Скважина на воду: схема и принцип работы

Скважина внутри дома

Бурение внутри помещения

Немалый интерес представляет скважина, которая находится непосредственно в доме:

Система снабжения водой внутри помещения предполагает установку для подъема воды с напорным баком и насосом периодического типа действия, она удовлетворит самые амбициозные запросы. К тому же, установка, находящаяся в центре дома (в подвале) экономична, не требует больших расходов материалов
На чердаке может быть установлен водонапорный бак
Установка в подвальном помещении или напорный бак на чердаке (в утепленной пристройке) обеспечит полную автоматизацию водоснабжения вашего дачного дома
Скважина в подвальном помещении дома бурится во время закладки фундамента, на этапе строительства, когда ещё нет перекрытия
Делать скважину в подвальном помещении можно и в том случае, если сделано перекрытие первого этажа, а над скважиной оставлен временный проём
В наше время иногда ещё пользуются ручными поршневыми насосами. В таком случае на чердаке должен располагаться бак, из которого вода под напором будет поступать в умывальник или душ

Типы водозаборных выработок и грунтов

Перед началом буровых работ следует изучить состав грунта на участке, чтобы хотя бы примерно представить свою будущую скважину.

В зависимости от особенностей пролегания водоносного слоя различают три вида скважин:

абиссинский колодец;
фильтровая скважина;
артезианская скважина.

Абиссинский колодец (или скважина-игла) может быть устроен практически повсеместно. Пробивают его там, где водоносный слой залегает относительно близко к поверхности и приурочен к пескам.

Для ее бурения используют технологию забивки, которая не подходит для сооружения скважин других видов. Все работы обычно можно выполнить в течение одного рабочего дня.

Эта схема позволяет изучить особенности устройства различных скважин, чтобы лучше понять технологию их бурения и выбрать подходящий метод (кликните для увеличения)

Но дебит таких скважин невелик. Чтобы обеспечить дом и участок достаточным количеством воды, иногда имеет смысл сделать две такие скважины на участке. Компактные размеры оборудования позволяют без особых проблем устроить такую скважину прямо в подвале.

Фильтровые скважины, которые также называют скважинами “на песок”, создают на грунтах, где водоносный слой пролегает относительно неглубоко – до 35 метров.

Обычно это песчаные грунты, которые хорошо поддаются бурению. Глубина фильтровой скважины обычно варьируется в пределах 20-30 метров.

На этой схеме наглядно представлено устройство фильтровой скважины. В нижней ее части необходимо установить фильтр, чтобы предотвратить попадание песка и ила в воду

Работы при хорошем раскладе отнимут два-три дня. Фильтровая скважина нуждается в хорошем обслуживании, поскольку постоянное присутствие в воде частичек песка и ила может вызвать заиливание или запесочивание.

Обычный срок эксплуатации такой скважины может составлять 10-20 лет. Срок может быть больше или меньше в зависимости от качества бурения скважины и ее дальнейшего обслуживания.

Артезианские скважины, они же скважины “на известняк”, самые надежные, поскольку водонос приурочен к коренным отложениям. Воду вмещают многочисленные трещины скальной породы.

Заиливание такой скважине обычно не грозит, а дебит может достигать примерно 100 куб.м/ч. Но и глубина, на которую предстоит провести бурение, обычно оказывается более чем солидной – от 20 до 120 метров.

Разумеется, бурить такие скважины сложнее, а времени и материалов на выполнение работ уйдет значительно больше. Профессиональная бригада может справиться с работами дней за 5-10. А вот если мы бурим скважину на участке своими руками, может понадобиться и несколько недель, и даже месяц или два.

Но усилия стоят того, ведь артезианские скважины могут без проблем прослужить полвека, а то и больше. Да и дебит такой скважины позволяет снабжать водой не только один дом, но и небольшой поселок. Только для устройства подобной выработки не подходят ручные методы бурения.

Физико-механические свойства грунтов также имеют большое значение при выборе метода бурения.

