что такое артезианская скважина кратко

Устройство артезианской скважины: плюсы и минусы, документальное оформление, виды и работы по бурению

Дом за городом или дача не всегда оснащены центральным водоснабжением. В таком случае встает вопрос об обустройстве автономного источника воды — например, артезианской, или глубинной, скважины.

Что обозначает термин артезианская скважина

Артезианская скважина (сокр. АС) — это система извлечения подземных вод, которые залегают на большой глубине между 2 водоупорными слоями известняковых пород. При вскрытии верхнего из них вода под высоким напором и с помощью насоса устремляется вверх, к поверхности земли. Другие названия АС — «глубинная», «скважина на известняк».

АС бывают природного происхождения и искусственно созданные человеком (буровые). Первые образуются естественным путем при возникновении разломов и трещин в земной коре и формируют артезианские бассейны (примеры: Печорский, Волго-Камский, Азово-Кубанский).

Благодаря непроницаемым слоям, между которыми заключены артезианские воды, они защищены от загрязнений поверхностных стоков. Основной источник, питающий скважину, может находиться в десятках и даже сотнях километров от места выхода артезианской воды на поверхность.

Плюсы и минусы

АС имеет свои преимущества и недостатки.

Доводы в пользу выбора артезианской скважины на воду:

Среди недостатков скважины на известняк выделяют дороговизну ее создания по сравнению с обустройством простого колодца или песочной скважины (от 1300-1500 руб. за 1 м заглубления). Еще необходимо получить лицензию перед проведением буровых работ на глубину более 80 м.

Еще один недостаток подобного сооружения состоит в том, что вода из артезианского источника содержит повышенную концентрацию минеральных веществ и для ежедневного потребления нуждается в дополнительной очистке специальными фильтрами.

На какую глубину бурят артезианскую скважину

Главная особенность, которой скважина на известняк отличается от других, — это ее глубина, которая составляет как минимум 30 м и может достигать 300 м и больше.

На практике чаще всего максимальная глубина АС составляет 250 м. Для устройства такой скважины используют телескопическую колонну, в состав которой входит 3 вида труб (или больше) с разным диаметром — чем ниже, тем уже труба.

Как определить место под будущую скважину

В теории глубинная скважина может быть расположена в любом месте. Но на практике есть ряд правил, которыми нужно руководствоваться при выборе места бурения.

Требования к участку предполагаемого обустройства АС:

Будущая скважина должна находиться как можно ближе к точке ввода воды в дом или другое помещение. Это сократит длину трубопровода, а вместе с ней и расходы на обустройство скважины. Расстояние между двумя АС не должно быть меньше 100 м.

Если будет применяться метод бурения с промывкой, то важно обеспечить систему отведения технических вод. Территорию, где планируется вести работы, заранее огораживают и охраняют. Помощь в выборе оптимального места для артезианской скважины могут оказать специалисты буровой службы.

Виды конструкций

Классическая (типовая)

Данный тип конструкции применим при отсутствии в известняковом водоносном слое песка и глины. В скважине используется 1 стальная труба стандартного диаметра 13,3 или 15,9 см. Она служит одновременно обсадной и эксплуатационной. Ее устанавливают до начала известнякового слоя. В нем она уже не требуется, поскольку слой водоупорный и не размывается водой. Насос ставят над известняком, в конце обсадки.

С двойной обсадкой

Этот вариант также называется «труба в трубе». Он аналогичен предыдущему с той лишь разницей, что внизу после стальной обсадки на всю глубину верхнего известнякового слоя до начала воды устанавливают вторую трубу. Она выполнена из прочного пищевого пластика, не выделяющего вредных веществ, имеет меньший диаметр, снабжена водозаборными отверстиями, в нее устанавливают насос.

Для усиления герметичности пространство между 2 обсадками заполняют компактонитовой глиной. При контакте с водой она увеличивается в объеме, заполняя мельчайшие промежутки.

