Особенности использования поверхностного насоса для подачи воды
Цена поверхностных помп на порядок дешевле, чем погружных. Кроме того, их проще монтировать и обслуживать. Для решения задачи, как обустроить скважину, рациональнее и экономичнее всего применить вариант с насосной станцией «три в одном» (прочитайте: “Схема подключения насосной станции к скважине своими руками – инструкция, советы”). Этот модуль комплектуется поверхностным насосом, мембранной емкостью объемом 20-60 л и автоматикой. В ствол скважины вводится только шланг для всасывания.
Это значительно упрощает обустройство скважины на даче и обслуживания оборудования. Благодаря небольшому диаметру, используемый шланг может быть применен внутри абиссинских колодцев. Из-за слишком узкой шахты опустить в нее погружной насос не получается. Наиболее существенным недостатком насосных станций этого типа являются ограничения по высоте подъема всасываемой жидкости.
Как правило, поверхностные установки в состоянии поднимать воду с глубины до 10 м. Данное обстоятельство вводит определенные ограничения на использование оборудования. Сфера его использования – колодцы и скважины небольшой глубины.
Выбор типа
Устройство автономного водоснабжения требует и правильного выбора типа самой скважины. Например, для частного дома идеально подходит абиссинский колодец. Но это только в том случае, если не планируется пить воду, поскольку часто, учитывая забор жидкости с поверхностных слоев, ее качество оставляет желать лучшего.
Но если качество не главное, то такой тип будет оптимальным. Это достаточный объем жидкости, простота монтажа, нет необходимости применять дорогостоящее оборудование. То есть абиссинская скважина не только снизит финансовые затраты, но и позволит довольно быстро получить источник воды без привлечения посторонней помощи. Через абиссинские колодцы жидкость подается при помощи поверхностных насосов. Что касается срока эксплуатации, то он достигает 25−30 лет, а иногда и выше при своевременном обслуживании.
Однако если необходимо получить действительно качественный источник воды, предыдущий вариант не подойдет. Специалисты рекомендуют бурить артезианскую скважину для питьевой воды в частном доме. Жидкость подается с глубоких слоев (часто от 80 м и выше), поэтому она чистая и пригодна для употребления. Но нужно учитывать, что самостоятельно сделать подобную систему невозможно, поскольку потребуется бурильная установка.
Как пробурить скважину для воды своими руками
Говоря о том, как пробурить скважину, обычно подразумевают абиссинскую или песчаную разновидность, поскольку артезианские варианты сооружений выполняются только профессионально.
Для работ необходимо:
- подготовить место бурения. На участке выкорчевываются корни деревьев (при необходимости подрубаются, для работ на глубине лучше использовать топор с удлиненным топорищем), удаляется любая растительность;
- выкопать яму глубиной 1…1,5 м, сечением не менее 1х1 м. Она необходима для удаления верхних рыхлых слоев грунта, удобства выполнения дальнейших работ и обустройства приямка или кессона;
- установить бурильную установку.
Бур для скважины может быть самодельным. Для этого подготавливаются несколько труб с диаметром 120 мм (они в дальнейшем будут выполнять роль обсадных). Нижний конец нижней трубы оснащается зубъями или буром, противоположный и оба конца последующих труб – резьбой для соединения.
При использовании промышленного бура вначале выполняется «прокол» грунта, потом в него опускаются обсадные трубы.
Для небольших по глубине «проколов» достаточно согласованной работы двух исполнителей. Шнековый бур извлекается после прохода каждых 10…15 см грунта, в противном случае избыточный вес налипшей земли может привести к поломке бура. По мере заглубления можно навесить груз на ручки ворота, в этом случае рабочим придется прикладывать меньше усилий.
Данный метод работ считается ответом на вопрос: как пробурить одному, без оборудования, скважину небольшой глубины? Это действительно реально, но все же работать лучше с помощником.
Гидробурение
Если для бурения используются трубы, дополнительно потребуется емкость для воды (бочка) объемом не менее 200 литров и насос. После первичного заглубления трубы в землю к ней подключается насос и под давлением подается вода. Жидкость постепенно размывает грунт возле нижнего конца трубы, позволяя постепенно заглублять ее методом вращения.
