Самостоятельное устройство скважины для воды в частном доме

Устройство скважин для воды в частном доме эффективно решает проблему водоснабжения при отсутствии централизованной подачи воды. Конечно, такое мероприятие обходится недешево и требует значительных трудозатрат, но польза покрывает все неудобства. Для исключения административных проблем водопровод должен быть оформлен в полном соответствии с местными нормами и законодательством, в т.ч. учитывается и налог на скважину.

Сущность проблемы

Система водоснабжения частного дома из скважины представляет собой комплекс сооружений, обеспечивающих жильцов водой, включая питье и приготовление пищи, гигиенические и банные процедуры, туалет, а также полив сада и огорода. Свой водопровод должен содержать 3 основных элемента: непосредственно источник воды, магистральную и потребительскую разводку, а также обустроенный сброс сточных вод (канализацию). Без наличия всех этих компонентов водоснабжение частного дома из скважины невозможно.

Основу системы составляет источник, а именно подземный водоносный пласт (грунтовые воды), дающий воду, пригодную для питья. Ее подъем можно обеспечить 3-мя способами:

• традиционный колодец;
• абиссинский колодец;
• скважина.

Основное их отличие друг от друга заключается в глубине подземной части — шахты (ствола). На рисунке показана принципиальная схема сооружения источников воды.

Скважина является наиболее глубоким источником и сложным в сооружении, но нередко именно она становится единственно возможным вариантом. Такое условие возникает при глубоком залегании водоносного пласта или низком качестве воды, которая располагается близко к поверхности. Основная проблема обустройства скважины — это необходимость применения специальной бурильной техники для достижения нужной глубины, а также использования насосов для подъема воды на поверхность. В то же время организация водоснабжения в частном доме от скважины обеспечивает стабильность и надежность.

Юридическая сторона проблемы

Вопрос правомочности сооружения скважин на собственном участке для водоснабжения регламентируется Законом РФ «О недрах» и рядом нормативных документов. В соответствии со ст. 19 указанного закона владельцы участков имеют право возводить колодцы и скважины для пользования водой из верхнего водоносного горизонта, что не требует каких-либо разрешительных документов, кроме соблюдения санитарных норм. Если бурение скважины производится до более низких пластов (артезианские скважины), то необходимо получить лицензию установленной формы, а потребление воды облагается налогом.

Для получения лицензии на сооружение глубокой скважины представляется такой комплект документов:

• технический паспорт на скважину;
• заключение из санэпидстанции и по результатам гидрогеологического исследования;
• кадастровые документы;
• результаты анализов воды;
• установленные лимиты потребления воды;
• налоговая декларация.

Налог на использование скважины устанавливается, исходя из местных нормативов, и зависит от объема потребления. Для уточнения суммы водопровод обязательно комплектуется приборами учета потребления.

При планировании строительства скважины следует уточнить местное законодательство. Дело в том, что в ряде регионов страны, где есть проблемы с водным балансом и установлены особые санитарные зоны, закон допускает лицензирование и неглубоких источников воды. В таких случаях возможны ограничительные меры в части лимитов потребления, глубины бурения, мощности насосов. Для того чтобы исключить юридические проблемы после начала эксплуатации своего водопровода, рекомендуется уточнить все нюансы в соответствующих местных надзорных органах.

Скважинные разновидности

Когда проектируется свой домашний водопровод, рассматриваются 2 основных варианта бурения скважин с учетом глубины залегания грунтовых вод:

