Виды источников воды

Скважина - самый надежный источник получения чистой питьевой воды там, где отсутствует централизованное водоснабжение. Все хлопоты по бурению и обустройству скважин зависят от того, на какой глубине залегает водоносный горизонт.

Различают три основных типа подземных вод:

- верховодку;

- грунтовые воды;

- напорные (артезианские) воды.

"Верховодка" расположена ближе всего к поверхности, на глубине до 4 метров. Она не имеет устойчивого водоупорного слоя.

На первом выдержанном водоупорном пласте, на глубине 15-35 м от поверхности залегают грунтовые воды. Их источники питания - атмосферные, поверхностные, конденсационные, а иногда и напорные воды.

Грунтовые воды гидравлически связаны с поверхностными водами и находятся только под атмосферным давлением, т.е. являются безнапорными. Грунтовые воды характеризуются сезонными колебаниями уровня, дебита и химического состава.

Эти воды слабо защищены от загрязнения поверхностными стоками. В воде, добытой из неглубоких горизонтов, может содержаться большое количество примесей, что иногда делает ее непригодной для питья.

Тем не менее, эта вода чище колодезной, и вполне пригодна для полива садового участка. Зато и расходы на сооружение скважины минимальны.

Наиболее глубоко расположен напорный водоносный горизонт, иногда именуемый артезианским. Глубина его залегания непостоянна, зависит от местности. О конкретной ее величине можно узнать в любой организации, работающей с геофизическими картами данной местности.

Кто разрешает бурение скважин?

Вопрос этот запутан и противоречив.

Согласно ст. 23 Кодекса Украины о недрах добывать пресные подземные воды для своих хозяйственно-бытовых нужд с глубины до 20 метров можно осуществлять без разрешительной документации.

Однако в соответствии с Водным кодексом Украины забор подземных вод без разрешения на спецводопользование является нарушением природоохранного законодательства.

В случае использования воды водных объектов местного значения разрешение на специальное водопользование выдают Верховная Рада Автономной Республики Крым, областные, Киевская и Севастопольская городские Рады по согласованию с государственными органами охраны окружающей природной среды.

На деле же, чтобы получить разрешение, водопользователь должен обратиться с ходатайством в райадминистрацию. В ходатайстве должна быть обоснована потребность в воде.

К ходатайству должны быть приложены акт на право пользования земельным участком и акт отвода земельного участка под строительство водозаборного сооружения. Заключение райадминистрации долно быть согласовано со службами района или города: пожарной охраны, СЭС, управлениями архитектуры и экологии, государственными органами геологии, горэнерго и другими службами по указанию райадминистрации. Если скважина должна быть расположена в Киеве, необходимо также согласование с водоканалом.

В разрешении на специальное водопользование установлены лимиты забора и использования воды, а также лимиты выбросов загрязняющих веществ. Для бурения скважины глубиной более 20 м нужна еще и лицензия Министерства охраны окружающей природной среды та ядерной безопасности (Минэкобезопасности) Украины. Ее оформление занимает до полугода.

Затем должен быть составлен проект скважины. Проектные работы, а также последующие работы по бурению и оборудованию скважины должна выполнять организация, имеющая лицензию Минэкобезопасности Украины.

Обязательно проверьте наличие лицензии на выполнение указанного вида работ у подрядчика, и лишь затем заключайте с ней договор.

Как правило, необходимую разрешительную документацию готовит и согласовывает фирма-подрядчик, она же предлагает оптимальный способ и место бурения скважины. После заключения соответствующего договора, специалисты фирмы определяют наиболее подходящее место для бурения скважины.

При сдаче готовой скважины фирма-подрядчик обязана предоставить заказчику техническую документацию - паспорт на скважину, в котором отражены все необходимые данные. Паспорт регистрируют в соответствующих службах пожарной охраны, геологической и экологической организациях, СЭС. Скважине присваивают государственный номер и оформляют разрешение на спецводопользование на забор воды из скважины.

