что такое зеркало воды в колодце
Что такое зеркало воды? Значимость понятия
Что такое зеркало воды? Значимость понятия
При бурении и эксплуатации скважины существует такое понятие, как «зеркало воды». Для стабильного водоснабжения требуется подходящая мощность насоса.
Зеркало воды
Артезианская скважина является надежным источником автономного водопотребления для частных домовладельцев или организаций. При вычислении необходимой производительности насосного оборудования, требуемого для закачки водного ресурса в трубопровод и обеспечения силы напора прохождения жидкости, нужно знать глубину шахты и линию зеркала воды.
Водоносные прослойки расположены на разной глубине. Самый ближний слой к поверхности земли широко используется для колодезной жидкости. Артезианский водный ресурс находится в глубоких водоносах.
Чтобы достичь водного горизонта, используются различные способы бурения. Момент достижения влаги довольно просто определить шнековым буром, который сначала проходит сухую породу. При этом оборудование работает под нагрузкой.
Достигнув водоносного горизонта, создаются совсем другие условия, при которых ведутся работы. Жидкость из первого водоноса пополняет буровое пространство. Во влажной среде нагрузка заметно снижается, а земля становится мокрой.
При использовании технологии гидробурения подача жидкости в процессе работы идет постоянно. Водный поток способствует размягчению породы, вымывая ее наверх. Давление пласта поднимает столб жидкости. Работать в мокрой среде легче, но водонос выявить бывает значительно сложнее, чем в шнековом варианте.
Зеркало воды перед обсадкой оказывается выше водоносного слоя. Бурение продолжается до следующего водонапорного горизонта. Обсадная труба перекроет доступ к верхним водоносам, в которые проникает грязь с поверхности.
После окончания бурения, установки обсадной трубы, водоносный горизонт наполняет пространство. Образуется зеркало воды, которое может опуститься до линии водоноса.
Выполняя артезианское бурение, жидкость выходит через обсадку на поверхность. При этом образуется фонтан, поскольку с большой глубины вода выталкивается наверх под давлением, создаваемым пластами земной коры. В этом случае зеркала воды не создается.
При необходимости пробурить артезианскую скважину можно заказать работы в компании Кимберия. Профессиональные специалисты этой организации выполняют бурение вращательным способом с промывкой, а также оказывают услуги в дальнейшем обустройстве водоисточника.
Важные характеристики
Скважина является сложным гидросооружением, которое имеет свои технические параметры, требующие систематического контроля. Основными характеристиками скважинного водоисточника являются:
При неработающей помпе зеркало воды находится на определенной глубине в спокойном состоянии. Этот уровень называется статическим.
Данная характеристика считается достаточно важной. Поэтому гидромониторинговая служба замеряет ее в различных регионах, используя наблюдательные скважины. Такая информация необходима, чтобы учесть водяные запасы.
В неглубоких шахтах зеркало воды зачастую находится наравне с УГВ, поскольку безнапорный водонос и УГВ связаны гидравлически между собой. При этом не обязательно, что в скважину проникают загрязнения.
Другой важный параметр — динамический уровень определяется при включенном насосе. Этот показатель также измеряется расстоянием, начиная от нулевой точки на земле. Зеркало воды стабилизируется в обсадной трубе при постоянно выкачиваемом водном ресурсе. Используя насосное оборудование разной производительности, значения бывают различными. Динамический урез необходим, чтобы правильно определить высоту, на которую требуется подвесить скважинное насосное устройство.
Задачей насосного оборудования является подъем жидкости на поверхность. Чтобы подобная функция успешно выполнялась, необходимо рассчитать глубину скважины, правильно определиться с производительностью насоса.
Ориентировочно глубину нахождения водоносных горизонтов может узнать у соседей. Трубопровод для подведения воды к дому прокладывается глубже линии промерзания грунта. В Московской области этот уровень расположен на расстоянии 1,5 метров ниже поверхности земли.
