Заливка также предотвращает потерю артезианского давления в артезианском водоносном горизонте. В большинстве случаев требуется бетонная заливка. Однако в некоторых случаях в неконсолидированных породах с такой обрушенной природой, при которой кольцевое пространство полностью заполнено существующим материалом, только несколько верхних футов кольцевого пространства должны быть герметизированы цементным раствором для обеспечения защиты от загрязненных поверхностных вод.

Уплотнения скважин

Колодец должен закрываться водонепроницаемой крышкой во время временных перерывов в работе на колодце. Это правило также относится к колодцам, которые используются только сезонно или периодически. При демонтаже насосного оборудования колодец должен быть закрыт водонепроницаемой крышкой или клапаном. К колодцам, расположенным в плоскости затопления, применяются особые правила для предотвращения загрязнения грунтовых вод во время паводков.

Все безнапорные колодцы (артезианские) должны быть оборудованы задвижкой для регулирования сброса из колодца.Также требуется заглушить все заброшенные скважины.

Разработка скважин

Вновь строящиеся скважины должны быть разработаны и испытаны. Целью освоения скважин является получение воды без песка с максимальной производительностью. Операция бурения изменяет гидравлические характеристики водоносного пласта в непосредственной близости от скважины, вызванные уплотнением, перемещением природных мелкозернистых материалов и/или миграцией буровых растворов в пласт. В результате локальная проницаемость и гидравлическая проводимость могут сильно снизиться, ограничивая приток воды в скважину.

Разработка скважины снижает уплотнение и удаляет мелкий материал из порового пространства вблизи скважины. Избирательно удаляя более мелкие фракции материала водоносного горизонта, разработка увеличивает естественную пористость и проницаемость ненарушенных материалов вблизи скважины. В безнапорных водоносных горизонтах он создает решетчатую зону отложений вокруг экрана, тем самым стабилизируя пласт, так что вода из скважины не содержит песка. При разработке также удаляется буровой раствор, который покрыл ствол скважины или попал в пласт в процессе бурения, а также перемещенную глину вдоль стенок скважины.

Разработка скважины может осуществляться с использованием нескольких различных методов: избыточной закачки, обратной промывки, механического помпажа, воздушной разработки, струйной обработки, кислотной обработки или взрывов. Часто используется более одного метода, особенно для больших скважин.

Перекачка

Для небольшой ирригационной скважины наиболее распространенным методом разработки скважины является перекачка. Рекомендуется начинать откачку примерно при 25% желаемого дебита скважины и продолжать до тех пор, пока вода не станет чистой.Процесс следует повторять при 50, 75, 100 и выше 100 процентов желаемого дебита скважины. Скорость последней закачки должна быть как минимум на 25% выше, чем желаемый дебит скважины, если это возможно. Для операции перекачки следует использовать испытательный насос. По возможности не рекомендуется использовать стационарный насос для этой операции, так как частицы песка могут вызвать чрезмерный износ насоса.

Обратная промывка

Обратная промывка между циклами закачки повышает эффективность освоения скважин.Реверсирование потока воды через фильтр в пласт удаляет более мелкие фракции и перераспределяет оставшиеся частицы. Обратная промывка может быть осуществлена ​​запуском насоса и его отключением, когда вода поднимается на поверхность. Это позволяет воде из насосной колонны падать обратно в скважину, реверсируя поток воды через фильтр. При освоении скважин часто используется комбинированный метод перекачки и обратной промывки.

Механический импульс

Обратный поток через фильтр в пласт также может быть осуществлен за счет использования механических устройств, таких как уравнительный блок или уравнительный плунжер.Они перемещаются вверх и вниз в корпусе, как поршень в цилиндре. Устройства Surge недороги, просты в использовании и весьма эффективны в качестве инструментов разработки. Их можно использовать для скважин любой глубины и диаметра.

Развитие авиации

Сжатый воздух можно использовать для попеременной продувки и прокачки скважины. При пульсации воздуха в скважину нагнетается сжатый воздух, который поднимает воду на поверхность. Когда вода достигает верха обсадной колонны, компрессор отключается, и столб аэрированной воды падает обратно в скважину.Осадок периодически удаляют из скважины с помощью эрлифтной откачки. Эта процедура устраняет необходимость в насосе во время разработки скважины, что позволяет избежать риска износа насоса, вызванного перекачиванием песка.

