В. Сарафанников - Такая многоликая дрель. Сантехнические работы. Водоснабжение...(Сделай сам №1•2008)

Глубокие («артезианские») скважины (на известняк) (рис. 31) бурят до водоносного слоя, залегающего в известняке на глубинах 20-130 м.

Рис. 31. Схема установки скважинного насоса с автоматикой и графическим расчетом напора:

Нтр— требуемый напор насоса, м ; Нтр= Нгр+ HL+ Нф;

Нгр— гравитационная составляющая — геометрическая высота подъема воды, м ;

HL— сумма потерь напора на расчетном участке, м ;

Нф— свободный напор сантехнического прибора, принимаемый согласно таблице, м ; Нгр= Нду+ Нд+ На;

Нду— высота от наиболее низкого уровня воды в скважине до уровня земли, м ;

Нд— высота от уровня земли до верхней точки водоразбора, м ;

На— наименьший гарантированный порог срабатывания автоматики, принимается равным 30 м; Фактический максимальный напор насоса следует выбирать больше расчетной величины требуемого напора

Они отличаются не только своей глубиной и производительностью (до 100 м 3/час), но и сложностью бурения. Такие скважины бурят обычно большего диаметра (159–324 мм) и большей глубины, чем «скважины на песок». Этим обусловлено и большое количество обсадных колонн. Продолжительность работ увеличивается до 4-х и более дней в зависимости от породы и глубины скважины. Цена бурения скважин на известняк выше, срок службы этих скважин значительно дольше — 50 и более лет, так как фильтром в таких скважинах является сама порода (известняк) и заиливания не происходит.

Для бурения скважин используют специальные установки. В готовую скважину опускают чаще всего стальные обсадные толстостенные трубы, в них погружают глубинный (скважинный) насос диаметром 3–4 дюйма. От насоса выходит на поверхность и вводится в дом напорный трубопровод. Для исключения возможного промерзания оголовка и просачивания поверхностных вод в скважину ее окружают заглубляемой подземной камерой (защитным колодцем — кессоном). Дно камеры заливают бетоном или выполняют из стального листа не тоньше 5 мм. При этом колодец располагают на такой глубине, чтобы водопроводные трубы проходили ниже промерзшего грунта, а верхняя часть обсадной трубы выступала над дном как минимум на 0,5 м. Стальную обсадную трубу пропускают через манжету (резиновую, гидростеклоизольную), вставленную в отверстие в бетонном дне, или приваривают по окружности отверстия в стальном дне. Стенки камеры (имеющие форму прямоугольника или окружности) изготавливают из бетонных колец, кирпича или стального листа. В последнем случае нет необходимости в дополнительной гидроизоляции, поскольку лист просто приваривают к стальному дну.

Расположение скважины, разрабатываемой вручную, или шахтного колодца определяется залеганием подземных вод. А вот артезианскую скважину бурят в наиболее удобном месте. Ее располагают так, чтобы, во-первых, общая длина труб водопровода была минимальной, во-вторых, скважина не находилась на пересечении наиболее часто используемых маршрутов и, в-третьих, подземная камера при неровной поверхности участка не оказалась в низине (для исключения скапливания вокруг нее дождевой и талой воды). Работы по устройству скважины нужно начинать с получения исчерпывающей информации от специалистов о гидрогеологических условиях на данном участке. Гидрогеологи обычно отвечают: вопрос не в том, есть ли на участке вода, вода есть практически везде, вопрос, на какой она глубине.

Для водоснабжения загородного дома чаще всего используются наиболее распространенные источники воды, колодцы (глубина, как правило, не превышает 10–15 метров) и скважины (глубина исчисляется десятками метров). С этим связана конструкционная классификация насосов на поверхностные и погружные. Поверхностные размещаются: в доме или рядом с колодцем. Погружные (скважные) насосы на конце шланга опускаются в скважину или водоем. Поверхностные насосы обычно дешевле, но имеют существенные ограничения по глубине всасывания. Так, для подъема воды с глубины не более 8–9 метров используется простейший насос без всяких хитрых приспособлений, а для транспортировки воды с глубин порядка 20–30 м используется эжектор: специальное устройство, опускаемое в колодец на конце шланга. С ростом глубины производительность поверхностного насоса с эжектором падает, а потребляемая мощность и сложность конструкции растет. Как результат, в области глубин около 25 метров цены на поверхностные и скважные насосы практически уравниваются, а на глубинах свыше 30 метров выгода оказывается на стороне скважных систем.

Простые поверхностные самовсасывающие насосы могут брать воду из открытых водоемов, мелких колодцев и даже скважин. Однако, максимальная глубина, с которой возможна подача воды, ограничена величиной атмосферного давления и по законам физики для реальных насосов не может превышать 7–8 метров. Большинство насосов этого типа имеет производительность до 3–5 кубометров воды в час и может создавать напор до 45–60 метров водяного столба (4,5–6 бар). Если такой насос объединить в один агрегат с мембранным гидроаккумуляторным баком и реле давления, получится автоматическая станция водоснабжения. Но следует учитывать, что каждые 10 м горизонтального участка между домом и колодцем соответствуют 1 м глубины колодца. Поэтому, если, например, глубина, с которой требуется доставить воду, составляет 8,5 м, а расстояние от коттеджа до источника воды — около 30 м, обычный поверхностный насос в этом случае не подойдет.

Тогда следует использовать поверхностный насос эжекторного типа, который теоретически способен качать воду с глубины до 40 м (такая модель подойдет и для небольшой скважины). Эжектор представляет собой водоструйный насос или трубку Вентури, в которую направляется часть воды, поднимаемой самовсасывающим насосом. Большинство автоматических станций водоснабжения с эжектором могут стабильно работать при глубине до зеркала воды 18–20 метров.

Из глубокой скважины воду извлекают погружными насосами. Их можно легко опознать по характерной форме — изготовленные из нержавейки длинные и узкие цилиндры, способные пройти в отверстие скважины небольшого диаметра (3–5 дюйма) и подать воду с большой глубины. По конструкции они, как правило, многоступенчатые. Есть модели, которые могут устанавливаться на незначительной глубине и обеспечивать небольшие объемы воды. Другие способны создавать напор до нескольких сотен метров водяного столба и выдавать до нескольких десятков и даже сотен кубометров в час.