Напор в скважине
Напор в скважине предопределяет нормальную, бесперебойную работу сантехнических приборов и бытовой техники, без которых жить сегодня невозможно.
Наши предки для получения живительной влаги рыли колодцы во дворах, так как в те далекие времена это был единственный способ водоснабжения для семей, живших вдали от рек и ручьев. Тогда не существовало центральных водопроводных магистралей или других вариантов водоснабжения.
Со временем появились не только трубопроводы, но и инновационные технологии добычи воды из недр земли. К одной из таких технологий относится бурение и обустройство скважинных конструкций, позволяющей любому собственнику соорудить автономную сеть водоснабжения в своем частном особняке.
Артезианские пласты
Следует учесть, что артезианские водоносные бассейны находятся глубоко под землей, стиснутые со всех сторон твердыми известняковыми породами. Чтобы попасть на такую глубину, поверхностная вода проходит огромный путь, очищаясь и фильтруясь по пути через разные слои грунта. В результате она полностью освобождается от вредных примесей и компонентов, опасных для человеческого здоровья.
В результате глубоко под земельным покровом образуются огромные бассейны чистейшего ископаемого, для добычи которых требуются бурильные работы и сооружение специальной шахты, через которую она поступит на поверхность.
Глубина залегания
Под землей на разной глубине расположены водоносные пласты. Классификация этих пластов происходит в зависимости от уровня залегания и свойств окружающих пород. Меньше всех вредных примесей и нежелательных компонентов содержится в артезианских водоносных источниках, находящихся глубже все остальных водных слоев. Но точный уровень расположения таких бассейнов устанавливается индивидуально на каждом отдельном участке. Какого-либо единого стандарта в этом отношении не существует.
Начинается она с нескольких десятков метров и достигает сотни метров. Следовательно, если вы спросите у профильного инженера на какой отметке находится артезианская живительная влага на вашей земле, без специальных изысканий или карт он ответить не сможет.
Особенности артезианского источника
Данные пласты со всех сторон стиснуты водонепроницаемыми твердыми породами, создающими огромный пресс. От этого параметра на водоносном горизонте зависит напор в скважине и в наших кранах или водопроводной сети.
Как только бур достигнет этого горизонта, происходит свободное извержение водного столба. В некоторых случаях она начинает фонтанировать. Если такая величина невысокая, подобное явление не происходит. Водные потоки поднимаются своим ходом и распределяются по трубопроводу.
При низком давлении возникает необходимость установки насосного оборудования, чтобы напор в скважине соответствовал нормам и живительная влага поступала в дом.
Общая площадь залегания таких бассейнов часто составляет десятки километров. Поэтому целью инженеров является обнаружение точки, граничащей с верхними слоями грунта для дальнейшего обустройства водозабора. С данной целью проводятся геолого-геодезические изыскания на конкретном земельном участке с использованием специального оборудования и инструмента. Чаще всего подземные воды изливаются на поверхность. Следовательно, необходимости в приобретении и монтаже дорогостоящих насосных агрегатов нет.
Если напор в скважине недостаточный, придется позаботиться о доставке водных потоков на поверхность искусственно, с использованием насосного оборудования. Такие установки позволят откачивать жидкость на километры и распределять ее по трубопроводной сети внутри домов. При высоком давлении, скважинная конструкция обладает значительным дебитом, составляющим десятки кубометр/час. В таком случае живительной влаги хватит на многие годы для любых нужд, включая хозяйственные работы или же полив сельскохозяйственных культур, выращиваемым хозяевами на своих наделах.
Глубина залегания артезианского водоносного слоя разная. Зависит данный параметр от свойств и геологического состава пород, находящихся под землей. Основной задачей геологов — это обнаружение самой высокой точки водоупорной прослойки, бурение которой откроет доступ к источнику. Такие подземные бассейны надежно защищены от просачивания грунтовых вод, загрязненных разными химическими элементами или же твердыми частицами. С поверхности в грунтовую водную прослойку проникают:
- Канализационные стоки;
- Осадки;
- Атмосферные выбросы.
Следовательно, они непригодны для питья и создают опасность человеческому здоровью.