Струйная установка

При освоении скважин могут применяться высокоскоростные струи воды или воздуха. Струйная обработка осуществляется с помощью горизонтальной струи внутри скважины или экрана. Струйный инструмент с равномерно расположенными соплами перемещается вверх и вниз вдоль экрана, вымывая более мелкие материалы.

Кислотная обработка

Разработка скважин и водоносных горизонтов в известняковых или доломитовых породах может осуществляться с использованием кислоты. Использование кислоты открывает трещины и трещины в пласте вокруг открытого ствола скважины. Это увеличивает общую проницаемость водоносного горизонта за счет растворения материалов в трещинах. Во Флориде для разработки кислот требуется специальное разрешение от района управления водными ресурсами.

Использование взрывчатых веществ

Взрывчатые вещества иногда используются в скальном колодце (консолидированном водоносном горизонте) для разработки и увеличения его добычи. Во Флориде запрещено использование взрывчатых веществ при строительстве колодцев для расширения полости, если только это не одобрено районом управления водными ресурсами.

Тестирование

Испытание скважин

После освоения скважины следует провести испытание на откачку, чтобы определить потенциальную производительность скважины, выбрать эффективный насос и определить депрессию, которая может повлиять на расположение насоса для погружных или глубинных турбинных насосов.

Испытание скважины проводится путем измерения дебита и депрессии через определенные промежутки времени при откачке.Можно построить кривую производительность/депрессия (рис. 4), которая позволяет эффективно выбрать насос для заданных условий. Так как просадка для требуемой производительности известна, то место расположения погружного или глубинного турбинного насоса можно определить по графику.

Рисунок 4.

Тестирование водоносного горизонта

Испытание на откачку также может предоставить данные, необходимые для определения гидравлических параметров водоносного горизонта. Испытание на откачку водоносного горизонта требует измерения депрессии в близлежащих наблюдательных скважинах в дополнение к данным производительности/депрессии из скважины.Испытание водоносного горизонта определяет влияние вновь устанавливаемых скважин на существующие скважины, радиус влияния скважины и просадки в скважине для разных дебитов. Результаты этого типа испытаний необходимы для правильного размещения скважин, а также для исследования и управления подземными водами.

Резюме

В данной публикации рассмотрены различные типы скважин, их строительство и развитие в зависимости от типа водоносного горизонта. Были представлены различные методы в зависимости от геологических условий, размера и глубины скважины.В этой публикации подчеркивалась роль районов управления водными ресурсами во Флориде в регулировании водозаборных скважин.

Ссылки

Инженерная практика ASAE: ASAE EP400 — «Проектирование и строительство ирригационных колодцев». Стандарты ASAE. Сент-Джозеф, Мичиган.

ГЛАВА 40 A-3 Административного кодекса Флориды «Регулирование колодцев». 1985. Правила Северо-западного округа управления водными ресурсами Флориды. Гавана, Флорида.

ГЛАВА 4ИЛИ-3. «Строительство скважины на воду.Управление водными ресурсами реки Сент-Джонс, Палатка, Флорида,

.

ГЛАВА 40D-3. «Регламент Уэллса». Правила Департамента экологического регулирования Юго-Западной Флориды. 1982.

Дрисколл, Ф. Г. Подземные воды и колодцы . 1986. Подразделение Джонсона, Сент-Пол, Миннесота 55112 Хорнсби, А. Г. «Подземные воды: скрытый ресурс» Информационный бюллетень по почвоведению № 1986. МФСА, Университет Флориды, Гейнсвилл, Флорида, Изуно, Ф. Т., Д. А. Хаман. «Основная сельскохозяйственная терминология дренажа.»Ext. Circular 733, IFAS, University of Florida, Gainesville, FL Pair, CH, WH Hinz, KR Frost, RE Sneed, TJ Schiltz. Irrigation . 1983. The Irrigation Association, 1911 North Fort Myer Drive, Arlington, Virginia 22209.

