Артезианская скважина

Что такое артезианская скважина: особенности источника

При бурении артезианская скважина достает до известняковых водоносных слоев. Оказавшись зажатым между ними, большой объем жидкости постоянно находится под давлением, поэтому когда бур вскрывает верхний слой известняка, струя с легкостью выходит на поверхность.

Фиксированной глубины артезианской скважины не установлено, так как она зависит от глубины залегания известняковых горных пород. Геология разных регионов может существенно различаться, поэтому владельцу одного земельного участка придется бурить гидротехническое сооружение глубиной 40 или 50 м, а владельцу другого — 150 или даже 200 м.

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

Какая глубина у артезианской скважины

Глубина артезианских скважин может быть самой различной, и зависит, прежде всего, от характера и геологического строения горных пород, составляющих подземные пласты. Главное условие здесь – наличие верхней водоупорной прослойки, полностью изолирующей глубинные водоносные слои от проникновения верхних грунтовых вод. Они, как правило, загрязнены различными механическими взвесями, а также химическими элементами, попадающими в почву в виде канализационных стоков, с осадками и атмосферными выбросами.

Основные преимущества

Использование артезианских источников имеет целый ряд преимуществ перед применением поверхностных грунтовых вод:

  • Чистота водоносного источника. Не загрязнённость его различными механическими и химическими примесями, в избытке содержащимися в верхних слоях почвы.
  • Большой дебит водозаборной скважины. Это достигается благодаря значительному количеству подземных вод, содержащихся между двумя водонепроницаемыми горизонтами. Также немаловажную роль играет и значительное давление, под которым находится водоносный слой. В большинстве случаев, при бурении скважины, происходит самоизлияние воды на поверхность.
  • Длительность эксплуатации. Благодаря большому объёму подземных источников, даже при высоких показателях расхода, они очень долго не истощаются. А при регулярном использовании, без допущения застаивания скважины, она может прослужить до 50 и более лет.

Минусов у подобного источника водоснабжения всего два:

  • Большие глубины залегания, что повышает стоимость бурения.
  • Необходимость официальной регистрации источника водоснабжения с вытекающими отсюда необходимостью получать разрешение на бурение, и уплачивать налоги за пользование государственными недрами.

Как узнать глубину залегания артезианских вод

Благодаря вышеперечисленным преимуществам, многие владельцы загородных домов или дачных участков желали бы обустроить на своей приусадебной территории артезианский источник. В связи с этим, возникает вопрос: на какой глубине залегает водоносный слой? Вопрос этот далеко не праздный, если учесть два фактора:

  1. Стоимость бурения за каждый пройденный метр. Обустроить же такую скважину своими силами, без привлечения специальной бурильной техники, не представляется возможным.
  2. Большой разброс возможных показателей залегания водоносных пластов, достигающий подчас сотен метров. Как уже упоминалось, в Подмосковье минимальный уровень нахождения артезианского бассейна может составлять 40 метров, а максимальный – превышать 200 метров.

Попытаться узнать более или менее точную величину залегания глубинных вод в районе нахождения земельного участка, можно несколькими способами:

  1. Обратиться к соседям по дачному или коттеджному посёлку. Вполне вероятно, что кто-то из них уже пробурил глубинную скважину, и сможет вас сориентировать относительно залегания водоносного горизонта.
  2. Навести справки у специалистов компаний, занимающихся бурением скважин в данном районе. В таких организациях обычно имеются карты-схемы, на которых обозначена глубина водоносных пластов в местах их обычной работы.
  3. Попытаться найти карту залегания глубинных вод в вашем районе самостоятельно. Сделать это можно через интернет, либо изучив специальную геологическую литературу.
  4. Обратиться в территориальное управление геологической разведки, с просьбой предоставить необходимые вам сведения.

Установив сколько метров составляет глубина водного горизонта, можно рассчитать и сметную стоимость буровых работ.