1. Скважина на песок(песчаная скважина). Такой источник получает воду из достаточно близко расположенного пласта, и глубина, как правило, не превышает 38-42 м. В этом случае искомый пласт располагается в песчанике или верхних слоях суглинка. Дебит песчаных скважин обычно составляет не более 1,5-1,8 м³/ч, что вполне достаточно для среднего домовладения. Основные преимущества: быстрота проходки ствола, небольшая мощность насосного оборудование, использование маломощной техники или специальных приспособлений при строительстве. К недостаткам следует отнести следующие обстоятельства: возможность присутствия примесей в воде, риск загрязнения при нарушении экологических условий, вероятность истощения водоноса (в течение 12-15 лет).
2. Скважина на известняк или артезианская скважина. Она бурится на большую глубину до достижения второго, а то и более глубокого водоноса — в диапазоне 60-240 м. Артезианская вода обладает практически идеальной чистотой, т.к. проходит через многослойный природный фильтр. В ряде случаев она имеет значительную минерализацию в виде повышенного содержания солей, что делает ее более жесткой, по сравнению с водой из верхнего пласта. Дебит такого источника может превышать 10 м³/ч, что обеспечивает потребность. Срок службы составляет более 50 лет. Основная проблема возникает при бурении — необходима специальная техника и привлечение специалистов, что делает скважину дорогой. Кроме того, сложности возникают и в тех случаях, когда нужна прочистка ствола после длительной эксплуатации.

Обустройство скважины

Скважина изготавливается путем бурения, которое может осуществляться разными способами. Выбор технологии зависит от глубины расположения водоноса, возможностей привлечения специальной техники и финансов владельца. Можно выделить следующие основные буровые способы:

1. Ручное бурение. Его можно обеспечить при обустройстве песчаной скважины для частного дома своими руками. Работы проводятся с помощью ручного бура с наращиваемой штангой. Без применения специальных приспособлений такое бурение ограничивается глубиной 9-12 м. При необходимости достижения больших глубин возводится вышка и используется лебедка.
2. Ударно-канатный метод. Сущность технологии заключается в бросании с высоты тяжелого стакана, который углубляется в землю, а выталкиваемая почва заполняет его внутреннюю полость. После наполнения стакана он поднимается вверх, очищается от земли и снова ударяется о грунт. Удержание приспособления производится с помощью канатов. Обычно для удобства проведения работ возводится вышка в форме треноги, причем оптимальная высота ее выбирается из такого условия: на 1,5-1,7 м больше, чем длина стакана. Механизация данной технологии обеспечивается привлечением специальной техники, например установки «Стронг Гидро СБУ60».
3. Ударно-вращательный способ. Эта технология во многом аналогично вышеописанному методу, но вместо пробивного стакана применяется винтовой элемент, который ввинчивается в грунт.
4. Гидродинамическая технология. Этот способ основан на совместном применении бурового инструмента и насоса. В шахту нагнетается вода под давлением, которая размывает грунт, облегчая движение бура. Основные недостатки: сильное загрязнение скважинного ствола и сложность удержания вертикального направления бурения.

Для того чтобы стенки скважины не обрушались в процессе эксплуатации, требуется важная операция — обсадка скважины или монтаж обсадной колонны. Она представляет собой трубу нужного диаметра, которая погружается в шахту по мере бурения или после его окончания. Чаще всего используется стальная труба, но в принципе можно использовать и пластик.

Завершающим этапом строительства водного источника является промывка (прокачка) скважины. Такое мероприятие необходимо для очистки ствола, т.к. в процессе бурения и обсадки в него попадает огромное количество грязи, которая может просто блокировать канал. Прокачка осуществляется с помощью насоса и проводится до появления чистой воды.

Принцип обустройства водоснабжения

Водоснабжение из скважины требует обустройства единой системы собственного водопровода. Схема системы водоснабжения включает следующие основные элементы:

1. 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.
2. Насос. Наибольшее распространение находит погружной скважинный насос необходимой мощности и глубины погружения.
3. 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.
4. Панель управления насосом.
5. Обратный клапан — обеспечивает движение воды только в одном направлении, т.е. без обратного оттока в скважину.
6. Фильтр механической очистки — предназначен для первичной очистки воды от крупных примесей.
7. Фильтр для очистки воды от избыточного железа.
8. Фильтр для умягчения — для снижения жесткости воды, что особенно важно в артезианских скважинах.
9. Предохранительный фильтр или фильтр тонкой очистки воды.
10. Емкость с раствором для регенерации смягчающего состава.
11. Стерилизатор — чаще всего ультрафиолетового типа, предназначен для уничтожения болезнетворных микроорганизмов.
12. Водонагреватель (при необходимости).
13. Угольные фильтры для очистки питьевой воды.
14. Система очистки сточных вод.

