В геологии разрез скважины представляет собой выработку породы круглого сечения, имеющую большую глубину при малом диаметре. Водоснабжение предполагает наличие искусственного вертикального отверстия (называемого также трубными колодцами) для добывания живительного ресурса. Иметь на участке собственный источник соблазнительно. Уточняя залегание водного пласта, надлежит исследовать разрез скважины, оптимально организуя независимую бесперебойную закачку.
Эту работу можно выполнить самостоятельно, вкладывая значительные денежные средства в покупку дорогостоящего оборудования и инструментов. Опытные строители предпочитают обращаться к профессионалам, чтобы через 2-14 дней (зависит от сложности, глубины) была сделана стволовая часть колодца.
Какие бывают трубные колодцы
- Абиссинские – самые неглубокие. Максимальная глубина составляет 30 м. Изготовление заключается в забивании тонкой обсадной трубы, оборудованной фильтром. Функционал источника сопоставим с песчаными, вручную выкопанными колодцами. Качество зависит от состава почвы.
- Ручное заглубление до песка канатно-ударным способом, глубина не более 40 м. Функционируют среди напорных, ненапорных водоносных слоев. Позволяют добыть жидкость технического типа.
- Машинного бурения, достигают глубины 80 м. Буровые установки проходят грунт, достигая водоносного слоя.
- Артезианские, максимально глубокие (50-400 м), чистые. Представляют наиболее интересный вариант постоянного неиссякаемого ресурса безграничного объема, позволяющий «обводнить» большой участок, включая жилые постройки.
Преимущества и недостатки артезианских выработок
Известняк – мощная порода, складывающаяся сотни тысяч лет, защищающая подземные резервуары, является лучшим природным фильтром.
Плюсы:
- эффективность централизованной водоподачи с большой глубины;
- возможность «подвального» бурения;
- высокое качество;
- чистота фильтров;
- большой срок службы (50 лет);
- быстрая окупаемость.
Минусы:
- требует вложения значительных средств;
- при высоком содержании железа требуется установка дополнительных фильтрационных систем;
- необходимость получения специальных разрешающих документов для юридических лиц;
- технология бурения жестко расписана (СанПин, СНиП, ГОСТ, Закон «О недрах»).
Принцип функционирования
Из водоносного слоя через разрез скважины водоподъем производится насосом. Укрепляя выработку, монтируется обсадная конструкция из пластика, стали, перфорированных/асбестоцементных материалов. Выполнение процедуры необходимо во избежание разрушения стен.
Схема работы такова:
- Вода просачивается сквозь фильтр, достигая нижнего сегмента конструкции. Давление заставляет ее подниматься, минуя водоупорный участок. Достигнув уровня грунтовых вод, подъем прекращается.
- Насос внутри обсадной колонны расположен ниже динамического водного уровня, обусловленного дебитом ствола. Жидкость нагнетается на поверхность.
Нормальная, полноценная работа обеспечивается функционированием насоса внутри напорного слоя. Жила, откуда идет приток, может содержать различные фракции. Чем ниже пробурен разрез скважины, тем крупнее попадающиеся «наполнители», берущиеся из известняковых или скальных пород.
Грамотный выбор точки, качественный фильтр позволяют порядка полувека исправно пользоваться природным ресурсом.
Типы артезианских колодцев
Конструктивно увязывается с тремя факторами:
- Знанием геологических особенностей территории.
- Гидравлическими характеристиками ствола. Источники – напорные, лежащие в промежутке водоупорных «плит», создающих чрезмерное давление. Процесс бурения вскрывает плотные слои, заставляя воду через разрез скважины стремиться вверх, достигая «спокойного» состояния. В Московский и сопредельных областях артезианские источники берут начало посреди известковой прослойки.
- Требуемая производительность. Фактор коррелируется размером обсадных элементов, характеристиками оборудования для водоподъема.
Существует пять типов артезианских стволов:
- Однотрубная «классика». Традиционные колодцы роются, если почва хорошая, без песочно-глиняных наслоений, окремненных известняков, жила имеет нормальное давление. Можно делать ствол таким способом в известняке однородного состава, без примесей, с хорошим напором (вода стоит выше известнякового пласта). Классический разрез скважины формируется одиночной обсадкой, зафиксированной на уровне верхней границы пласта. Внутри известняковой зоны делают чистую буровую выемку меньшего диаметра. Насос устанавливается в полость трубы.
