Колодец или скважина — сравниваем, что и когда лучше, конструкции, стоимость

Для автономного водоснабжения загородных коттеджей и дач основными ресурсами питьевой воды являются колодезные и скважинные источники. При организации индивидуального водоснабжения своего дома каждому собственнику приходится решать вопрос выбора — колодец или скважина, что из них лучше.

Чтобы принять верное решение, необходимо рассмотреть все особенности эксплуатации скважинных и колодезных источников в загородном коттедже и на даче, после чего провести их сравнительный анализ. Стоит отметить, что важную роль в вопросе выбора играют финансовые расходы, исходя из которых определяют подходящий тип водного источника и его параметры.

Рис. 1 Глубины залегания колодцев и скважин

Конструктивные особенности колодцев

Колодцы являются традиционными источниками питьевой воды в сельской местности, рассчитанными на ее забор вручную ведрами при помощи механических приспособлений. Они представляют собой шахту в земле цилиндрической формы произвольного диаметра, который обычно не опускается ниже 0,5 м.

Колодцы выкапывают до первого водоносного слоя от поверхности земли, поэтому их стандартная глубина 5 — 10 м. На практике возникают ситуации, когда колодезные шахты приходится прокапывать на значительно большую глубину, пределом является расстояние в 30 — 35 м.

Традиционный материал изготовления стенок колодцев — бетонные кольца диаметром 1 метр (он может быть больше или меньше в ту или иную сторону). С появлением современных полимерных упрочненных металлическими кольцами гофрированных труб, выдерживающих значительные нагрузки, появилась возможность устраивать шахты колодцев значительной глубины из пластиковых трубопроводов. Основным материалом их изготовления является полиэтилен низкого давления ПНД, оболочка состоит из двух слоев.

Рис. 2 Разновидности стенок колодезных источников

Конструкция скважин

Основное отличие скважин от колодцев — узкая шахта, рассчитанная на водозабор только погружными электронасосами и насосными станциями. В зависимости от глубины залегания источника различают следующие виды скважин:

Абиссинские. Это скважины неглубокого залегания, предназначенные для водозабора из поверхностных водоносных слоев по аналогии с колодцами. Средняя глубина абиссинских скважин составляет 10 и может доходить до 30 м.

Десятки лет назад бытовые абиссинские скважины бурили методом физического пробивания слоев земли иглами — металлическими штырями с копьеобразными заостренными наконечниками. В настоящее время использует технологию гидробурения, направляя воду под давлением по полому трубопроводу в область копья. Благодаря гидравлическому методу скорость бурения абиссинки даже вручную занимает по времени несколько часов.

В качестве обсадной колонны в абиссинке используют ПНД (полиэтилен низкого давления) трубопровод, который непосредственно подключают к поверхностной насосной станции. Из-за невысокой глубины залегания дебит (объем поступающей воды) абиссинок невелик и они не подходят для непосредственно водоснабжения дома с семьей из нескольких человек.

Рис. 3 Варианты монтажа погружного скважинного электронасоса через оголовок в кессонном колодце и адаптер

Песчаные. Песчаные скважины рассчитаны на водозабор с глубин примерно от 30 до 70 м из второго или последующих водоносных бассейнов от поверхности земли. Для их устройства используют обсадные колонны из полимерных труб НПВХ (непластифицированный поливинилхлорид), соединяемых между собой посредством резьбы. Дебит скважин на песке позволяет обеспечивать водой семью из 3 — 5 человек непосредственно из скважинного источника без использования дополнительных накопительных емкостей. К недостаткам скважин на песке относят относительно невысокий срок службы, часто загрязненную воду с частицами песка и глины, которая нуждается в механической фильтрации.

Для водозабора из скважин на песке используют в основном погружные электронасосы центробежного, винтового или вихревого принципа действия.

Артезианские. Артезианские скважины позволяют получать воду на участке из водоносных бассейнов, расположенных на глубинах 100 — 200 м. Для их обустройства использует обсадные колонны из стальных и полимерных труб. На больших глубинах, чтобы избежать деформации скважинной колонны из-за давления пластов земли на трубную оболочку, используют двойную обсадку, вставляя пластиковый НПВХ трубопровод в наружный стальной.