Монтаж водопроводной системы

Для того чтобы поднятую из скважины воду доставить в нужные точки, необходимо смонтировать водопровод, т.е. распределительную систему в доме и на участке. При его обустройстве выделяются такие основные элементы:

1. Соединительные муфты для подсоединения труб к системе разводки и сочленения их между собой в процессе монтажа.
2. Трубопровод горизонтального типа. Наибольшее распространение находят такие материалы: пластиковые (полиэтиленовые, поливинилхлоридные, полипропиленовые), металлопластиковые, стеклопластиковые и стальные трубы. Особо можно выделить ПВХ трубы типа Stuwa, Preussag, Plafond Plast, Paparelli. Размеры труб выбираются с учетом объема потребления, но минимальный диаметр — 25 мм. Трубопровод укладывается в траншеи, причем с заглублением ниже уровня зимнего промерзания грунта (более 80 см). На дне траншеи рекомендуется укладка подушки из песка и щебня.
3. Система фильтров для очистки воды.

Водопровод в частном доме предусматривает такой важный элемент, как разводка трубопровода. Как правило, находят применение 2 основные схемы присоединения:

Последовательная схема используется в небольших домовладениях с ограниченным количеством точек потребления воды. В этом случае магистральная труба присоединяется непосредственно к сливному вентилю в кессоне и направляется в дом, где производится отводка в нескольких направлениях.

Более сложный вариант — коллекторное присоединение. В кессоне устанавливается распределительный коллектор, в котором поддерживается постоянное давление. От коллектора трубы отходят к непосредственному потребителю. Таким образом обеспечивается распределение водного потока, например, к дому, кухне, бане, для поливной системы. Данная схема позволяет обеспечивать необходимое давление во всех ответвлениях, причем независимо друг от друга.

Канализационная система

При обустройстве собственной системы водоснабжения устройство канализации по всем санитарным нормам является обязательным условием.

Все сточные воды должны собираться в герметичных септиках или сбрасываться в почву после надлежащей очистки. Наиболее распространенной системой канализационного отвода считается самотек сточных вод по системе труб с направлением их в фильтрующие септики (колодцы). В редких случаях применяется принудительное движение стока с помощью насосов.

Канализационная магистраль, как правило, монтируется из пластиковых или металлических труб диаметром 120-160 мм. Для обеспечения самотека уклон трассы должен составлять не менее 3°. При протяженной трассе через каждые 50 м устанавливаются смотровые колодцы.

Водоснабжение в частном доме из скважины решает проблему с водным потреблением даже при полном отсутствии централизованного водопровода. Однако следует учитывать, что такая система может потребовать получения необходимого разрешительного документа и требует выполнения всех действующих норм. При обустройстве собственного водопровода необходимо обеспечить нужное качество воды и не навредить природе.

Устройство, схема и принцип работы скважины

Устройство скважины

Устройство всех скважин для воды в частном доме примерно одинаковое — это глубокая яма до залегания воды и обсадная труба, которая позволяет направлять и управлять потоком воды снизу вверх. Отличия заключаются в дополнительных устройствах, повышающих надёжность и производительность скважины.

Как правило, скважины оборудуют устройством принудительного подъёма и распределения воды.

Любая скважина обладает характеристиками, которые позволяют выбрать оптимальное устройства для забора воды. Важной характеристикой таких устройств является дебит скважины.

Дебит скважины

Дебит скважины — это максимальный объем воды, полученный за единицу времени.