В ходе работ может понадобиться пройти самые различные пласты, например:

влажный песок, который поддается бурению практически любым способом относительно легко;
водонасыщенный песок, извлечь который из ствола можно только с помощью желонки;
крупнообломочные породы (гравийные и галечниковые отложения с песчаными и глинистыми заполнителями), бурят которые желонкой или стаканом в зависимости от заполнителя;
плывун, представляющий собой мелкодисперсный песок, перенасыщенный водой, вычерпать его можно только желонкой;
суглинок, т.е. песок с обильными включениями глины, пластичный, хорошо поддающийся бурению шнеком или колонковым стаканом грунт;
глина, пластичная порода, с бурением которого справится шнек или стакан.

Как узнать, какие грунты залегают под поверхностью, и на какой глубине находится водоносный слой? Конечно, можно заказать геологические исследования грунта, но это процедура не безвозмездная.

Почти все выбирают более простой и дешевый вариант – опрос соседей, которые уже пробурили скважину или соорудили колодец. Уровень воды в вашем будущем водоисточнике будет примерно на той же глубине.

Бурение новой скважины на небольшом расстоянии от уже существующего сооружения может и не пойти по точно такому же сценарию, но скорее всего, будет очень похожим.

Виды

Главная особенность системы с напорным баком – это бак, который размещается на большой высоте и тем самым создает давление в системе. Для этих целей может использоваться чердак, но при отсутствии такового сооружается напорная башня. Также емкость может устанавливаться на близлежащем высоком холме. В дальнейшем от этого бака делается разводка на все точки водозабора в доме.

Функционирование системы с напорным баком можно описать так:

Вода накачивается в бак из колодца или скважины посредством насоса. Контроль за уровнем воды в емкости осуществляет поплавок, который при его наполнении отключает насос, а при опустошении снова включает.
Высота напорной башни определяет давление в системе. Чем она выше, тем давление больше. Эта особенность позволяет обеспечить водой все точки водозабора без использования насоса в постоянном режиме.

У системы с напорным баком есть несколько серьезных плюсов:

Экономия электроэнергии, так как насос работает только для накачивания напорного бака, где его мощность используется в полную силу.
Даже при отключении электроэнергии бак будет обеспечивать наличие воды в кране. Если рядом есть холм или дом расположен на его склоне, можно поставить большую цистерну, что сделает пользование гидросистемой максимально энергоэффективной.

Также у этой системы есть свои недостатки. Если бак располагается невысоко над уровнем водозабора, давление будет невысоким. Также на этот показатель влияет количество одновременно открытых кранов. В таких условиях некоторые бытовые электроприборы могут не функционировать, например, автоматическая стиральная машинка, электрический водонагреватель, посудомоечная машина, автономное отопление и т. п.

Если бак располагается на крыше дома, то при отказе автоматики есть шанс затопления строения водой. Для снижения ущерба используется система аварийного слива, по принципу работы напоминающая слив в ванной или рукомойнике – у верха емкости приваривается труба; при наполнении емкости водой до ее уровня все излишки утекают в трубу. Они могут сливаться в огород или канализацию

Важно придумать систему, сигнализирующую о переполнении бака, чтобы знать про поломку

Система с насосом и гидроаккумулятором имеет особенность – постоянное давление, которое можно регулировать по своему усмотрению. Насос используется так же как и в первом варианте, но качает воду не в напорный бак, а гидроаккумулятор, служащий индикатором для работы автоматики. Такой узел принято называть насосной станцией. Гидроаккумулятор – это емкость, разделенная на две части эластичной мембраной, с одной стороны которой газ, а с другой – вода. При заполнении бака водой мембрана растягивается, давит на газ, он сжимается и создает давление в системе.

Коротко принцип работы этой системы можно описать так:

Насос закачивает воду в гидроаккумулятор. Когда он заполняется, датчик отключает работу насоса. За счет сжатого газа в системе поддерживается давление, поэтому можно спокойно пользоваться водой.
Когда вода при открытии крана начинает расходоваться, уровень ее падает и вместе с ним давление в системе. При достижении заданного минимума датчик включает насос и восстанавливает запас воды в гидроаккумуляторе.