Schwals, G.O., R.K. Frevert, T.W. Edminster, K.K. Barhes. Инженерия по охране почв и водных ресурсов. 1981. Джон Уайли и сыновья.

Столы

Таблица 1.

** Рекомендуемые диаметры скважин для различных скоростей откачки*

Таблица 2.

** Максимальная скорость нагнетания для определенных диаметров обсадной колонны стандартного веса, исходя из скорости воды 5 футов/сек (1,5 м/сек).

Теплица и цветоводство: пробуренные колодцы для орошения

Пробуренные колодцы служат источником воды для многих тепличных хозяйств. Они обеспечивают чистую воду с очень небольшим количеством примесей. Урожайность обычно ограничена, и по мере строительства дополнительных теплиц может потребоваться бурение дополнительной скважины.

Подземные воды находятся в водоносных горизонтах, расположенных ниже земной коры.Когда выпадают осадки, часть их испаряется, часть удаляется транспирацией растений, а оставшаяся вода просачивается через верхний слой почвы и покрывающие породы и попадает в песок, гравий и трещиноватую породу. Верхний уровень грунтовых вод называется уровнем грунтовых вод. Высота этого изменяется в зависимости от количества осадков и формирования зоны водоносного горизонта. Артезианские колодцы (с естественным течением) образуются, когда водоносный горизонт в гору создает давление воды, которое вытесняет воду из верхней части колодца.

Водоносные горизонты могут принимать различные формы

Водоносный горизонт общего типа представляет собой отложения гравия, обнаруженные вдоль многих рек. Они содержат большое количество воды и могут достигать сотни футов в глубину. Поскольку вода может двигаться довольно быстро, водоносный горизонт гравийного типа может иметь производительность от 50 до 100 галлонов в минуту (галлонов в минуту).

Другой тип водоносного горизонта формируется из жил песка или гравия. По ним вода течет из одной области в другую. Подключив вену, можно получить хороший запас воды.Проблема заключается в том, чтобы найти эти участки под землей, хотя иногда жила пересекает поверхность почвы, и вода вытекает под действием силы тяжести. Есть так называемые пружины.

Третий тип водоносного горизонта находится в трещиноватой породе глубже под землей. Поток воды зависит от размера пор и трещин в породе и обычно медленнее. Поскольку большая часть скальной породы имеет трещины, почти везде, где вы пробурите скважину, вы получите немного воды, хотя выход может быть намного меньше.

Расход воды, который можно получить из скважины, зависит от проницаемости и размера водоносного горизонта, площади его питания и количества осадков.В некоторой степени диаметр и глубина скважины также влияют на дебит. В некоторых районах страны скважина может иметь глубину 1000 футов и дебит менее 1 галлона в минуту. В зависимости от типа водоносного горизонта попадание воды в колодец похоже на лотерею. Скважина в одном месте может давать очень низкий дебит, в то время как при перемещении более чем на 10 футов можно перехватить хорошую жилу и дать 30 галлонов в минуту. В большинстве регионов бурильщики ведут точный учет глубины и дебита пробуренных ими скважин. В некоторых штатах Министерство здравоохранения ведет эту запись, которая доступна для бурильщиков.

Бурение скважин

Существует два основных метода бурения скважины. В более старом методе, бурении с помощью тросового инструмента, используется сверло, прикрепленное к кабелю, который постоянно поднимается, а затем опускается. Бур разрушает породу, добавляется вода, а затем мусор удаляется с помощью желонки. Это медленный метод, но его преимущество в том, что меньше шансов закрыть поры и трещины. Бурение кабеля ограничено глубиной в несколько сотен футов.

При вращательном бурении сверло крепится к полому валу, который вращается двигателем и трансмиссией.Буровой раствор закачивается вниз по трубе и выходит через отверстия в буровой установке. Грязь и измельченная порода стекают через скважину в отстойник, где оседают твердые частицы. В зависимости от буримого грунта или горной породы бур вращается со скоростью от 30 до 150 оборотов в минуту, что быстрее, чем бурение с кабелем. Вращательное бурение может пробурить скважину глубиной в несколько тысяч футов.