Измерять дебит можно в литрах в минуту, м 3 /сутки или м 3 /час. Это основной показатель производительности скважины.

Кессон

Кессон — это резервуар для размещения и гидроизоляции приборов. Кессон для скважины бывает металлический и пластиковый. Для контрастного климата лучше подходят металлические, но они дороже и подвержены коррозии, но зато их можно ремонтировать. Пластиковые кессоны не ржавеют и стоят гораздо дешевле. Однако пластик может порваться, к тому же он не ремонтно пригоден.

В зависимости от размера, цена на пластиковый кессон находится в диапазоне от 17 000 до 40 000 рублей.

Для металлического кессона цена отличается только в верхнем пределе и составляет разницу от 17 000 до 60 000 рублей. Дело в том, что кессон из металла можно собрать по частям, каждая из которых продаётся отдельно.

Оголовок

Оголовок для скважины — устройство, которое крепится на верхнюю часть обсадной трубы. Оголовок герметичен и служит для крепления вывода водонапорной трубы и кабеля для насоса. Оголовок обеспечивает приток воды, увеличивает дебит скважины за счёт создания низкого давления воздуха внутри труб. Производятся из пластика или чугуна.

Стоимость оголовков, рассчитанных на трубы диаметром 125-133 мм, колеблется от 2000 до 4000 рублей.

Адаптер

Адаптер для скважины — устройство, позволяющее герметично соединять скважину с наземным водопроводом. Обычно адаптер используют в технических помещениях с оборудованием для водоснабжения. Одна часть адаптера крепится к обсадной колонне, другая — к шлангу с насосом. Использовать адаптер необходимо там, где концентрируется оборудование, которые нужно в защитить от воды.

Адаптер экономит место. Его цена от 600 до 4000 рублей.

Пакер

Пакеры для скважин, он же уплотнитель — это устройство, позволяющее перекрывать и герметизировать отдельные части скважины или внутренней стенки трубы. Кроме того, с помощью пакера можно разделять внутреннюю полость скважины от внешней, затрубной. С его помощью также можно отделить одну часть трубы от другой.

Пакер используется для проведения технологических операций на локальном участке скважины.

Обсадная труба

Обсадная труба — основной элемент скважины, предназначенный для подачи воды от источника в водопровод. Своё название эти трубы получили из-за функции — предотвращать обсыпание пробуренного отверстия в земле. Обсадные трубы опускают в грунт после того как скважина окончательно будет пробурена. Пространство между стеной скважины и трубой заливают бетоном. После этого приступают к установке остального оборудования.

Обводные трубы отличаются по размеру и материалу. Обычно их производят из металла (чугуна или стали), дерева, асбеста, пластмассы.

Самой популярной считается металлическая и обсадная труба пнд для скважин с резьбой.

Цена на обсадные трубы для скважин измеряется в погонных метрах и зависит от материала и диаметра. Если взять за основу самый распространённый диаметр труб 133 мм, то цена будет от 200 до 500 рублей за метр для пластиковых труб и от 400 до 800 рублей за метр для металлических.

Схема и принцип работы

Я уже писал о преимуществах и недостатках скважин и даже составил таблицу для сравнительного анализа. Предлагаю рассмотреть схемы и принцип работы самых популярных из них.

Скважина на песок

Скважина «на песок» самый простой вариант добычи воды после колодца и открытого водоёма. Она представляет собой тонкую трубу (d −100 мм), погруженную в грунт на глубину 15-30 м. На конце трубы находится сетка из нержавеющей стали, выполняющая роль фильтра.

Свое название скважина получила от основного требования — водоносный слой должен находиться в песке или в песчаных смесях. Это условие не столько технологии, сколько возможностей. Сквозь рыхлый субстрат воды будет проходить легко, поэтому можно обойтись простым насосом.

