Добываем воду на даче

Какие источники под землей

В больших городах воду в дома и квартиры подают не из подземных источников, а из водохранилищ. Жидкость проходит несколько ступеней очистки, которые часто бывают небезопасными. Именно поэтому периодически воду хлорируют. Но совсем другое дело питаться из источников, которые залегают глубоко под землей. Грунт не является однородным, если посмотреть на него в срезе, то можно заметить различные пласты, которые наслаиваются один на другой. В этих слоях присутствуют и водяные прослойки, их называют водоупорами, т. к. они находятся в зажатом состоянии. В некоторых случаях верхним слоем над водоупором может быть песок или другой рыхлый грунт. При этом происходит перетекание части воды в этот слой, который называется водоносным горизонтом. Вода дополнительно фильтруется и может быть использована. Как правило, такие горизонты находятся на небольшой глубине, поэтому над ними можно соорудить колодец или небольшую скважину.

Верховодка

Колодцы и небольшие скважины часто берут свою воду из верховодки. Такие пласты залегают на небольшой глубине. Чаще всего она не превышает восьми метров, а в некоторых случаях может доходить и до двух. Обычно это небольшие по площади горизонты, которые есть не в каждой местности. Недостатком верховодки является возможность попадания в нее различных химических веществ и выбросов. Это связано с тем, что над ней нет требуемого количества фильтрующих слоев, поэтому не происходит достаточной очистки. Не рекомендуется использовать верховодку в тех местностях, где в больших количествах используются удобрения или есть производственные мощности.

Запасы верховодки не пополняются за счет более глубоких пластов. Основным источником служит дождевая или талая вода, которая смывает с собой всю грязь. Проблемы с колодцами и скважинами, которые пробиты до верховодки наблюдаются в жаркий период, когда уровень сильно падает. Вода из таких источников отлично подходит для технического использования. При отсутствии источников загрязнения и установленном фильтре подойдет и для употребления в пищу.

Грунтовка

Грунтовые воды вместе с верховодкой часто создают проблемы во время обильных дождей. Часто подвалы и погреба затоплены именно этими водами. Связано это с небольшой глубиной залегания. Находятся грунтовые воды глубже, чем верховодка. В некоторых случаях глубина их залегания достигает 20 метров. Большинство колодцев и скважин, которые предназначаются для питьевой воды, роют на глубину грунтовых вод. Этому есть два объяснения. Одно из них заключается в том, что слой грунта над таким источником больше чем над верховодкой. Это означает, что вода проходит лучшую фильтрацию. Другой момент заключается в том, что часто грунтовые воды залегают над большим водоупором, который находится ближе всего к поверхности.

Обратите внимание! В отношении грунтовых вод наблюдаются такие же сложности с уровнем, как и с верховодкой. Он зависит от сезонных особенностей.

Межпластовые воды

Как уже становится понятно из названия, эти воды расположены между 2-мя слоями пластов водоупора. Выше мы упоминали о том, может быть много водоупорных слоев земли, а значит, может быть много горизонтов. Воды межпластового вида находятся достаточно глубоко, примерная глубина от 25 до 78 м. Хотя некоторые виды горизонтов могут подниматься и выше, иногда даже выходя на поверхность в виде родников.

Влага для проникновения в межпластовый горизонт преодолевает большой слой грунта и толщину пород водоупора, благодаря чему естественная фильтрация воды на высоте. Отсюда и следствие, что качество такой воды высокое, чем у двух предыдущих видов. Не в каждом горизонте достаточно воды, поэтому геологи стараются найти самые насыщенные водой слои. Но ход дела таков – чем глубже, тем больше воды и тем она чище.

При выборе вида скважины следует при возможности выбирать именно этот вид.  Вода, которая находится между двух слоев, имеет давление. При поступлении в рабочую колонну скважина будет расширяться. По этой причине статический уровень может быть куда выше горизонта воды. Есть и такие межпластовые воды, где давление так высоко, что она сама изливается на поверхность, бьет фонтаном из-под земли. Это уже артезианские воды.

Типы скважин

Количество всех этих недостатков уменьшается, если вода взята из скважин. Они бывают трёх типов:

• — скважина «игла»;
• — скважина на песок;
• — скважина на известняк.

Любая из них глубже колодца с верховодкой, значит, вода в них лучше отфильтрована. В этом списке скважины располагаются по степени чистоты воды, следовательно, и по глубине бурения. Бурить же скважины можно трояко: вручную, при помощи станка и специальными передвижными бурильными установками. Опять же, способ зависит от глубины залегания водоносного слоя.

Скважина «игла»

Этот тип скважин имеет ещё ряд названий: «абиссинская» скважина, забивная скважина, скважина «свисток». Её упрощённый вариант без обсадной трубы британцы применяли ещё в середине 19 века в войне с Эфиопией (потому и «абиссинская»), с тех пор многие армии мира таскают её за собой в обозе, чтобы применять в полевых условиях. Благодаря острому наконечнику (откуда и «игла») её можно забивать (почему и забивная) в землю. Но если есть возможность, всё-таки лучше пробурить скважину чуть большим диаметром, чем труба, тогда есть возможность обсыпать трубу мелкой щебёнкой. Такая операция продлит срок службы, так как медленнее будет идти заиливание зоны фильтра, и улучшит качество воды. Кроме этого, трубы состоят из отдельных колен на резьбе, могущей повредиться от забивания, что чревато попаданием сточных вод в скважину.

Эти скважины устанавливаются в течение одного дня. Для нужд загородного дома воды достаточно, приход воды составляет обычно ведро-два в минуту. «Свисток» берёт воду с первого водоносного слоя, лежащего на первом водоупорном. В принципе, такая же вода находится в близлежащих колодцах, при рытье которых был преодолён плывун. Желательно, чтобы зеркало подземных вод в месте обустройства скважины было не глубже 8 метров (это можно определить по нескольким соседским колодцам). Дело в том, что с такой (и меньшей) глубины вода в трубе, вставленной в скважину, благодаря вакуумному насосу поднимется на поверхность за счёт атмосферного давления. При большей глубине в скважину этого типа уже надо ставить глубинный насос, что довольно проблематично. Получив воду, надо обязательно сдать её на анализ, так как первый водоносный слой довольно слабо защищён от бактериального, химического и техногенного воздействия.