При этом разрушенный грунт вымывается наружу струей воды, которая откачивается из приямка помпой (ручной или механизированной). Поэтому метод получил название гидробурения скважин на воду. Своими руками сделать пробой нужной глубины проще и быстрее, чем другими способами. При небольшой глубине колонны можно исключить сращивание труб резьбовым методом.
Приведенная схема относится к профессиональному буровому оборудованию. При самостоятельном проведении работ достаточно обеспечить подачу воды в будущую скважину и ее естественный отток наружу.
Важно: выясняя, можно ли зимой бурить скважину под воду, следует учитывать температуру воздуха. В морозы работа с влажным грунтом и водой невозможна. Даже подача горячей жидкости не всегда решает проблему
Работы допустимы при отсутствии промерзания грунта
Даже подача горячей жидкости не всегда решает проблему. Работы допустимы при отсутствии промерзания грунта.
Бурение ударно-канатным методом
Для этого необходимо использовать специальную вышку.
Она может быть выполнена из металлического профиля или бревен (брусьев) подходящего сечения. Обязательно устройство лебедки или противовеса для извлечения обсадной трубы, располагается вышка так, чтобы ее вершина находилась точно над местом бурения.
Вначале в выкопанную яму устанавливается обсадная труба. Толщина ее стенки должна составлять не менее 5 мм, используется бесшовная труба. После чего в получившуюся направляющую конструкцию опускается желонка (стакан), который с помощью лебедки (ворота) поднимается и опускается (свободное падение) на высоту около метра. Таким образом грунт разбивается и заполняет внутреннее пространство обсадной трубы. После ее наполнения грунтом на 2/3 и более труба извлекается и освобождается на наполняющей ее земли. Процесс повторяется до достижения необходимой глубины – то есть водоносного песчаного слоя.
Важно: при бурении любой скважины верхняя ее часть существенно шире, чем диаметр обсадной трубы. Для укрепления и стабилизации конструкции зазор между обсадной трубой и стенками ямы засыпают щебнем.
Чтобы более детально разобраться в вопросе, мы предлагаем посмотреть несколько видео по теме:
Чтобы более детально разобраться в вопросе, мы предлагаем посмотреть несколько видео по теме:
Ударно-канатное бурение
Ручное гидробурение
Подготовка к бурению
Перед тем как приступать к бурению, нужно приготовить все конструктивные элементы иглы:
- основную трубу;
- наконечник;
- фильтр.
Главный элемент забивной скважины это труба, поэтому не стоит на ней экономить. В идеале, она должна быть сделана из нержавейки. Диаметр берется 1-1,5 дюйма – в большем нет необходимости.
Подготовительные работы проводятся в такой последовательности:
труба режется на отрезки 1,5-2 метра;
- затем нужно сделать фильтр. Его длина составляет от 500 до 1500 мм. Для этого, на первом отрезке трубы сверлятся отверстия диаметром 5-6 мм с шагом в 10-20 мм в шахматном порядке;
- после этого, участок с насверленными дырками нужно по всей длине обмотать сеткой. Лучше, если она будет также из нержавейки. Для надежности, она припаивается к основе. Если же сетки нет, то можно намотать на колонну тонкую проволоку – на качество работы это не повлияет;
- следующий важный элемент – это наконечник. Он делается в виде конуса из металлического целика. Проще всего, обратиться к токарю – т.к. без специального инструмента его сделать не получится. При изготовлении, нужно придерживаться двух правил – диаметр иглы должен быть большим, чем основная колонна, и делать его лучше из того же материала, т.е. из нержавейки;
- теперь нужно подготовить части труб – на них нужно нарезать резьбу, т.к. это самый оптимальный вариант для соединения.
Наконечник с фильтром
Еще один вариант исполнения
На этом, подготовительные работы заканчиваются и можно переходить к бурильным работам.
