mosuireНа участке без централизованного водопровода стабильный источник влаги ценнее барреля нефти. Я бурю скважины с конца девяностых и наблюдаю, как правильно подобранная конструкция превращает дом в автономную экосистему. Скважина вытягивает подземный ресурс, сохраняет санитарную чистоту и предохраняет насос от кавитации. Для корректного выбора нужны знания геологии, геометрии и режима работы гильзы.
Скважина решает три задачи: водозабор, фильтрацию механических примесей и сохранение статики пород. Первая зависит от дебита пласта, вторая от конфигурации фильтровой колонны, третья от качества обсадных труб и цементной рубашки.
Канадские гидрогеологи вводят понятие «зона влияния» — радиус, в пределах которого уровень пьезометрической поверхности снижается во время работы насоса. Сокращение радиуса достигается индивидуальным проектированием, иначе соседние источники высыхают и приходится понижать расход.
Геология участка
Грунтовая вода залегает этажами. Первый водоносный горизонт — песчаный, на глубине 8-25 м. Обычно выбирают его для сезонного полива, хотя качество жидкости уступает артезианской. Ниже лежит известняковый карст с напорной системой, глубина 30-150 м, соль кальция придаёт воде «каменный» вкус, зато бактериальная безопасность выше. На участках со стопой ледниковых отложений встречается линзовидный галечник, питаемый талой влагой. Дебит там нестабилен, поэтому рассчитываю запас по коэффициенту водоотдачи kf = 0,5-0,7.
Перед бурением я анализирую керн и данные электротомографии. Песок средней крупности вымывается струёй, а валун с базальтовой жилой берёт алмазную коронку. При встрече с тектоническими разломами использую перехватывающие модули, иначе насос окажется зажат плитами.
Конструктивные типы
Конструкция подбирается по задаче и бюджету. Песчаная колонна — полимерная труба Ø125 мм с щелевым фильтром из ПВХ-патрона и нержавеющей сеткой 0,2 мм. Фильтровая часть опирается на 300 мм гравийную обсадку, образующую дренажный карман. Абиссинская игла — стальная перфорационная штанга Ø45-57 мм, погружается ударным методом, оборудуется обратным клапаном в башмаке, подходит для мягкого грунта. Артезианская скважина — стальная либо НПВХ колонна Ø133-159 мм с цементацией межтрубного пространства, гидростатическое давление боковых пластов не вжимает стенки.
Для защиты насоса ставлю адаптер с резьбовой втулкой, его задача — исключить мёртвый ход и каверны. Герметичный оголовок выдерживает снеговую корку и блокирует хлорные пары из кессона. В сладковатых водах применяю латунный ниппель, в агрессивных — пищевую нержавейку AISI 304.
Инженер часто сталкивается с феноменом биофольда — слизистого налёта железобактерий. Для его сдерживания ввожу аэрационную колонну и периодическую шаттлендацию (промывание импульсами воздуха со смесью ортофосфата). Термин «шаттлендация» встречается в немецких стандартах DIN 4924, у нас почти неизвестен.
Эксплуатация и обслуживание
Дебит падает, когда фильтр заиливается. Я вычисляю фактический коэффициент фильтрации по формуле Dupuit – Thiem, затем выбираю регенерацию: гидропескоструй либо химическое выщелачивание с трилон-Б. Для абиссинки подойдёт реактивная продувка компрессором 8 бар, песчаную колонну очищаю эрлифтом.
Энергия насоса переходит в тепло. Чтобы температура обмотки не поднималась свыше 35 °C, выставляю гидроаккумулятор на 25 % выше статического столба, тем самым снижаю число пусков. Импеданс мотора растёт экспоненциально при каждой кавитационной пузырьковой атаке, поэтому плавный пуск важнее, чем запас ватт.
Раз в год снимаю пробы. Инструментальный лабораторный паспорт содержит электропроводность, окисляемость перманганатом, индекс Ланжелье. При превышении марганца ввожу (Bi,Cu)-катализатор и пустотелое зерно ACT-1, которое адсорбирует коллоид без влияния на pH.
Скважина живёт десятилетиями при сохранении гидравлического баланса и очистки. Трубная колонна сечёт землю словно острый плуг, и подземная река подставляет ладони тем, кто умеет слушать шорох глубины.