Плюсы «абиссинских» скважин:

• — быстрота установки водозабора;
• — малая стоимость установки;
• — для установки не нужно много пространства.

Минусы: ограничение по глубине (до 8 м ) и довольно низкая степень чистоты воды.

Скважина на песок

Это скважина на воду, но скважина получила такое название потому, что вода берётся из водоносного песчаного слоя. В отличие от скважины «иглы» вода берётся в данном случае с глубины 15- 30 метров. Вода из такой скважины будет чище, тем более что она почти во всех случаях межпластовая, то есть над песчаным водоносным слоем лежит пласт глины или, на худой конец, суглинка. Конечно, фильтрация будет лучше, потому песчаные скважины зачастую называются фильтровыми. Вода из таких скважин почти никогда не содержит железа и всегда мягкая.

Срок службы этих скважин 5-15 лет, но может она давать воду и значительно дольше. Вода перестаёт идти в трёх случаях:

• — при бурении дошли не до песчаного водоносного слоя, а остановились на локальной песчаной линзе;
• — где-то рядом в этом же слое пробурена скважина с большей мощностью водозабора, и она попросту перехватывает воду у данной скважины;
• — произошло заиливание фильтров, то есть мелкие пылевидные частицы грунта забили фильтры.

Если же скважина дошла до водоносного слоя, где частицы песка крупные, а то и переходящие в гравий, то такая скважина будет служить долго, так как уменьшается вероятность заиливания. Да и воды здесь несравненно больше, так как скважина, скорее всего, вышла на обширные послеледниковые морены, а крупные частицы моренных наносов легко пропускают воду к водозабору.

Руками вращать бур до глубины 30 метров проблематично. Лучше всего подогнать бурильную установку, но если не возможен подъезд к месту бурения установки на колёсах, то бурят при помощи станка. Такое оборудование и работа довольно просты. Устанавливается конструкция, представляющая собой два металлических треугольника (внизу и вверху), соединенные между собой металлическими трубами высотой примерно 3 м. В верхней части конструкции устанавливается электромотор, который и вращает бур, состоящий из отдельных секций. Как только верхняя часть очередной секции приближается к поверхности земли, подсоединяется следующая. Бурение идёт довольно быстро, так осуществляется оно не всухую: его проводят в заглублении в почве, куда подаётся вода. Прекращают бурение, когда в керне стабильно идёт один только песок. Затем все секции бура достаются из земли, а в скважину вставляется обсадная труба (её длину легко определить по количеству секций бура), потом в неё заводится труба с фильтром в нижнем конце. Верхний конец подсоединяется к станции. Станция ― это электрический насос, работающий по типу автомата: если кран закрыт, то он выключается, открыли кран, и вода пошла ― насос включается. Далее нужно, чтобы станция 2-3 часа покачала воду. За это время выкачаются все взвеси, и вода пойдёт чистой. Кстати, чем чаще будет браться вода из фильтрованной скважины, тем дольше будет скважина работать.

Хотя вода из таких скважин считается технической, это вовсе не означает, что её нельзя пить без переработки и очистки. Нужно для ясности просто провести бактериологический и химический анализы. Ведь всё зависит от того, как далеко от скважины поля с нитратами, фермы со стоками, автомойки с отстойниками и т.п.

Артезианские скважины

Если поначалу артезианскими водами считались фонтанирующие воды из скважин, наподобие первой из них, пробуренной в провинции Артуа (откуда и название), то теперь артезианской водой называется вода, взятая из известняковых водоносных горизонтов с глубины примерно 20- 200 метров. Эти скважины дороже: из-за глубины трубы должны быть мощнее, объём работ возрастает, работы становятся сложнее, изменяется характер проходимых горных пород. Зато гарантированный срок службы у артезианских скважин около полувека: это благодаря тому, что известняк, как фильтр, исключает возможность заиливания. Да и «водообильность» выше в разы: скважина легко даёт 100 м3/час воды. На это есть причины: кроме отсутствия заиливания пустот и каверн в известняках значительно больше, чем в песках.

Правда, обустройство артезианских скважин сталкивается не только с трудностями бурения, но и с бюрократическими трудностями. Дело в том, что в большинстве стран эти воды относятся к богатствам недр, которыми владеет государство. А оно может только дать попользоваться, то есть предоставить в аренду, поэтому кроме лицензии нужен ещё огромный ворох разрешительных бумаг. Да и то только в том случае, если нет никакого альтернативного источника воды. Помимо всего этого, если пробурили вы такую скважину не тайком (это грозит чувствительными штрафами и закрытием скважины), то должны быть соблюдены обязательные условия: в радиусе 30 м вообще ничего быть не должно, до 200 метров ― никаких туалетов, антисептиков в земле и т.д. до 300 метров ― никаких автострад и промышленных объектов.

Да, артезианская вода чистая, для микроорганизмов ― «мёртвая», нитратов, фенолов и тяжёлых металлов не содержащая. Но в таких водах часто встречаются железо, соли и фтор: вспомните минералки из глубоких скважин.

Гигантские свалки, скотные дворы, отстойники, выгребные ямы, фабрики, заводы, автострады, радиационные могильники и саркофаги, поля с нитратами — и всё это чадит, сочится, стекает, смешивается. Адский коктейль. Колодцы уже стали собирателями всего этого добра. Чем толще фильтр, тем лучше. Значит, чем глубже скважина, тем чище вода. Скоро она станет дороже золота. Скважины становятся защитницами нашего здоровья.

Ещё один момент. Если дом не построен, то начинать надо с обустройства скважины. Будет вода для стройки, а что ещё важнее, техника не порушит ваши заборы, огороды, линии электропередач и подобные им объекты, которые также создавались с любовью и терпением.

Скважина на известняк

Если жидкость с поверхности грунта проходит через много пластов, она хорошо очищается и насыщается минералами. Артезианская скважина глубокая – свыше 40 метров, хотя в высокогорных регионах можно найти артезианский слой и на глубине 25 метров.