Оба метода бурения могут быть модифицированы для использования сжатого воздуха вместо воды для смазки и удаления мусора.Это уменьшает закупорку пор. Также можно добавить пневматический молот для увеличения скорости бурения.

При бурении скважины стальной кожух обычно помещают в землю до точки, где скважина достигает коренной породы. Он забивается в скалу, чтобы создать плотное уплотнение, которое удерживает поверхностные загрязнения, такие как глина, мелкий песок, удобрения и пестициды, от попадания в скважину. Корпус также можно залить цементным раствором, чтобы получить хорошее уплотнение. Типичная скважина 6 дюймов. диаметр, но для получения большего выхода часто сверлят больший диаметр.

Гидроразрыв пласта иногда рекомендуется для увеличения дебита скважины с низким дебитом. При этом скважина заполняется водой и создается высокое давление. Это может открыть некоторые дополнительные поры. В большинстве скважин может наблюдаться небольшое увеличение дебита, но это работает не во всех скважинах. Стоимость обычно составляет от 1500 до 2000 долларов.

Местоположение скважины

Необходимо учитывать местные и государственные правила. Может понадобиться разрешение. Обычно существует минимальное расстояние от септической системы или канализации и может быть минимальное расстояние до границы участка.Еще одним соображением является доступ к буровой установке. Это тяжелое оборудование, часто весящее более 35 тонн, поэтому требуется твердая почва. Также следует учитывать расположение деревьев и декоративных растений. Наконец, постарайтесь выбрать место, где будет удобно разместить траншею для трубы, ведущей к теплице.

Тестирование

После того, как скважина пробурена и откачана для очистки от мусора, дебит, статический уровень воды и местоположение обычно регистрируются и сообщаются в государственное агентство.В соответствии с местными нормами колодец следует дезинфицировать хлорным отбеливателем. После откачки и когда больше не будет запаха хлора, следует взять пробу воды и отправить ее в лабораторию для проверки качества. Помимо хлороформных бактерий, следует также проводить тесты на растворимые соли, карбонатную жесткость, содержание минералов и pH, факторы, влияющие на рост растений. Имея значения для них, можно регулировать уровень удобрений в поливной воде.

Контракт

Некоторые бурильщики заключают контракт на строительство скважины с минимальным дебитом.Обычно они имеют большой опыт бурения в этом районе и знают структуру подземного грунта и типичный выход. Другие бурильщики будут указывать на погонный фут, цифру для секции обсадной колонны и более низкую стоимость для части скважины в коренных породах, где обсадная труба не требуется. Лучше всего получить цитаты и рекомендации от более чем одного бурильщика.

Пробуренные скважины являются надежным источником воды для многих тепличных хозяйств. Получение достаточного урожая для удовлетворения потребностей может быть проблемой в некоторых областях. Экономия воды за счет капельного орошения, отливов и отливов, а также орошения затопленных полов может помочь увеличить водоснабжение.

John W. Bartok, Jr.
Почетный профессор и сельскохозяйственный инженер
Департамент NRME, Университет Коннектикута, Сторрс, Коннектикут 06269-4087

2009

Прогноз движения грунтовых вод и поведения скважин

Контурная карта подземных вод

Контурная карта подземных вод представляет собой карту, на которой точки с одинаковыми уровнями подземных вод соединены линией.Выкапываются контрольные колодцы и измеряются глубины до воды в этих колодцах. На диаграмме 1 показаны уровни грунтовых вод в каждой контрольной скважине.

Диаграмма 1. Уровни в футах над уровнем моря

Используя эти данные, мы проводим изолинии между точками с одинаковым уровнем грунтовых вод. На диаграмме 2 показаны нарисованные контурные линии.

Диаграмма 2

Теперь нарисуем на этой карте поперечное сечение, которое покажет нам, как грунтовые воды будут течь по поперечному сечению.

Разрез от А до Б

Мы можем думать о том, как текут грунтовые воды, основываясь на том, как будет двигаться шарик, если мы поместим его в точку А и отпустим. Вы можете видеть, что он будет катиться вниз к точке B.