Артезианские источники имеет наилучший дебит, с их помощью можно обеспечивать питьевой водой не только один, но и несколько домов при наличии достаточно мощного погружного электронасоса.

Хотя артезианская вода кристально чиста и не содержит примесей песка и глины, у нее имеется один существенный недостаток, выражающийся в ее высокой минерализации. Поэтому вода из артезианских источников чаще других требует применения фильтров обезжелезивания и умягчения для отсеивания оксидов металлов, фильтрации сероводорода.

Рис. 4 Схемы водозабора из колодца поверхностной насосной станцией и глубинным насосом

Колодец или скважина плюсы и минусы

Чтобы определить, что для дома лучше, колодец или скважина, резонно провести их сравнительный анализ с рассмотрением достоинств и недостатков каждого из источников. При этом следует рассматривать их самые значимые технические и эксплуатационные параметры, которые являются определяющими при выборе того или иного водозаборного объекта.

Объем водозабора

Количество воды, которую можно получать из подземного источника, напрямую связано с глубиной его залегания. Дело в том, что пласты земли оказывают давление на водоносные бассейны, и чем ниже последние расположены, тем большее физическое усилие на них действует. Поэтому дебит колодцев и абиссинок мал и в среднем не превышает 0,5 м3/час.

Стоит отметить, что у абиссинских скважин дебит может быть и намного выше указанных значений. Дело в том, что через изолированный от контакта с внешней средой напорный трубопровод абиссинки, подключенный к поверхностному электронасосу, вода втягивается не столько от непосредственного напора водного пласта, сколь за счет механической энергии вращающегося центробежного рабочего колеса. То есть достаточно мощная насосная станция может обеспечить более высокий дебит абиссинки.

Скважины на песке вполне подойдут для удовлетворения нужд в хозяйственно-питьевой воде семьи из 3 — 5 человек, обеспечивая водопотребление в объеме 1,5 — 3м3/час.

И наконец артезианские источники имеют дебит от 5 м3/час и способны удовлетворить потребности в хозяйственной и питьевой воде нескольких домов или даже улицы.

Рис. 5 Конструкция скважины и колодца, состав грунта

Качество воды

При выборе того или иного источника водоснабжения для питьевых нужд качество получаемой воды является определяющим — без ее уровня, соответствующего санитарным нормам, становится физически невозможным проживание в доме. Если рассматривать совместно разные типы источников, то колодец или скважина на песок могут иметь существенные различия в качестве воды. Основным критерием качественных характеристик служит глубина расположения водного бассейна и соответственно показатели воды имеют следующую взаимосвязь с видом источников:

Колодцы. В зависимости от глубины залегания, колодец может собирать грунтовые или с первого водоносного слоя воды. Вода из первого водоносного пласта, которая накапливается в колодезном источнике, если он прокопан ниже уровня грунтовых вод (абиссинский колодец), имеет высокое качество. В ней отсутствуют вредные биологические примеси и соли металлов в количестве, превышающем нормативы.

Читайте также:  Схема водоснабжения частного дома от скважины с гидроаккумулятором

В малозаселенной сельской местности вода может быть достаточно чистой при сборе в колодце грунтовых вод. Что касается плотной застройки в пригородах, там имеется слишком много источников загрязнений, которые с поверхностными водами проникают в водоносный бассейн и ухудшают качество воды. А если в месте нахождении источника при плотной застройке отсутствует централизованная канализационная магистраль, высока вероятность бактериального заражения первого водного пласта из окружающих септиков и дренажных колодцев, что приводит к резкому ухудшению качества колодезной воды.

Таким образом, высокое качество воды в колодце может быть лишь в пригороде с централизованной канализацией, в малозаселенной сельской местности или на удаленных друг от друга дачных участках с периодическим проживанием людей.

Рис. 6 Схема типовой бытовой установки комплексной очистки артезианской воды

Применение колодцев или абиссинских скважин в районах плотной пригородной застройки, особенно без централизованной канализации, небезопасно с точки зрения высокой вероятности загрязнения воды органическими отходами, продуктами нефтепереработки, различными типами химических удобрений и бактериями.

