Главной задачей для владельца земельного участка является обеспечение его водой. Чем более масштабные планы по обустройству вашего пространства, тем настойчивее будет ощущаться нехватка水оснабжения. Вода необходима для строительных мероприятий, ухода за садом, который вы собираетесь создать, а также для ваших повседневных нужд.
Создание скважины на воду своими руками не только реалистично осуществимо, но и позволит значительно уменьшить расходы. В этой статье мы разберем, какой метод бурения будет наиболее эффективным и какое оборудование нужно подготовить для тех, кто решит взять это дело в свои руки. С нашими рекомендациями вы сможете без особых затруднений создать собственный источник воды на своем участке.
Краткое содержание статьи
Разнообразие водяных скважин
Существует несколько проверенных способов получить воду, о которых мы хотим вас проинформировать. Существует множество технологий, которые позволяют самостоятельно получать воду на дачном участке.
Выбор наиболее подходящего способа придется осуществить вам, поскольку это зависит от особенностей рельефа, доступного оборудования, бюджета и ваших навыков. Рассмотрим же основных представителей скважинных конструкций.
Дать предпочтение какому-либо одному варианту довольно сложно: у каждой конструкции есть свои плюсы и минусы, поэтому окончательный выбор зависит от рельефа и возможностей владельца земли.
Трубчатый абиссинский колодец
Если на вашем участке течет родник, то создание колодца может стать отличным методом добычи воды. Шахта этого сооружения будет выполнять функцию накопителя. Если источник активен, то всегда будет доступно до 2-х кубометров воды.
Абиссинская скважина по своей сути аналогична колодцу, но отличительной чертой является узкая и длинная форма. Длина конструкции, как правило, составляет около 8-12 метров, что защищает воду от загрязнений с поверхности почвы.
Эта скважина часто называется скважиной-иглой, так как труба, которая вбивается в землю, на самом деле напоминает иглу.
С технологией пробивки и построения скважины-иглы, известной также как абиссинский колодец, вы можете ознакомиться в следующем видео:
Скважина на песок (фильтровая)
Глубина этой конструкции составляет от 15 до 30 метров и может быть достигнута различными способами: шнековым, ударно-канатным или колонковым. Стенки скважины формируются с использованием трубы диаметром примерно 100–180 мм.
На заглубленном конце скважинного ствола устанавливается фильтр. Для этого используют сетку из нержавеющей стали, которую приваривают или припаивают к первому звену трубной колонны перед ее погружением в крупный песок с добавлением гальки.
Примерно такую конструкцию имеет скважина «на песок»: под номером 1 — обсадная труба, под номером 2 — уровень воды, а под номером 3 — сетка-фильтр.
Данная скважина способна покрыть потребности в воде для небольшого загородного дома с двумя точками водоразбора. Если ее используют сезонно, срок службы составит около пяти лет. При постоянной эксплуатации можно рассчитывать на 15 лет работы.
Когда скважина загрязнится, возможно, удастся ее промыть. В случае неудачи придется бурить новую, расположив ее рядом с первой.
Артезианская скважина без фильтра
Это сооружение не требует установки фильтра. Артезианская скважина может достигать глубины более 100 метров. Добываемая из такой скважины вода оказывается в трещинах известняка. Скопившаяся в них жидкость может быть не только чистой, но и минерализованной благодаря конденсации.
Небольшая минерализация может быть приемлема для повседневного использования. Однако если добыча содержит много минералов, то такую воду нельзя использовать в бытовых целях.
Схематично артезианская скважина выглядит так: 1 — кондуктор, 2 — статический уровень воды, 3 — промежуточная колонка, 4 — эксплуатационная колонна с перфорацией.
Точную глубину, на которой потребуется бурить скважину, сложно заранее определить. Можно лишь ориентироваться, общаясь с соседями и выясняя параметры аналогичных скважин на их участках.
Геологические слои могут располагаться неравномерно, поэтому информация окажется не совсем точной для вашего участка. Именно поэтому обсадные трубы нужно подбирать с учетом поправок.
Как устроена стандартная скважина?
Если не углубляться в детали, структура водяной скважины для загородного дома сводится к длинной вертикальной шахте, достигающей водоносных слоев. Стенки крепят с помощью обсадных труб. Существуют различные размеры и специальные устройства, повышающие эффективность и надежность скважин.
Помимо обсадной трубы конструкции скважин дополнены насосами для принудительного подъема воды и ее распределения. Чтобы правильно выбрать насосное и накопительное оборудование, нужно знать характеристики скважины, среди которых важнейшие — глубина и дебит.
Дебит скважины — это показатель производительности: максимальное количество жидкости, которое можно получить за единицу времени. Он измеряется в кубометрах или литрах в час или сутки.
Скважины глубиной до 10–12 м можно обустраивать поверхностными насосами. В зависимости от дебита источника могут дополнительно использовать гидробак.