Преимущества
Планируя организовать на своей земле автономную систему водоснабжения с использованием артезианского источника, необходимо учесть плюсы, характерные для такой конструкции. Среди них следует выделить:
- Чистоту источника;
- Большой дебит;
- Длительность эксплуатации;
Высокий дебит обусловлен большим количеством жидкости в глубоком подземелье, надежно защищенными известняком. Такое месторасположение способствует образованию высокого пресса, благодаря которому происходит самоизлив. Следовательно, расходовать ее вы можете неограниченно, не беспокоясь об иссякании источника.
Здесь необходимо учесть один важнейший фактор. Недопустим застой скважинной шахты во избежание амортизации всей системы. Если данное условие будет соблюдено, она прослужит более полувека, не требуя вмешательства.
Однако при выборе такой конструкции, необходимо учесть напор в скважине и правильно подобрать соответствующее оборудование при ее обустройстве. Ее сооружение — дело достаточно затратное. Требуется проведение бурильных работ с арендой соответствующей спецтехники и персонала. Однако любые траты окупятся в ближайшее время.
Также следует действовать в соответствии с регулирующим государственные недра законодательством. Для этого нужно официально зарегистрировать источник в соответствующих контролирующих органов, если потребление планируется не только для личных бытовых нужд. Сделать это нужно перед началом бурильных работ. Лучше всего обратиться в профильную компанию, взявшую на себя обязательства урегулирования вопроса и получение соответствующей разрешительной документации.
Учитывая перечисленные преимущества, множества хозяев загородных особняков выбирают данную технологию обустройства автономной сети водоснабжения. Среди них находятся такие, кто думает справиться с подобной работой самостоятельно. Это невыполнимая задача даже для разбирающихся в вопросе частников. Водоносные пласты могут залегать на разных глубинах, следовательно, их обнаружение без специалистов практически невозможно. Кроме этого потребуется бурильная спецтехника, имеющаяся в распоряжении только у специализированных компаний. Также невозможно самостоятельно провести все необходимые измерения и изыскания.
Напор в скважине зависит от уровня пресса, под которым находится артезианский водоносный бассейн. Заранее определить данный параметр невозможно. Следовательно, узнают его специалисты только после завершения процесса бурения и самоизлива или фонтанирования.
Если водные потоки не могут подняться на поверхность самостоятельно, приходится подбирать соответствующее насосное оборудование. Такие установки имеют разную мощность и технические характеристики. Выбирать их без привлечения профессионала не рекомендуется.
Фонтанирующие скважинные шахты поставляют на поверхность водные ресурсы без каких-либо сложностей. Напор в скважине достаточный, чтобы без насосного оборудования распределить жидкость по всему трубопроводу. Высокое давление не означает, что водоносный бассейн быстро иссякнет и автономная водопроводная сеть останется обезвоженной. Артезианские бассейны расстилаются под землей на многие десятки километров, так что дебита хватит на полвека и больше. Правильно пробуренная и обустроенная скважинная конструкция, эксплуатируемая в соответствии с рекомендациями специалистов и общепринятыми правилами, прослужит достаточно долго.
Монтаж насоса
Если давления не хватает, хозяину придется отдельно приобрести и установить насосный аппарат соответствующей производительности и мощности. При этом необходимо учесть производительность скважины. Мощность агрегата должна быть ниже данного показателя на 15-20 процентов. Если она будет выше дебита источника водоснабжения, возникает опасность поломки дорогостоящего оборудования. А это приведет к дополнительным расходам на ремонтные работы или приобретение новой модели.
Включенное на полную мощность устройство выкачает жидкость полностью. В результате насос будет работать всухую, быстро изнашиваясь и ломаясь.
Существуют модели, имеющие специальную защиту от сухого хода. В случае ее отсутствия произойдет практически моментальный износ подшипников, вызывающий полную амортизацию устройства.
Полная осушка шахты также недопустима. Это вызовет быстрое заиливание системы и прекращение водоподачи. В любом случае понадобится покупка нового насосного агрегата и вызов ремонтников для восстановления работоспособности автономной водопроводной сети. Следовательно, прежде чем приобретать данную установку, необходимо тщательно ознакомиться с техническими характеристиками и особенно с мощностными параметрами предлагаемых вариантов.
