Корзина
Гидрогеологическое Заключение за 3 дня, 0% аванс, рассрочка>>>Узнать больше>>>
+7
800
707-35-37
+7
909
354-61-30
Обеспечиваем предприятиям законную добычу воды из скважин. "Под ключ" и с гарантией результата.
Наличие документов
Знак Наличие документов означает, что компания загрузила свидетельство о государственной регистрации для подтверждения своего юридического статуса компании или индивидуального предпринимателя.
Корзина
Артезианская вода – что мы знаем о ней?

Артезианская вода – что мы знаем о ней?

Артезианская вода – что мы знаем о ней?

Содержание статьи


1. Вода из артезианских скважин – что это?
2. Немного гидрогеологии
3. Артезианские скважины – из глубины веков
4. Конструкции и типы артезианских скважин
5. Достоинства скважин артезианского типа
6. Технология бурения
7. Регистрация скважин

 


Вода из артезианских скважин

Термин "артезианская вода" слышал каждый, так как культура потребления бутилированной воды распространена повсеместно. Покупая бутылку с питьевой или минерализованной лечебной столовой водой, на упаковке можно обнаружить информацию, что данная вода добыта из глубоких артезианских источников. В быту сложился стереотип, что артезианская вода – не только просто минеральная вода, а нечто особенное, весьма полезное для здоровья.
На рынке услуг есть множество организаций, предлагающих решение проблемы обеспечения загородных домов питьевой водой путем бурения артезианских скважин. Это замечательная возможность иметь независимый источник воды улучшенного качества, учитывая, что питьевые свойства воды из централизованного водопровода оставляют желать лучшего. Однако "артезианская скважина" – общий термин в геологии. В бурении под артезианской скважиной подразумевается скважина, пробуренная до известнячных водонасыщенных пород. Чтобы понять, что такое вода из артезианских источников, нужно совершить небольшой экскурс в теорию гидрогеологии.

Немного гидрогеологии

Артезианские воды по геологическому происхождению – очень древние (более 2,6 миллионов лет), залегают в дочетвертичных коренных континентальных породах. Пласт с артезианской водой чаще всего перекрыт сверху и снизу водонапорными слоями на значительной глубине под давлением. Химсостав артезианских вод различен и отражает палеогидрологические условия их возникновения.

Во многих местах планеты артезианские воды привязаны к неоднородным структурам – к разломам в коре Земли. На этом явлении и основано большинство геофизических способов поиска залежей воды.

Глубина артезианских пластов различна. В подземных бассейнах геологи отмечают 3 типичных зоны – область питания от поверхностных вод, напорную зону (на этот горизонт и осуществляют бурение) и участок разгрузки, где вода бьет на поверхности в виде природных родников. Во впадинах и долинах рек гидронапорный уровень высок и скважины фонтанируют. На возвышенностях артезианская вода не может достичь поверхности и ее требуется откачивать из скважины при помощи насосной техники.

Одновременно могут существовать несколько сообщающихся между собой артезианских горизонтов. Древние артезианские бассейны – это своеобразный "слоеный пирог" из водоупорных и водопроницаемых пластов. Если область питания горизонта велика, то идет интенсивный водообмен и вода пресная, годящаяся для питья. В крупных тектонических впадинах водообмен слабый, накапливаются соли, артезианская вода высокоминерализованная и может оказаться непригодной для бытовых и технических целей. Примером может являться Подмосковная палеозойская котловина (глубина от 34 метров), в которой девонские воды характеризуются высокой минерализацией сульфатного кальциевого-магниевого типа, а глубже 500 метров переходят в рассолы. Советскими учеными-гидрогеологами была разработана карта артезианских бассейнов нашей страны, схемы структур и разрезов водонасыщенных горизонтов, накоплен большой опыт разведочного бурения на воду.

Самый большой артезианский бассейн находится в России (Западно-Сибирский), второй по размеру – под Австралией. Большие залежи артезианской воды есть также в засушливых регионах – под песками Сахары и в Саудовской Аравии.

Артезианские скважины – из глубины веков


Первая скважина, вырытая вручную в монастыре французского городка Лилль (графство Фландрия), датируется 1126 годом. В последующем распространение артезианских колодцев перешло в соседнее графство Артуа, откуда и произошло их название.

В XIX веке индустриализация, развитие промышленности и рост городов поставили вопрос водопотребления ребром. Старая колодезная система водоснабжения уже не могла удовлетворять увеличивающиеся запросы в пресной воде, а неблагоприятная санитарная обстановка в городах способствовала загрязнению поверхностных водных источников.


Бурное развитие строительства скважин на исходе XIX столетия решило проблему водоснабжения населения и развивающегося производства, особенно на равнинных площадях.