Принцип обустройства водоснабжения
Водоснабжение из скважины требует обустройства единой системы собственного водопровода. Схема системы водоснабжения включает следующие основные элементы:
Кессон — заглубленная прямоугольная или цилиндрическая камера, которая осуществляет защиту скважинного оборудования от внешних воздействий (грязи, промерзания). В нем часто помещается панель управления насосом и сливной вентиль. Наиболее распространенные габариты 1,4-1,8 м во все стороны. В качестве материала применяется кирпичная кладка, железобетонные панели, металлические листы, пластиковые панели. Возвышение кессона над поверхностью земли обычно не превышает 25-30 см и имеет люк.
Насос. Наибольшее распространение находит погружной скважинный насос необходимой мощности и глубины погружения.
Гидроаккумулятор — устройство для поддержания необходимого давления в системе. Он комплектуется реле давления для контроля его величины. Можно использовать реле РМ/5, работающего в диапазоне 1,2 -3,2 бар. Подсоединение гидроаккумулятора производится через штуцеры. При отсутствии в системе этого элемента устанавливаются накопительные баки.
Панель управления насосом.
Обратный клапан — обеспечивает движение воды только в одном направлении, т.е
без обратного оттока в скважину.
Фильтр механической очистки — предназначен для первичной очистки воды от крупных примесей.
Фильтр для очистки воды от избыточного железа.
Фильтр для умягчения — для снижения жесткости воды, что особенно важно в артезианских скважинах.
Предохранительный фильтр или фильтр тонкой очистки воды.
Емкость с раствором для регенерации смягчающего состава.
Стерилизатор — чаще всего ультрафиолетового типа, предназначен для уничтожения болезнетворных микроорганизмов.
Водонагреватель (при необходимости).
Угольные фильтры для очистки питьевой воды.
Система очистки сточных вод.
https://youtube.com/watch?v=uAUMmgUgqpQ
Простые методы бурения скважин
Шнек для бурения.
Зная плотность грунта и глубину расположения водоносного слоя, можно выбрать метод бурения. Ручной способ предусматривает выработки до 20 м, при более глубоком залегании нужно применять специальное оборудование.
Для организации водоснабжения своими руками подойдут следующие приемы:
- шнековый;
- роторный;
- ударно-канатный.
Способ 1: бурение шнеком
По этой технологии отверстие пробивают с помощью специального бура — шнека. Механизм представляет собой стальную трубу с выстроенными по спирали металлическими лопастями. При вращении инструмента лопатки врезаются в почву, происходит движение вдоль стенок выработки.
По достижении расчетной глубины агрегат извлекают, очищают от прилипшей глины, наращивают штангу и вновь опускают в скважину. Процесс повторяют до появления на конце шнека сильно увлажненного грунта.
Затем монтируют фильтр и опускают обсадные трубы, подключают насос, промывают выработку, оборудуют оголовок. Такой метод предназначен для организации точек водоснабжения не глубже 25 м.
Способ 2: роторное бурение
Роторное бурение.
Технология ведения работ заключается в том, что роторный двигатель, расположенный над отверстием, вращает колонну из стальных труб со скоростью 35 об/мин. На конце рабочей штанги крепятся лопастные или шарошечные долота, с помощью которых и происходит процесс бурения.
Во время работы установки в скважину подается промывочный раствор для извлечения шлама и охлаждения режущего инструмента. Использование роторного способа допускается при глубине выработки до 30 м.
Способ 3: бурение желонкой, ударно-канатный метод
Порядок выполнения работ:
- Предварительно оборудуют шурф высотой 1,5-4,5 м, монтируют кондуктор для уплотнения стенок и контроля вертикального уровня.
- Над отверстием устанавливают буровой станок.
- На забой с высоты 0,5 м сбрасывают земснаряд — стальную трубу с долотом.
- Затем поднимают приспособление и повторяют процедуру, при этом каждый последующий сброс выполняют с поворотом ударника на 15-30°.
- Грунт извлекают желонкой — трубой, имеющей сверху заглушку, а снизу дисковый клапан, который при ударе о дно скважины открывается и пропускает породу внутрь. При подъеме механизма заслонка падает и препятствует высыпанию шлама.