Замеры
Для измерения глубины зеркала воды используется простое приспособление. Кусок трубки длиной сантиметров 10 с заглушкой сверху обвязывают шпагатом и опускают в шахту. При касании зеркала воды раздается звук шлепка.
Такой инструмент позволяет измерить динамический урез. При этом насосное оборудование включается, трубка опускается вниз. Периодически проверяется зеркало воды. Настает момент, когда жидкость перестает опускаться. Это означает достижение динамического уровня. Поэтому шпагат следует привязать и продолжать откачивание еще где-то около часа, время от времени проверяя линию поверхности зеркала. Если она не опускается, но можно замерять глубину. Шпагат поднимают, замеряют длину, значение которой является величиной динамического уровня.
Вычисление дебита
Для правильного выбора эксплуатационного насосного устройства нужно узнать дебит скважины. Этот параметр позволяет оценить возможность объемов поставки водного ресурса. Снижение дебита свидетельствует о имеющихся проблемах с водозабором.
Для расчета расходной характеристики водоисточника нужно знать размеры выработки и расстояние до зеркало воды, изменяющееся в зависимости от технических причин, времени года. Дебит можно вычислить по упрощенному способу. Вычисляя расход, производительность помпы определяют удельный и реальный дебиты.
Исходными данными для расчета являются значения уровней в стволе, высота столба воды. Последовательность операций при вычислении такая:
Дебит водоисточника определяется при известной производительности насосного оборудования и установленных уровнях (статического, динамического). Например, разница статического и динамического уровня составляет 5 метров с насосом 1 куб/час. Дебит гидросооружения с водяным столбом в 16 метров равен примерно 16/5 = 3 куб/час, что составляет 200 л на метр.
Водоотдача скважины тем больше, чем меньше разница между уровнями. В артезианских водоисточникам урезы (динамический, статический) совпадают.
Насосное оборудование
Чтобы поднять водный ресурс из скважины на поверхность необходим насос. Важными факторами при выборе оборудования являются:
Насосные устройства бывают поверхностными, погружными, механическими ручными. Для артезианской скважины лучше всего подходит погружная модель. Поверхностные, ручные качают жидкость с небольшой глубины. (до 10 метров). Некоторые модели могут осилить глубину до 30 м.
Хорошее оборудование играет важную роль для бесперебойного водоснабжения. Глубина артезианских скважин зависит от глубины залегания водоносных пластов. Она может составлять более ста метров. В таких условиях применяются специальные насосы, способные работать в артезианских водоисточниках.
Стабильная подача водного ресурса по трубопроводу обеспечивается благодаря погружному насосному оборудованию. Погружной или глубинный насос монтируют в месте водозабора. Минимальный диаметр такого устройства — 3 дюйма, что составляет 76,2 мм. Наиболее популярны 4-дюймовые приборы. Их размер — 101,6 мм.
Такой насос подходит для обсадной трубы с диаметром в 120 мм. Производительность прибора подбирается индивидуально. Глубинное оборудование может поднимать воду со скоростью 20-200 литров в мин. Устройство следует выбирать в зависимости от необходимого объема жидкости для потребительских целей.
Насосное оборудование обладает определёнными параметрами и возможностями. Задачей насоса является создание требуемого напора при перекачке водного ресурса в систему водоснабжения. Для монтажа удобной считается цилиндрическая форма устройства. Иногда к конструкции насоса предъявляется требование перекачки жидкости с примесями песка, глины. Загрязненная вода служит, например, для полива. Чтобы потреблять питьевую воду, она предварительно очищается.
Приобретая требуемый товар, нужно рассчитывать на длительный срок эксплуатации. Выпускаемые модели оборудования различаются качеством изготовления, заводом-производителем, техническими характеристиками. Насосы бывают центробежными, вибрационными.
Производительность погружного вибрационного устройства обычно невысокая. Поэтому он подходит только для скважины небольших глубин. Функционирование такого насоса можно регулировать с помощью вибрационного механизма.