С кондуктором

Такая конструкция необходима, если верхние слои грунта насыщены водой (плывуны) или имеют неоднородную структуру (каменистые прослойки в глине или песке и др.). Кондуктор — это труба с диаметром большим, чем у обсадной. Ее устанавливают в верхних слоях для защиты обсадки от дополнительного давления и от попадания в скважину поверхностных сточных загрязнений.

Телескопическая

Этот тип АС предусматривает установку до слоя известняка 2-3 или более обсадных труб. Такая конструкция является наиболее дорогостоящей. Она целесообразна, если грунт над известняком неустойчив (плывуны, неоднородный состав). Название «телескопическая» связано с тем, что обсадки вложены друг в друга по принципу телескопа. Но они неподвижны, прочно зафиксированы в грунте.

Типичный пример телескопической АС:

Сначала в скважину опускают самую широкую трубу, затем поочередно через нее продвигают вглубь более узкие.

Документальное оформление

Первый шаг в юридической подготовке к обустройству АС — это сбор документов для получения разрешения на бурение глубинной скважины. Их подают в Департамент по недропользованию — в территориальный отдел лицензирования в вашем регионе.

Перед сбором и подачей документов нужно получить разрешение в Министерстве природных ресурсов и экологии (МПРиЭ). Кроме того, в Облкомводе должен быть проверен и согласован проект будущей скважины.

Если глубина АС 100 м и более, то кроме сбора документации необходимо оплатить налоговый сбор. Общая стоимость лицензии и оформления без учета оплаты буровых работ составляет около 1 млн. руб. Это недешево, но вместе с тем 1 глубоководная скважина может снабдить водой несколько домов или даже небольшой поселок.

Услуги по юридическому оформлению предлагают буровые компании, это позволяет сэкономить время. Однако итоговую стоимость проекта это не уменьшает. Более подробные сведения о правилах и юридических аспектах оформления АС можно найти в законе РФ «О недрах». Необходимая информация содержится в статье 19.

Перечень работ по бурению

Если вырыть небольшой колодец при наличии знаний и умений можно своими руками с использованием нескольких помощников и минимума техники, то скважина на известняк требует профессионального подхода. Подготовка к созданию АС подразумевает составление проекта и расчет стоимости, геологические исследования для выбора точного места бурения, оформление документов.

Дальнейший алгоритм обустройства глубинной скважины включает следующие этапы:

В своей работе бурильщики задействуют разное оборудование и технику — буровую вышку для подъема труб, лебедку, бур, штанги, насосы для откачки грязной воды.

Рекомендации и правила эксплуатации

Срок службы скважины напрямую зависит от соблюдения инструкции по эксплуатации, которая прилагается к АС вместе с паспортом. Внимательно прочтите ее перед использованием. Основные рекомендации следующие:

Калькуляторы для расчета

Скважины на известняк — самые дорогостоящие. Стоимость определяется несколькими факторами — глубиной бурения, диаметром обсадных труб, маркой насоса, объемом гидробака, типом обустройства устья (кессон, адаптер или просто железобетонные кольца), длиной траншеи до ввода в дом, транспортными расходами и др. Ориентировочная цена погонного метра бурения составляет от 2000 до 6000 руб.

Вы можете рассчитать стоимость глубинной скважины с учетом вышеперечисленных характеристик, используя специальный калькулятор.

Несмотря на сложность и дороговизну оформления и обустройства, артезианский колодец — это надежный источник чистой, качественной воды на много лет вперед.

Источник

Артезианская скважина

Водоснабжение в частных домах и на даче не всегда можно обеспечить с помощью центрального водопровода. В таких случаях решить проблему можно благодаря строительству колодца или скважины. В эксплуатации более удобна скважина, однако ее обустройство требует тщательной разработки проекта и подготовительных работ.