К обустройству скважины на известняке предъявляют серьезные требования – способ бурения, материалы для обсадной трубы. От этого будет зависеть срок эксплуатации и качество воды. К примеру, ни одна компания не рекомендует использовать пластиковые трубы, так как они легко деформируются, а заменить их на глубине около 100 – 200 м будет невозможно. Чтобы понять, как ведет себя артезианская шахта, можно взять пример самой глубокой скважины в мире, расположенной на Кольском полуострове. Сдвиг ствола составляет свыше 840 метров, то есть горловина находится не прямо над самой низкой точкой, а на 840 метров в стороне.

Уровень жидкости всегда одинаковый и не зависит от времени года. Чистить или ремонтировать ее не нужно. По сути – вложить средства нужно только в строительство, а далее пользоваться объектом свыше 50 лет. Дебит скважины позволяет обустраивать ее для водоснабжения нескольких домов. Такой источник может давать свыше 10 кубометров воды в час.

Колодец Нортона или абиссинская скважина

Реализовать на участке такой источник можно за один день. Особенности и преимущества скважины без кессона:

• Труба с острым наконечником не вкручивается, а забивается в почву.
• Внизу находятся фильтрующие отверстия, через которые жидкость попадает в трубу, а оттуда выкачивается насосом.
• Место, где находятся отверстия, дополнительно можно обернуть геотекстилем, чтобы исключить попадание песка и грязи в воду.

Кессон необходим в том случае, если в планах подключить насосную станцию, которая качает воду до 8 метров.

Глубина абиссинки до 20 метров, диаметр трубы не более 6 см. В местах, где почва каменистая или глинистая, абиссинскую скважину не делают, так как наконечник не сможет пробить камень или глину. Наиболее удачное решение – песок. Лучше, если абиссинка достает до грунтовых вод – в таком случае жидкость пригодна для питья.

Если нельзя подключить электрический насос, на скважину делают рычаг и качают воду вручную. Подойдет такой вариант для дачных участков, так как дебит источника небольшой – до 1 кубометра в час.

Скважины разведочные

Без них не обойтись при инженерно-геологических работах, в геологоразведке. Бурят их при помощи шнеков, ударно-канатным, вращательным, вибрационным методом. Характеризуются небольшим диаметром рабочего инструмента (коронки). Позволяют изымать с глубин керн, дающий представление о залегании, составе пород и глубине гидрослоя. При таком бурении определяется качество воды, особенности прохождения подземных источников, что экономит время, ресурсы и силы на разработку.

Фильтровая или песчаная скважина

Бурение производится на водоносный горизонт из песка. Чем крупнее его фракция, тем вода чище. Для хознужд подойдет мелкопесчаный слой, а вот на очищенные минерализованные запасы индикатором служит крупнофракционный песок. Чтобы достичь нужной глубины, нужно затратить 1-2 дня рабочего времени. Запас водоносной жилы небольшой (добывается примерно 1 куб. м в час воды), зато способ бурения шнеком считается экономичным. Насосное оборудование вибрационного типа как раз подойдет для малодебитных водных резервуаров. Для бесперебойной работы требуется установка фильтрующей насадки, задерживающей песок. Категории скважин такого типа характеризуются небольшим сроком службы (до 10 лет) и требованием обязательного постоянного забора воды. Иначе происходит заиливание устья, засорение воды поверхностными наносными фракциями. Оголовок скважины размещается в заглубленном кессоне или адаптере.

Конструкция скважины

Конструкция скважины влияет на её долговечность и бесперебойность использования. Ранее существовали ГОСТы по обустройству скважин, где все было продумано и прописано. Исполнители выполняли всё в соответствии с ГОСТами, и такие скважины были рассчитаны на многие десятилетия. Подобные скважины и раньше были дорогим мероприятием, и ставились они в основном на предприятиях, хозяйствах, поселках для коллективного потребления воды. Поэтому такая ГОСТовская конструкция для индивидуального потребления является финансово неподъемной. Кроме того, со времен выхода последнего ГОСТа утекло много воды, и в жизни изобретено и внедрено немало технических новшеств, например, пластиковые трубы. Поэтому рынок предложил некоторые упрощения, и соответственно удешевление в конструкции скважин, для возможности их применения отдельными домохозяйствами.

Сегодня существуют две принципиальные схемы конструкции скважин:

• Однотрубная конструкция — обустройство металлом + открытый ствол по известняку;
• Двухтрубная конструкция — обустройство металлом + пластиковая колонна по известняку до верха.

Однотрубная конструкцияДвухтрубная конструкция

Стальная труба ∅133 мм, Открытый ствол в известняках	Стальная труба ∅133 мм + пластиковая труба ∅117 мм
от 2700 р./м	от 3000 р./м

Однотрубная конструкция

Эту конструкцию можно коротко охарактеризовать словами “дешево и сердито”. Оговоримся сразу, количество воды и ее качество не зависит от конструкции скважины.

Если однотрубная конструкция сделана с умом и с использованием качественных труб, то она надежна и без проблем прослужит несколько десятилетий.

Металлическая колонна ставится на поверхность известняков, удерживая ствол скважины в верхних рыхлых породах — глинах, песках. Сам известняк — скальная порода, потому отлично держит ствол скважины подобно бетону, исключая его обвал и разрушение.

Важным моментом является тип соединения колонны металлических труб: оно должно быть резьбовое. Только резьбовое соединение может обеспечить достаточную надежность конструкции. Некоторые недобросовестные исполнители делают это соединение сваркой. Это неприемлемо. Во-первых, качество сварочного шва в полевых условиях сильно зависит квалификации сварщика, сварочного аппарата и многих других факторов. Во-вторых, при ее монтаже часто возникают дефекты, которые нарушают герметичность колонны. Это приводит к загрязнению воды через трещины в колонне. В-третьих, подобная скважина практически исключает возможность гарантийного обслуживания и ремонта.