Погружной центробежный насос рассчитан на длительный период использования. Он имеет две основных части: гидравлический элемент (насос) и электродвигатель. При вращении колес вокруг оси производится нагнетание жидкости. Вода поступает в патрубок устройства, создает давление, благодаря которому она поднимается в водопроводную систему.
Достоинства таких моделей:
Насосной частью являются рабочие колеса, закрепленные на валу и размещенные в нержавеющем корпусе. Погружные центробежные насосы имеют, независимо от моделей, сходные конструкции. Некоторые модели способны извлекать и перемещать воду с песчаными примесями. К самым износоустойчивым относятся устройства, в которых важные детали выполнены из нержавеющей стали.
Погружные модели демонстрируют отличную производительность при достаточно лояльной величине электропотребления.
Прокачка
Буровые работы относятся к сложному процессу, в результате которых появляется устойчивый поток жидкости. Однако после окончания процедуры бурения необходимо выполнить прокачку.
Добытая жидкость поначалу может напоминать поток грязи. Пригодный питьевой ресурс можно будет получен после раскачки и выполнения ряда других операций.
Грязный поток получается из-за попадания в шахту мелкого грунта и нерастворимых включений. При бурении происходит сильное заиливание. После прокачки загрязнения удаляются.
Однако проблема заиливания может появиться также впоследствии, поскольку внизу ствола накапливаются различные включения. Это бывает обычно при нерегулярном использовании водоисточника.
Создаваемые отложения вызывают существенные проблемы, решаемые при использовании способа откачки больших объемов водного ресурса
Некоторые заблуждения желающих иметь колодец: про глубину и количество воды
Колодец — старейшее водозаборное сооружение, обнаруженное археологами в самых древних человеческих поселениях. Не потерял свою актуальность этот источник воды и сегодня. Несмотря на то, что любой может заказать бурение скважины, многие останавливают свой выбор именно на колодце. Если вы ещё не определились, вам поможет публикация Колодцы и скважины: плюсы и минусы, как выбрать свой вариант.
Колодец — распространённое решение для водоснабжения дачи
В этой статье разговор пойдёт о колодцах, точнее, о распространённых заблуждениях тех, кто желает иметь колодец у себя на участке.
Выроешь колодец глубоко, будет вода стоять высоко (пословица)
Колодец (в отличие от скважины) чаще всего имеет меньшую глубину. Он предназначается для добычи подземных вод, находящихся в верхних горизонтах почвы. Пожалуй, первое заблуждение — считать, что уровень воды в колодце напрямую зависит от его глубины.
Несмотря на мудрость, заложенную в народных пословицах, глубина колодца никак не влияет на уровень воды в нём. Потому что та отметка, на которой находится зеркало воды в колодце, — это уровень грунтовых вод. В отличие от артезианских (напорных) скважин, после того как колодец наполнится, вода остановится именно там, где в данной местности находится УГВ. Весной и осенью этот уровень выше, посередине лета и зимы — ниже.
В весеннее половодье уровень грунтовых вод, а с ним и уровень воды в колодце может быть и таким
О том, какие бывают водоносные горизонты и чем они отличаются, можно более подробно прочесть в статье Колодцы и скважины: какие бывают водоносные слои.
От глубины колодца зависит объём накопленной воды. Именно объём, не путайте с дебитом колодца. Объём — это количество воды, которая накопилась в колодце, а дебит — количество воды, выдаваемое колодцем за определённый временной промежуток. Обычно для колодцев за этот промежуток принимают сутки.
Другими словами, глубина колодца увеличивает его ёмкость: если у вас две бочки одного диаметра, но одна высотой 500 мм, а другая 1000 мм, очевидно, в какую можно больше налить воды. Величина дебита характеризует скорость наполнения: если дебит большой, колодец после вычерпывания наполняется быстро, а если маленький, вода сочится еле-еле.
Дебит колодца не зависит от мастерства копателей
Нельзя «сделать заказ» на определённый дебит — это не зависит от мастерства копателей колодца, их знаний и опыта. Они не могут вам гарантировать точное количество воды, могут лишь, опираясь на опыт, выбрать место, где выкопанный колодец будет обильным. Опять же, не абстрактно, а опираясь на сведения о водоотдаче водяного горизонта в данном конкретном месте.