- Устанавливают обсадные трубы.
- Внутрь последней штанги монтируют фильтрующий элемент.
- Зазор между стенками выработки и трубой уплотняют тампонажным раствором, сальниками из резины или смоляной прядью.
Рекомендуемая сфера применения этого метода:
- в безнапорных пластах;
- для горизонта из мелкого песка;
- при глубине до 150 м.
Способ 4: бурение скважины-иглы
Бурение скважины-иглы.
Для абиссинской выработки применяют стальные трубы диаметром 32-80 мм. Фильтр изготавливают из отрезка профиля размером 1,5-2 м. В нижней части секции монтируют острый наконечник длиной 200-300 мм.
Бурение начинают с того, что сверху на первый элемент, установленный вертикально, накручивают хомут (подбабок). Рабочий, ударяя по хомуту кувалдой, забивает трубу в грунт, пока секция не достигнет требуемой глубины.
По окончании работ источник укомплектовывают насосом. Способ применяется для устройства выработок в верхних и фильтровых пластах грунтовых вод.
Выбор места для бурения скважины
Чтобы загородный участок был постоянно с водой необходимо правильно определить месторасположения скважины. Просто пробурить ствол в любом удобном месте не получится. Если не хватает собственных знаний, то лучше воспользоваться услугами специалистов, которые имеют все необходимое оборудования для проведения геологических исследований и помогут понять где и как правильно пробурить скважину.
Участок для бурения скважины следует выбирать в согласовании с объектами, находящимися на территории усадьбы. Необходимо учесть также постройки, уже имеющиеся у соседей и которые они планируют в будущем. При этом скважина должна быть расположена в удобном месте, чтобы без проблем производить ремонт в случае необходимости.
Необходимо понимать, что основная задача бурения – получить постоянный источник качественной воды, пригодной не только для полива, но и для приготовления пищи. Независимо от того бурите вы на глубине 30 метров или 100, есть большой риск засорения скважины при попадании стоков по наружным стенкам обсадной трубы или при затоплении приямка.
По этой причине правильно бурить скважину под воду в чистом месте, находящемся на безопасном расстоянии от возможных источников загрязнения. Правила СНиП предписывают следующие требования к месту расположения скважины:
- расстояние от скважины до жилых построек должно быть не менее 5 м;
- свалки мусора, выгребные ямы и места складирования навоза – 50-100 м;
- удаленность от промышленных предприятий, кладбищ не менее 300 м;
- от огородных культур, при выращивании которых используются химические удобрения – минимум 20 м;
Скважину на участке запрещается бурить если есть поблизости автомобильные дороги или парковки, поскольку обсадная труба не рассчитана на воздействие интенсивной вибрации, образующейся при проезде транспортных средств.
При планировании работ следует обязательно учесть особенности рельефа. Ни в коем случае нельзя бурить скважину в низине. После дождя или весеннего таяния снега в этом месте неизбежно образуется застой воды, что приведет к затоплению приямка, заиливанию обсадной трубы и необходимости промывки скважины. Но это не самое страшное, что может произойти. При затоплении скважины на участке, есть большая вероятность попадания в воду болезнетворных бактерий, от которых избавиться будет намного сложнее — кишечная палочка способна сохраняться в воде более года.
Для определения неровностей рельефа визуальных наблюдений недостаточно – уклон в несколько градусов глазами увидеть невозможно, а этого будет достаточно, чтобы вода застаивалась. Поэтому перед тем как бурить скважину необходим провести топографическую съемку местности. Обычно ее делают на этапе проектирования дома, но если дом уже построен, а данных нет, то самые низкие точки можно самостоятельно определить по местам скопления воды после дождя.
В случае, если низина является единственным доступным местом для бурения скважины на участке, то выходом послужит устройство системы дренажных каналов, которую необходимо продумать так, чтобы возле приямка ни при каких обстоятельствах не собирались сточные воды. При расположении источников загрязнения выше санитарной зоны, дренажную систему делают максимально удаленной от нее, чтобы сточные воды не доходили до скважины минимум на 10-15 м.