Резьбовые соединения тоже бывают разные. Обычное резьбовое соединение требует высокой квалификации от бурового мастера. Редко, но все же бывает, что резьбы лопаются при монтаже, что вызывает почти те же проблемы, что и при некачественной сварке.

Исключает такие проблемы применение усиленных труб. Усиленные трубы выполняются в условиях производственного цеха, на специальном оборудовании, которое обеспечивает высокое качество. Резьбы на усиленной трубе сделаны из цельнотянутых труб и приварены к трубам на специальном трубоварочном станке с использованием полуавтоматической сварки.

Двухтрубная конструкция

Эта конструкция предусматривает наличие второй трубы — эксплуатационной колонны. Эксплуатационная колонна представляет собой трубу из полиэтилена низкого давления (ПНД), которая ставится внутрь металлической на всём протяжении длины скважины. Герметичная внутренняя труба служит дополнительной защитой от вышележащих вод и окружающих рыхлых пород. Металл под воздействием грунтовых вод и грунтов со временем разрушается коррозией. Сколько он прослужит — точно сказать нельзя, срок жизни сильно зависит от агрессивности пород и химического состава воды. Как минимум, срок службы металлической колонны 20-30 лет, вполне возможно 40-60 лет. Но даже по истечении этого срока, пластиковая ПНД колонна будет удерживать ствол скважины от разрушения, чем дополнительно продлит срок ее жизни.

Тут тоже есть, на что обратить внимание: пластик бывает разного качества. Наилучшее качество у труб синего цвета, они выполнены из первичного сырья. Если трубы имеют другой цвет или обладают грязноватыми оттенками, это говорит о том, что при изготовлении данных труб применен вторичный пластик (как правило, это пластиковые бутылки). Да, вторичный пластик нужно применять повторно, и есть масса изделий, где он подходит. Но его использование в скважине для воды недопустимо из-за недостаточной надежности и долговечности. Этот пластик дешевле, и использование его некоторыми буровыми компаниями вызвано желанием получить дополнительную выгоду за счет неосведомленности заказчика.

Различные варианты скважин

1. скважина на песок, обустройство “летний вариант”
2. скважина на известняк, однотрубная конструкция, обустройство с адаптером
3. скважина на известняк, двухтрубная конструкция, обустройство с адаптером
4. скважина на известняк, двухтрубная конструкция, обустройство с кессоном

Какую скважину лучше обустроить на участке

Чаще всего жильцы ориентируются на стоимость работы материалов. Иногда выбирают самостоятельное бурение ради экономии средств. Это оправдано, если водоносный слой расположен высоко и грунт в регионе мягкий. Абиссинский колодец или скважина на песок обойдутся дешевле артезианского источника.

Если глубина залегания водной жилы большая, а в грунте встречаются глинистые пласты или камни, придется переплачивать строительным фирмам, специализирующимся на бурении. Строить верховодку – не выход, так как больше денег уйдет впоследствии на фильтрацию воды или ее привоз из других источников, если вдруг уровень понизится в летнее время.

Артезианские типы скважин не имеют недостатков, но стоят очень дорого, поэтому можно скооперироваться с соседями, если для них вопрос водообеспечения так же открыт.

Какой вид скважины лучше выбрать для частного дома

Чтобы решить, какой тип скважины нужно выбрать для дома, нужно учитывать целевое предназначение точки водозабора. А также знать ответ на вопрос, как часто она будет эксплуатироваться. Станет ли скважина частью системы водоснабжения дома или загородного коттеджа или будет использоваться всегда.

Для бытовых и питьевых целей подходит песчаный или артезианский тип. Если бюджет ограничен, то стоит выбрать песчаный водозабор. Так как цена рассчитывается за метр, а глубина такого вида будет меньше, чем артезианского источника. Песчаная конструкция характеризуется меньшим сроком эксплуатации и будет давать меньше воды.

К тому же, воду из песчаного водозабора придется отфильтровывать, так как она может содержать примеси пород и другие химические вещества. Это особенно важно, если неподалеку от участка расположен завод или крупное производство. Вредоносные отходы могут легко проникать в водоносный горизонт из-за небольшой глубины пролегания и отсутствия достаточной естественной фильтрации.

Обустройство артезианского источника будет более выгодным решением, так как вода на большой глубине высокого качества. Все потраченные средства окупятся за счет высокой производительности новой точки водозабора и долгому сроку службы. В среднем скважина прослужит 50-60 лет. Но если она достаточно глубокая, а водоносный слой насыщенный, то длительность эксплуатации может увеличиться до 80 лет.

Когда требуется простая и недорогая в плане глубины и обустройства водозаборная точка для полива огорода на даче, то подойдет и абиссинский колодец. Но чтобы получить качественную воду для бытовых целей, стоит выбрать песчаный или артезианский тип водозабора.

Где лучше обустроить скважину?

Если первоочередная задача, которую должен решить владелец приобретенного под строительство участка, состоит в поисках водоносной жилы и выборе вида скважины, то вторая, не менее важная – где бурить? Ответ на вопрос неоднозначный, зависит от ряда факторов и организационных мероприятий. В идеале должен создаваться проект, что позволит просчитать оптимальный маршрут прокладки труб к источникам водопотребления, позволит сэкономить расходные материалы. Рациональная организация работ заключается в следующем:

• Следует составить детальный план участка, соблюдая масштаб, с указанием всех построек. Это нужно, чтобы бурение водозаборных скважин не производилось ближе 3-4 м от сооружений, а также на отдалении 100 м от потенциальных загрязнителей грунтовых вод.
• Желательно бурить подальше от альтернативных водных источников у соседей: это не только обеспечит должную производительность своей установки, но, в то же время, не понизит гидробаланс соседних скважин.
• Участок под скважину выбирается площадью не менее 4 на 9 м с обустройством к нему подъездного пути, без деревьев, проходящих опор электропередач и других коммуникаций.
• Самое низкое место на участке не лучший выбор: существует угроза затопления скважины в осенне-весенний период.

Внимание! При обустройстве скважин должны выполняться номы СанПиН 2.1.4.1110-02 по соблюдению границ зон санитарной охраны источников водоснабжения и водоводов питьевой воды. Ими руководствуются природоохранные органы, осуществляющие контроль над разработкой скважин. Обязательны они и для исполнения любым физическим или юридическим лицом, выполняющим бурение.