Абиссинские колодцы, как правило, не бурят глубже 10 м. Для откачки воды из них применяют поверхностные насосы.
Скважины глубже 10 м требуют погружных насосов с удлиненным корпусом из нержавейки.
Погружной насос подключается к водоподающей трубе и опускается в скважину, учитывая указания производителя о расстоянии от дна до уровня воды.
Производственные функции обсадных труб
Обсадные трубы — это главный элемент конструкции скважины. Они размещаются из отдельных звеньев, соединенных между собой посредством пайки, сварки или резьбы. Важно обеспечить равномерный диаметр труб, чтобы создать прямую колонну.
Если у обсадных труб внешняя резьба, соединительные муфты увеличивают диаметр проходки.
Обсадные трубы нужны для того, чтобы:
- предотвратить осыпание шахты во время бурения;
- избежать засорения ствола в процессе эксплуатации;
- обеспечить, чтобы верхние водоносные слои не попадали в скважину.
Обычно используются обсадные трубы из стальных сплавов и полимеров (ПВХ, НПВХ, ПНД). Чугунные и морально устаревшие асбестоцементные трубы применяются реже. Пространство между грунтом и трубой у устья бетонируется, если бурение проводилось в рыхлых грунтах или водоносный слой располагается на большой глубине.
После завершения устройства скважины устанавливают остальное оборудование. Иногда во время эксплуатации может произойти легкое «выдавливание» трубы на поверхность, что является нормальным процессом и не требует вмешательства.
Наиболее распространенными являются металлические и пластиковые обсадные трубы с резьбой. На фотографиях видно установку синей пластиковой обсадной трубы.
Внутренняя труба с фильтром
В ствол скважины с двойной обсадкой опускается труба с фильтром. Через её перфорированное начальное звено отфильтрованная вода поступает внутрь обсадки и затем поднимается насосом на поверхность.
После установки трубы на необходимую глубину стоит закрепить ее устье. Для этого применяют хомут, который предотвратит случайное проседание конструкции.
Шаг 1: Нижний конец полимерной трубы загибаем, перед этим сплющив его. Отступаем 10-12 см и высверливаем отверстия диаметром 8 мм. Высота перфорированного участка может варьироваться в зависимости от мощности водоносного слоя.
Шаг 2: На перфорированном участке обвиваем проволоку из нержавейки. Интервал между витками равен расстоянию между отверстиями.
Шаг 3: Оборачиваем сетку вокруг перфорированного участка и временно фиксируем её скрутками из изолированной проволоки.
Шаг 4: Проволокой из нержавейки обвиваем самодельный фильтр. Убираем временные скрутки, следя за тем, чтобы наружная обмотка не совпадала с внутренней.
Конструкция оголовка для скважины
Верхняя часть обсадной трубы оборудована оголовком. Базовая конструкция такого устройства одинакова для всех видов, и включает фланец, крышку и резиновое кольцо.
Разные виды оголовков различаются типом материала и дополнительными опциями.
Оголовки производят из чугуна и пластика. Они герметично фиксируют кабель насоса и вывод водопроводной трубы.
Благодаря низкому давлению, создаваемому с помощью оголовка в трубах, увеличивается приток воды и, как следствие, дебит скважины.
Кессон, адаптер, пакер
Чтобы избежать негативного воздействия высокой влажности на работу оборудования, связанного со скважиной, предусмотрены специальные резервуары — кессоны. Они изготавливаются из металла или пластика.
Металлические кессоны обладают преимуществами перед пластиковыми, так как их можно починить, и они лучше переносят колебания температур. Также металлические конструкции позволяют собирать их самостоятельно из продаваемых деталей. Однако пластиковые варианты имеют более низкую стоимость и устойчивы к коррозии.
Тем, кто хочет создать кессон для скважины своими силами, на нашем сайте доступна детальная инструкция по его сборке.
Для надежного соединения наземного водопровода с скважиной следует использовать адаптер. Это устройство устанавливают в зоне, где расположено всё оборудование, которое должно быть защищено от влаги. Обычно это техническое помещение. Одна часть адаптера крепится к обсадной колонне, а к другой части подключают насосный шланг.
Металлические кессоны имеют высокую стоимость — до 40 тысяч рублей, поэтому можно приобрести их частями и собрать самостоятельно, что позволит существенно сэкономить.
Иногда необходимо выделить определенный участок неглубокой артезианской скважины, например, для проведения ремонтных работ. Для этих целей применяются пакеры — специальные уплотнители для скважин.
Указанные элементы составляют систему скважины и существенно влияют на её работу.
Четыре метода бурения
Создавать скважину для подачи воды можно разными способами, используя как физический труд, так и технические средства.
Давайте рассмотрим самые распространённые методы бурения:
- шнековый;
- роторный;
- колонковый;
- ударно-канатный.
Эти методы различаются способами разрушения породы и извлечения грунта на поверхность. Для выполнения работ с использованием различных буровых методик необходимо различное оборудование, что влияет на стоимость и качество готового сооружения.