Технические характеристики

Артезианская скважина по словарному обозначению считается глубоким отверстием в почве, из которого под мощным напором вырывается водяной поток. Под обозначением подразумеваются источники природного происхождения. Искусственные скважины обычно очень глубокие. В этих земляных слоях вода подвергается давлению. Поэтому, когда слои вскрываются, источник легко поднимается наружу.

Глубина артезианской скважины наибольшая в сравнении с прочими вариантами обустройства индивидуальных систем водоснабжения.

Каждый тип характеризуется показателями, которые можно объединить следующим образом:

  • глубина бурения;
  • объем источника;
  • эксплуатационные сроки;
  • санитарное состояние источника.

С глубиной бурения скважины напрямую связана стоимость работ. Сам показатель связан с региональными особенностями почв. Возможность устройства забивной или песчаной скважины есть не во всех районах. Там, где водоносные слои глубоко, можно соорудить только артезианский колодец.

Конструкция скважин различается и по производительности. За этот показатель принято считать объем воды, который выкачивается из устройства за определенный временной период

Базовые характеристики эксплуатационных особенностей скважин различны, но наибольший показатель у артезианского источника.Санитарное состояние воды из скважины важно изучить на минимальных сроках эксплуатации. Начальные исследования позволят определить качество автоматики в системах очистки воды

В песчаных и забивных скважинах они обычно сложные многоступенчатые.

Эти показатели часто зависят от региональных характеристик почв. Иногда и в артезианских скважинах воды перенасыщены химическими элементами. Например, излишнее количество железа приводит к бурому цвету воды и излишнему осадку. При наличии марганца вода приобретает неприятный запах. Если в скважине избыток калия и магния, вода становится жесткой. В любом случае даже минимальная автоматика в системах очистки спасет от замутнения и органических примесей. Неочищенные бактерии имеют свойства осаждаться в организме человека и вызывать различные заболевания.

В некоторых регионах глубина артезианской скважины может составить более 100 метров. Чтобы достигнуть нужных показателей глубины, выполняется правильная обсадка трубами. Для исключения попадания загрязненной воды с поверхностных пластов работы выполняются трубами разных диаметров.

Конструкционные особенности включают 4 варианта обустройства:

  1. стандартная конструкция в одну трубу;
  2. закрепленная конструкция обсадной трубой;
  3. дополнение для углубления, называемое кондуктором;
  4. телескопическая артезианская скважина.

Обычная технология предполагает, что труба малого диаметра вставляется в широкую трубу. Но иногда трубы меньшего диаметра устанавливают на первых глубинах, заканчивается скважина более широкими трубами. Диаметры труб нужно уменьшать при проходе каждых 70 метров. Такие скважины называют телескопическими. Их производительность является максимальной среди прочих известных видов. При правильной организации и эксплуатации объем скважин может обеспечить несколько частных домов. Но стоит иметь в виду, что скважины глубиной более 80 метров требуют документального оформления. Как сделать лицензию на артезианскую скважину, разберем далее.

Отличие артезианской воды от грунтовой:

  1. грунтовые воды чаще всего соленые или загрязненные, артезианская вода всегда чистая и пресная;
  2. артезианская вода из скважин идет самотеком, прилагать усилия для ее добычи обычно не нужно, грунтовые воды нужно выкачивать насосом и, при исчерпании определенного объема, ждать нового наполнения резервуаров.
  3. артезианские воды не участвуют в водообмене с поверхностью земли;
  4. состав артезианской воды зависит только от состава пластов земной коры и времени залегания между ними, в то время как на грунтовые воды влияют атмосферные осадки, климатические изменения и загрязнения окружающей среды.

Разновидности колодцев

Чаще всего виды скважин перекликаются с тем, до какого из вышеописанных слоев стремятся достать бурильщики. Видов скважин, как и водоносных слоев, выделяют три, причем каждая разновидность обладает собственными необычными характеристиками, призванными обеспечить максимальное качество воды.