Применение: снабжение сельского дома. Эксплуатационной колонной являются обсадные стальные трубы 133/159 мм сечения. Дебитный показатель – 3-5 м3/час. - Двойная обсадка. Нужна для почв, имеющих большое процентное содержание песка, глины, слабый напор (естественное поднятие находится ниже известнякового уровня).
Насос крепится в закрытой части ствола, минимизируя последствия подвижки открытой породы, поломки агрегата. Техника безопасности диктует необходимость монтажа двух труб для обсадки. Первая, перфорированная, фиксируется на любой глубине, достигнув водной жилы. Используются стальные колонны 133/159 мм. Полость разреза скважины позволяет разместить насос. Через перфорационные ячейки жидкость попадает в узость, поднимаясь наверх. Второй элемент изготавливается из пластика (117/125 мм) или стали (133/114 мм), фиксируется выше, доходя до известняка. За счет дополнительной обсадки происходит избавление от ненужных примесей.
Конструкция – надежна, долговечна, пользуется большой популярностью.
Дебит – 10 м3/час удовлетворит потребности больших коттеджей, имеющих бассейны, разветвленную водопроводную систему. - Кондукторный. Когда существуют геологические сложности, не позволяющие вести нормальное заглубление (сыпучесть пород, насыпной уплотненный грунт разного состава), используют «кондукторную» технологию. Осуществляется закрепление верхнего почвенного слоя, предотвращая разрушение стенок колонны за счет монтажа большой дополнительной обсадки (168 мм). До самой известковой прослойки стенки формируются трубами (стальными) уменьшенного сечения (133/159 мм). Внутри известняка обсадки нет, свободный ствол является естественным водопритоком. Может дополняться перфорированными отверстиями внизу.
Известняк: водоносный.
Область применения: обслуживание загородного дома. - Телескопическая колонна. Содержащие «переходы» трубные колодцы применимы при хорошем водном давлении в известковом слое, содержащем множество прослоек глины, крупных камней, песчаных линз, сыпучих песков. Конструкция пригодна для использования в частном домовладении.
Процессе работы позволяет оборудовать разрез скважины тремя фиксирующими частями конструкции. Первая, стальная имеет большое сечение (133/159 мм), фиксируется посреди труднопроходимой почвы (камни, песок, глина). Вторая, стальная меньше по диаметру, достигает известняковых отложений. Третий участок, не забранный в трубы, самый узкий, проходит насквозь до вскрытия водяного пласта.
Особенности технологического процесса
Бурение выполняется специальным оборудованием. Процесс имеет строгую регламентацию, отступление чревато нарушением технологии, поломкой бурильного агрегата. Выше известкового пласта всегда есть прослойка четвертичных отложений, отсечение их необходимо! Неверный проход участка вызывает последующее смешение артезианских глубоких и грунтовых поверхностных вод, резко ухудшающих качество продукции для питья.
Процесс содержит два этапа:
- изучается местность, фиксируется место;
- производится бурение.
Первый этап выполняется геологами. Способ добычи водного ресурса варьируется по типу, структуре почвы, наличию глинистых отложений, каменных либо песчаных прослоек. Результаты анализируются специальными приборами, после чего делается выбор конкретного места. Чаще всего выбирается нижняя точка участка, вне зоны загрязнения, доступная для обслуживания.
Вторым этапом задействуется бурильная установка, монтируется ствол, фиксируется оборудование, после чего объект сдается в эксплуатацию.
На втором этапе важно грамотно выбрать «комплектующие» трубного колодца. Специалисты-бурильщики используют сегментированные стальные либо пластиковые обсадки, оборудованные резьбовым/сварным соединением (прочное, водонепроницаемое). Нельзя использовать резьбовые муфты, толстые сварные швы – эти элементы препятствуют заглублению конструкции. Каждый тип имеет плюсы и минусы, поэтому их часто комбинируют, достигая наилучшего эффекта. Пластик дешевле, но менее прочный, может не выдержать грунта с плывунами.
Фильтр внешний «сажается» на «околозабойную» часть. Проделанные отверстия защищаются нержавеющей проволокой, мелкой (устойчивой к окислению) сеткой.
Второй, погружной фильтрационный элемент представляет собой самостоятельную конструкцию для крепежа меньшего диаметра. Сверху защищается уплотнительными кольцами, препятствующими попаданию песка внутрь колонны.
Предпочтение отдается внутреннему погружному фильтру. Легкий способ вытаскивания позволяет производить очистку во время капитального ремонта.
Не экономьте на обустройстве разреза скважины! Качественные обсадки, фильтры продлевают срок службы, позволяя использовать ресурс эффективно