Скважины на песке. Глубина песчаных скважин в несколько десятков метров не позволяет проникать в водный бассейн поверхностным загрязненным водам, которые очищаются естественным путем, проходя через толщу грунта. В то же время вода из песчаных скважин не обладает высокой минерализацией и вполне пригодна для питья после механической очистки от примесей песка и глины.

Артезианские источники. Вода из артезианских скважин кристально чиста, но в большинстве случаев при высоких глубинах залегания источника имеет в своем составе чрезмерное содержание солей металлов (иногда сероводорода), в первую очередь железа и в меньших процентах марганца, калия, магния. Для ее очистки используют дорогостоящие установки обезжелезивания и умягчения воды, состоящие из ряда резервуаров, компрессорного оборудования, автоматических блоков управления на оголовках колонн.

Рис. 7 Оборудование для автономного водоснабжения из глубинной скважины

Возможность непрерывного водоснабжения

Следует сразу сказать, что основное назначение скважин — организация автономного водоснабжения (с гидроаккумулятором) для частного дома или дачи.

Для этого в пробуренную скважину помещают обсадную колонну, погружают в нее глубинный электронасос или рукав насосной станции, и подают по подземному трубопроводу воду в дом. Для управления работой электронасоса используют автоматику (реле давления), которое включает агрегат при водопотреблении, и прекращает подачу на него энергии по завершении пользования водой.

При использовании колодцев или неглубоких абиссинок невозможно непосредственное водоснабжение дома с числом проживающих более одного человека — из-за их низкого дебита вода в течение короткого времени будет выкачана из водного бассейна и водоснабжение прекратится.

Выходом из положения в этих случаях послужит применение накопительной емкости, расположенной на верхнем этаже дома. Маломощный электронасос может сможет постепенно закачивать в емкость воду из колодца или скважины, а после ее наполнения поплавковый выключатель прекратит работу агрегата, прервав цепь его питания. При значительном водопотреблении емкость в короткое время отдаст свои накопленные водные ресурсы, после чего сможет снова медленно заполняться погружным или поверхностным электронасосом.

Стоит отметить, что два варианта водоснабжения (с гидроаккумулятором и накопительным баком) по общей совокупности достоинств и недостатков приблизительно равны.

Рис. 8 Схемы водоснабжения из колодца (скважины) с накопительной емкостью

Функциональность

Определяя, что лучше для частного дома, скважина или колодец, не помешает учитывать следующие на первый взгляд малозначительные факторы:

Возможность автономной работы. При отсутствии электроэнергии на дачном участке или в загородном коттедже, электронасосы останавливаются и водоснабжение прекращается. Если вода собирается в накопительный резервуар, то водными ресурсами можно пользоваться еще определенное время. Даже при отсутствии в доме накопительной емкости, всегда можно поднять воду из колодца при помощи ведра и веревки (цепи с воротом).

Стоит отметить, что при современном уровне развития техники отсутствие электроэнергии не является критичным — можно воспользоваться заранее приобретенным бензиновым генератором, который будет вырабатывать необходимое для работы электронасосов электричество.

Защита от вандалов. Устройство скважины подразумевает постоянный водозабор от погружного насоса или насосной станции, которые нередко размещают в кессонной яме. При длительном отсутствии хозяев демонтаж оборудования занимает довольно длительный временной интервал, сопряженный с отсоединением напорного трубопровода, извлечением погружного электронасоса из шахты, демонтажем насосной станции.

При использовании колодца с электронасосами процедура демонтажа занимает более короткий временной интервал, так как насосная станция нередко располагается в доме, а из-за небольшой глубины в колодцах редко используют дорогие массивные погружные электронасосы.

Стоит указать на основное отличие колодцев от скважин по функциональному назначению: колодезные источники используют при временном или сезоном проживания жильцов в доме (актуально для дач), то время как скважины с дорогостоящим насосным оборудованием рассчитаны на постоянное нахождение хозяев в коттедже.

Можно отметить, что при отказе от применения кессонных колодцев с водозабором из скважины при помощи специального адаптера, вся система скважинного водоснабжения может быть спрятана под землей на довольно значительной глубине и обнаружить ее без специальных меток проблематично не только вандалам, но и самим хозяевам.