Правильно подобранный насос позволяет регулировать напор в скважине до нужных стандартов. Если вам не удалось найти подходящую модель, необходимую разницу можно достичь путем искусственного снижения производительности устройства. Это нежелательная мера, но при необходимости без нее не обойтись. Погружные образцы имеют особое строение, в котором нужно разбираться. Также потребуется знание основ гидравлики.
Существует 5 способов достижения упомянутой задачи:
- Уменьшение напряжения;
- Снижение в моторе частоты вращений вала;
- Увеличение гидравлического сопротивления;
- Обустройство байпаса;
- Расширение диаметра обсадной колонны.
В первом случае придется установить простейшую электросхему. В нее нужно включить трансформатор с ручной регулировкой. По-другому такую схему называют ЛАТР. Вращения валов сокращаются за счет физического эффекта. В научной терминологии такая процедура именуется частотным регулированием. Запорная арматура позволяет сформировать сопротивление гидравлического характера. Это приводит к снижению мощности насоса. Бипайсом называют перенаправление части жидкости обратно. Если давление недостаточное, расширяют ствол с установкой подходящего насосного оборудования.
Самоизливающиеся источники встречаются достаточно часто и эффективно используются для организации автономных водопроводных коммуникаций. Однако большей популярностью пользуются обустроенные насосными устройствами, отвечающими за подъем жидкости на поверхности. Такие системы отличаются комфортабельностью пользования и возможностью настраивать напор в скважине.
Следует учесть, что напор в сантехнических приборах зависит как от показателей давления в источнике водоснабжения, также от других факторов, среди которых необходимо выделить:
- Протяженность трубопровода;
- Месторасположение точек водозабора;
- Объем водопотребления.
Важным параметром специалисты считают гидравлические потери. Обусловлены они использованием запорной арматуры. Она необходима при обустройстве скважинных стволов и монтаже труб.
Бытовая техника
Современные модели бытовой электроники не могут работать в условиях низкого или высокого давления воды. Если данный показатель не соответствует установленным производителями стандартам, они просто не включаются. Следовательно, напор в скважине предопределяет нормальное функционирование подобных устройств. В разных точках водопроводной сети напорные показатели различаются. Самые высокие показатели фиксируется вблизи водозабора. А минимальные значения отмечаются в наивысших точках — на верхних этажах помещений. Следовательно, через каждые десять метров необходимо добавить один атм.
Современные бытовые устройства и сантехнические установки работают нормально, если напор в скважине составляет 3-3.5 атм. Это касается сантехнических приборов, установленных на 2-ом этаже. Для одноэтажных сооружений данный показатель снижается 1-1.5 атм. Повышение давление возможно благодаря знанию законов физики. Следовательно, прежде всего необходимо выполнить соответствующие замеры. От них зависит точность и эффективность принятых вами мер. Показатель давления зависит от разницы в статистическом и динамическом уровне водозабора. С увеличением разницы между этими параметрами, повышается производительность скважины.
В глубинных скважинных шахтах такая разница в среднем составляет один метр. В промышленных водозаборах уровни сравниваются. Это касается водозаборов с большим дебетом. Если оборудование выбрано неправильно, вы рискуете снизить данный показатель и в высокопроизводительных источниках. Поэтому подходить к этому вопросу следует со всей ответственностью, интенсивно консультируясь с профессионалами и детально изучая техническую специфику каждой предлагаемой продавцом модели.
Решить вопрос с напорной силой живительной влаги можно путем монтажа гидроаккумулятора, представляющего собой герметичный резервуар. В нем скапливается добываемая жидкость для поддержки стабильного уровня внутри коммуникаций. Также можно установить устройство постоянного давления, объединяющего:
- Электродвигатель;
- Водяной насос;
- Гидроаккумулятор.
При выборе перечисленного оборудования необходимо учесть конкретные условия эксплуатации. Некоторые нуждаются в водоснабжении частного коттеджа, другие — сельскохозяйственных ферм или небольших производственных предприятий. Все это должно быть учтено при выборе вышеописанных образцов техники