Для бурения скважин большой глубины применяют буровые установки, расположенные на грузовых автомобилях. Помимо самой установки, потребуется большое количество воды, которую при отсутствии рядом расположенного источника воды обычно привозят бурильщики, а это еще одна машина. Поэтому следует заранее продумать проезд к месту проведения работ и обеспечить свободное пространство для маневрирования транспорта площадью на менее 4х9 м. Буровая установка оснащена мачтой, способной подниматься до 10 м, поэтому над местом, где планируется бурить скважину не должно быть никаких помех.
Некоторые любители комфорта еще на этапе строительства бурят скважину в подвале дома. Делать это нецелесообразно, потому как проблемы могут возникнуть при первой же незначительной поломке. Для того чтобы поднять скважинный насос потребуется пространство высотой в несколько метров, помимо этого, для обслуживания скважины специалисты используют оборудование, с которым будет проблематично работать на ограниченной площади.
Подробнее с технологией бурения скважин можно ознакомиться в видео материале в конце статьи.
Способы бурения своими руками
Есть несколько способов, с помощью которых можно добраться до водоносного слоя:
- шнековый бур – по мере углубления в толщу земли его наращивают новыми секциями металлической трубы;
- желонка – приспособление с острыми зубьями на конце и клапаном, препятствующим высыпанию земли обратно в шахту;
- с помощью размывания грунта – гидравлический способ;
- «игла»;
- ударно-канатный способ.
Используя технологию шнекового бурения, можно вырыть скважину глубиной до 100 метров. Вручную это сделать сложно, поэтому используют стационарные электрические установки, а бур наращивают новыми секциями по мере углубления. Периодически его поднимают, чтобы высыпать грунт. Чтобы стенки не осыпались, вслед за буром укладывают обсадную трубу.
Если бур нельзя нарастить, к его основанию прикрепляют желонку с острыми краями и бур ввинчивает ее еще на несколько метров глубже. Далее трубу поднимают и высыпают скопившийся грунт.
Работу с помощью шнека можно выполнить на мягкой почве. Каменистая местность, глинистые отложения и плауны не пригодны для такого способа.
Желонка – это металлическая труба с припаянными на конце зубьями из твердой стали. Чуть выше в трубе находится клапан, который перекрывает выход грунту при подъеме устройства с глубины. Принцип работы простой – желонку устанавливают в нужном месте и вручную поворачивают, постепенно углубляя в почву. Способ занимает больше времени, чем использование электрического оборудования, но он экономный.
Устройство требуется периодически поднимать и высыпать землю из трубы. Чем глубже уходит труба, тем тяжелее ее поднять. Вдобавок прокручивание требует применения грубой силы. Чаще всего работают несколько человек. Чтобы грунт легче поддавался бурению, его размывают водой, заливая ее сверху в трубу с помощью шланга и насоса.
Ударно-канатное бурение — наиболее старый метод, который используется по сей день. Принцип заключается в опускании металлического стакана в обсадную трубу и постепенное углубление скважины. Для бурения нужна станина с закрепленным тросом. Способ требует времени и частых подъемов рабочей трубы, чтобы высыпать грунт. Для облегчения работы применяют шланг с водой, чтобы размыть почву.
Способ «игла» для абиссинской скважины: при опускании трубы происходит уплотнение грунта, поэтому он не выбрасывается на поверхность. Для проникновения в почву нужен острый наконечник из ферросплавных материалов. Сделать такое устройство в домашних условиях можно, если водоносный слой расположен неглубоко.
Способ отличается дешевизной и небольшими затратами времени. Недостаток заключается в том, что для обеспечения частного дома водой такой скважины будет недостаточно.
Методы поиска воды, установление глубины и точки монтажа скважины
Бурение скважин на воду
Если на территории сада нет очевидных признаков залегания воды (области с буйной растительностью), искать ее необходимо самому. Методов разведки существует много, проанализируем наиболее эффективные.
Водяные покровы почвы
В почве, как правило, находится три и более водоносных покрова, разбитых между собой твердыми породами, рельефные очертания которых могут существенно отличаться.