Виды технологий бурения скважин

Потребность в скважинах для добычи воды существует ровно столько, сколько существует цивилизация. Различные геологические условия, глубина расположения водоносных горизонтов и потенциальный ресурс водозабора – факторы, которые влияют на выбор способов бурения скважин. Современные методы механизации позволяют бурить глубинные скважины, которые отличаются высоким качеством воды и дебитом на протяжении нескольких десятилетий.

Ударно-канатная

Тяжелый груз, называемый патроном, а также специальный инструмент – желонку – с помощью троса подвешивают к раме. Снизу на патрон, весящий около 80 кг, наваривают несколько прочных треугольных зубьев. Поднимая его и сбрасывая, разрыхляют грунт, который затем извлекают желонкой.

Перед началом работ необходимо сделать неглубокую скважину с помощью садового бура. Подъем патрона можно осуществлять и вручную, но лучше использовать для этого роторный мотор.

С помощью такого нехитрого оборудования можно построить скважину самостоятельно

Применяется данный способ при работах на легком или глинистом грунте.

Шнековая

Рабочий орган такой установки похож на садовый бур, только очень мощный. Изготавливается он из 100-миллиметровой трубы, на которую наваривают пару витков шнека диаметром 200 мм. Для изготовления одного витка используют круглую листовую заготовку с прорезанным в ее центре отверстием диаметром чуть более 100 мм. По радиусу заготовки выполняют разрез, затем кромки в месте этого разреза разводят в двух противоположных направлениях, перпендикулярных плоскости заготовки.

По мере погружения бура штангу, на которой он закреплен, наращивают. Вращают инструмент вручную с помощью длинной ручки, изготовленной из трубы. Через каждые 50 – 70 см бур придется извлекать, а поскольку по мере углубления он будет иметь все больший вес, для этого необходимо будет установить треногу с лебедкой.

Роторная

При всей своей сложности данный вариант является наиболее эффективным и универсальным. Разработка грунта ведется посредством буровой коронки, закрепленной на постоянно наращиваемой трубе – буровой штанге или колонке. Буровые коронки могут иметь различную конструкцию, выбор которой зависит от типа преодолеваемого в данный момент грунта.

При роторном бурении сочетают вращательное и ударное воздействие на породу. Кроме того, конструкция буровой колонки позволяет закачивать в скважину воду или глинистый раствор, которые размывают грунт и значительно ускоряют продвижение инструмента.

Что нужно для водоснабжения из скважины

При бурении индивидуальных скважин с применением буровой техники в шахту опускают колонну из обсадных труб, материалом изготовления которых являются полимеры (непластифицированный поливинилхлорид НПВХ, ПНД) или сталь, иногда пластиковые трубы вставляют внутрь металлических при больших глубинах. На этом этапе должна быть известна схема обустройства скважины, к примеру, если вода подается в водопровод через адаптер, его не рекомендуется закреплять на пластиковую хрупкую стенку трубы, колонна или ее верх должны быть выполнены из металла.

Чтобы понять, как обустроить скважину на воду после бурения, следует рассмотреть все оборудование и инженерные сооружения, которые нужны для доставки воды во внутренний водопровод дома. Для обеспечения жилища скважинной водой необходимы:

Обсадная колонна. После прохода скважинного канала в него погружают колонну из труб длиной 6 м, которые соединяют между собой посредством резьбы. Она должна иметь гладкие прочные стенки, выдерживающие наружное давление грунта, и диаметр, подходящий для погружения выбранной модели электронасоса.

В последнее время пользуется популярностью индивидуальное бурение абиссинских скважин частными лицами в случаях, если зеркало воды на участке находится ближе, чем 9 м от уровня земли. Для этого гидробуром проделывают узкое отверстие в земле и погружают внутрь трубу из полиэтилена низкого давления (ПНД) с самодельным фильтратором на конце, которую подключают к поверхностному электронасосу. Глубина самодельных абиссинок доходит до 30 м, обсадной колонной и подающим трубопроводом одновременно является опущенный в канал трубный участок ПНД.

Приспособления для погружения насоса и всасывающего рукава в источник. Опуская глубинный насос, всегда применяют оголовок или крышку при адаптерном подключении, к которым привязывают агрегат и прикрепляют подающую трубу. При креплении адаптера подающий воду трубопровод пропускают через его боковой фитинг, закрепленный на стене колонны.

Электронасос. Существуют две группы электронасосов для подачи воды: погружные и поверхностные, первые опускают в скважину на большую глубину, чтобы они погрузились без помех, требуется обсадная колонна подходящего диаметра из заводских скважинных труб. В поверхностных электронасосах для водозабора с глубин до 9 м используют узкий рукав или водопроводную трубу малого сечения, поэтому широкая колонна для их работы не требуется — это является определяющим фактором при их использовании для всасывания воды из абиссинок.

Автоматика.  Чтобы отключать насос после наполнения водопроводной системы, используют реле давления, для его настройки и контроля устанавливают манометр, расширительный бак применяют для хранения водных запасов и поддержания давления в магистрали. Перечисленные приборы являются основными узлами бытовой водоподающей магистрали с электронасосом, при использовании поверхностных видов все перечисленные элементы и помпу часто собирают в единый блок — насосную станцию.

Помещение для размещения насосного оборудования. Поверхностные электронасосы и управляющая автоматика могут располагаться вблизи источника или на некотором расстоянии в техническом павильоне или жилом здании. Если оборудование находится рядом с обсадной колонной, принимают меры для его предохранения от атмосферных осадков и низких температур, сооружая утепленный кессонный колодец.

Трубопровод. Для подачи воды в дачный дом или коттедж используют специальную трубу из ПНД, один конец которой подключают к оголовку скважины или адаптеру, а второй заводят в дом, подсоединяя к поверхностному электронасосу или внутреннему водопроводу.