Если вы задумались о колодце, вам наверняка понадобится и насос для него. Ознакомиться с ассортиментом и выбрать агрегат вы можете в нашем маркете, объединяющем крупные интернет-магазины, загляните в раздел Погружные насосы.
Какой глубины должен быть колодец
На какую же глубину копать колодец? Этот вопрос очень сильно заботит будущего владельца. А как же, от этой информации напрямую зависит стоимость колодца. Во-первых, количество колец, которые нужно приобрести. А во-вторых, стоимость самой работы: ведь чем глубже колодец, тем дороже возьмут его строители.
Если ваше водопотребление превышает скорость поступления воды, вам стоит задуматься о более глубоком колодце, чтобы совокупный объём накопленной воды заведомо превышал ваши потребности. Тогда даже при невысоком дебите колодец будет успевать наполняться. Только учтите, что стоимость работ увеличится: чтобы копать, придётся откачивать воду.
Копка колодца вручную — тяжёлая работа
Колодцы устраивают в том случае, если грунтовые воды залегают относительно неглубоко. Они редко делаются глубже 30-40 м: более глубокие сложно строить, ведь копают колодец чаще всего вручную.
Этим же фактором — ручной работой — обусловлен и диаметр колодца. Его размеры должны вместить человека, вынимающего грунт изнутри. Чаще всего колодец имеет диаметр 1-1,5 м. Хотя могут быть и больше, и меньше.
Шахта колодца глубиной в 33 м. Фото с сайта forumhouse.ru. Тема форума «Копаем колодец 7 день, воды нет»
Выбор глубины колодца, по большому счёту, не зависит ни от строителей, ни от заказчика. Этот фактор целиком и полностью отдан на откуп Природе, и в разных местах глубины колодцев будут разные. Если у вашего брата, свата или даже непосредственного соседа глубина колодца, к примеру, 7 колец, это совсем не значит, что вам смело можно ехать на строительную базу и покупать 7 железобетонных изделий.
Глубина колодца зависит от гидрологических особенностей местности. К примеру, в Московской области встречаются колодцы и в 2, и в 40 м глубины. Количество колец (глубину) копатели могут сказать только предполагаемые, ориентируясь на окрестные колодцы и собственный опыт.
«Сухой» колодец
Существует мнение, что под землёй вода есть везде. Это правда, важно только понимать, что не всегда она находится на адекватной глубине. Если послушать истории бывалых копателей колодцев, они всегда вспомнят (из своего опыта или хотя бы из опыта коллег и старших товарищей), что редко, но встречаются «сухие» колодцы. То есть при копке которых вода так и не появилась. Это может случиться, если вам «посчастливилось» попасть, например, в подземный водораздел — возвышенность, разделяющую два бассейна грунтовых вод. Внешне, на поверхности, такой водораздел может ничем себя не выдавать.
Так, на фото выше строители прокопали 33 м, а заказчик так и не дождался воды. Зато в новом колодце, выкопанном всего в 10 м от того, что на фото, вода в приличном количестве появилась менее чем на трети этой глубины.
Колодец может быть «сухим»
И те, кто профессионально копают колодцы, и гидрогеологи в один голос утверждают, что метода, позволяющего дать стопроцентную гарантию наличия воды и указывающего точно глубину колодца, на сегодняшний день не существует. Поэтому, собравшись копать колодец, приготовьтесь к тому, что вы начинаете играть если не в «русскую рулетку», то по меньшей мере в лотерею.
Абиссинская скважина – доступный источник воды в загородном доме
Выбираете энергоэффективные решения?
