Бурение артезианской скважины

Определение глубины

Близко расположенные к поверхности земли артезианские воды – это редкость. И найти их можно легко по родникам. Остальные же располагаются глубоко в недрах земли. Обычно их месторасположения – это пространство между водоупорными пластами, которые отличаются высокой прочностью и плотностью. Через них вода просто так свободно пройти не может. А так как плотные слои давят на водоносный пласт, то вода внутри последнего всегда находится под давлением. И очень часто, пробурив скважину, хозяин дома получает фонтан из нее, который подтверждает наличие давления.

Но многих владельцев загородных участков волнует вопрос, который определяет глубину артезианской скважины – сколько метров надо будет бурить. Ведь именно от этого зависит и сложность проведения работ, и их стоимость. Точно сказать, на какой глубине, могут только геологи, у которых есть карта расположения водоносных слоев. Тем более, самостоятельно добуриться до артезианских вод не получиться. Здесь необходима спецтехника с буровым оборудованием на колесах. Тем более артезианская скважина оборудуется обсадной трубой диаметром минимум 133 мм. Это достаточно большая труба, которую можно опустить только при помощи спецтехники. 

Особенности бурения

Российское законодательство «О недрах» четко оговаривает, что артезианская вода является собственностью государства, и чтобы пользоваться этими ресурсами, необходимо получить лицензию на артезианскую скважину. Выдает ее Роспотребнадзор.

Расположение артезианской воды

Получить лицензию, в принципе, несложно. Государство дает возможность пользоваться водой, но строго оговаривает некоторые требования.

• Во-первых, устанавливается объем потребления воды. Превышать его нельзя.
• Во-вторых, устанавливается санитарная зона, в пределах которой строительство запрещено. Ее размеры 60×60 м. Конечно, такой незастроенный участок – редкость, поэтому Роспотребнадзор может сузить размеры до 30×30 м. Но это должно быть обязательно указано в лицензии.
• В-третьих, заявитель должен быть владельцем участка, где будет буриться артезианская скважина на воду.

Процесс бурения

Иногда соседи по поселку объединяются и подают коллективное заявление на сооружении водозаборной установки. И на это Роспотребнадзор выдает лицензию. Это дает возможность снизить расходы на каждого соседа, плюс появляется возможность получить дополнительный участок, который будет ограничен санитарной зоной, не входящей на территорию ни одного застроенного участка.

Лицензия на артезианскую скважину дает право обратиться в компанию, которая занимается буровыми работами. Она сделает проект и проведет буровые работы в соответствии с нормами и требованиями СНиП. Кстати, не все компании могут бурить артезианские скважины, обычно артезианки сооружают фирмы, у которых есть оборудование для глубокого бурения.

Готовую скважину обязательно ставят на государственный учет. После чего проводится еще одна проверка со стороны геологической экспертизы, которая подтверждает правильность установки обсадки и оборудования и точные размеры санитарной зоны. Узнать больше о бурении артезианских скважин вы можете на сайте компании “АкваГео Холдинг”. 

Преимущество бурения артезианских скважин на воду

Артезианская скважина считается самым лучшим источником воды изо всех существующих. И не зря, ведь данный источник имеет ряд существенных преимуществ в сравнении с другими водоносными жилами, а именно:

• высокая производительность скважины. Известняк характеризуется большой водоотдачей, которая равна 1-3 кубическим метрам в час. Во время работы обычной грунтовой скважины удается добыть воды от 300 до 1000 л в час, что достаточно для обеспечения жидкостью небольшого коттеджа (на семью из трех человек). Источники артезианской воды способны давать более 150 л в минуту. Данная скважина может добывать очень большое количество воды, что позволяет обеспечить жидкостью садовое товарищество или микрорайон города;
• непрерывная подача воды. Размещать артезианскую скважину можно в любом месте, при этом напор воды будет постоянно производиться под высоким давлением. На напор никак не влияет время работы насоса: даже после трех часов работы водоотдача будет одинаково мощной. В случае если производительность составляет 3 кубометра в час, то разрешается одновременная работа от 3 до 5 точек водозабора воды. При этом в любой из них давление будет отличным. Если это простой артезианский колодец, насос сможет полноценно питать не более двух точек потребления воды. Если потребность в жидкости возрастает, то вода из кранов будет течь тонкой струйкой;

 

