Устройство скважины для воды: схема и принцип работы

Источником воды – технической, а порой и питьевой, на дачном участке является не водопровод, а колодец или скважина. Экономичность такого решения очевидна: поставка воды не зависит от работы коммунальной службы, да и качество, нередко, у колодезной воды выше. Поэтому и разберем принцип работы скважины для воды, типы насосов.

Предпочтение отдается скважине, так как последняя заглубляется в водоносный слой куда сильнее и от сезонного колебания уровня грунтовых вод не зависит. Водозаборная скважина – вертикальное углубление с круглым сечением. Глубина выработки зависит от назначения и глубины залегания водоносных слоев. Задачей ее является накопление воды из слоя и подача на поверхность.

Как работает скважина на воду

Вода в скважине, как и в колодце, находится на уровне или чуть выше уровня воды в водоносном слое. Для ее подачи наверх устанавливается насос.

Выработка укрепляется обсадной трубой: в противном случае грунт со стенок будет осыпаться, и скважина быстро перестанет функционировать. В качестве обсадной используются стальные, асбестоцементные и пластиковые трубы.

В нижней части трубы формируется фильтр. Для этого внизу обсады высверливаются или выжигаются отверстия, а затем перфорированная часть оборачивается фильтровальной сеткой. Выпускаются и специальные перфорированные обсадные трубы.

Принцип работы: схема и из чего состоит

Схема работы скважины выглядит так:

• Вода из водоносного слоя через фильтр попадает в скважину;
• Насос при включении нагнетает воду по водонапорной трубе;
• Вода подается наверх в приемник и перемещается по водопроводу.

Схема может видоизменяться в зависимости от того какой насос выбран – погружной или поверхностный, оборудуется ли зимний водопровод и так далее. О принципе бурения скважин на воду читайте тут.

Диаметр устройства

Диаметр скважины зависит от двух главных факторов: типа насоса, который предполагается установить и количества воды. Стоимость работ по бурению тоже следует учитывать. Чтобы понять, как устроен насос, смотрите чертежи ручного насоса для скважины в этом материале.

Диаметр скважины рассчитывается следующим образом: диаметр насоса, плюс 4 мм по периметру для погружения, плюс толщина стенок трубы.

1. Объем воды – определяется по среднему количеству воды на каждого потребителя: члены семьи и оборудование. В среднем это составляет около 3 куб. м в час. В этом случае глубина скважины составит не более 50 м, а диаметр – не менее, чем требуется для погружного насоса – от 75 мм. Если потребление воды составляет более 8 куб м, нужен насос более мощный, а, значит, и труба более объемная. Чем больше диаметр скважины, тем значительнее фильтрующая часть обсады, а, значит, и больший объем воды можно получить.
2. Тип насоса – большинство погружных насосов имеют диаметр в 100 мм. Это означает, что параметр трубы должен составлять 110 мм, а диаметр скважины сумму 110 мм и удвоенной толщины стенки. Для трехдюймового насоса – 75 мм, достаточно трубы в 90 мм. Еще один вариант – самовсасывающий насос, для работы которого достаточно минимального размера выработки – 50 мм. Глубина при этом невелика – 8–9 м. Малый диаметр скважины имеет еще один эксплуатационный недостаток – сложности с очисткой. При столь малых размера выбор способа прочистки очень ограничен.
3. Стоимость – чем больше диаметр скважины, тем дороже ее устройство. Оптимальный вариант рассчитывается как компромисс между требуемым объемом воды и финансовыми возможностями.

Для дачных поселков выгодным решением является оборудование общей скважины большой глубины и диаметра.

Если у вас есть огород, вы можете организовать полив из скважины. По ссылке перечислены виды водяных насосов.

Датчики уровня воды и водяные насосы

Для насоса наибольшую угрозу представляет перегрузка. Возникает она при «сухом ходе», то есть, при попытке включить насос без воды. При ее отсутствии мотор быстро перегревается, и в лучшем случае, отключается.

Чтобы избежать таких ситуаций, скважины оборудуются датчиками уровня воды.

• Поплавковый выключатель – состоит из реле уровня, и поплавкового датчика. Реле регулирует работу клапанов и пускателя прибора, а поплавок фиксируется на определенном уровне – последний рассчитывается исходя из типа и размера насоса. При уменьшении уровня воды ниже датчика, размыкается электрическая цепь, и насос не включается. Опытные дачники собирают механическую версию устройства буквально из чего попало. На дощечке закрепляется замыкающий цепь и рычаг, поплавок на леске опускается на воду, а скользящий грузик-противовес фиксируется на уровне рычага. При понижении уровня воды, опускается поплавок, а грузик поднимается – рычажок поворачивается и размыкает цепь.

• Датчик давления – регистрирует давление на выходном патрубке. Менее эффективный способ, так как аппарат отключается только после регистрации режима «сухой ход», а для запуска насоса после отключения необходимо вручную заполнять его водой.
• Датчик протока – монтируется в проточной части насоса. При нормальном давлении воды лепестковый клапан отжимается, магнит на его обратной стороне замыкает герконовое реле и насос запускается. Если напор воды снижается, подпружиненный лепесток разжимается, магнит удаляется от реле и цепь размыкается.

В некоторых случаях скважины функционирует без датчиков. Например, когда за работой насоса наблюдает персонал, у скважины очень высокий показатель дебита и так далее. Скорее всего, вам понадобятся автоматические насосы для скважин. Однако иногда используется ручной водяной насос для скважины. Также читайте, какой нужен насос для скважины 2 дюйма.

