Одним из ключевых признаков артезианского источника является то, что водоносный слой находится под высоким давлением. В момент бурения скважины, вода выходит с ощутимым напором, поднимаясь по шахтному стволу. Давление может быть таким сильным, что источник начинает фонтанировать, выбрасывая воду на значительные высоты. В некоторых случаях, благодаря этому давлению, вода может поступать самотеком на расстояние нескольких километров, что делает артезианские скважины особенно привлекательными для пользователей.
Артезианская скважина – на какую глубину, как и чем бурится?
В этой статье мы постараемся разобраться, что такое артезианская скважина, на какую глубину ее бурят, как проходит процесс бурения, чем она отличается от других типов скважин, и почему стоимость работ по бурению артезианских источников значительно выше, чем при разработке скважин на песчаных горизонтах. Также обсудим преимущества и недостатки бурения на известняке, узнаем о существующих технологиях и особенностях эксплуатации таких скважин.
Артезианская скважина — это не просто источник воды; это настоящая живая система, где вода, заключенная между водонепроницаемыми слоями, считается настоящим природным богатством. Такой тип воды обладает множеством положительных свойств и известен своей высокой чистотой. Множество людей мечтает использовать артезианскую воду для приготовления пищи, питья и других нужд. Коммунальные системы водоснабжения зачастую не способны предоставить воду соответствующего качества, что создает спрос на источники воды, расположенные на значительной глубине и защищенные от внешних загрязнителей. Исторически, такие источники воды получили название «артезианские» по имени французской провинции Артуа, где они начали использоваться с XII века.
Основное достоинство артезианской воды заключается в том, что ее можно добывать без применения насосов, полагаясь исключительно на давление подземных слоев. В отличие от всех остальных типов скважин, артезианские являются напорными, что делает их эксплуатацию более удобной. Однако стоит учитывать, что бурение артезианской скважины – это не простое дело. Вода из таких источников считается национальным достоянием, что подразумевает необходимость получения всевозможных согласований и регистрацию нового водозабора.
Глубина неартезианской скважины может составлять около 30 метров, но для артезианской она должна начинаться от 100 метров и может доходить даже до 300 метров. Тем не менее, важнее всего не просто глубина, а структура почвы и геологическая структура местности. Артезианские воды всегда находятся между двумя водоупорными слоями известняка, что защищает их от загрязнений.
Качество воды из скважины
Вода, получаемая из артезианских скважин, безусловно, значительно выше по своему качеству, чем вода из песчаных скважин. В песчаных источниках влага может поступать и из менее очищенных грунтовых вод, что ведет к попаданию различных органических и химических веществ в состав воды. В отличие от этого, артезианская вода проходит через два пластовых фильтрации грунта, что обеспечивает её чистоту от органических загрязнителей, микроорганизмов и возбудителей заболеваний. Именно поэтому считается, что качество артезианской воды на порядок выше, чем в менее глубоких источниках.
Артезианские скважины, как правило, не пересыхают даже во время длительных засух, поскольку источники глубокой воды обеспечены постоянным запасом. При этом такие воды защищены от проникновения нитратов и других химических веществ, используемых человеком. Работы по бурению обычной скважины на песок, безусловно, будут значительно дешевле. Небольшие скважины глубиной 30-50 метров можно пробурить, зачастую, своими силами. Но для артезианских источников потребуется непосредственно работа профессионалов, так как обустройство требует специализированного подхода и значительных вложений.
Артезианская вода находится в очень древних геологических слоях, и её состав формировался на протяжении миллионов лет в недрах Земли. Это позволяет использовать её как надежный ресурс для водоснабжения. Однако, чтобы организовать такую систему водоснабжения, необходима официальная документация, так как такие источники считаются общенациональным владением. В отличие от грунтовых вод, которые формируются и обновляются благодаря различным осадкам и таянию снегов, артезианские источники являются более стабильными и предсказуемыми по составу и качеству.
Сколько метров её глубина
Как видно из самого названия, бурение артезианской скважины включает в себя создание отверстия для установки обсадной трубы в земле. Пробурить такую скважину с помощью обычных бытовых инструментов крайне затруднительно, поэтому бурением занимаются специализированные организации, имеющие опыт и специальное оборудование для безопасного бурения на значительные глубины – до 220 метров, а в некоторых районах – до 300 метров. Поскольку артезианская скважина требует бурения, неправильно ставить вопрос о том, стоит ли её копать.
Основная особенность подобных конструкций заключается в отсутствии контакта внутренней части обсадной трубы с загрязнёнными грунтовыми водами. Это уменьшает затраты на очистку воды и подготовку её к использованию в производственных нуждах. Вода поднимается из водоносных слоёв, расположенных на глубине до 300 метров, что делает её максимально чистой.