Рис. 9 Скважинные источники и водозаборное оборудование в доме

Выбор места. Некоторые собственники решают проблемы с защитой от вандалов, утепления скважинного источника в зимнее время, предохранения насосного оборудования от атмосферного влияния окружающей среды радикальным методом. Они размещают скважину непосредственно в цокольном этаже дома, получая сразу ряд перечисленных выше преимуществ. Понятно, что помещать колодец в доме не столь эффективно и в большинстве случаев бесполезно.

Стоит отметить, что размещать любого вида скважины на территории жилого дома запрещено санитарными нормами и правилами, но если это произошло, сама скважина должна быть типа абиссинки неглубокого залегания с водозабором поверхностной насосной станцией.

Применение больших глубин и погружных насосов сделает невозможным извлечение электронасоса вместе с напорным рукавом для обслуживания и ремонта в силу ограниченности свободного пространства в помещении.

Возможность использования вибронасоса. Погружные вибрационные электронасосы (помпы) пользуются высокой популярностью у населения из-за низкой стоимости, простоты конструктивного исполнения, неприхотливости в работе. Их не рекомендуют применять в скважинных источниках из-за большой вероятности заиливания, в то время как на колодцы они не оказывают столь негативного влияния.

Дешевый погружной насос средней стоимостью около 15 у. е. можно использовать как для наполнения водой накопительного резервуара в доме или емкостей на поверхности, как и непосредственно для полива огорода и иных хозяйственных нужд.

Рис. 10 Прокачка скважин

Колодец или скважина — удобство и частота обслуживания

Основная неприятность, которая может произойти с любым источником водоснабжения — это заиливание в виде осевших плотным слоем на дно песчаных и глинистых фракций в процессе эксплуатации или при долговременном отсутствии водозабора.

Читайте также:  Расстояние между креплениями полипропиленовых труб — таблица по диаметрам

Заиливанию подвержены колодцы, абиссинские и скважины на песке, процедура борьбы с этим явлением — разрушение пробки и извлечение ее мелких частиц на поверхность.

Если имеют дело с колодцами, процедура их очистки обычно не вызывает трудностей — плотное дно можно разрушить механическим способом и извлечь ил на поверхность ведрами. Для этого пользователю или наемному работнику придется спускаться в колодец, разрушать отложения лопатой и поднимать их ведрами по веревке. При наличии финансовых средств и отсутствии свободного времени можно вызвать специальную машину — илосос, которая под высоким давлением воды разрушит илистые отложения и откачает грязь при помощи напорного рукава.

Со скважинными источниками дело обстоит намного сложнее из-за узкой шахты, ее большой глубины залегания и невозможности эффективного механического разрушения отложений. Тем не менее скважины на песке также удается прокачивать, используя различного вида желонки, вспомогательные электронасосы, обратную подачу воды в шахту под давлением и прочие способы.

Обычно колодцы требуют ежегодного обслуживания для очистки донного гравийного фильтра от ила и проведения каждые 5 лет капитальных работ по очистке дна и колодезных стенок. Стоимость каждой очистной процедуры, если не выполнять ее своими руками, обойдется потребителю в 6000 — 7000 руб.

Скважину на песке эффективнее очищать обратной подачей воды в ствол под давлением (точнее чередовать выталкивание и всасывание), при этом все отложения, забивающие фильтр снаружи, выбрасываются обратно в водный бассейн. Процедура технически сложна и может быть реализована специализированными фирмами, она проводится с периодичностью раз в 3 — 5 лет (зависит от размера фракций грунта) и по стоимости может доходить до 20000 руб. (зависит от глубины источника).

Рис. 11 Очистка колодцев вручную

Эксплуатационный срок

Стоит отметить, что долговечность является важным критерием колодцев и скважин на песке и для артезианских источников не столь существенна — их шахта упирается в жесткое известковое дно с отсутствием мелких частиц глины, песка и не подвержена заиливанию.

Минимальный срок службы артезианских скважин достигает 50 лет и теоретически может быть сколь угодно долгим (ограничивается долговечностью труб обсадной колонны).

Что касается колодцев и скважин на песке, то их долговечность имеет прямую взаимозависимость с качеством грунта — при слишком мелких песчаных фракциях скважина может выйти из строя в течение нескольких лет. Обычно срок службы песчаных скважинных источников лежит в пределах от 5 до 15 лет.