Обратите внимание на геотермальные тепловые насосы FORUMHOUSE
Геотермальный тепловой насос EU (старт/стоп)
Геотермальный тепловой насос IQ (псевдоинвертор)
Геотермальный тепловой насос IQ (инвертор)
Пользователи FORUMHOUSE знают, что комфортная жизнь за городом немыслима без надёжного источника водоснабжения. Первое, что приходит на ум – вырыть колодец или пробурить артезианскую скважину, но оба эти способа имеют свои недостатки. Бурение дорого и требует применения специальной техники, а самостоятельная копка колодца под силу далеко не каждому. Однако есть третий, более доступный вариант – абиссинская скважина, или как её ещё называют, «игла».
Абиссинская скважина: что это за устройство
Абиссинская скважина – это водозаборная металлическая или пластиковая труба диаметром 2.5–4 см, установленная в водоносный пласт глубиной до 10-15 м. В нижней части трубы находится фильтр и наконечник скважины, так называемая «игла». Сверху на трубу устанавливается ручной насос или насосная станция, работающая на электричестве.
Абиссинка привлекает загородных жителей возможностью решить проблему водоснабжения своего участка, бани и даже загородного дома постоянного проживания без заезда тяжёлой техники.
Производительность абиссинки, в зависимости от «мощности» водоносного пласта, может достигать 3–5 м3 в час.
Преимущества абиссинской скважины
Среди преимуществ абиссинского колодца можно отметить:
Как сделать фильтр для абиссинской скважины
Долговечность «иглы» во многом зависит от химических особенностей водоносного слоя и эффективности её фильтра.
Хороший фильтр рекомендую делать так: покупаем оцинкованную толстостенную трубу длиной 1.5 м. Нарезаем с двух сторон резьбу. На основание трубы навинчиваем заострённый наконечник «иглу» (он раздвигает грунт) диаметром на 20 мм больше, чем диаметр трубы (место соединения наконечника с трубой можно для прочности проварить).
От основания трубы нужно отступить на 0.5 м. Это расстояние оставляем для отстойника под песок. Затем, через каждые 50 мм, в шахматном порядке сверлим отверстия диаметром 10 мм. Участок трубы с отверстиями обматываем нержавеющей проволокой диаметром 1.5 мм. После этого дополнительно наматываем в два слоя нержавеющую сетку с отверстиями малого диаметра.
Сетку сверху не провариваем, а закрепляем её хомутами из нержавейки. Для лучшей фильтрации трубу можно обмотать геотекстилем и закрепить его стальными хомутами.
Если в водоносном слое содержится большое количество примесей, а фильтр абиссинской скважины изготовлен с технологическими нарушениями, то она заилится, что приведёт к снижению качества воды и быстрому выходу из строя.
Недостатки абиссинской скважины
При всех своих плюсах, этот тип водоснабжения имеет несколько недостатков. Абиссинский колодец можно устроить не везде – есть участки, где с «иглой» лучше даже не связываться.
Абиссинская скважина: необходимые условия
Прежде чем взяться за работу по устройству «иглы», необходимо понять, подойдёт ли она вашему участку. Поэтому в первую очередь выясняем глубину залегания водоносного пласта (даже в разных районах в окрестностях Москвы глубина нахождения водоносного слоя может колебаться до 250 метров) и вид грунта.
Для поиска воды применяются разные методы: от лозоходства до геодезических карт, на которых отображены грунты и водоносные слои.
Абисинские скважины и особенности участков
Многое зависит и от индивидуальных особенностей участка. Чтобы усилия и деньги не были потрачены впустую, и абисийская скважина не осталась бесполезным памятником вашей беспечности, до ее самостоятельного устройства следует выяснить ряд моментов:
Хороший водонесущий пласт под «иглу» находится в жиле с крупным (речным) песком.
Самая совершенная конструкция абиссинской скважины не спасёт, если водоносный слой имеет слабую водоотдачу и малую мощность.
В случае, если водоотдача абиссинки невелика, придётся докупать и устанавливать накопительную ёмкость для воды на 500-1000 л.