Если вы хотите избежать рисования поперечного сечения, вы можете нарисовать маленькие стрелки, перпендикулярные контурным линиям, и все они указывают на более низкие отметки. На диаграмме 3 показаны стрелки.Этот метод может дать вам хорошее представление о том, как вода течет по всему региону.

Диаграмма 3. Стрелки указывают направление потока в месте их расположения.

Используя свои художественные способности, вы можете нарисовать линии тренда, показывающие общее направление течения воды по всей площади. Это показано на диаграмме 4.

Диаграмма 4. Направления регионального стока воды

Если бы мы думали об освоении этой земли для жилья и промышленных целей, мы бы хотели разместить промышленные районы на южной стороне карты, чтобы, если есть какое-либо загрязнение от промышленности, оно утекало бы от спальные районы.

Теперь давайте посмотрим, как слои горных пород влияют на поток грунтовых вод и поведение скважины. Пласты горных пород — это слои горных пород под землей.

Поведение скважины с водой

Уровень грунтовых вод — это верхняя часть слоя горных пород, где существуют грунтовые воды. Скорость течения воды под землей зависит от относительной высоты уровня грунтовых вод и материала, через который протекает вода. Чем больше пространство между частицами осадка и камня, тем быстрее может течь вода.Диапазон потока грунтовых вод составляет от дюймов в день до многих футов в день.

В холмистой и горной местности часто бывают ручьи. Некоторые ручьи текут постоянно, а другие текут только тогда, когда выпадает значительное количество осадков. Набирающий поток течет круглый год со значительными осадками или без них. Это происходит потому, что поток пересекает уровень грунтовых вод. Поток с потерями находится выше уровня грунтовых вод, поэтому он обычно сухой, если не выпадает значительное количество осадков.

Водоносный горизонт представляет собой массу подземных вод на территории. Иногда водоносный горизонт имеет непроницаемый слой над ним. Непроницаемый означает, что грунтовые воды не могут легко проникнуть сквозь слой породы, если вообще пробиваются. Он, по сути, задерживает грунтовые воды. Это замкнутый водоносный горизонт . Артезианская скважина — это скважина, выталкивающая воду на поверхность без использования насоса. Слои породы, обведенные красным на диаграмме 5, являются непроницаемыми слоями. Слой песчаника представляет собой замкнутый водоносный горизонт.

Схема 5. Артезианская скважина

Иногда, если давление достаточно большое и скважина не слишком глубокая, вода хлынет на поверхность.

Артезианская скважина

Безнапорный водоносный горизонт — это водоносный горизонт, в котором нет непроницаемого слоя, покрывающего водоносный горизонт, и в результате он не находится под давлением, как напорный водоносный горизонт.Это те колодцы, к которым прикреплено ведро на веревке или есть ручной насос. Получение воды из этих колодцев модернизировано электронасосами.

Безнапорная скважина

На диаграмме 5 показано поперечное сечение грунтовых вод и окружающих слоев горных пород.

Диаграмма 5. Верхний водоносный горизонт безнапорный, нижний напорный.

Краткое содержание урока

Вся вода течет вниз по склону.Чтобы получить представление о том, как текут грунтовые воды, рисуются контурные карты, показывающие, где уровни воды одинаковы. Поперечное сечение можно нарисовать в любом месте контурной карты; он показывает, в каком направлении грунтовые воды будут течь по этому участку.

Направление течения грунтовых вод важно знать при планировании участка под застройку. Промышленные предприятия всегда должны располагаться ниже по течению от жилых районов, чтобы любое загрязнение стекало в сторону от бытовых источников воды.

Уровень грунтовых вод – это поверхность грунтовых вод.Приток — это поток, который постоянно питается грунтовыми водами и течет с дождем или без него. Поток с потерями — это поток, который находится значительно выше уровня грунтовых вод и обычно имеет проточную воду только при значительных осадках.