У системы с гидроаккумулятором есть свои плюсы:

проще монтируется и меньше зависит от обстоятельств – большой бак на высоте, как в первой системе;
давление может регулироваться по желанию;
более высокое качество воды, но это палка о двух концах.

Также у этой системы есть свои минусы:

нужно больше средств на обустройство;
более высокий расход электроэнергии;
более высокие требования к качеству воды;
необходимо использование фильтра;
необходим трубопровод с гладкими стенками и более мощный насос для обеспечения бесперебойной подачи воды и необходимого давления;
при отключении света система не работает;
если в качестве источника используется колодец, у него должен быть хороший дебет – скорость наполнения водой, по этой причине такая система чаще используется вместе со скважиной.

Обустройство системы водоснабжения

Бурение скважины во всех случаях имеет своей конечной целью проведение водных коммуникаций в жилые помещения и разводку их внутри. Для достижения этого результата важна последовательность действий.

Правильный выбор места

Начать обустройство гидросистемы следует с выбора места для скважины, и если это не является проблемой, то вопрос о том, как проводить воду из скважины в дом, не поставит в тупик. Технически это решается просто с применением специальных инструментов. По-прежнему актуальной проблемой для бурения скважин под воду в частных целях являются грунтовые воды. Они влияют на выбор места обустройства скважины и ее конструкцию.

Универсальным решением принято считать обустройство кессона в подвальном помещении дома, но оно связано со сложностью и большой стоимостью работ. Как вариант, оборудование выносят в техническую комнату над пробуренной скважиной.

При планировании нового дома лучше предусмотреть именно этот вариант, так дальнейшая эксплуатация будет дешевле.

В действующих жилых строениях скважину бурят на расстоянии до 10 метров от них с учетом грунта и особенностей фундамента под дом.

Определение общей схемы

Как уже отмечалось, большинство частных домовладельцев практикуют две основные модели организации водоснабжения. Использование башенной схемы водоснабжения из скважины предпочтительно там, где предполагается экономия бюджета строительства.

Относительно простая конструкция такого устройства позволяет обеспечить жилье водой без дорогостоящего оборудования, за исключением насоса, без которого в принципе не обойтись в обоих случаях.

Центральное место в ней занимает бак (накопительная емкость), монтируемый на самой высокой отметке дома, чаще всего на чердаке. Принцип действия конструкции основан на заполнении бака, оснащенного сигнальным поплавком, при помощи насоса из скважины. Когда емкость заполнена, поплавок подает сигнал и выключает насос. Вода подается к потребителям самотеком, с различным уровнем давления, в том числе при уменьшении уровня воды в емкости.

Организация гидросистемы на основе схемы водоснабжения частного дома из скважин двухступенчатого типа подразумевает использование насосной станции. Ее расположение обусловлено техникой безопасности, внутри дома либо в изолированном крытом и утепленном помещении. Принцип ее действия основан на принудительной подаче под нужным давлением воды из скважины к потребителю, без расширительного бака. Станция занимает промежуточное положение в гидросистеме и обеспечивает стабильное давление. На входе в станцию стоит фильтр грубой очистки воды, забираемой из скважины, а на выходе – фильтр тонкой очистки.

Работа полностью автоматизирована за счет электрооборудования, а закачка воды в систему происходит в момент ослабления давления при открытых вентилях. Накачанная вода концентрируется в основном устройстве станции – гидроаккумуляторе. Следом происходит самовыравнивание давления в трубопроводах горячей и холодной воды.

Двухуровневые системы подачи воды стоят дорого, а их схемы могут дополнительно включать, кроме самой насосной станции, реле и датчики, например, датчик сухого хода.

Компоновка и расположение оборудования

Компоновка гидрооборудования, а также его расположение зависят от выбранной схемы. Как правило, погружной насос, страховочный трос, фильтр грубой очистки, электрокабель и труба для подачи воды размещаются непосредственно в скважине.

Если выбрана двухуровневая подач воды, в ней обычно размещают узел разветвителя труб либо монтируют насосную станцию. Станцию и фильтрационные устройства лучше размещать в техническом помещении дома.