- Верхний располагается на глубине около 25 м. Образовывается вследствие накопления вод от талого снега и атмосферных осадков. Подходит только для технических нужд, так как может содержать в составе остатки удобрений и прочие нежелательные хим. элементы.
- Средний (грунтовый) идет сразу после первого. Вода, добытая из этого слоя, имеет стабильный химический состав и подходит для употребления.
- Нижний (артезианский) размещается на 40 м в глубине. Такую скважину пробьет не каждая бурильная установка, и стоить это будет очень дорого. Зато воды артезианского слоя отличаются образцовыми вкусовыми, органолептическими и биохимическими качествами.
Исходя из этого, можно сделать вывод, что для получения качественной воды подходит глубина 25-40 м. Точнее можно будет определить только во время проведения бурильных работ, при отборе проб. Стоит учитывать, что на дачных участках, находящихся в низинах или недалеко от рек и озер, уровень грунтовых вод может быть намного выше (от 10 до 15 метров в глубину).
Способы поиска
- Силикогельный. Пакетики с шариками обычно кладут к обуви для поглощения влаги, также его можно купить в строительных магазинах. В высушенном состоянии (в духовке или на солнце) шарики закапывают на сутки в землю, предварительно поместив в глиняную емкость (на 1м) в том месте, где планируется бурение на воду. По истечении указанного времени емкость взвешивается, и чем она тяжелее, тем ближе находится жидкость.
- Барометрический. 0,1 мм ртутного столбика барометра (подойдет любой, способный показывать перепады высот), показывает разницу в перепаде высот в 1 метр. То есть сначала нужно сделать замеры на берегу ближайшего водоема, а затем сравнить их с измерениями непосредственно в выбранной зоне. Разница между перепадами давления воздуха в обоих местах и будет показателем глубины залегания грунтовых вод. Намного удобнее будет использовать электронный уровнемер скважинный тросовый.
- Предварительное бурение. Обычного садового бура с диаметром шнека 30 см будет достаточно, чтобы определиться с выбором места для будущего источника. Следует учесть, что углубляться придется на 6-10 м, поэтому позаботьтесь заранее о наращивании длины ручки. Рекомендуется производить удаление грунта каждые пятнадцать сантиметров углубления. Выполнять действие необходимо до появления воды в извлекаемой смеси. Это один из самых надежных методов поиска, но он требует огромных трудозатрат.
Определение места под скважину
Не желательно выбирать место под скважину вблизи от канализационных сооружений, выгребных ям, мусорных куч и других источников загрязнений. Рекомендуется выдерживать расстояние от них 25-30 метров. Лучше всего подойдет возвышенная местность, чтобы насос не заливало.
Подключение гидроаккумулятора, автоматики
Чтобы полностью обустроить скважину для воды, необходимо установить в подготовленную кессонную яму насос, оборудование и автоматику, к которым относятся гидравлический аккумулятор, реле и манометр. Если используют станцию, все необходимые для забора воды узлы собраны в одном модуле, остается только присоединить ее вход к напорной трубе через компрессионный фитинг и аналогичным способом подключить к водопроводу, поступающему в жилое здание.
При подключении насосной станции помощь специалиста и применение специального инструмента необязательны — трубопровод из ПНД соединяют прямыми или угловыми резьбовыми компрессионными фитингами вручную, или используя гаечный ключ на металлических деталях.
При размещении в кессоне погружного электронасоса, на поверхности в камере монтируют элементы автоматики — реле давления и защиты от сухого хода, устанавливают гидравлический аккумулятор и манометр. Данные детали сложно соединять между собой отрезками пластиковых труб ПНД и фитингами, не предусмотренными для этих целей, для проведения работ часто вызывают специалиста. Обычно соединения внутри производят на полипропиленовые трубы методом пайки при помощи специального утюга, для подключения к ПНД-трубопроводу и подведения к металлической резьбе пожарного гидранта вверху, применяемого для полива огорода, используют переходные фитинги с полипропилена на ПНД или металл.
Устройство насосной станции