Некоторые подземные слои горных пород, называемые пластами горных пород , являются непроницаемыми , что означает, что грунтовые воды не могут течь через них. Подземные воды, захваченные непроницаемыми слоями горных пород, представляют собой замкнутый водоносный горизонт .Артезианская скважина — это скважина, которая пробурена через непроницаемый слой породы, и вода течет к поверхности из-за давления в водоносном горизонте. Безнапорный водоносный горизонт не находится под давлением из-за отсутствия ограничивающего слоя породы. Воду из этих водоносных горизонтов необходимо откачивать.

Насосы и системы для водяных скважин

Если вы живете в городе, вы, вероятно, не задумываетесь о том, как вода, которую вы используете каждый день, попадает в ваш дом.Даже в небольших деревнях часто имеется сеть водопроводных труб, по которым вода доставляется в каждый дом по соседству. Все, что вам нужно знать, это как открыть кран на раковине.

Переехав на несколько миль за город, картина может измениться. В то время как внутренние работы все еще — к счастью — невидимы, ваше водоснабжение не зависит от соседа вниз по дороге. У каждого дома есть своя скважина, из которой можно черпать воду. Более того, в каждом доме есть своя электромеханическая система подачи воды из колодца в дом.В основе каждой системы лежит насос, и наиболее распространенными типами являются струйные насосы и погружные насосы.

Типы скважин

Во многих районах страны найти питьевую воду так же просто, как взять лопату и выкопать яму в земле. Ладно, может быть, «легко» — не то слово, но там, где уровень грунтовых вод находится всего в нескольких футах от поверхности земли, часть битвы может быть уже окончена.В такой ситуации с неглубоким колодцем поднять воду к дому будет немного легче, хотя бы потому, что расстояние, на которое вам нужно ее переместить, скромное.

Если в вашем районе нет высокого уровня грунтовых вод или отсутствует стабильный запас питьевой воды вблизи поверхности, вы должны копать глубже, чтобы добиться того же результата. И поскольку глубокий колодец означает, что воду нужно поднимать дальше, стратегии ее перемещения меняются.

Насосы для мелководья

В настоящее время наиболее распространенным насосом для неглубокой скважины является струйный насос.Струйные насосы устанавливаются над колодцем в доме или в колодце и забирают воду из колодца за счет всасывания (см. схему системы однокапельного струйного насоса на следующей странице). Поскольку задействовано всасывание, атмосферное давление — это то, что действительно делает работу. Думайте о системе как о длинной соломинке. Когда вы сосете соломинку, вы создаете вакуум в соломинке над водой. Как только возникает вакуум, вес воздуха или атмосферное давление выталкивает воду вверх по соломинке. Следовательно, высота, на которую вы можете поднять воду с помощью мелководного струйного насоса, связана с весом воздуха.Хотя атмосферное давление меняется в зависимости от высоты, обычно глубина неглубокой скважины с струйным насосом ограничивается примерно 25 футами.

Струйные насосы

создают всасывание довольно новым способом. Насос приводится в действие электродвигателем, который приводит в движение рабочее колесо или центробежный насос. Рабочее колесо перемещает воду, называемую приводной водой, из колодца через узкое отверстие или жиклер, установленный в корпусе перед рабочим колесом. Это сужение струи приводит к увеличению скорости движущейся воды, подобно насадке садового шланга.По мере выхода воды из струи создается частичный вакуум, засасывающий дополнительную воду из скважины. Непосредственно за струей находится трубка Вентури, диаметр которой увеличивается. Его функция заключается в замедлении движения воды и повышении давления. Перекачиваемая вода – новая вода, забираемая из колодца за счет всасывания струи – затем соединяется с приводной водой и сбрасывается в водопроводную систему под высоким давлением.

Поскольку струйные насосы для неглубоких скважин используют воду для забора воды, их, как правило, необходимо заправить водой, прежде чем они начнут работать. Чтобы вода из насоса и водопроводной системы не стекала обратно в колодец, на линии подачи к насосу установлен одноходовой обратный клапан.

Преодоление глубинного барьера

К сожалению, вам, возможно, придется забраться на глубину более 25 футов. Удивительно, но вы все еще можете сделать это с помощью струйного насоса. Он просто включает в себя отделение струи от двигателя и корпуса крыльчатки и опускание узла струи в воду (см. схему системы двухкапельного струйного насоса).В типичной конфигурации глубоководного струйного насоса одна труба, прикрепленная к корпусу крыльчатки, направляет воду вниз в корпус струи, расположенный примерно на 10–20 футов ниже минимального уровня воды в скважине. Вторая труба соединяет выходную сторону корпуса форсунки с насосом.