Арматура. Для управления потоками воды и соединения отдельных участков трубопровода около скважины и в доме используют сантехническую арматуру: угловые и многовходовые фитинги, тройники, муфты, шаровые краны.

Фильтры. Воде из подземных источников часто требуется чистка, в неглубоких водных пластах присутствуют песок и глина, которые отстаивают или отсеивают грубым фильтрованием и далее пропускают через адсорбционные фильтраторы. Намного сложнее обстоит дело при использовании глубинных артезианских источников, вода из которых часто содержит повышенные концентрации железных, калиевых, марганцевых, магниевых оксидов, сероводорода. Для ее очистки от вредных примесей используют дорогостоящие способы с применением аэрационных установок обезжелезивания, колонн с ионообменными смолами, фильтров обратного осмоса.

Монтаж адаптера

Установка адаптера для подключения погружного насоса не является сложной операцией, но требует наличия электромеханического инструмента (дрель, перфоратор) и специальных комплектующих: коронки по металлу с диаметром адаптера, трубы с резьбовой канавкой длиной около 2 м под установочную адаптерную резьбу.

Хотя насос подвешивается к герметичной крышке скважины, адаптер испытывает нагрузку столба воды в напорном шланге, он может выдержать вес 500-600 кг, чего нельзя сказать о стенках обсадной трубы НПВХ, испытывающих дополнительное давление грунта — оно может вызвать изменение геометрии оболочки и появление протечек в зоне крепления фитинга. Поэтому адаптер врезают в металлическую трубу колонны, монтаж проводят следующим образом:

• Выкапывают яму вокруг обсадной трубы и канаву ниже глубины промерзания грунта от скважины к дому глубиной около 1,5 м.
• Обрезают болгаркой верх обсадной трубы. Обычно ее закапывают под землю и накрывают герметичной крышкой, но это не гарантирует защиту от попадания грунтовых вод в канал, поэтому часто оставляют небольшой участок трубы наверху.
• Готовят электронасос к погружению, подсоединяя к нему трос, напорный трубопровод, которые связывают вместе с кабелем питания стяжками или изоляционной лентой.
• Сверлят в стенке обсадной трубы отверстие нужного диаметра коронкой по металлу, изнутри трубы вставляют одну часть адаптера. Для этого его полностью собирают, накручивают на монтажную трубу и опускают в скважину, подсвечивая фонариком.

Скважинный адаптер

• После просовывания части адаптера через боковое отверстие обсадной трубы, его зажимают наружной гайкой через резиновую прокладку разводным ключом, ответную часть вместе с монтажной трубой извлекают из колодца.
• Обрезают напорную трубу ПНД от электронасоса необходимой длины, на свободный конец устанавливают вторую часть адаптера с соединением ласточкин хвост.
• Прикручивают к ответной части адаптера монтажную трубу и опускают его вместе с напорным трубопроводам и электронасосом в скважину, фиксируя соединение ласточкин хвост с деталью, закрепленной на обсадной колонне.
• Устанавливают поверх скважины герметичную крышку, привязывают к ее внутренней части трос, кабель питания электронасоса подключают к клеммам разводной коробки, находящейся в боковой части корпуса крышки.
• Через переходную муфту подключают к боковой части адаптера водопроводную линию из ПНД, поступающую в дом, по окончании работ траншею и яму засыпают поднятым грунтом.

Устройство кессона

При использовании скважинного источника для забора воды только в летнее время на дачном приусадебном участке для защиты от атмосферных осадков сооружают наружный сарай или приямок с размерами, подходящими для размещения насоса и оборудования, обеспечивающими свободный доступ для техобслуживания и контроля. Стенки вырытой ямы небольшой глубины обычно обкладывают кирпичной кладкой, на дно насыпают щебень или делают стяжку, сверху конструкцию накрывают герметичной крышкой.

При постоянном индивидуальном водоснабжении дома летнее обустройство заменяют капитальным инженерным сооружением — кессонным колодцем, обеспечивающим помимо защиты оборудования от атмосферных осадков, его сохранность и тепловую изоляцию в холодное время года. Рассмотрим основные вариантаы устройства кессонных колодцев.

Бетонные кольца

Обустройство скважины на воду, где низкая цена является определяющим фактором, проводят с использованием бетонных колец. Кессонный колодец несложно смонтировать из стандартных заводских деталей: днища, двух колодезных колец с замками стандартным внутренним диаметром 1 м и высотой 0,9 м, крышки с люком, средняя стоимость всего комплекта составит около 5000 руб.

Совет: Еще более упростит монтаж и повысит его качество приобретение  бетонных колец с готовым дном и крышкой.

Виды и размеры изделий для бетонных колодцев

Для монтажа колодца потребуется строительный уровень, смесь песка и цемента в соотношении 4:1, перед установкой все бетонные детали покрывают снаружи битумной гидроизоляцией (мастикой) и хорошо просушивают. Монтаж колодца производят в таком порядке:

1. Выкапывают яму требуемых размеров в глубину и ширину, на дно насыпают песок и выравнивают его по горизонту.
2. Проделывают в днище отверстие под колонну, для этого очерчивает круг нужного диаметра и просверливают по его периметру сквозные отверстия перфоратором, затем выбивают середину.
3. Опускают днище на обрезанную обсадную колонну (30 — 50 см от земли), прибивают его массивным резиновым молотком для установки по горизонту.
4. Укладывают по периметру небольшой слой цементного раствора, сверху ставят первое кольцо, наносят на его верхнюю кромку слой раствора и опускают второе кольцо.
   Монтаж колодца из бетонных колец
5. На цементный раствор опускают крышку с лазом, к которой затем прикручивают на анкерные болты пластиковый люк. Просверливают коронкой в стенках колодца необходимые отверстия, выводят наружу трубы.
6. Обмазывают цементно-песчаным раствором примыкание днища к обсадной колонне, щели возле выведенных труб, и дополнительно все стыки, излишки раствора убирают.
7. Для гидравлической изоляции приобретают сухую смесь в мешках, ее разводят водой и с помощью шпателя или кисточки промазывают все стыки изнутри. Не будет ошибкой провести подобную процедуру гидроизоляции внутренней поверхности всей бетонной камеры во избежание напитывания ее влагой.
8. После установки колец проводят утепление — их поверхность снаружи накрывают листами или узкими полосами пенопласта с дальнейшей фиксацией, затем присыпают землей.