Бурение артезианской скважины производится на глубину до 100 м

• отлично работает независимо от времени года. Использование артезианской водяной скважины особенно актуально для регионов с продолжительным низкотемпературным периодом. Это происходит потому, что благодаря глубокому расположению водных горизонтов сохраняется стабильная и высокая производительность водоснабжения. Подобного не увидишь в работе традиционных песочных скважин. Кроме того, такой источник воды никогда не пересыхает, не зависит от погодных условий и количества атмосферных осадков;
• обильность водоносного слоя. Если на одном грунтовом водоносном горизонте пробить пару десятков объектов водоподачи, то продуктивность воды снижается. А в случае разработки какого-либо карьера или строительства огромного объекта работоспособность песчаных скважин может и вовсе прекратиться. На работу артезианской скважины любые подобные действия не оказывают абсолютно никакого влияния;

 

Расположение артезианской воды в пластах земли в сравнении с обычным колодцем

Качество воды. Артезианская вода – это жидкость, которая защищена от попадания химических компонентов из внешней среды, свободна от микроорганизмов и возбудителей различных заболеваний. Данная вода очищена природным грунтовым фильтром. Кроме того, насыщение минералами такой жидкости значительно выше, чем добываемой из грунтовых пластов. Также вода из артезианского источника характеризуется высоким процентом содержания железа и солей жесткости – на основе кальция, магния и других макроэлементов.

 

Срок эксплуатации артезианской скважины зависит от жилы на которой она расположена

Недостатки устройства артезианской скважины

1. Цена артезианской скважины. Данный объект водообеспечения однозначно обойдется дороже, чем любая водная скважина или колодец. При этом на формирование стоимости бурения влияют следующие факторы: сезон (зимой бурение обойдется дешевле), применяемая технология бурения, цена насосного оборудования, кессона, автоматики. Отдельно оговаривается стоимость услуг бурщиков.
2. Необходимость установки водоочистительных конструкций. Высокое содержание железа – ключевой недостаток воды, добытой из артезианской скважины. Этот компонент невозможно увидеть невооруженным глазом, поскольку железо в двухвалентном состоянии не видно. А значит, вода, поднятая наверх, будет кристально чистой и прозрачной. Однако спустя некоторое время, после взаимодействия с воздухом железо переходит в трехвалентную фазу и выпадает в виде осадка. Именно такой осадок накапливается в чайниках, на ТЭНах бойлеров и других нагревательных элементах. Учитывая данный фактор, во время обустройства артезианской скважины необходимо выполнить монтаж системы очистки. Установка данного оборудования выполняется только после проведения анализа воды, который позволит определить количество железа в жидкости.

 

Во время бурения скважины необходим монтаж системы очистки, так как артезианская вода имеет очень высокий уровень железа

Разновидности конструкций

Всего разработано 4 типа оснастки скважин артезианской воды. Каждый из них отличается конструктивно, и применяется в зависимости от условий, в которых приходится производить бурение.

 

Классическая конструкция

Отказаться от использования обсадной трубы можно, только если в грунте нет песчаных и глиняных слоев, которые склонны к обрушиванию, что встречается нечасто. Но самая простая конструкция предполагает использование труб одного диаметра, которые формируют правильную форму отверстию, а внутри устанавливается скважинный насос.

Особенность в том, что под обсадной трубой пробуривается открытый ствол. Вода из него под действием естественного давления поднимается по трубопроводу. Как правило, на поверхность самостоятельно она не выходит, и для этого потребуется насосное оборудование. Колонна в большинстве случаев формируется из труб диаметром 159 или 133 мм.

Двойная обсадная труба

В этом случае железный столб прокладывается до известняка. Обсадная труба меньшего диаметра укладывается в твердом известняковом грунте, и доходит до водоносного слоя. Если металл используется для удержания песчаника и глины от обрушения, то в известковых породах можно уложить пластиковую трубу.

Скважина с кондуктором

Кондуктор – устройство, которое применяется в качестве ограждающей конструкции. Это на случай возможного обрушения или сдвигов верхних пластов почвы. Такой эффект наблюдается в местах, где характерно наличие плавунов. Кондуктор представляет собой трубу, большую в диаметре, чем обсадная. Он доходит вглубь до пород средней плотности.

Телескопическая конструкция

Технология предполагает применение обсадных труб различного диаметра. Сначала укладывается самая большая, которая пронизывает верхние пласты. Потом бурение производят уже сквозь эту трубу, и укладывают меньшую. Такая конструкция применима в регионах, где возможен сдвиг пластов, расположенных выше известняка.