Современные системы водозабора базируются на ресурсах артезианских бассейнов, поэтому этот стратегический сырьевой источник контролируется на государственном уровне.


Конструкции и типы артезианских скважин

Конструкция этих скважин, как и вообще водяных скважин, разнообразна и зависит от множества факторов: гидрогеологии местности, метода бурения, особенностей эксплуатации и санитарных условий водоохранных зон. В современной теории бурения не существует обособленного вида "артезианских" скважин. Требования ко всем водяным скважинам идентичны.

Типовой состав артезианской скважины в простых геологических условиях включает: эксплуатационную колонну, кондуктор (направляющую колонну для труднопроходимых верхних слоев), затрубную цементацию и техническое оборудование устья скважины. В нижней зоне эксплуатационной колонны (на забое) делают отверстия для поступления жидкости из водоносного уровня (водоприемная часть). Там же монтируется глухая труба для накопления отработанного шлама в скважине – фильтровый отстойник. Он нужен для предотвращения заиливания водяной скважины. Затрубная цементация предназначена для разделения и герметизации нескольких водоносных пластов.

Когда напор добываемой воды невелик, в артезианскую скважину спускают погружной электронасос на штангах

Глубина горизонтов бурения (30 - 1000 метров) определяет необходимость установки промежуточных колонн. Размеры и количество колонн обосновываются расчетами. Используют их и при проходке в тяжелых условиях, когда на пути бурильного инструмента попадаются большие камни. В этом случае конструкция скважины называется телескопической, так как изготавливается набором колонн, постепенно сужающихся по диаметру к скважинному забою.

При бурении в неустойчивых пластах (пески, гравий, галька) на забое скважины монтируют фильтры различного типа, сальник для их уплотнения, фильтровую колонну, пакер. В рыхлых породах с устойчивой кровлей водонасыщенного горизонта (мел, известняк, песчаник, а также гранит) фильтры можно не ставить.

В околоскважинной зоне также могут устанавливаться фильтры для очистки минерализованной воды и гидроаккумуляторы-накопители. Устье скважины нужно поднимать выше уровня поверхности на 0,6-0,8 м и производить его надежную гидроизоляцию. Основной элемент устья – это опорный фланец, приваренный к обсадной колонне. Помимо этого, оголовок скважины может оснащаться манометрами, уровнемерами, запорной арматурой.

Достоинства скважин артезианского типа

Артезианские скважины имеют много преимуществ:
Поскольку водоносные слои лежат глубоко под поверхностью земли, то химико-бактериологический состав воды постоянен (при правильной обсадке и цементации трубных колонн скважины).
Большая водоотдача.
Низкая скорость истощения артезианских вод.
Долговечность.
Компактность конструкции на участке.
К недостаткам относятся: дороговизна строительства, необходимость применения спецоборудования и инструмента при сооружении и чистке скважины, обеспечение подъездных дорог для техники, относительно высокая трудоемкость и стоимость ремонтных работ, необходимость очистки воды из высокоминерализованных слоев, строгие санитарные правила, а также госрегистрация скважины.

Техника бурения артезианских скважин, соблюдение зон санитарно-эпидемиологической охраны

Бурение артезианских скважин сейчас производится двумя основными способами – роторным (вращательным) и ударно-канатным. Процесс бурения условно подразделяют на следующие операции: разрушение подземных пород, их вынос на поверхность, укрепление стенок обсадными трубными колоннами, изоляция водоносных пластов, вскрытие пласта (освоение), промывка, спуск погружного насоса, обвязка устья и трубопроводов, пуск в эксплуатацию.

Перед началом бурильных работ важно провести гидрогеологическое изучение участка согласно имеющихся данных – карт и разведочного бурения в районе. Это поможет определить глубину залегания артезианских пластов, специфические условия проходки пород и конструкцию скважины.

Применяется разнообразная буровая техника для строительства артезианских скважин – от промышленных установок на шасси тяжелой техники (Урал, КАМАЗ) до переносных малогабаритных установок. Малогабаритные установки находят применение только для неглубокого бурения в породах невысокой прочности.

Ударно-канатное бурение известно давно, но теперь оно почти вытеснено более производительным вращательным способом. Сущность этого метода заключается в забивании куска трубы с режущей кромкой. Грунт внутри трубы удерживается силами поверхностного трения и, при заполнении инструмента, он удаляется из ствола скважины наружу. У "устаревшего" ударно-канатного бурения есть одно веское преимущество – при внедрении в землю постоянно ведется отбор проб, показывающий геологическое строение грунта. Вращательное бурение с забором образцов пород специальными долотами тоже возможно, но такой способ дороже.