Так называемый абиссинский колодец предполагает использование верховодки, но в несколько очищенном виде. Для этого скважина пробивается несколько глубже традиционного залегания верховодки – примерная глубина колодца в итоге составляет около 8–13 метров. Стенки колодца выкладываются водонепроницаемым материалом для того, чтобы верховодка не попадала в источник непосредственно из верхнего слоя залегания. В результате в колодец попадает только та верховодка, которая, опускаясь, проходит сквозь еще несколько метров природного «фильтра», поэтому такую воду даже можно пить и использовать для приготовления пищи. Собственно, именно этот тип колодцев чаще всего и встречается в сельской местности.

Коротко о главном

Воду из артезианских пластов научились добывать много столетий назад. Способ стал общедоступным; он используется в тех местах, где водоносные слои залегают в нужной геологической структуре, на глубине, доступной для специализированных буровых установок.

Вода из артезианских источников поступает бесперебойно, отличается чистотой и постоянным химическим составом. В зависимости от глубины залегания для бурения используют тяжёлую технику или переносную буровую установку. Точную глубину можно определить только после поднятия буровых штанг.

Скважины с разной глубиной залегания имеют разный срок службы и эксплуатируются по-разному. На их стоимость влияет объем и себестоимость бурения, выбор материалов, необходимость дополнительных работ.

Оценок 0

Перечень работ по бурению

Если вырыть небольшой колодец при наличии знаний и умений можно своими руками с использованием нескольких помощников и минимума техники, то скважина на известняк требует профессионального подхода. Подготовка к созданию АС подразумевает составление проекта и расчет стоимости, геологические исследования для выбора точного места бурения, оформление документов.

Дальнейший алгоритм обустройства глубинной скважины включает следующие этапы:

  1. Непосредственно бурение до известнякового слоя, под которым залегают артезианские воды.
  2. Работы по укреплению скважины цементированием в зоне вокруг места закладки обсадных труб.
  3. Измерение глубины будущей скважины.
  4. Создание и укрепление обсадки.
  5. Установка гидроаккумулятора, насоса, кессона и другого оборудования.
  6. Химический анализ состава воды, оценка ее пригодности к употреблению.
  7. Прокачка скважины с целью очистки.
  8. Запуск оборудования для проверки его исправной работы.
  9. Подключение скважины к системе водоснабжения.

В своей работе бурильщики задействуют разное оборудование и технику — буровую вышку для подъема труб, лебедку, бур, штанги, насосы для откачки грязной воды.

Для чего используют артезианские сооружения

Схема артезианской скважины

На сегодняшний день давно перестало было роскошью артезианская скважина на участке.

Она может использоваться:

  • Для личных нужд.
  • Для обеспечения системы тройного и более водоснабжения из скважины.

Также широко используют артезианские скважины в промышленных целях:

  • Они применяется для производства минеральной воды.
  • Сама вода перед тем, как попасть на прилавок проходит несколько уровней фильтрации.
  • В некоторых случаях вода газируется и тем самым в ней сохраняются все полезные бактерии и микроорганизмы.
  • Применяют артезианскую скважину для орошения большой площади теплиц и парников.
  • Именно этого источника с большим давлением хватит, чтобы обеспечить полив довольно значительной площади.

Перечень работ

Согласно определению, что значит артезианская скважина – это буровая конструкция, устраиваемая для эксплуатации напорного водоносного горизонта.

Соответствующие работы производят поэтапно:

  1. Подготовка. Выполняют расчеты, разрабатывают проект, оформляют разрешительные документы, производят геологические изыскания и т.д.
  2. Выполняют бурение до известнякового горизонта.
  3. Укрепляют АС путем затрубного цементирования.
  4. Измеряют глубину с помощью уровнемера.
  5. Делают закладку обсадки с последующей проверкой ее целостности.
  6. Производят анализ состава воды.
  7. Осуществляют очистку артезианской скважины методом прокачки.
  8. Выполняют тестирование оборудования.
  9. Интегрируют АС в систему водоснабжения дома.