Башенная система водоснабжения функционирует за счет накопительного бака, который помещают в чердачном помещении, а контрольное и фильтрационное оборудование допустимо размещать в специальной нише на первом этаже коттеджа. Бак устанавливается на лафет, опирающийся на несущие стены, либо подвешивается на кронштейны, закрепленные в одной из них.

Особенности прокладки труб

Для каждого региона существуют нормы промерзания почвы, на которые следует ориентироваться. Для прокладки магистрального водопровода, то есть той части его, что идет от скважины до дома, стоит использовать оцинкованные трубы либо аналоги из сшитого полиэтилена и металлопластика диаметром не менее 32 мм.

В тех случаях, когда нет возможности проложить магистраль на нужной глубине, используют альтернативные решения. Традиционно трубопровод для подачи воды из скважины изолируют стекловатой либо полиуретановой оберткой. Более дорогостоящий и затратный способ подразумевает обогрев саморегулируемым греющим электрокабелем.

Подключение ресивера

Как мы уже говорили, система водоснабжения обязана не только доставить воду потребителю, но и обеспечить приемлемые для обычной эксплуатации сантехнического оборудования производительность и давление. Погружной насос способен создать высокое давление, но оно будет непостоянным, и при резком запирании крана может случиться гидроудар.

Помимо этого, в случае если насос подключить к водопроводу напрямую, то при каждом отпирании крана в любом сантехническом приборе (раковина, мойка, ванная, унитаз и т.д.) будет включаться двигатель помпы. Это отрицательно скажется на сроке работы двигателя, механике насоса, и узлах отключения питания на реле либо пускателе.

Исходя из этого нужен гидроаккумулятор, который будет накапливать воду под давлением и подавать ее потребителю. В то время, когда давление в баке устройства упадет ниже определенного уровня, сработает реле давления, которое замкнет цепь питания двигателя насоса, и он закачает нужный количество воды. В случае если емкость бака будет 100 литров и более, то для средней по численности семьи количество запусков насоса будет маленьким, и он прослужит долго.

Мы остановились на вводе трубы в дом. Идем дальше:

Ввод трубы соединяем через муфту с пятивыводным штуцером. Муфту накручиваем на дюймовое отверстие через ниппель с накидной гайкой;

На входное отверстие ресивера накручиваем угловое колено, которое продлеваем отрезком трубы нужной длины. В случае если имеется возможность, вместо трубы и колена используем гибкий шланг с краном;

Конец трубы ресивера соединяем через шаровый кран с накидной гайкой с любым свободным дюймовым отверстием штуцера. В случае если использован шланг с краном, то его конец через переходник («американка») на отверстие штуцера;

К отверстию дюйма подключаем манометр;
К незанятому отверстию дюйма подключаем реле давления;

Оставшееся незанятым дюймовое отверстие распределительной муфты соединяем через кран с накидной гайкой с водопроводом, идущим к потребителю;

Кабель питания насоса подключаем к клеммам реле, каковые будут создавать отключение и пуск. Схема коммутации несложная и обрисована в инструкции к реле. В случае если нужен пускатель, тогда через реле производится запитка его катушки, а насос подключается к клеммам пускателя;
Раздельно запитываем кабель насоса через ручной включатель, рассчитанный на пусковой ток двигателя с двойным запасом;

Посредством ручного тумблера производим запуск насосного оборудования и ожидаем, пока наполнится бак, и система машинально отключит питание двигателя помпы. Засекаем по манометру давление отключения. После этого открываем пара кранов и спускаем воду , пока система снова не запустит насос, кроме этого фиксируем значение давления;

Сверяем полученные значения с паспортными чертями ресивера, и, в случае если нужно, настраиваем реле.

Кессон

Чтобы защитить оголовок скважины и поверхностный насос рядом от замерзания и осадков, сверху нее рекомендуется оборудовать кессон. Это герметичная конструкция из пластика, бетона или кирпича. По форме она напоминает небольшой колодец до двух метров глубиной с плотно закрывающейся крышкой. При этом днище должно находиться в грунте ниже уровня его промерзания.