Виды

Различия между типами скважин обусловлены глубиной залегания водоносного слоя и тем качеством воды, которое желают получить устроители колодца. На схеме – виды скважин на воду:

• Абиссинский колодец – простейший вариант забивной скважины. Возможен на участках, где водоносный пласт имеет небольшую глубину – до 12 м. Качество воды целиком зависит от строения почвы на участке. Скважину разрешается бурить на участке, при необходимости – даже в подвале дома.
• Песчаная скважина – добывает воду из более глубоких водоносных слоев – до 50 м. Устраивается в случаях глубокого залегания водоносного пласта, или при желании получить более качественную питьевую воды из второго или третьего слоя. Как правило, вода тем чище, чем глубже расположен водоносный слой.

• Артезианская скважина – оборудуется при добывании воды из водоносного известнякового пласта. Фильтры в этом случае не нужны.

Скважина бурится между двумя водоупорными слоями, при вскрытии пласта вода поднимается значительным выше водоносного слоя и даже фонтанирует. Артезианская скважина характеризуется большим притоком воды – дебитом и длительным сроком эксплуатации. Самостоятельно пробурить ее нельзя, так как глубина залегания известнякового слоя составляет от 30 до 200 м. Узнайте, можно ли из колодца сделать скважину.

Как найти воду и обустроить скважину

Водоносный слой есть на любом участке: разницу составляет глубина его залегания. Поэтому когда говорят о поиске воды на территории дачи, имеют в виду слой, доступный для разработки.

• Если у соседей на участках есть колодцы или скважины, проще всего посоветоваться с ними.
• Куда более точную информацию можно получить, обратившись к соответствующим организациям, в частности к тем, что занимаются гидрогеологией.
• Обнаружить воду на участке помогут животные: собаками никогда не отдыхают на участках, где вода близко подходит к поверхности грунта, а вот кошки, наоборот, предпочитают именно их. Рыжие муравьи обустраивают муравейники только на сухих местах, а столбы мошкары служат верным признаком близости источника воды.
• В местах, где водоносный слой близок к поверхности растут влаголюбивые растения: камыши, вербы, смородиновые кусты, крапива.
• Никак не обоснованный, но вполне практичный метод лозоходцев вполне применим:. Для этого используется сухая ветка дерева с раздвоенным концом или два проволочных отрезка с отогнутым на 90 градусов фрагментами длиной в 10 см. Над участком источником рамки скрещиваются.

Найденный участок должен удовлетворять еще одному важнейшему требованию: удаленностью от источников загрязнения – выгребным ямам, хозяйственным подстрокам., где содержатся животные, сливам, мусорным ямам, дренажным и канализационным системам. Также рекомендуем материал про кольца колодцев.

На фото – бурильная установка:

Если предполагается снабжение водой жилого здания, то желательно выбирать участок близко расположенный – не более 3 м от фундамента. Скважина малого диаметра может быть обустроена и в подвале. Бурение производится следующим образом:

1. Перед бурением на выбранном участке выкапывается шурф – углубление размером 1,5*1,5 м. Стенки шурфа зашиваются досками.
2. Над шурфом устанавливается буровая вышка – тренога из бревен или металлических труб. На вершине треноги закрепляется лебедка, а к ней – колонка для бурения. В зависимости от диаметра будущей скважины она состоит из 3, 4 или более метровых штанг, диаметром 114–219 мм, соединенных друг с другом в одно целое.
3. Для этой работы необходимо как минимум двое человек: штанга поворачивается ключом вокруг своей оси, пробуривая грунт, в то время как второй исполнитель ударом молотка сверху сообщает буру дополнительную нагрузку.
4. Более эффективны слаженные действия 4 человек: двое прокручивают бур, а двое приподымает и опускают бур с помощью лебедки.
5. Через каждые 50–60 см бур нужно вытаскивать полностью и очищать от земли.
6. Скважины бурятся на необходимое глубину – определяется по уровню воды в выработке, очищается желонкой и промывочным насосом.
7. В скважину вбивается обсадная труба с фильтром. Зазор между грунтом и трубой заливается бетоном. Обсада возвышается над уровнем грунта. Необходимо обустроить вокруг скважины глиняный замок: в противном случае в нее будет попадать талая и дождевая вода с поверхности, что значительно снижает качество воды.
8. Насос с водостойким силовым кабелем и трубой для подачи воды закрепляется на страховочный трос, и опускается в скважину.
9. Труба подачи выводится наверх, приваривается к кессону – приспособлению для герметизации устья. В нем высверливаются отверстие, труба подачи приваривается к оголовью кессона.
10. На трубу монтируется кран подачи воды, кессон присыпается с землей. Если предполагается монтаж водопровода, то трубы подачи соединяется с кессоном. Также читайте, как сделать кессон для скважины своими руками.

Бурение можно производить с помощью специальной техники, что повышает стоимость скважины, но является необходимым в тех случаях, когда водоносный слой залегает слишком глубоко.

Иногда требуется несколько контрольных бурений, чтобы определить самый эффективный источник. Зачем нужен фильтр для воды от железа на даче расскажет эта ссылка.

На видео рассказывается об обустройстве скважин:

Собственная скважина на участке решает несколько разноплановых задач. Даже если дачей предполагается пользоваться только летом, скважина позволяет получить достаточный объем воды для полива. А при круглогодичном проживании в коттедже можно без особых усилий организовать собственный водопровод, действующий независимо от общей системы.  Скорее всего вам понадобится фильтр для скважины от железа. Данная статья расскажет о том, какой погружной насос для колодцев лучше.