На заметку: Прямыми листами пенопласта сложно утеплить колодец круглой формы, для этих целей можно приобрести пенопластовую скорлупу у некоторых фирм-производителей, которая изготавливается из нескольких сегментов и собирается на поверхности колец вставкой фрагментов друг в друга.

Металлические

Кессоны из листовой стали толщиной 3 — 6 мм изготавливают многие предприятия и коммерческие фирмы, сварная конструкция рабочей камеры имеет круглую или квадратную форму, сверху приваривается квадратный или цилиндрический лаз. Из-за проблем с коррозией, сталь всегда покрывают гидроизоляцией снаружи, монтаж стального кессона проводят по следующей схеме:

• Откапывают котлован под кессон и траншею для укладки водопровода ПНД, дно ямы заливают стяжкой в 10 — 15 см по уровню горизонта.
• Вырезают в дне и стенках металлического кессона отверстия для труб, вставляют фитинги для соединения внутреннего и наружного трубопроводов, опускают кессон на заранее обрезанную обсадную колонну.
• Приваривают днище кессона к металлической обсадной колонне, если труба выполнена из пластика, используют для герметизации резиновую манжету, рассчитанную на ее внешний диаметр.
• Утепляют боковые и верхние стены кессона снаружи пенопластовыми листами (если он квадратной формы, сделать это довольно легко) и присыпают его землей.

Стандартная высота металлического кессона около 2-х метров, ширина 1 м и более, цена зависит от размеров, толщины стального листа и производителя, минимальная стоимость типовой конструкции 20000 руб., средняя цена качественного изделия 30000 руб.

Пластиковые

Камеры из бетона и листовой стали имеют высокую теплопроводность, поэтому в холодное время их приходится дополнительно утеплять, что не всегда эффективно и приводит к дополнительным финансовым расходам.  Лучший зимний вариант — кессоны из пластика, которые в настоящее время постепенно вытесняют с рынка холодных конкурентов, их главный недостаток — высокая цена около 40000 руб. для типовых качественных изделий. Практически все пластиковые кессоны имеют цилиндрическую форму рабочей камеры и лаза с высотой около 2 м и различный внутренний диаметр, их установку проводят в следующем порядке:

• Выкапывают яму с таким расчетом, чтобы между ее стенками и оболочкой кессона оставался зазор 20 см, выравнивают дно цементно-песчаной стяжкой толщиной 15 см. Если местность болотистая и дно ямы залито грунтовыми водами, укладывают плиту из бетона с заранее прорезанным отверстием под трубу.
• Проделывают в кессоне нужные отверстия и ставят его на верх колонны, используя переходную резиновую муфту.
• Разводят цементно-песчаный раствор в соотношении 1:5 и высыпают его по краям ямы, заполняя пространство между ее стенками и оболочкой кессона, сверху недосыпают 10 — 15 см раствора, оставляя место для грунта под благоустройство территории. 

Приступаем к бурению

Приведем общую инструкцию касательно того, как обустроить скважину на даче своими руками:

1. В грунте делается квадратная выемка с размерами в плане1,5х1,5 м и глубиной от 1 до 2 м – так называемый шурф. Он необходим для того, чтобы предотвратить осыпание рыхлой поверхностной почвы в скважину. Внутри шурф обшивается фанерой или досками, а сверху на него для удобства проведения монтажных работ укладывается дощатый настил.
2. После монтажа установки в верхнем и нижнем настилах шурфа вырезают два соосных отверстия, после чего приступают к бурению.
3. Буровую штангу вращают с помощью мотор-редуктора или вручную. При этом на штангу одевается подбабник, по которому один из рабочих наносит удары молотом. Альтернативный вариант: бур поднимается лебедкой и сбрасывается подобно тому, как это делается при ударно-канатном бурении. При необходимости в штангу подается вода или буровой раствор.
4. Параллельно с бурением в скважину устанавливается обсадная труба с установленным снизу специальным башмаком. Как и буровая штанга, она постепенно наращивается.
5. После плывуна (грунт с большой влажностью) бурение ускоряется (начался водоносный слой), а затем снова замедляется. Это значит, что достигнут водоупорный слой и бурение можно прекращать.
6. В скважину опускается фильтровальная колонка, после чего начинается ее промывка сильным напором воды.
7. В скважину опускается погружной насос, которым начинают откачивать воду до тех пор, пока она не станет абсолютно чистой

На заключительном этапе оборудования скважины на даче своими руками устанавливают кессон, все полости засыпают песчано-щебневой смесью, а к дому в траншее прокладывают трубопровод.

Материалы и инструменты

Бурение водоносных скважин для личного пользования раньше производилось вручную. Для организации одного источника приходилось прикладывать много сил и времени. Поэтому большинство собственников дачи или участка за городом не могли себе позволить собственную скважину.

Постепенно ручные методы вытеснялись механизированным бурением. Это значительно ускорило и упростило процесс. Но нужно было учитывать ряд правил и иметь бурильные устройства. Сегодня почти все водоразборные точки бурятся механизированным способом, принцип действия которого основан на разрушении грунта и подаче его наверх сухим и гидравлическим путем. В первом случае отработанный грунт убирается при помощи механизмов, во втором – вымывается водой, подающейся под напором или самотеком.

Материалы и инструменты, используемые для бурения и обустройства, во многом зависят от типа скважины. Для ручной работы потребуется:

• шнек с винтовыми лопастями в диаметре 150 мм;
• ворот – горизонтальная штанга, фиксируемая на шнеке;
• комплект сменных штанг, удлиняющих шнек;
• тренога с лебедкой;
• конструкция, монтируемая над точкой бурения в качестве альтернативной замены;
• обсадные трубы (металлические, пластиковые, асбестоцементные).

Обсадка выполняется, чтобы предотвратить разрушение стенок скважины. Содержание обсадной колонны выбирает мастер, учитывая тип скважины, метод бурения и другие параметры.