Пластиковый вариант приобретается уже в готовом виде в магазине. А бетонную или кирпичную конструкцию можно выполнить и своими руками. По размерам данное сооружение в системе автономного водоснабжения частного дома делается таким, чтобы внутрь него мог спуститься человек для обслуживания установленного там оборудования. Для его наружной отделки можно использовать недорогие фасадные панели, керамогранит и даже кровельный профнастил.

Схема обустройства пластикового кессона

Если коттедж построен в теплом регионе, а насос выбран погружной, то от кессона можно отказаться. Труба водопровода в этом случае вряд ли перемерзнет. Во всех остальных ситуациях дополнительная защита скважине и насосному оборудованию не помешает. Это при выборе вида фундаментного основания для здания необходимо взвесить множественные плюсы и минусы свайно-ростверкового фундамента и иных его аналогов. С кессоном все гораздо проще. Он нужен практически всегда.

Оформление лицензии

Собственник участка может начать оформлять скважину, которая ещё не была прорублена, или может зарегистрировать уже имеющийся источник. Процедура начинается с получения лицензии – она имеет назначение «Для добычи подземных вод». Для оформления нужно обратиться в отдел лицензирования Территориального филиала госоргана, в ведомстве которого находится разработка негр в регионе.

Документация

Для оформления скважины физическому лицу потребуется подготовить следующие документы:

Заявление на выдачу разрешения;
Реквизиты паспорта;
Доказательство права владения участком земли (аренда, временное пользование или др.);
Генеральный и ситуационный планы территории;
Кадастровый паспорт;
Свидетельство ИНН;
Реквизиты банковского счета;
Проекты: ЗСО и для работ по бурению.

Понадобится собрать ряд документовИсточник comrat.md

Расчёт объёмов потребления ресурса

Перед подачей документов в орган выдачи лицензий нужно провести расчёт объёмов потребления воды из скважины. Это можно сделать самостоятельно, суммировав средний расход жидкости в течение суток всех, кто в будущем будет пользоваться источником. Расчёты могут быть произведены специализированной компанией, составляющей проекты скважины.

Для точности рекомендуется учесть все оборудование, потребляющее воды (даже то, что будет подключено после строительства источника: сантехника, системы полива и орошения). Итоговый отчёт должен быть согласован в местном отделении Министерства природы (МПРиЭ). В будущем этот документ понадобится для создания проекта скважины.

Проект бурения

Документация не может быть составлена без специализированного образования. Владельцу участка придётся оформлять договор подряда с организацией, имеющей аккредитацию на подготовку проектов бурения (в каждом регионе есть частные фирмы). Специалист самостоятельно выезжает на участок, осматривает место проведения работ, характеристики рельефа и план строений. Окончательный проект скважины должен быть заверен в Облкомводе.

Бурение скважины для водыИсточник makler.md

Создание проекта ЗСО

Это второй проект, который необходим для бурения источника. Вокруг скважины должна быть сформирована сепарированная санитарная зона – радиус не менее 30-50 метров (в индивидуальном порядке условие может быть изменено в меньшую сторону, но не больше чем на 10 метров).

За ограду не должен проходить никто, кроме собственника территории и работников, обслуживающий пробурённый источник. Внутри санитарной зоны не должно находиться лишних объектов, которые не связаны с работой скважины (например, деревья, коммуникации, растения и др.)

Также важно проводить постоянную очистку травы в пределах огороженной территории. Дорожки к источнику должны быть сформированы из твёрдого покрытия (бетон, каменная кладка или др.)

Для получения свидетельства о соответствии санитарных условий нужно обратиться в отделение Роспотребнадзора.

Наблюдение

Есть несколько природных явлений, которые помогут с поиском воды на участке.

Туман

Летом в тёплую погоду по утрам на землю может опускаться туман

Надо обратить внимание на место его расположения и на его густоту. Там где есть скопление подземной воды, туман будет гуще

Наблюдая за туманом можно найти воду на участкеИсточник infjphd.org

Другая особенность заключается в том, что такой туман будет клубиться, подниматься столбом или стелиться близко к земле. В зависимости от того, насколько туман густой, можно определить глубину водоносных слоёв. Чем насыщеннее туман, тем ближе слои к поверхности участка.