При строительстве скважин с фильтром у забоя нужно учитывать, что при засорении его в будущем придется поднимать целиком всю колонну. Поэтому фильтр подбирают тщательно, по фактической гранулометрии пород на забое.

Надежная изоляция водоносных слоев производится путем наибольшего продавливания колонн в породу. Особенно важно это для песчаных пластов и плывунов. Песок, попадая в пространство между колоннами, прочно заклинивает их.

"Мелкие" скважины (до 30 метров) вне населенных пунктов можно укреплять однорядной обсадной колонной, остальные крепятся двумя колоннами и более. Кондуктор (первая колонна) заглубляется в поверхностный глинистый слой, изолируя верховодку. Пустоты между колоннами цементируются. Неверная гидроизоляция скважины артезианского типа может привести к постоянному загрязнению стоками из вышележащих слоев.

После поведения буровых работ скважину промывают, откачивают буровой шлам, прочищают забившиеся поры в водоносной породе. В конце откачивания вода должна стать чистой. Время откачки для скважин разное, в среднем длится сутки. Затем делают пробу воды и сдают ее в лабораторию на химико-бактериологический анализ для оценки пригодности в хозяйственных и бытовых целях.

По завершении строительства скважины буровая фирма должна оформить паспорт, в нем будут описаны технические данные источника воды и рекомендации для установки насоса. Также предоставляется акт выполненных работ.

Согласно СНиПам, около артезианских скважин регламентируется несколько водоохранных зон:

Зона строгого режима (1 пояс): для хорошо защищенных водоносных пластов со сплошной водоупорной кровлей, расстояние от загрязняющего объекта до скважины – не меньше 30 метров; для неудовлетворительно защищенных – более 50 метров. Эту зону нужно оградить забором или плотно посаженным кустарником. В отдельно взятых случаях, для одиночных скважин, находящихся в тех местах, где загрязнение исключено, разрешается уменьшать санитарный пояс до 10 метров. В таком поясе нельзя заниматься строительством, запрещено проживание людей, обустройство пастбищ, использование химических веществ и удобрений.
Второй пояс зоны ограничений учитывает возможность бактериального загрязнения – время миграции веществ от источника возможного заражения до артезианской скважины должно быть не менее 100 дней.
Третий пояс ограничений регламентирует размещение таких загрязняющих объектов, как предприятия с токсичными стоками, техническими реагентами, производственными бассейнами. Время движения вредных веществ к артезианскому источнику – не менее 25 лет. Для достаточно глубоких артезианских скважин, надежно перекрытых слабопроницаемыми пластами, третий пояс не учитывают.

Расстояние до конкретных загрязняющих объектов зависит от рельефа и иных факторов.

Как можно заметить, к артезианским скважинам предъявляются довольно жесткие санитарные правила, которые на практике часто бывает сложно соблюсти. Артезианские бассейны – это стратегически важный ресурс, поэтому их использование подлежит государственному контролю.

Нужна ли регистрация артезианских скважин?

Согласно современного законодательства, использование водяных скважин регламентируется ФЗ "О недрах". Государственная охрана подземных недр подразумевает выдачу лицензии для пользования артезианской скважиной.

Исключение составляют водяные скважины, пробуренные выше горизонта, от которого идет забор воды для централизованного водопотребления. По факту такие скважины существуют только на "верховодку", артезианские же горизонты как раз эксплуатируются в муниципальном водоснабжении.

Поэтому практически все артезианские скважины подлежат лицензированию. Нарушение закона "О недрах" приведет к наложению штрафа на владельца земельного участка (до 5000 рублей на физических лиц). Также согласно этому закону с 2016 года все скважины должны обязательно оснащаться водяными расходомерами.

Наличие "старых", нелицензированных скважин не освобождает от необходимости официального оформления объекта водопотребления. Если артезианская скважина не удовлетворят санитарным или техническим требованиям, она подлежит консервации.

Процесс получения лицензии долог и сложен. Начинается он с проектных изысканий на скважину, экспертизы проекта, гидрогеоэкологических исследований, подсчета запаса воды в пласте, расчета объема потребления жидкости. В зависимости от необходимого объема воды требуется согласование отчетов и исследований в органах местной исполнительной власти или центральных государственных учреждениях. Питьевые источники должны также иметь санитарно-эпидемиологическое заключение, получаемое в органах Роспотребнадзора.

Поскольку такие изыскания предполагают наличие специальных знаний и опыта, самостоятельно лицензировать артезианскую скважину тяжело. Как правило, организации, проводящие бурение скважин на воду, уже имеют наработки в области лицензирования и занимаются оформлением лицензии вместе с остальными необходимыми техническими документами.

Предыдущие статьи
social-icon