Определить точную глубину артезианской скважины невозможно, так как этот показатель зависит от местности и рельефа конкретного участка. Артезианскую воду можно извлекать лишь из слоёв, заключённых между двумя водоупорными слоями, и глубина скважины будет варьироваться в зависимости от геологических особенностей региона.
В большинстве районов России такая глубина колеблется от 30 до 220 метров. На практике же чаще всего бурить приходиться на глубину 100 метров и более.
Почему скважина называется артезианской
Причина, по которой артезианские скважины получили своё название, глубокая и историческая. В XII веке во Франции были открыты водоносные слои, окружённые сверху и снизу водоупорными пластами, которые затем начали использоваться в провинции Артуа, открывшей для себя удобство и чистоту этой воды.
Технология бурения этих скважин быстро продвинулась и за пределы Франции. Примечательно, что сами методы бурения были известны гораздо раньше. Упоминания об использовании глубоких скважин можно найти даже в трудах философов Древнего Китая, таких как Конфуций, который жил более 2500 лет назад.
Принцип действия артезианской скважины
Рассмотрим, как устроена и функционирует артезианская скважина. Существует несколько примитивных схем её устройства, но основные из них можно выделить в две:
- Однотрубная. Система состоит из одной многосекционной трубы, собранной из стальных элементов. Эта колонна опускается до уровня известняка.
- С двойной обсадной трубой. Внутри основной колонны помещается дополнительная труба меньшего диаметра. Она может быть изготовлена как из стали, так и из полиэтилена низкого давления, что снижает общую стоимость конструкции.
Если во время бурения пересекаются подвижные слои земли, устанавливают кондуктор — толстую стальную трубу диаметром до 200 мм. Она выполняет следующие важные функции:
- Определяет направление бурения. Установка проводится на начальном этапе, что позволяет точно направлять буровую технику для создания вертикального скважины.
- Защищает от смещения геологических слоёв и избыточных сил при бурении. Корпус кондуктора имеет более прочные стенки по сравнению с обсадной колонной и способен выдерживать значительные нагрузки.
В случае, если длины кондуктора недостаточно для прохождения нестабильных слоев, есть возможность применения телескопической системы, состоящей из нескольких труб разного диаметра.
Строение артезианской скважины предусматривает открытый нижний конец обсадной трубы. Он обычно защищён системой фильтрации или металлической сеткой, обеспечивая её водонепроницаемость. Крайне важно в процессе организации скважины достичь полной герметичности между стенками обсадной колонны и грунтом, чтобы предотвратить проникновение загрязняющих элементов в скважину.
Дополнительно может быть сооружен бетонный приямок, а также можно возвести конструкцию для размещения насосного оборудования. Готовая насосная станция также может быть установлена для бесперебойной работы системы.
Выбор насоса
При выборе насоса для артезианских скважин основное внимание следует уделить следующим техническим характеристикам:
- Необходимый напор зависит от глубины скважины, а также от расстояния, на которое нужно поднимать воду. Чем больше длина водопровода и сложнее его конфигурация, тем выше должно быть гидравлическое сопротивление, что требует увеличения расчетного запаса.
- Производительность насоса должна соответствовать дебиту скважины. Важно помнить, что выкачивать воду быстрее, чем она поступает, нецелесообразно.
В качестве насосов обычно используются два типа высоконапорных установок:
- Погружные насосы. Они имеют узкий вытянутый корпус и могут быть сконструированы с несколькими секциями, последовательно нагнетающими воду и создающими высокое давление на выходе.
- Поверхностные насосы. Они размещаются на поверхности земли, и вся структура артезианской скважины оказывается ниже точки их установки. Им необходимо изначально вытянуть воздух из труб, что делает их самовсасывающими.
Выбор между погружной и поверхностной моделью в значительной степени зависит от глубины, на которую пробурено артезианская скважина в данной местности. Если она не превышает 100 метров, оба типа могут работать эффективно. Однако, если глубина достигает 200 метров и более, то предпочтение стоит отдать погружным насосам.
Виды скважин для питьевой воды
Существует два основных типа скважин для добычи питьевой воды: песчаная и артезианская. Не будем рассматривать абиссинские скважины, так как их обычно используют для полива участков, а суточного дебита недостаточно для полноценного водоснабжения дома.