Аналогичный эксплуатационный срок со скважинами на песке имеют и колодцы, но в отличие от первых их всегда можно эффективно прочистить, поменять фильтрующую гравийную засыпку и даже углубить при необходимости. То есть практически любой колодец при наличии воды можно восстановить до работоспособного состояния и, следовательно, срок его службы может быть сколь угодно большим.

Стоит отметить, что неглубокие источники водозабора намного сильнее подвержены сезонному падению водного уровня, чем глубинные скважины, и в засушливое лето хозяева дома в любой момент могут остаться без воды

Рис. 12 Прайс-листы на услуги по монтажу колодцев и скважин

Стоимость колодезного и скважинного водоснабжения

Нельзя напрямую сравнивать расходы по обустройству колодцев и скважин — понятно, что достать воду с глубины в 100 и более метров сложнее и дороже, чем извлечь ее из 10-метрового колодца.

Если сравнивать стоимость монтажа того же 10-метрового колодца из бетонных колец и пробуривание такой же глубины абиссинской скважины с обсадной колонной из водопроводной ПНД трубы диаметром 32 или 40 мм, то цена последней будет на порядок ниже и отнимет намного меньше времени. Абиссинскую скважину методом ручного гидробурения можно пройти в течение нескольких часов за сумму в 100 у. е., то время как колодец вручную придется прокапывать несколько дней, а с учетом стоимости закупки и транспортировки материалов, проведения работ, процедура монтажа колодца будет стоить минимум в 5 раз больше.

Если рассматривать глубинные скважины, то их монтажом занимаются специализированные фирмы, устанавливающие свои расценки на 1 погонный метр проходки. Если на объекте будет сооружаться кессонной колодец (почитайте про пластиковые кессонные колодцы, они стоят дешевле аналогов из других материалов), собственник понесет еще немалые дополнительные расходы. То есть устройство любой глубинной скважины обойдется намного дороже монтажа колодца.

Рис. 13 Шнековое и гидравлическое бурение абиссинской скважины

Колодец или скважина что лучше

Итак, выше было рассмотрено, чем отличается колодец от скважины и проведен их сравнительный анализ. В итоге можно сделать следующие выводы:

Скважины являются единственным источником водоснабжения при заборе воды с глубин от 30 м. При этом качество глубинной скважинной воды намного выше колодезной (если сравнивать с густозаселенными районами).

По себестоимости скважина дешевле колодца, то есть решение обустраивать колодец из бетонных колец для водозабора при помощи электронасосов является экономически невыгодным. Проще пробурить недорогую абиссинскую скважину и извлекать из нее воду на поверхность при помощи насосной станции.

Как отмечалось выше, расположенный на участке колодец по всем параметрам проигрывает скважине: он более дорог при монтаже, в нем не слишком чистая вода из-за проникновения поверхностных загрязненных осадков, у него меньше дебит. Поэтому для организации постоянного автономного водоснабжения в подавляющем большинстве используют скважинные источники.

Колодец может быть выгоден лишь на дачах при сезонном проживании хозяев. В этом случае они могут привезти с собой вибрационной электронасос, погрузить его в колодец и накачать из него воду для питья, полива приусадебного участка и хозяйственно-бытовых нужд.

Стоит отметить, что и в этом случае более дешевой альтернативой колодцу для дачи станет неглубокая абиссинская скважина с обсадной колонной из резьбовых НПВХ труб, в которую можно опускать вибрационный насос.

Ее единственный недостаток — более затрудненная процедура прочистки в случае заиливания, в то время как в неглубокий колодец можно опуститься самому и поднять на поверхность с дна при помощи ведра все илистые отложения (или просто откачать воду вибрационным электронасосом в течение длительного времени).

Рис. 14 Этапы монтажа колодца

Анализируя и сравнивая колодец или скважина можно прийти к выводу, что колодезные источники является морально устаревшими и не отвечающими требованиям по обеспечению автономного водоснабжения загородных домов или дач. Современные технологии скважинного бурения эффективнее и дешевле рытья колодцев, позволяют получать воду из скважин более высокого качества и значительных объемов.