Оборудование для бурения

Есть два вида буровых установок: обычная и малогабаритная. Обычная установка на базе УРАЛА – стандартный вариант. Ее передвигают на грузовом авто, поэтому для проведения работ нужно обеспечить ему заезд на участок. Немного отразится бурение и на внешнем виде участка. Но с помощью такого оборудования можно за несколько дней пробурить артезианский водозабор любой глубины.

Малогабаритная установка – универсальный вариант. Ее можно использовать для бурения в любом, даже ограниченном месте. Есть и другие плюсы использования:

• имеет компактные размеры;
• легко собирается, разбирается и переносится;
• не нарушает общий вид участка;
• позволяет пробурить скважину в местах, в которые буровая техника не сможет заехать, даже внутри дома.

Есть еще одно преимущество – этот вариант обойдется дешевле. Даже за счет меньшего расхода электроэнергии. Но артезианскую водозаборную точку малогабаритным оборудованием лучше не бурить. Это допустимо, но процесс будет долгим, трудоемким и нецелесообразным.

От чего зависит результат бурения

Чтобы обустроить правильную скважину под воду, нужно придерживаться технической базы. То есть требуется подходящая техника, исследование геологических условий местности, а также изучение конкретной точки, в которой планируется бурить водозаборную точку.

Важны и другие параметры:

• глубина залегания водоносного слоя;
• диаметр скважины;
• желаемая производительность и пр.

Главная задача буровика – добраться до водоносного слоя. От глубины его нахождения зависит глубина самой скважины. На каком расстоянии от поверхности залегание водоносного горизонта определяют тремя методами:

• берут в процессе работы пробы с грунта (каждые три метра);
• проводят разведочные работы;
• или геофизические исследования скважин.

Водозаборное сооружение представляет собой обсадную колону из труб, которую опускают до водоносного слоя. Внизу колоны устанавливают фильтр, который изготавливается из обсадной трубы с перфорацией. От площади фильтрующего слоя напрямую зависит производительность водозаборного источника.

Идеальным с технологической точки зрения будет бурение, при котором бур проходит весь водоносный слой для монтажа фильтровой конструкции на всю его глубину. В таком случае источник даст максимальный объем воды. Со временем производительность фильтра снижается, так как водоносный горизонт имеет свойство истощаться. Если опуститься глубже, то срок службы водозабора увеличиться.

Распространенные ошибки

Недостаток опыта бурильщиков-самоучек чаще всего проявляется в следующем:

1. Бур опускают слишком глубоко, вследствие чего обсадная труба пересекает водоносный горизонт. Решение: приподнять обсадную трубу или вставить в нее новую, более короткую, после чего ранее установленную трубу следует удалить.
2. Обсадная труба не достигла необходимой глубины, вследствие чего грунт внизу обвалился и производительность скважины резко упала. Решение: вынуть грунт желонкой, после чего погрузить трубу на требуемую глубину.
3. Насос был установлен чересчур низко, вследствие чего скважина засорилась песком.

В последнем случае следует извлечь насос и, выбрав песок желонкой, установить его правильно. Правильное положение определяют так: работающий насос постепенно опускают до тех пор, пока в откачиваемой воде не обнаружится песок. После этого насос несколько приподнимают, пока подаваемая им вода не станет чистой. (обычно правильное положение насоса — 1-2 м от дна).

Монтаж оголовка

Типовой оголовок имеет простое устройство, его корпус состоит из двух частей, которые соединяются друг с другом через шпильки с гайками, между ними находится кольцо из резины в форме бублика. В верхней крышке имеются отверстия для ввода кабеля электропитания и напорной трубы (последнее расположено по центру), снизу приварен карабин для закрепления троса электронасоса, сверху прикручены два рым-болта для облегчения посадки на скважину.

Монтаж оголовка проводят в таком порядке:

• Одевают поверх колонны нижнюю крышку и резиновый бублик, пропускают сквозь оголовок кабель питания через резиновое уплотнение и трубу ПНД, в карабин продевают петлю привязанного к насосу троса.
• Опускают в скважинный канал насос с оголовком с помощью троса, привязанного к его рым-болтам, после того как верхняя крышка ляжет на верх колонны, вставляют в ее отверстия 4 резьбовые шпильки.
• Ключом закручивают гайки, соединяя верхнюю и нижнюю половины оголовка, при этом кольцо посередине сжимается, плотно фиксируя конструкцию на поверхности трубы.
• Обрезают напорную трубу ПНД, надевают на нее проходной и компрессионный фитинг, зажимают трубопровод в оголовке.

Подключение гидроаккумулятора, автоматики

Чтобы полностью обустроить скважину для воды, необходимо установить в подготовленную кессонную яму насос, оборудование и автоматику, к которым относятся гидравлический аккумулятор, реле и манометр. Если используют станцию, все необходимые для забора воды узлы собраны в одном модуле, остается только присоединить ее вход к напорной трубе через компрессионный фитинг и аналогичным способом подключить к водопроводу, поступающему в жилое здание.

При подключении насосной станции помощь специалиста и применение специального инструмента необязательны — трубопровод из ПНД соединяют прямыми или угловыми резьбовыми компрессионными фитингами вручную, или используя гаечный ключ на металлических деталях.

При размещении в кессоне погружного электронасоса, на поверхности в камере монтируют элементы автоматики — реле давления и защиты от сухого хода, устанавливают гидравлический аккумулятор и манометр. Данные детали сложно соединять между собой отрезками пластиковых труб ПНД и фитингами, не предусмотренными для этих целей, для проведения работ часто вызывают специалиста. Обычно соединения внутри производят на полипропиленовые трубы методом пайки при помощи специального утюга, для подключения к ПНД-трубопроводу и подведения к металлической резьбе пожарного гидранта вверху, применяемого для полива огорода, используют переходные фитинги с полипропилена на ПНД или металл.

На заметку: Все соединения внутри можно провести самому без вызова специалистов и использования специального инструмента — для этого приобретают трубы из сшитого полиэтилена (применяются в теплых полах) и фитинги компрессионного принципа действия.