Помимо тумана стоит обратить внимание на росу. Она обильно скапливается на траве по утрам именно в тех местах, где высокая влажность

Животные и насекомые

Птицы и животные, как дикие, так и домашние, чувствуют, где расположена вода.

Собаки. Они роют ямы в земле, чтобы лечь туда и охладиться. Прохладные участки земли располагаются как раз над подземными водами.
Лошади. Когда они хотят пить, то начинают топтаться и бить копытами над тем местом, где под землёй есть вода.
Мыши. Они избегают участков с повышенной влажностью, поэтому строят жилища подальше от них.

Мыши не любят воду и строят свои домики подальше от неёИсточник stopklopu.com

Куры и гуси. Первые избегают влажности, а вторые её любят. Поэтому гусиные гнёзда находятся там, где есть подземные воды.
Мошкара. Давно известно, что мошки очень любят воду и прохладу. По вечерам у водоёмов их количество просто зашкаливает. Но если открытых водоёмов поблизости нет, а мошкара вьётся над землёй на участке, то водоём подземный.
Муравьи. Они не любят воду, в отличие от мошек, так что места, где есть муравейники, для колодца не подойдут.

Растения

Они тоже помогут понять, как найти воду для скважины

Нужно всего лишь обратить внимание на то, как себя чувствуют деревья и кустарники

Ягодные кусты. Это ежевика и брусника, толокнянка и черёмуха. Если им комфортно в почве, скорее всего где-то под ними находится водоносный слой.

Ежевика хорошо растёт в тех местах, где есть подземные водыИсточник o-flora.com

Деревья. Если берёза маленькая, а её ствол кривой, то вода где-то рядом. А хвойные деревья наоборот любят сухость.
Плодовые деревья. Избыток влажности вредит вишням и яблоням. Плоды гниют, а сами деревья болеют.
Травянистые растения. Крапива, мокрица и щавель растут там, где вода находится близко к поверхности земли.

В зависимости от видов конкретной растительности можно даже предположить, какая глубина у верховодки.

Рогоз и багульник – 1 метр;
Крушина и камыш – до 3 метров;
Тростник, ежевика и малина – до 5 метров;
Полынь, черёмуха, вереск – до 7 или 8 метров;
Солодка, орешник, можжевельник и василёк – от 3-5 метров до 10.

Рельеф

Воду можно найти в низинах, у подножья склона, рядом с водоёмами или рядом с уже готовыми скважинами и колодцами.

Шансы найти подземную воду возле реки или озера крайне высокиИсточник geosp.ru

В то же время нет смысла искать водоносные слои в следующих местах:

На холмах;
Около водозаборов и карьеров.

После наблюдений пора начинать практический поиск воды на участке для колодца.

Бурение скважин на даче

Вода — один из самых важных ресурсов для загородных домов и дач, обойтись без которого не представляется возможным. Однако организовывать на участке общий водопровод нецелесообразно, потому что это удовольствие будет стоить больших затрат. Дешевле, да и намного проще, пользоваться своим источником воды.Декоративный колодец можно красиво обустроить в разных стилях: это поможет облагородить окружающую среду. Вопрос только в том, что для начала его нужно сделать. Наличие собственной скважины даст уверенность в том, что вода будет всегда, ведь понадобится она для хозяйственных и жилых нужд. Можно будет забыть о подсчете потраченных кубометров, только возникнет единственная забота — своевременная очистка.

Конечно, можно обустроить или протянуть городское водоснабжение, но это обойдется дорого. Самым лучшим вариантом будет вырыть колодец на даче самостоятельно. Оборудованная скважина на даче своими руками даст возможность хозяину гордиться своим объектом. Ознакомившись с технологиями бурения и общим устройством скважин, сделать водопровод будет не так тяжело, как может показаться на первый взгляд.

Схема для бурения скважины на дачном участке