Различают два вида скважин – на песок и известняк. Скважины на песок
бурятся до первого водоносного горизонта
и, как правило, имеют глубину до
30 метров. Скважины на известняк, обычно,
более глубокие (свыше 30 м). Например, в Ленинградской области скважины на
известняк имеют глубину 80-100 м, а то и глубже. Такие скважины называют
артезианскими и бурятся они на водоносный горизонт (представляющий собой
известковый пласт), расположенный между двумя водоупорными слоями. Легко
понять, что различие в составе водоносного слоя (песок или известняк) и глубины
его залегания обуславливают совершенно разную физику процесса наполнения
скважины водой.
Как в скважину на песок
поступает вода
На часть трубы скважины, которая находится в водоносном слое (она
выполняется с перфорацией) в обязательном порядке надевается сетчатый фильтр
(обычно длиной 2-2,5м). В противном случае в скважину вместе с водой будет
поступать песок (скважина «песочит») и она быстро заилиться. Кроме того,
профессиональные буровики обязательно в процессе бурения засыпают зону, где
находится фильтр, крупным щебнем или гравием, которые играют роль внешнего
фильтра.
А теперь о физике процесса. Вода, которая находится в песке,
начинает поступать в скважину, проходя через сетчатый фильтр. Притом перепад
давление между внутренней полостью скважины и наружным подземным горизонтом
составляет 0,3-0,5 атм. Так что вода тащит за собой частицы песка. Часть из
них, наиболее мелкие, проходят через фильтр и попадают в скважину. Оттуда или
насосом поднимаются на поверхность вместе с водой, или оседают на дно скважину.
Более крупные застревают в фильтре. Следующие частицы уже заклиниваются между
двумя соседними частицами в фильтре. И так далее. Постепенно вокруг фильтра
образуется своеобразная конструкция, похожая на диск, с уменьшающейся к краю
толщиной (в разрезе это напоминает конус). В этот диск включаются и щебень (гравий).
Рост этого диска прекращается на том расстоянии, на котором поток воды уже не
может сдвинуть с места частицу песка. Вся эта конструкция (или конус
фильтрации) пронизана множеством пор, по которым вода поступает к фильтру.
Естественно, конус фильтрации не является статически устойчивым. Постепенно
частицы все больше и больше закрывают поры и все больше песчаных частиц попадают
внутрь скважины, оседают на дно и там начинает расти песчаная пробка. Скважина
заиливается, и ее дебит начинает падать. При правильно подобранной
производительности насоса и регулярном пользовании скважиной она заиливается
максимум лет за 15. Но обычно за 7-8
лет. При неправильно подобранных параметрах насоса, ошибках в создании скважины
она может заилиться и за 1 год. После этого ее необходимо чистить (о методах
чистки скважины см. статью «Как
восстановить работоспособность скважины»).
Как в скважину на известняк
поступает на воду
В известняковом водоносном слое вода находится при значительном
давлении. Настолько значительном, что при вскрытии горизонта, она может
самоизливаться из скважины! И это при глубине 100м! То есть давление воды в
водоносном горизонте может превышать 10 атм. Там она находится в крепкой
трещиноватой породе – известняке. Поэтому в фильтре такая скважина не
нуждается. И, естественно, она не заиливается. Артезианская скважина на
известняк при регулярном водозаборе и правильно подобранном скважинном насосе
может эксплуатироваться до 50 лет без ремонта.
Кроме того, скважины на известняк имеют значительно больший дебит,
по сравнению с песчаными (обычно около 5 м3/ч) и могут стать основой
водоснабжения целого поселка. И качество воды в них, как правило, выше, чем в скважинах
на песок, в которых она загрязняется почвенными грязными водами.