Виды скважин

Для строительства индивидуальной системы водоснабжения можно использовать 3 вида скважин, которые различаются между собой схемой работы, глубиной и стоимостью установки:

Суть и преимущества

Разбираясь в том, что такое артезианская скважина, стоит подчеркнуть существование двух значений:

За последний десяток лет при устройстве индивидуального водоснабжения такие скважины стали выбирать чаще. Объясняется это рядом их преимуществ:

Нюансы и глубина

Перед началом бурильных работ важно правильно выбрать место для строительства и необходимую глубину артезианской скважины. При поиске места необходимо учесть ряд обязательных требований и рекомендаций:

Разновидности и характеристики

Скважины артезианские различаются между собой по нескольким характеристикам:

Немного о долговечности

По срокам эксплуатации источник артезианской воды является более выгодным, чем абиссинские колодцы. Если небольшие скважины исправно работают 5-10 лет, то АС может работать без ремонта около 25 лет. Если в ходе монтажа были использованы 2 трубы, то эксплуатационный срок повышается до 50 лет. Увеличить срок работы можно благодаря регулярному обслуживанию и своевременному ремонту.

Глубина

Глубина АС может варьироваться от 35 до 350 м. Она зависит от особенностей залегания артезианских вод. Определить это можно несколькими способами:

Технология проведения работ

До начала строительных работ необходимо взять разрешение и подготовить необходимые документы:

Все полученные бумаги направляют в Департамент по недропользованию. На основе этих документов выдается лицензия на строительство АС.

Следующий этап — заключение договора с проектной организацией. Когда работы по строительству и монтажу колодца будут окончены, АС необходимо поставить на учет.

Этапы работ

Строительные работы по обустройству артезианского источника можно разделить на несколько этапов:

Выбор технологии

Основным этапом строительства АС является бурение. Оно выполняется с применением специализированной техники. Могут быть использованы разные принципы работы, извлечение грунта выполняется по следующим технологиям:

Проведение бурения

Бурильные работы проводят в несколько этапов:

Обустройство скважины

Бурением работы по установке колодца не ограничивают — не менее важно правильно провести обустройство АС и ее запуск. Эти работы выполняют поэтапно:

Схема устройства

При выборе подходящей конструкции артезианской скважины следует изучить тип грунта на участке. Согласно этой характеристике системы делят на несколько видов:

Вариант 1: однотрубная конструкция

Такую схему установки часто называют типовой. Устройство артезианской скважины в этом случае максимально простое, однако требования к грунту более жесткие. Важно, чтобы в известняковом слое не было прослоек песка и глины.

В ходе установки металлическая обсадная колонна доводится только до верхнего слоя известняка. Диаметр трубы может варьироваться в пределах 133-159 мм. После этого в слое горизонта бурят отверстие, выходящее в слой артезианской воды. Диаметр отверстия меньше диаметра обсадки. В этом случае в слое известняка обсадная труба не требуется, так как разрушения маловероятны.

Принцип действия артезианского колодца заключается в том, что под давлением столб воды поднимается выше уровня водоносного слоя. Насосное оборудование опускают ниже этой отметки на 8-10 м.

Вариант 2: двухтрубная система

При монтаже такой конструкции используют 2 вида обсадных колонн: пластиковую и металлическую. Колонну из металла погружают в почву до уровня известнякового горизонта. Внутрь нее вставляют другую трубу (из ПВХ). Ее диаметр должен незначительно отличаться от диаметра металлической обсадки в меньшую сторону. Пластиковая труба опускается ниже и только немного не доходит до водоносного слоя.

Вариант 3: телескоп из трех труб

Использовать такую конструкцию рекомендуется на сложных почвах и неустойчивом грунте. Телескоп состоит из двух или трех обсадных труб, благодаря чему повышается прочность скважины и ее срок службы.

Выполняют ее следующим образом:

Вариант 4: конструкция с кондуктором

Такую схему специалисты советуют применять в тех случаях, когда в верхнем слое почвы присутствуют плывуны. Кондуктор представляет собой трубу большего размера, чем основная обсадка. Эта деталь устанавливается в верхних слоях грунта и призвана защищать главную конструкцию от повышенного давления. Например, при диаметре обсадной трубы 125 мм диаметр кондуктора может составлять около 160 мм. Установку кондуктора можно совместить с монтажом кессона.