Глубина артезианской впадины

Как видно, основная разница в том, на какой глубине артезианская скважина, а на какой все остальные воды в пределах земли. Они не соприкасаются между собой, потому состав чист от загрязнений и вредных примесей.

Скважина на артезианскую воду

Минимальный порог бурения, чтобы добыть артезианскую воду – 25-50 метров.

В зависимости от рельефа и геологических особенностей расположения пластов, этот показатель увеличивается вплоть до 300 метров ниже уровня моря.

Среднестатистический показатель глубины скважины составляет 70-100 метров.

Такая вода находится между двумя пластами земных пород, зажатая под высоким давлением.

Потому для бурения используют особенное оборудование, а скважину оформляют при помощи специальной установки, которая контролирует постоянный высокий напор воды.

Глубина бурения при добыче артезианской воды составляет 25-300 метров, в зависимости от особенности рельефа и местности.

Химический состав артезианских вод

Если состав грунтовых вод полностью зависит от внешних условий формирования, то артезианский бассейн от них изолирован.

На формирование химического состава артезианской воды полностью влияют слои земной коры, между которыми она заключена. Нередко заранее определить его невозможно

Обратите внимание на такие особенности формирования химического состава воды:

  • Железная руда насыщает воду железом
  • Известняк обеспечивает примесь из солей
  • Возможно вхождение фтора при соседствующих залежах минералов
  • В некоторых регионах в воду попадает марганец
  • Во всех источниках в составе воды обнаружен кальций

Классический состав изобилует кальцием, фтором, железом и магнием. Как правило, вхождение элементов сбалансировано и пригодно для организма человека, но вода очень жесткая.

При кипячении появляется характерный осадок. Экологи рекомендуют смягчать особенно жесткий состав воды, чтобы пить сразу, без термальной обработки.

Химический состав нередко превышает установленные государством нормы питьевой воды:

  • Магний – в пределах 20-50мг на 1 л
  • Железо – до 0.3 мг на 1 л
  • Кальций – в пределах 20-140 мг на 1 л
  • Жесткость – не выше 7 баллов по шкале
  • Фтор – в пределах 0.7-1.5 мг на 1 л

В исключительных случаях показатели меньше установленных государственной политикой здравоохранения.

Особенность химического состава артезианской воды – его статичность, он не меняется из-за атмосферных изменений, сезона и времени. На качество воды также не влияет понижение или повышение температуры воздуха. Недостаток – вхождение химических элементов превышает государственные нормы.

Польза артезианской воды

По мнению медиков, артезианские воды–наиболее чистые и полезные для человеческого организма на Земле. Они полностью изолированы от других водных ресурсов.

Потому в них отсутствуют вредоносные микроорганизмы, бактерии и бациллы. Более того – исключена возможность инфекционного заражения на протяжении всего периода эксплуатации скважины.

Сегодня эта проблема решается при помощи мощных фильтровых установок, которые монтируются на выходе их скважины и на входе в систему домашнего водопровода. После этого вода становится полностью пригодной для питья и очень полезной.

Польза:

  • После фильтрации вода имеет сбалансированный состав
  • Изначально отсутствуют микроорганизмы и примеси
  • Не заражается извне химикатами, сточными водами и тому подобным
  • В состав воды входят все химические элементы, необходимые организму
  • Обладает исключительными вкусовыми свойствами из-за баланса микроэлементов и солей
  • Её не нужно дополнительно проверять для выявления инфекционных бактерий, бацилл и палочек
  • Обеспечивает стабильный состав воды круглый год, что полезно для организма

Артезианская вода имеет стабильный химический состав с вхождением всех нужных элементов, что полезно для здоровья, а также не загрязняется извне.

Недостатки

Основной недостаток – превышение норм по вхождению химических элементов в состав воды. Решается при помощи дополнительной фильтрации на выходе из скважины

Изначально вода очень жесткая по составу, при кипячении всегда остается осадок. Потому её смягчают при помощи установки, снижая концентрацию железа и солей.

Требует регулярной диагностики и замены фильтров. Сама установка конструкции дорогостоящая. Решение – кооперация нескольких домовладельцев для бурения одной скважины на всех.