Скважина игла

Этот вариант скважины получил ещё название абиссинского колодца. Скважина игла проще, чем скважина на песок, но во многом с ней похожа. Кроме простоты и дешевизны абиссинский колодец выгодно отличается тем, что с его помощью можно качать очень чистую воду. Игла берёт воду, пропущенную через песок, в то время как скважина «на песок» качает воду из горизонта суглинка.

Колодцем эта скважина называется потому, что глубина забора воды у неё как и у обычного колодца. Получается, что это колодец шириной в одну трубу.

Скважину называют иглой потому, что это фактически вбитая в землю труба. Как будто в грунт ввели иглу. Несомненным достоинством такой иглы является дешевизна, быстрая установка и долгий срок службы — до 30 лет. На поверхности земли она занимает мало места, поэтому можно разместиться в подвальном помещении дома. Достают воду в такой скважине с помощью помпы или насоса.

Недостатки

• малая производительность;
• вероятность снижения запасов воды зимой или в засушливый период;
• возможность установки только на рыхлых грунтах;
• невозможность использования нескольких точек забора воды без ущерба для напора;
• вероятность заиливания при перерывах в использовании;
• отсутствие возможности подключить несколько водоразборных точек без снижения напора.

Существуют два метода устройства иглы: забивной и бурением. Забивание — просто и дёшево, но есть вероятность проскочить водоносные пласты или попасть в камень, после чего придётся начинать всё сначала. По мере продавливания трубы вниз, в неё всё время подливается вода. Когда вода начнёт уходить в грунт, можно начинать установку насоса.

Дебит воды в абиссинском колодце примерно такой же, как и в обычном (от 0,5 до 3 м 3 /час).

Нужно учесть

• Использовать следует металлические или пластиковые трубы на 1 или 1,5 дюйма, которые режутся на 1-2 метровые отрезки. После погружения одного отрезка производится наращивание трубы с помощью резьбовых соединений с другим отрезком.
• В качестве уплотнителя лучше используется силикон, краска, муфты.
• Диаметр наконечника трубы должен превышать диаметр самой трубы. В конце трубы должен находиться специальный фильтр. При этом наконечник и труба должны быть сделаны из одного материала.

Артезианская скважина

Артезианская скважина — это самый трудоёмкий, дорогой и в тоже время надёжный способ поднятия воды на поверхность. При этом вода достаётся из слоёв, где залегает известняк. На такую глубину обычно загрязняющие вещества не проникают. Такая скважина часто имеет несколько обсадных труб и распределяюще-запирающие устройства типа оголовка, кессона и адаптера.

Недостатки

Недостатком артезианской скважины скважины является не только цена бурения на большую глубину и необходимость оформлять разрешение, но и непредсказуемость минерального состава воды. Чаще всего вода имеет низкий уровень минерализации.

Но всегда есть вероятность добуриться до залежей с «минералкой», обладающей кислой или щелочной реакцией.

Сложность скважины зависит от того, на какую глубину бурить. На глубине 50-100 метров необходимо установить обсадную трубу диаметром 133 мм. Внизу, от известкового слоя вверх, должна располагаться вторая труба с меньшим диаметром (125 мм), в которой находится насосное оборудование. На глубину от 100 метров необходимо уже устанавливать телескопические колонны. Они составляются из труб с постоянно уменьшающимся диаметром в интервале от 133 до 125 мм.

В артезианской скважине вода поднимается под собственным напором до середины или 2/3 конструкции, поэтому на данной глубине и нужно устанавливать насосы.

Скважины делятся на однотрубные и имеющие дополнительные трубы. В последнем случае внутри металлической трубы, забитой до известкового слоя, помещается более тонкая труба пластиковая. Именно эта труба и входит в грунтовые воды. При неустойчивом грунте скважину нужно оснастить кондуктором. Это дополнительная труба, которая существенно шире обсадной трубы. Она устанавливается сверху в целях защиты обсадной трубы от чрезмерного давления. Когда артезианская скважина будет полностью готова к работе, необходимо установить кессон и оголовок.