Недостатки артезианского колодца

Есть у артезианской скважины плюсы и минусы. Указывая на основные преимущества, нельзя обходить вниманием и несколько негативных сторон:

Высокая стоимость

По сравнению с другими источниками воды, артезианский потребует больших финансовых вложений. Во многом это объясняется необходимостью использовать спецтехнику и труд наемных рабочих. Своими руками пробурить артезианский колодец невозможно.

Конечная стоимость системы водоснабжения зависит от нескольких факторов:

Точную стоимость строительства АС заранее назвать невозможно, однако существует способ предварительного подсчета. Стоимость работ достигает 2 000-4 000 руб. за каждый погонный метр проходки. Что касается стоимости скважины под ключ, то она составляет 150-350 тыс. руб. в зависимости от того, сколько метров в глубину нужно будет пробурить. На стоимость влияет также диаметр обсадки и материал, из которого она изготовлена.

Необходимость очистки от железа и солей

В некоторых местах артезианская вода характеризуется высокой концентрацией отдельных химических элементов и соединений. Ежедневное использование такой воды негативно сказывается на здоровье и состоянии человека. Чтобы устранить нежелательные примеси, необходимо устанавливать на оборудование фильтры.

Для правильного подбора системы фильтрации нужно проводить лабораторные анализы химического состава воды. Такое исследование требует финансовых затрат.

Бурение артезианской

Разобравшись с понятием артезианская скважина (что это такое и в чем заключаются ее преимущества), потребители смогут решить, нужен ли такой источник на территории частного дома или на дачном участке.

Источник

Устройство артезианской скважины: плюсы и минусы, документальное оформление, виды и работы по бурению

Для решения проблемы с водоснабжением при отсутствии магистрального водопровода используются артезианские скважины. Это гидротехническое сооружение не требует больших затрат, а в дальнейшем избавляет от расходов на воду для питья и бытовых нужд. В сравнении с традиционными колодцами они отличаются в лучшую сторону.

Что обозначает термин артезианская скважина

Артезианская скважина — это глубоко пробуренное отверстие в земле, достигающее артезианского слоя, из которого самопроизвольно вырывается поток чистой, с минимальным количеством вредных примесей, воды. В таких условиях земля представляет собой естественный фильтр, впитывающий различные вещества из жидкости.

Плюсы и минусы

У этого вида источника есть свои преимущества и недостатки.

Основными достоинствами этого сооружения являются:

К отрицательным сторонам этого типа источников можно отнести:

На какую глубину бурят артезианскую скважину

Глубина бурения для устройства такого вида скважины может составлять от 35 до 250 м, от этих значений зависит стоимость работ. Существуют специальные карты, но точную глубину залегания слоя и качество воды может определить только геологоразведка. Если есть необходимость, то может быть проведено пробное бурение и взята проба для лабораторного анализа. Большое значение имеют рельеф и особенности местности. Даже в пределах одного земельного участка глубина залегания линзы может быть разной.

Как определить место под будущую скважину

Во избежание возникновения в будущем проблем с эксплуатацией место бурения скважины должно отвечать следующим требованиям:

Рекомендуется проконсультироваться со специалистами, которые будут заниматься бурением. Они помогут выбрать оптимальный вариант.

Виды конструкций

Документальное оформление

Согласно действующему законодательству РФ, для бурения артезианских скважин необходимо специальное разрешение. Чтобы получить лицензию, следует представить документы на собственность или арендный договор. Действия по получению разрешения выполняются в таком порядке:

Пользоваться скважиной разрешается только после выполнения всех этих процедур.

Перечень работ по бурению

В связи со сложностью работ по устройству артезианского источника необходимо пользоваться услугами организаций, располагающих специальной техникой. До начала бурения следует провести геологические работы, которые в будущем помогут избежать загрязнения водоносного горизонта.