Документальное оформление

Есть ряд требований, которые необходимо придерживаться, чтобы получить разрешение на добычу питьевой артезианской воды:

1. Ближайшее дерево, дом или хозпостройка не может находиться ближе, чем за 30 м. от скважины.
2. Никаких заправок, автомастерских, цехов по производству химических реактивов не может располагаться в радиусе 300 м.
3. Если скважин несколько, то между ними должно быть не меньше сотни метров.
4. На 200 м. вокруг не может быть источников загрязнений (химического или биологического).

Последний пункт оговаривает отсутствие на участке или рядом с ним свалок бытовых отходов, животноводческих ферм, отстойников, скотных дворов, хранилищ природных удобрений и т.д. А чтобы шанс беспрепятственно получить разрешение стал выше, достаточно 20-метровый радиус вокруг скважины оградить забором.

При этом нужно подготовить документы:

• подтверждающие право собственности на участок;
• арендный договор (если заказчик не является владельцем надела);
• генеральный, ситуационный и кадастровый план построек с разметкой.

Этот перечень потребуется на момент подачи заявки. Впоследствии нужно подготовить проектную документацию для проведения экспертной оценки. Спланировано необходимо и санитарную зону, за которой нужно будет ухаживать. Кроме того, госслужбы потребуют заключение экспертной комиссии и лаборатории о том, что артезианская вода из скважины пригодна для питья.

Иные параметры скважин

Какие скважины бывают по назначению:

• Параметрические – с их помощью получают вертикальный разрез пласта.
• Поисковые — при небольшом диаметре позволяют выяснить перспективность бурения.
• Разведывательные — выявляют местоположение полезных ископаемых.
• Эксплуатационные — извлекают полезные залежи из земных глубин.

Какие категории скважин бывают для водозабора, перечислим ниже:

• добывающие или нагнетательные;
• специальные для технической и питьевой воды, а также поглощающие;
• для контроля и наблюдения за давлением в пластах;
• дублеры для водозабора;
• оценочные при использовании.

У каждого источника есть свои особенности при бурении и в эксплуатации.

Конструктивные типы водозаборов

Скважины делятся по типу возводимых конструкций:

• с одной колонной;
• с двумя колоннами.

Все названные скважины состоят из нескольких труб, закладываемых при бурении и применении. Использование сразу обсадной и эксплуатационной магистралей является дорогостоящим, но продлевает срок службы источника. В этом случае часто при бурении артезианских скважин устанавливают внутреннюю ПВХ-трубу.

По профилю

Правильно выбранный способ бурения помогает быстрее достичь полезного водозаборного слоя и пересечь все возможные преграды на пути. Существует несколько типов скважин в зависимости от наличия пластов, где шахта изменяет направление:

• искривленные в плоскости;
• искривленные в пространстве.

 

Тип определяется изгибом шахты. Если есть искривление в плоскости, оно может быть нескольких видов:

• ровная шахта, внизу заканчивается наклоном;
• S-образный изгиб;
• J-образный контур.

Такие изгибы получаются из-за разной плотности почвенных слоев. При устройстве нефтяных и газовых разработок шахты могут иметь более сложные наклоны и геометрические формы. Бурение на воду в большинстве случаев ведется в прямом направлении. Иногда изгибы появляются, если нужно обойти скальные отложения в глубине грунта.

По положению фильтров

 

Выделяют скважины, отличающиеся по своему устройству.

Оборудованная на плывуне скважина может иметь глубину более 40 метров. Параллельно бурят несколько отверстий и устанавливают обсадные трубы. Такое оборудование способствует получению большего объема жидкости, чем привычная конструкция.

Для получения воды из геотермальных источников бурят специальную скважину. Такая вододобыча используется для автономного отопления домов. До насоса горячая вода доходит самостоятельно. При этом жидкость проходит по трубам, обогревая помещения, и сливается обратно в источник. Отопление получается бесплатным и эффективным.

По технологии бурения

Буровые установки используют разные методы для извлечения грунта. Итак, какие виды бурения скважин бывают:

• шнековые;
• ударно-канатные;
• роторные.

Они отличаются разными способами разрушения почвы и ее изъятия из глубины на поверхность. В зависимости от применяемой техники будет составляться смета на выполнение работ по бурению скважины.