Водоотдачу уже устроенной скважины можно узнать так – засекаем время наполнения мерной ёмкости и смотрим, за сколько наполняется 10-литровое ведро. Не прекращая откачку, повторяем процедуру ещё 2-3 раза через 10-15 минут, и получаем среднее значение – удельный дебет скважины.
Как сделать абиссинскую скважину самостоятельно: ручные способы
Существует два основных способа устройства абиссинской скважины:
Шнековое бурение предполагает наличие специального и не всегда доступного оборудования, поэтому подробнее остановимся на ручных методах устройства скважины.
Абиссинская скважина: забивание стальной «бабой»
При забивании скважины «бабой» на трубу надевается специальная металлическая чушка весом 40-50 кг, с отверстием в центре и двумя ручками по бокам. На трубу крепится «подбабок» – специальный стягиваемый болтами хомут. «Подбабок», являясь упором для «бабы», при ударе передаёт всю энергию трубе и «игле», которая постепенно входит в землю. По мере продвижения трубы вглубь породы, на трубу, друг за другом, через муфты навинчиваются дополнительные колена до тех пор, пока «игла» не достигнет заданной глубины.
Также на оголовок трубы можно накрутить специальную насадку, по которой будут наноситься удары. Данный способ устройства абиссинской скважины требователен к качеству резьбы, т.к. на неё ложится большая нагрузка.
«Иглу» я собирал на стальных муфтах и на пакле (льне) с пастой, т.к. чугунные фитинги от ударов могут лопнуть. Во время забивки постоянно подтягивал колонну ключом по часовой стрелке.
Для контроля глубины погружения колонны и облегчения прохождения грунта в трубу заливается вода.
При достижении водоносного слоя вода с характерным шумом уходит из трубы. После этого можно добить колонну ещё на один метр, (чтобы весь фильтр оказался в водяном пласте) и попытаться прокачать «иглу».
При заправке воды в трубу она может уходить либо в пространство между трубой и глиной/сухим песком, либо в водоносный слой. Раскачиваем колонну ручным поршневым насосом. И только потом подключаем электрический.
После забивки абиссинки у меня сначала шла мутная вода с мелким песком и взвесью.
После прокачки порядка 500 литров вода пошла чистая. Где-то после 1000 литров воду стали использовать для питья.
По мере прокачки скважины и намывания вокруг фильтра «иглы» водяной линзы вода будет идти всё чище и чище. Предлагаем вам познакомиться с нашей статьей, где подробно рассмотрено устройство абиссинской скважины методом забивания стальной «бабой».
Абиссинская скважина: забивание прутком
Существует и другой способ забивки скважины – изнутри трубы, при помощи металлической штанги – толстого арматурного прутка.
Я думаю, что забивать скважину лучше не «бабой», а штангами.
В этом случае арматура бьёт по тыльной стороне «иглы», размещённой в головной части трубы первой секции перед фильтром. Наконечник необходимо хорошо приварить к трубе.
Арматурой я забивал так: выкопал яму глубиной около полуметра и установил в неё первую трубу с наконечником.
Над трубой поставил треногу, и через блок, на тросе, опустил в трубу стальной пруток весом 40 кг. Забивал на замах.
Если веса прутка недостаточно, то по мере углубления скважины друг на друга навинчиваются новые секции штанги.
Я пришёл к выводу, что дюймовую трубу лучше забивать снаружи «бабой», а трубу дюйм с четвертью лучше изнутри, штангой.
Метод забивки скважины прутком исключает возможность устройства «иглы» в ограниченном пространстве, в подполе.
Казалось бы, устройство забивной скважины предполагает использование только прочной металлической трубы. Однако пользователю FORUMHOUSE с ником максим саныч удалось забить полипропиленовой трубу!
Я не хотел использовать трубу из чёрного металла или оцинковки. Труба из нержавейки стоит дорого. Поэтому решил забить полипропиленовую трубу. Купил 6 м трубы сороковки, армированной стекловолокном. Сделал метровый фильтр и забил скважину прутком изнутри. Всё отлично работает. Трубу не сломало. Теперь думаю и соседям так сделать.