В число необходимого оборудования входят:

Технология выполнения работ предусматривает следующую последовательность:

Обязательным требованием является устройство огороженной санитарной зоны на расстоянии 30 м. Не допускается наличие в этой зоне кустарников, деревьев и строений.

Рекомендации и правила эксплуатации

Соблюдение правил эксплуатации является гарантией долговременного пользования как скважиной, так и оборудованием:

Калькуляторы для расчета

Стоимость всех выполняемых работ и используемых материалов при обустройстве водозабора зависит от многих факторов:

Традиционно при предварительном подсчете стоимости предстоящих работ за единицу измерения берется 1 погонный метр проходки. Цена такой единицы может составить от 2000 до 4000 руб. Полная сметная стоимость по обустройству источника питьевой воды может варьироваться в пределах 150000-300000 руб.

Для самостоятельного подсчета примерной стоимости скважины можно воспользоваться онлайн-калькулятором. В него нужно ввести исходные технические данные. При этом земляные работы и стоимость магистрали от источника к потребителю в расчет не берутся.

Источник

Артезианская скважина

В статье рассмотрим, что такое артезианская скважина, откуда такое название, принцип её работы на простом примере из учебника по физике за 7 класс. Кроме того обсудим качество воды, а в заключении основные достоинства и недостатки.

Определение

Артезианская вода — это напорная подземная вода, заключенная в глубоких водоносных пластах между водонепроницаемыми слоями. Такое определение содержится в ГОСТ 30813-2002 «Вода и водоподготовка».

Опираясь на это можем определить понятие артезианской скважины.

Артезианская скважина — это скважина, пробуренная для эксплуатации напорных подземных вод, заключенных в глубоких водоносных пластах между водонепроницаемыми слоями.

Первые артезианские скважины

Артезианские скважины давно существуют в самых разных странах, однако получили свое название в честь провинции Артуа (лат. Artesium) на севере Франции. Там, в 1126 году, впервые в западной Европе, был построен артезианский колодец, в котором вода сама поднималась на поверхность.

В начале 19 века — это явление было описано во французской специальной литературе, в дальнейшем название закрепилось и напорные воды называют артезианскими.

В некоторых источниках утверждается, что это первое зарегистрированное упоминание самоизливающейся скважины, однако, скорее всего это не так, артезианские скважины существовали ещё в древнем Китае и Египте.

Принцип действия артезианского колодца

Принцип действия артезианского колодца или скважины легко объяснить на примере задачи из учебника по физике за 7 класс.

Задача: На рисунке 121 изображён артезианский колодец в разрезе. Почва, суглинок и песок легко пропускают воду. Глина и известняк, наоборот, водонепроницаемы. Объясните действие такого колодца.

Задача из главы о сообщающихся сосудах. На рисунке скважина изливается. Такой эффект происходит потому что вода заперта между двумя водонепроницаемыми пластами и находится под давлением. Поверхность воды в сообщающихся сосудах устанавливается на одном уровне.

Рисунок можно продолжить для большей наглядности:

Далее рассмотрим более подробно как образуются артезианские источники.

Артезианский бассейн

Артезианские воды обычно встречаются в пределах относительно крупных геологических структур, к ним относятся: мульды, впадины, моноклинали, синклинали и т.д. Условия в которых образуются артезианские воды весьма разнообразны и приурочены к сложной схеме разломов и трещин. Они могут быть значительными по площади и иметь один, два и больше напорных водоносных горизонтов, такие структуры называют артезианскими бассейнами.

У каждого артезианского бассейна выделяют три области:

Иллюстрации на рисунке ниже, а далее определение терминов.

Область питания — это место выхода на поверхность водопроницаемых пластов, которые участвуют в строении артезианского бассейна, на поверхность земли.

Питание происходит за счет атмосферных осадков, инфильтрации из рек и озер, других источников, питание может осуществляться в том числе и из другого водоносного слоя или бассейна.

Область напора — это площадь развития артезианского бассейна, где проявляется напорность подземных вод.