Как видим, скважины различаются не только конструкцией и глубиной, но и другими специфическими факторами. Современные технологии позволяют применять водные ресурсы для удовлетворения своих нужд и создания комфортной жизни в любой местности, в отрыве от городских коммуникаций и в любое время года. Главное иметь представление об этих самых технологиях, чтобы выбрать оптимальный вариант.

Описание технологий

Шнековый метод используется для бурения сухих почв без твердых прослоек. Метод считается экономичным и простым вариантом бурения водоскважин. В землю при помощи двигателя вкручивается бур со шнеками, за счет вращательных движений которого формируется лунка.

Ручной способ схож по принципу с формированием лунки для ловли рыб. Процедура осуществляется вручную без использования оборудования. Такой способ применяется для бурения водоскважин небольшой глубины, поскольку даже самый физически развитый человек не сможет самостоятельно пробурить колодец достаточно большой глубины. Обычно вручную пробуриваются колодцы для добычи воды на глубине 5-13 метров. Качество такой воды не позволяет ее употреблять в сыром виде. Она требует обязательного кипячения.

При роторном бурении применяются специальные бурильные трубы с режущими инструментами на конце. Благодаря ним удается пробуривать твердые участки грунта, содержащие скалистые породы. Применение такого оборудования требует наличия платформы в виде грузового автомобиля. Роторный метод считается самым удачным вариантом, используемым при бурении глубоких водоскважин.

Минусы артезианских скважин

К главным недостаткам устройства такого водозаборного узла в частном доме стоит, прежде всего, отнести:

• Трудность бурения. При прохождении множества слоев встречаются труднопроходимые прослойки и валуны, усложняющие процесс.
• Бурение под домом – отдельная проблема. Это, в первую очередь, обусловлено ограниченностью пространства для выполнения работ. Именно поэтому трудно достичь нужной глубины скважины, расположенной под домом;
• Дороговизна обустройства. Помимо использования специальной техники для бурения, требуются различные устройства и элементы системы (гидроаккумулятор, кессон, трубопровод, приборы, автоматика и т.д.);
• Сложность оснащения. Необходимость специальных фильтров для снижения минерализации водопроводной воды;
• Лицензирование. Необходимость лишний раз обратится в государственные структуры. Обязательна государственная регистрация и лицензирование водозаборного узла, плюс получение согласовательной и разрешительной документации на бурение;
• Низкая автономность. При отключении электричества вода не поступает в водопроводную систему,
• Чувствительность к холоду. Оголовок и элементы системы нуждаются в утеплении даже при расположении в доме (при нахождении в неотапливаемом помещении).

Преимущества и недостатки скважин на известняк

У подобного способа обеспечения чистой водой имеется несколько важных преимуществ:

• Долговечный источник высококачественной питьевой воды с длительным периодом эксплуатации.
• Бесперебойное снабжение, не зависящее от сезона или климатических изменений.
• У межпластовых напорных вод постоянный химический состав, их качество не страдает от атмосферных осадков или деятельности людей.
• Объёма добываемой воды (от 5 до 20 кубометров в час) хватает на обеспечение нескольких хозяйств. Соседям выгодно объединиться и заложить общую скважину под воду.

Недостатками считаются:

• Большая глубина бурения с привлечением тяжёлой техники, главная причина высокой стоимости.
• Для подачи воды необходимо оборудование повышенной мощности, что также увеличивает бюджет.
• Минерализованная вода негативно влияет на трубы и котлы, вызывая образование накипи.

Всегда рядом 

• Если источник насыщен солями, это может привести к проблемам со здоровьем. В этом случае не обойтись без фильтров водоочистки.
• Иногда, из-за несчастливых особенностей грунтов, бурение затягивается на недели, а иногда и на месяцы.
• На артезианский источник необходимо получать лицензию.

Итоги

 

Глубина залегания вод зависит от особенностей геологии конкретного региона. Если вы хотите добраться именно до известняковых горизонтов, перед началом работ обязательно запросите официальную информацию в Территориальном фонде и получите карту глубин с проекцией на участок. Не забывайте о необходимости получения лицензии на бурение и правильном подборе подрядчика

Последнему вопросу уделите особое внимание. Проверьте наличие разрешений на работу, уточните применяемые методы и используемое оборудование

Артезианская скважина, при правильной организации дела, прослужит вам и вашим внукам несколько десятков лет.