Песчаная скважина
Песчаные водоносные горизонты обычно располагаются на глубине до 100 метров. Средняя глубина таких скважин в Московской области составляет 40 метров. Хороший дебит этого источника — 2-3 кубометра в час, что позволяет использовать его для круглогодического водоснабжения, хотя при экстремально низких или высоких температурах объём воды может снижаться. Также следует учитывать, что количество воды может уменьшиться, если соседи решили пробурить себе собственную песчаную скважину рядом.
Качество воды из песчаных источников достаточно высокое, однако оно может варьироваться из-за воздействия примесей из поверхностных водоносных слоёв.
Артезианская скважина
Артезианские скважины имеют более высокий дебит — до пяти кубометров воды в час. В Московской области артезианские источники могут располагаться на глубине в среднем 60 метров, однако в некоторых районах глубина бурения может достигать 150-170 метров, а в целом по России — до 250-300 метров.
Артезианские скважины идеально подходят для круглогодичной эксплуатации, особенно для больших семей. Они не подвержены сезонным заморозкам или нехватке воды в летнее время. Хотя вода находится на большой глубине и защищена от внешних факторов, она может содержать определённое количество минералов и железа в своём составе. В таких случаях целесообразно рассмотреть варианты установки систем очистки воды.
Как узнать глубину залегания водоносного слоя?
К сожалению, нельзя с полной точностью определить именно, на какой глубине находятся водоносные горизонты, однако есть несколько косвенных способов для этого:
Первый шаг — можно посмотреть, проведены ли уже буровые работы на соседних участках. Если водозаборы уже имеются поблизости, это даст представление о среднем уровне глубины водоносного слоя, однако стоит учитывать, что глубина может варьироваться и не всегда будет одинаковой.
- Запросить данные инженерно-геологических изысканий в соответствующих службах.
Информация может быть получена от местных властей или в документации на земельный участок, где иногда указываются глубины залегания подземных вод.
Эти данные доступны также в интернете — существуют карты с указанием глубины уже пробуренных скважин. Сравнив глубины, можно получить общую картину о водоносных горизонтах на вашем участке.
Кроме того, специалисты по бурению в этом регионе часто имеют информацию о глубине водоносных слоёв.
Как узнать глубину залегания артезианских вод
Глубина артезианской скважины в регионах Москвы и Подмосковья может сильно варьироваться, от 15 до более 200 метров. Для определения стоимости бурения артезианской скважины, рассчитываемой за каждый метр, владелец участка может:
- Разговориться с соседями, если они уже пробурили скважину на известняк.
- Искать карты глубины водоносных горизонтов в интернете или запрашивать информацию в библиотеках по геологическим изданиям.
- Направить запрос в водозаборные и геологоразведывательные службы, так как артезианские воды считаются общераспространённым полезным ископаемым, поэтому на гидрогеологических картах указана их глубина.
- Получить консультации от буровых компаний, работающих в этом районе; они всегда имеют в своём распоряжении данные о глубине водоносных слоёв, где они работали.
Собрав информацию о глубине залегания артезианских вод, можно рассчитать примерную стоимость бурения скважины.
В какое время года лучше бурить скважину на дачном участке
Основные буровые работы можно проводить в любое время года вне зависимости от температуры воздуха. Тем не менее, предпочтительно выполнять бурение в летние или тёплые месяцы, поскольку работа при температурах ниже нуля существенно усложняется. Выбор также следует делать в дни с минимальным количеством осадков, чтобы техника могла в свободном доступе и без помех добраться до участка. Кроме того, необходимо заранее определить ровный участок, так как расчет состава распределения бурения на склоне может привести к удорожанию работ.
Какие виды скважин существуют и что выбрать для частного участка
Для водоснабжения можно использовать песчано-гравийные и известняковые горизонты. Подобные скважины обычно бурятся на большие глубины с помощью специализированных установок, с погружным насосом для подъёма воды. Выбор наиболее подходящего типа скважины зависит от геологических условий в конкретной местности.
Так, в Подмосковье от юга до севера чаще всего бурятся известняковые или артезианские скважины. Однако в некоторых районах, таких как Дмитровский или Сергиево-Посадский, известняковые горизонты находятся на большой глубине (170-220 м), что делает бурение достаточно дорогостоящим, с ценой за метр работы около 3000 рублей. В этих регионах часто выбирают бурение песчаных скважин глубиной от 50 до 110 метров. Такие источники способны давать 1-1,5 кубометра воды за час, тогда как артезианская скважина может обеспечить объём в два-три раза больше.
Существует также тип скважин, называемых абиссинскими. Это неглубокие водозаборы, которые обычно бурят либо вручную, либо с помощью небольших установок. Они забирают воду из первого горизонта — верховодки, средней глубиной около 7-10 метров. По сути, абиссинские скважины предназначены для технических нужд.