Напор может быть измерен в атмосферах или как расстояние от кровли водоносного горизонта до пьезометрического уровня.

Пьезометрический уровень — условно это тот уровень, в котором установится равновесие поверхности воды в сообщающихся сосудах.

Напор может быть положительным или отрицательным, в зависимости от отношения пьезометрического уровня к поверхности земли.

Область разгрузки – это территория выхода напорных вод, область на которой происходит разгрузка может быть открытой или закрытой, артезианские воды на поверхности земли выходят в долины рек, морей и т.п.

На какой глубине артезианская вода

Глубина артезианской скважины от 30-100 метров. В зависимости от местности артезианские воды могут находиться на глубине 100-1000 метров. Обычно скважины хозяйственно-бытового назначения имеют глубину не более 150-300 метров.

Обратите внимание, артезианские воды в определенной местности могут отсутствовать вообще, например, в складчатых областях.

Особенности эксплуатации

Правильно выполненная артезианская скважина первые 20 лет не требует обслуживания, срок эксплуатации может достигать 40-50 и более лет. В отличии от скважины «на песок», артезианская не заиливается, а производительность её стабильна.

Артезианские скважины высокопроизводительны. Для оценки производительности скважин используют термин — дебит.

Дебит — это объем воды стабильно поступающей из скважины за единицу времени (обычно м3/час или м3/мин).

Названные ниже цифры условны, дебит зависит от особенностей местности и конструкции скважины.

Дебит артезианской скважины, обычно от 2-3 м3/час, это 33,3- 50 литров воды в минуту. Столько добываемой воды достаточно для водоснабжения частного дома.

Коллективные скважины на воду позволяют получать 20 и более м3/час, этого достаточно для водоснабжения даже дачного поселка.

Если скважина самоизливается дебит может достигать 70 м3/час и больше.

Самоизлив скважины – это естественный подъем воды из скважины выше поверхности земли без использования водоподъемного оборудования. Этот эффект еще называют фонтанирование или проточная скважина.

Самоизлив скважины может происходить непрерывно или время от времени. Условия для самоизлива могут быть геологическими или топографическими.

Самоизлив важно контролировать, бесконтрольное поступление воды может приводить к затоплениям, обрушениям грунта и к другим серьёзным неприятностям. Про самоизливные скважины готовится отдельная статья.

Качество артезианской воды

Как правило в верхней части разреза примерно 100-600 метров залегают слабоминерализованные пресные воды, а с глубиной их минерализация возрастает, на большей глубине могут находиться высокоминерализованные воды (рассолы).

Артезианская вода в отличии от поверхностных вод как правило не содержит вредных бактерий и вирусов, в замкнутой среде им холодно и нечем питаться. Однако не всегда артезианские воды соответствуют нормативным требованиям и безопасны по параметрам микробиологических и токсикологических показателей.

Артезианская вода может нуждаться в очистке от тяжелых металлов, солей жесткости, которые обуславливают свойства химического состава подземных вод. При этом в ней могут присутствовать ионы недоокисленных металлов, т.к. вода находится в замкнутом контуре, где отсутствует связь с атмосферой.

Наиболее характерными загрязнениями для артезианской воды являются соединения марганца, растворенное железо и сероводород, повышенное содержание солей кальция и магния, а также высокий уровень солей жесткости. Так, большое содержание растворенного железа придает воде «металлический» привкус и запах, возможно и неприятный ржавый цвет.

Еще одна особенность артезианской воды — низкое содержание кислорода.

На качество воды и ее свойства влияют скважины промышленных и химических предприятий предприятия, химчисток, автодороги, автозаправочные станции, предприятия сельскохозяйственной и животноводческой деятельности, а также свалки, уличные туалеты и т.п.

Важно время от времени проводить лабораторный анализ качества воды из любой скважины, в том числе артезианской, на соответствие нормативам СанПин. После анализа можно подходить к выбору системы фильтрации и очистки, конечно если это необходимо.

Источник