Как видите, получение разрешительных документов является либо хлопотным, либо дорогостоящим делом, поэтому бывает, что частные владельцы бурят скважины нелегально, без каких-либо разрешений. А вот получить паспорт скважины им необходимо, ведь в нем указана такая важная информация как глубина скважины, диаметр обсадных труб, динамический уровень воды.

Без этих сведений ни одна уважающая себя фирма не возьмется за ремонт, если в нем возникнет потребность. Однако, как свидетельствует статистика, более 80 % скважин обходятся без этого документа. Некоторые подрядчики хитрят: выдают два паспорта, один для владельца, другой - для проверяющих органов. Это, конечно, плохо, но такова практика.

Как рассчитать потребность в воде?

Садовый участок

При отсутствии намерений хозяина производить дальнейшее благоустройство (и т. п.), то есть когда вода требуется в летний период, в основном, Если вода нужна только для полива и приготовления пищи, и нет ни душа, ни ванны, ни бассейна, достаточно скважины дебитом 0,6 м³ в час.

Коттедж для семьи из 4-5 человек

Если в доме 4-5 точек водопотребления т.е. туалет, душ, ванна, мойка на кухне, стиральная и посудомоечная машины и т.п., то в пиковый период водопотребление составит 1,5-2 м³ воды в час, плюс еще столько же для полива.

Большой особняк для семьи из 5 человек и более

В большом доме - большие удобства, всевозможные джакузи, сауны и бассейны. Такой дом требует - 5-6 м³ воды в час. Рационально иметь две скважины: мелкую для полива и глубокую для круглогодичного жизнеобеспечения коттеджа.

Место бурения

Место для бурения скважины, естественно, выбирает хозяин. Чем ближе к дому, тем дешевле и удобней в эксплуатации скважина. Однако есть ограничение. Большинство работ по обустройству и ремонту скважин требует применения крупногабаритной техники, поэтому скважину нельзя бурить ближе 3 м от дома. Разве что очень мелкую, так называемый, абиссинский колодец. Ту можно бурить прямо в подвале дома.

Бурение скважины лучше всего начинать до строительства дома. Это позволит рационально разместить бурильную технику, обеспечит свободный въезд и выезд с участка.

Виды скважин

Для водозабора существуют три типа скважин: самые мелкие, так называемые "абиссинские колодцы" - до 10м, более глубокие "на песок" - до 35 м и глубокие, "на известняк" - до 100 м и более, их иногда называют "артезианскими" скважинами.

"Абиссинский колодец"

"Абиссинский колодец" - это нечто среднее между колодцем и скважиной. Это тонкая труба с боковыми отверстиями на конце, вбитая в землю до водоносного песчаного слоя. Как правило, ее оборудуют ручным насосом.

Пределом использования абиссинского колодца является глубина уровня воды, установившегося после вскрытия водоносного слоя. Она не должна быть ниже 8 м, так как расположенный на поверхности ручной насос не сможет поднять воду с большей глубины. А вода с такого уровня обычно не является достаточно чистой.

Скважины "на песок"

Скважины "на песок" уже являются настоящими скважинами, их надо бурить. Эти скважины относительно дешевы, но их бурение и эксплуатация могут сопровождаться множеством проблем:

- воды в скважине может оказаться мало, или не оказаться вовсе;

- если песок мелкий - скважина быстро заилится, фильтр забьется песком;

- если под поверхностью находятся плывуны, ствол скважины может сместиться при бурении;

- под землей бур может наткнуться на морены - твердые скальные породы, принесенные в ледниковый период.

Поэтому такую скважину бурят как временный источник водоснабжения, хотя срок их службы угадать трудно - либо год-два, либо лет двадцать.

Для скважин "на песок" применяют трубы диаметром 127-133 мм. Бурят достаточно быстро - в течение одного-двух рабочих дней.

Дебит скважин как правило невелик, до 1 м³/час. В воде из такой скважины мало железа, зато может быть повышено содержание бактерий.