Это самая полезная вода на планете, однако, она требует фильтрации и постоянных денежных вложений на очистку. С другой стороны, один источник бесперебойно дает чистую воду 50 лет.

Недостатки

  • Почти все источники артезианской воды отличаются излишней засоленностью. Это и немудрено – соль в воде накапливалась на протяжении сотен или даже тысяч лет. Поэтому для употребления почти всегда необходимо проводить предварительную фильтрацию.
  • Подобрать нужный фильтр для используемой воды поможет только специалист, проанализировав данные о конкретной скважине, составе воды в ней и т.д. Иногда приходится пользоваться сразу несколькими фильтрами, каждый из которых будет уменьшать концентрацию определенного вещества в артезианской воде.
  • Требуется также смягчитель и обезжелезователь, установка которых помогает избавиться от металла и солей жесткости в воде, предотвращая появление накипи и осадка.
  • Использование артезианских скважин отличается немалой стоимостью, к тому же требует финансовых затрат на очистку.
  • Системы очистки, устанавливаемые скважинах, так же требуют внимания специалистов, который определит наличие тех или иных солей, концентрацию металла и уровень жесткости.

Польза артезианской воды подтверждения неоднократно, только она не подвержена антропогенным загрязнениям и развитию микроорганизмов

Но важно помнить о необходимости очищать воду перед употреблением, чтобы не возникли проблемы из-за увеличения концентрации химических веществ в организме

Сохраните статью в соцсети:

28 апреля 2016

Задайте свой вопрос по статье

От чего зависит глубина скважины

Есть несколько факторов, которые влияют на глубину скважины на загородном участке:

  • Расположение водоносного слоя, который необходим для обеспечения нужд.
  • Какого качества должна быть вода.

Подробнее:

  • На каждом участке есть свои места, в которых находятся водоносные слои.
  • Они могут располагаться в каждой местности на совершенно разной глубине.
  • Большую роль в сооружении играет местность.
  • Например, если на участке есть холмы, то бурить на вершине холма не рекомендуется.
  • Обусловлено это тем, что вода рельеф местности на поверхности в точности повторяет все слои грунта на глубине.
  • А значит и вода будет находится на большой глубине.
  • Лучше всего бурить в низменности или на небольшом склоне.

Глубина залегания артезианской воды

Получить артезианскую H2O для применения в быту можно из скважины. Затраты на обустройство источника зависят от глубины залегания вод. В разных местах земной поверхности она разнится, поскольку бассейн имеет неоднородную глубину. В нем различают 3 области:

  1. Питания. Эта область приподнята относительно уровня моря. Выход H2O происходит за счет распространения пропускающих пород. В этой зоне происходит наполнение источников атмосферными осадками, конденсатом, реками и озерами. В области питания H2O не выходит под давлением, а наоборот — ее запасы пополняются благодаря гидрографической сети (совокупности водных источников) соответствующего региона.
  2. Разгрузки. Зоны характеризуются выходом H2O из зоны напора в более низкие слои, открывшиеся под воздействием денудации — сноса, переноса или разрушения пород. Иногда выход наблюдается в открытых источниках, где конструируются сооружения для дальнейшего водоснабжения. Такие воды отличатся низкой минерализацией. Также существуют скрытые зоны. Они находятся в долинах рек и морей, заключены в толщу земли и являются областями перетекания одного водного пласта в другой, имеющий меньший напор.
  3. Область напора. Она занимает преимущественную площадь бассейна и находится на максимально удаленном расстоянии от земной поверхности. Вода в области напора находится под постоянным давлением.

Схема залегания артезианских вод

В зависимости от истории возникновения и участка бассейна залежи H2O можно обнаружить на глубине от 100 и более метров. Глубина бассейна может достигать 3 км. В областях с повышенной сейсмической активностью температура артезианской воды достигает 50-200˚С, и, вырываясь на поверхность, образует термальный источник или парообразное облако.