В струе увеличение скорости воды создает частичный вакуум, который втягивает стоячую колодезную воду во вторую трубу, а затем обратно в насос и водопроводную систему. Глубоководные струйные насосы используют как всасывание струи для подачи воды в систему, так и давление, создаваемое крыльчаткой для подъема воды.

Чтобы предотвратить перекачку скважины, глубинная струйная насосная установка может включать выхлопную трубу длиной 35 футов. Он соединен с впускным концом корпуса форсунки и проходит вниз в скважину. Если уровень воды опускается ниже уровня корпуса водомета, насос работает так же, как и насос для неглубокой скважины. В то время как скорость потока падает, вода будет доступна до тех пор, пока уровень не упадет ниже примерно 25 футов от корпуса форсунки — предел для мелководного насоса. Выхлопная труба длиной 35 футов эффективно гарантирует, что скважина никогда не будет откачана.Конечно, высота струи над уровнем воды влияет на производительность. Чем дальше он находится, тем менее эффективной становится прокачка.

Как и в системах с неглубокой скважиной, струйный насос в системе с глубокими скважинами необходимо заправить для работы. Донный клапан в нижней части трубопровода колодца предотвращает слив воды из труб и насоса. Струйные насосы с двумя и более рабочими колесами называются многоступенчатыми.

Переход к источнику

В то время как струйный насос может надежно работать со скважиной глубиной в несколько сотен футов, более эффективным решением является перемещение насоса вниз в скважину, чтобы он не поднимал воду, а выталкивал ее вверх.Типичный погружной насос характеризуется длинной цилиндрической формой, которая помещается внутри обсадной колонны. Нижняя половина состоит из герметичного двигателя насоса, который подключен к наземному источнику питания и управляется проводами. Половина насосной установки состоит из набора рабочих колес, разделенных диффузором, которые направляют воду вверх по трубе в водопроводную систему.

В современных установках обсадная труба снаружи дома соединяется с водопроводной системой трубой, которая проходит под землей в подвал (см. схему системы погружных насосов).Эта горизонтальная труба соединяется с трубой скважины в соединителе, называемом переходником без приямка. Функция адаптера состоит в том, чтобы обеспечить доступ к насосу и трубопроводу скважины через верхнюю часть обсадной трубы, одновременно направляя воду из насоса в водопроводную систему.

В то время как погружные насосы более эффективны, чем струйные насосы, в подаче большего количества воды для двигателя того же размера, проблемы с насосом или двигателем потребуют извлечения устройства из обсадной трубы — работу, которую лучше доверить профессионалу. Однако подводные аппараты известны своей надежностью и часто выполняют свою роль 20-25 лет без обслуживания.Погружные насосы также могут использоваться в неглубоких скважинах. Однако ил, песок, водоросли и другие загрязнения могут сократить срок службы насоса.

Общие элементы

Независимо от того, какая у вас система, компоненты на выходе всех насосов одинаковы.

Насосы не предназначены для непрерывной работы, и они не запускаются каждый раз, когда вы открываете кран или спускаете воду в унитазе. Чтобы обеспечить постоянный напор воды в приборах, насос сначала подает воду в накопительный бак.Внутри современного бака находится воздушная камера, которая сжимается по мере закачки воды. Давление в баке — это то, что перемещает воду по бытовой водопроводной системе.

Когда давление достигает заданного уровня, который может составлять от 40 до 60 фунтов на квадратный дюйм, переключатель останавливает насос. По мере того, как в доме используется вода, давление начинает снижаться до тех пор, пока после падения примерно на 20 фунтов на квадратный дюйм переключатель не включает насос, и цикл повторяется. Вы найдете манометр, установленный на баке с проводами, ведущими к переключателю, который управляет насосом.

Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты. Вы можете найти дополнительную информацию об этом и подобном контенте на сайте piano.io.

.