Скважины "на известняк"

Бурение глубоких скважин "на известняк" отличается сложностью. Для таких скважин применяют трубы большего диаметра, обычно 159-324 мм, более мощную технику. Большая глубина обуславливает и большее количество обсадных колонн в скважине. Стоимость бурения возрастает не только из-за глубины скважины, но еще и потому, что обсадные трубы повышенного диаметра дороже. Продолжительность работ по бурению скважины также вырастает до 5 и более дней.

Зато срок службы такой скважины - 50 и более лет, так как водоносной породой является относительно прочный известняк и заиливания не происходит.

У этих скважин много преимуществ. Дебит скважины может составлять 10, 50, а то и 100 м³/час. То есть даже самая маломощная скважина с избытком обеспечит водой владельца большого загородного дома.

Вода в скважине, как правило, чистая и соответствует ГОСТ 2874-82 "Вода питьевая. Гигиенические требования и контроль за качеством", а также утвержденным МОЗ Украины ДСАНПIН "Вода питна. Гiгiєнiчнi вимоги до якостi води централiзованого господарсько-питного водопостачання", реєстр. ? 136/1940 от 15.04.97 р. Однако бывает, что в ней содержится много железа, и после подъема на поверхность вода ржавеет прямо на глазах. С этой неприятностью научились давно бороться, однако дополнительная очистка воды увеличивает ее стоимость.

Процесс бурения

Процесс бурения - сложный технологический комплекс.

Чаще всего для водоснабжения применяют бурение двух типов: бурение шнеком и роторное бурение.

Шнековое бурение

Шнековое бурение - это сверление грунта особым лопастным резцом. Разрушенная порода при этом удаляется шнеком (отсюда и название способа). Процесс напоминает сверление рыбаками льда буром.

Шнековое бурение применяют для проходки мягких пород для скважин "на песок" на глубину до 30 м. Производительность проходки скважины легкими самоходными установками - до нескольких десятков метров в смену. Наибольшим препятствием для шнекового бурения являются подземные валуны (морены).

Роторное бурение

Бурение скважин "на известняк" производят более мощными передвижными установками на базе автомобилей ЗИЛ, МАЗ и др. с помощью, так называемых, шарошечных долот с промывкой буровым раствором. Бурение ведут различными долотами диаметром от 76 до 215 мм, начиная с большего диаметра, уменьшая диаметр долота по мере углубления.

Долото вгрызается в породу со скоростью до 10 м в смену. Валуны шарошечным долотам не страшны, они их разбуривают.

Особенностью колонкового бурения является то, порода разрушается не по всей площади забоя, а по кольцу с сохранением внутри столбика породы, так называемого керна. Выбуренный керн по мере углубления скважины заполняет её. Периодически бурение останавливают, керн заклинивают, отрывают от забоя и поднимают на поверхность. По виду керна судят о реальном составе слоев породы. Для удаления измельченной породы в скважину подают промывочную жидкость, которая выносит мелкие частицы на поверхность.

Вращение на долото передается от двигателя расположенного на поверхности через бурильную колонну. Между бурильными трубами и долотом устанавливают утяжелённые бурильные трубы для нагрузки на долото при бурении.

После проходки начального участка скважины, в нее опускают первую обсадную колонну (кондуктор), чтобы перекрыть слабые неустойчивые породы и верхние водоносные горизонты, а в затрубное пространство закачивают цементный раствор. Бурение скважины продолжают долотом меньшего диаметра внутри обсадных труб, затем в скважину опускают следующую обсадную колонну (промежуточную, достающую до кровли известняка), затем - эксплуатационную колонну, которая будет находиться в водоносном слое.

По окончании бурения скважина промывают при помощи погружного насоса и сдают заказчику

Оборудование

Трубы

Для эксплуатации скважины важное значение имеет материал трубы. Обычно применяют стальные трубы. Оцинкованные трубы более предпочтительны в том смысле, что они стойки к коррозии, а, вследствие этого, могут быть легче, а, значит, дешевле. Но использовать их можно только для технических целей, так как, медленно растворяясь, цинк переходит в воду в виде вредных для здоровья соединений.

Пластиковые трубы безвредны, но дороги, служат в среднем 20-25 лет, в то время как срок службы стальных труб в два раза больше.

В последнее время модно применять стальные трубы с пластиковым вкладышем. Естественно, они служат дольше, но и их стоимость в полтора раза выше обычных. Особыми преимуществами они не обладают.

Насосы

Очень важно выбрать правильный насос. Попытка сэкономить на нем может обойтись дорого. Российский "Малыш" и украинский "Водолей" чаще всего применяют для неглубоких скважин. Лидерами среди насосного оборудования считают немецкие компании "GRUNDFOS" и "WILO". Популярны насосы фирм PEDROLLO, NOCCHI, SPERONI (Италия), EBARA (Италия-Япония).

Насос снабжают страховочным тросом и кабелем электропитания.

Чтобы не ошибиться в выборе насоса оптимальной мощности необходимо знать статический и динамический уровни воды в скважине. Эти данные содержатся в паспорте к скважине.

Фильтр

Вода из песчаного горизонта содержит значительное количество частиц песка и глины. Для того чтобы их отфильтровать, на конце скважины устанавливают сетчатый фильтр.

Кессон

Кессон, как правило, представляет собой камеру диаметром 1 м и высотой 2 м, устанавливаемую в устье скважины. Он защищает скважину от попадание грунтовых вод, а также для того, чтобы предотвратить замерзания ее устья.

Гидроаккумулятор

Гидроаккумулятор - это напорный бак, который служит для установки предела повышения давления, а также играет роль демпфера гидравлического удара и уменьшения частоты включения насоса в скважине.

Ремонт и ликвидация скважин

Ремонт старых скважин

Что делать, если в скважине исчезает вода? Такое бывает в результате заиливания скважины, чаще всего, после длительного перерыва в ее работе. Такие скважины можно возродить. Например, прокачкой под давлением струей воды в обратном направлении. Иногда это помогает.

Восстановлению работоспособности скважины способствует применение специальных реагентов. Некоторые фирмы применяют электрогидравлический удар. Ремонт скважин - сложный, высокотехнологичный процесс, им занимаются специализированные фирмы.

Ремонту подлежат скважины диаметром от 110 мм и выше. Чем больше диаметр скважины, тем легче ее ремонтировать. Для обеспечения ремонта скважину необходимо откачать, извлечь насос, а, иногда, и фильтрованную колонну. После ремонта водоотдача скважины восстанавливается в пределах от 50 до 100 % от первоначальной.

Ликвидационный тампонаж

Старые не работающие скважины необходимо ликвидировать, перекрыть для того, чтобы предотвратить попадание загрязняющих веществ в водоносный горизонт. Ликвидацию скважин проводят согласно нормативной документации, в соответствии с действующей законодательной базой. На тампонаж скважины требуется проект тампонажа, согласованный с соответствующими инстанциями (проблемы с оформлением зависят от глубины скважины).

Сколько же это стоит?

Стоимость "абиссинского колодца" составляет около 3000 грн.

Скважина "на песок" - дороже. При стоимости бурения 120-220 грн. за погонный метр скважина глубиной 20-30 м обойдется (без обустройства) 2400-6600 грн.

Скважина "на известь" глубиной 100-200 м (240-340 грн. за метр бурения) стоит 24-68 тысяч грн. Дорого? Но если учесть средние сроки службы скважин, 5 и 50 лет соответственно, то годовая эксплуатация глубинной скважины окажется не дороже.

На стоимость системы значительно влияет насосное оборудование. Отечественные "Водолеи" дешевы, от 600 до 1900 грн. Цены на импортные насосы GRUNDFOS такие же, но в Евро.

Источник: http://pisaka.com.ua.