Метод #1 — бурение вручную
Для выполнения ручного бурения по шнековой, ударно-канатной или комбинированной технологии понадобятся следующие инструменты и материалы:
- бур;
- лебедка;
- бурильная вышка;
- штанги;
- обсадные трубы.
Если предполагаемая скважина будет достаточно глубокой, необходимо использовать бурильную вышку, которая позволяет погружать бур с штангами и поднимать его обратно.
Для неглубоких скважин вышку можно не использовать, а бурением можно заниматься вручную.
Роль бурильных штанг могут выполнять узкие трубы, которые соединяются между собой через резьбу или специальные шпонки. Бур в процессе сборки конструкции необходимо соединять с самой нижней штангой.
Инструменты для ручного бурения: а,б — ложковые буры; в — шнековый бур; г-д — буровые долота; е – желонка.
Целостность грунта нарушает режущая насадка бура, выполненная из прочной стали. Кромки насадок нужно заточить с учетом того, что бур вращается по часовой стрелке и разрушает грунт благодаря вращению и поступательному движению.
Сперва выберите место для бурения, сделав углубление примерно на два штыка лопаты, чтобы подготовить ориентир для бура. Затем закрепите вышку над этим местом.
Высота вышки должна быть немного больше длины бурильной штанги, чтобы без труда вытащить штангу по завершении работ.
В начале работы процесс покажется простым. Первые обороты бура легко входят в почву, и с этой задачей может справиться один человек. Но по мере продвижения вглубь, каждая следующая операция становится всё более сложной.
На этом этапе без помощника не обойтись. Если бур поднимать становится сложно, попробуйте повернуть его против часовой стрелки перед повторной попыткой.
Ручное бурение стало использоваться еще не так давно. И сейчас оно может быть актуально в местах, где сложно доставить буровую технику.
Когда бур столкнется с плотным грунтом, есть риск повреждения оборудования. В таком случае стоит попробовать размягчить землю с помощью воды.
Процесс продолжается, бур движется вниз, но не забывайте, что каждые полметра его продвижения нужно очищать от грязи, поднимая его на поверхность. Когда инструмент уходит в землю по рукоятку, добавьте следующую штангу.
Весь процесс бурения требует много времени, большую часть которого следует тратить на подъем бура и его очистку от грунта. Поэтому эффективно используйте каждый цикл, стараясь извлечь как можно больше земли.
На начальном этапе ручного бурения можно справиться в одиночку, но затем обязательно понадобится помощник.
Если грунтовые слои, через которые проходите, имеют высокую сыпучесть, есть риск обрушения стенок скважины. Чтобы этого избежать, используйте обсадные трубы, которые предотвратят обрушение.
И вот изменения в состоянии земли: бур достиг водоносного слоя. Остается немного. За этим слоем должен быть водоупорный. Бур необходимо углубить до водоупорного слоя, чтобы обеспечить максимальный приток воды. Максимальная глубина, достигаемая при ручном бурении, составляет от 10 до 20 метров, на этой глубине, как правило, располагается первый водоносный слой.
Сначала поднимается грязная вода, которую откачивают с помощью ручного или погружного насоса. Для промывки скважины достаточно откачать несколько ведер грязи. Если чистая вода не спешит меняться на грязную, возможно, стоит пробурить еще на метр-два.
Как и любую другую деятельность, ручное бурение можно усовершенствовать, применяя гидропомпу и электродрель. С такой установкой можно работать и без помощников. Всю процедуру бурения можно увидеть в этом видеоролике.
Метод #2 — экономичное шнековое бурение
Считается, что шнековоe бурение — это наиболее простой и доступный по цене вариант для обустройства скважины. Здесь именно шнековый метод используется на большинстве современных малые буровых установках.
Шнековое бурение можно выполнять с помощью мобильной установки, которую легко перемещать на место работы.
Шнек представляет собой знакомый всем винт Архимеда. Те, кто видели, как рыбаки делают лунки для подледного лова, могут представить, о чем идет речь. Аналогичным образом создаются неглубокие скважины до 10 метров. При этом не используется ни буровой раствор, ни вода для промывки инструмента.
Если вы обратитесь в специализированную компанию, возможно, они также используют переносное оборудование для шнекового бурения, которое в настоящее время широко применяется.
Однако стоит отметить, что данный метод подходит не для всех типов грунта. Например, шнек не способен обрабатывать скальные образования или плывуны, но отлично работает на сухих и мягких осадочных грунтах. В процессе работ следует уделить внимание защите шахты от загрязненной воды.
Шнек — буровой инструмент, представляющий собой винт, который ввинчивается в землю, а разрушенные породы поднимаются на чаша шнека.
Диаметр лопастей шнека определяет размеры создаваемой скважины. Диаметр обсадки должен быть больше на 1-3 см, чтобы буровая колонна могла свободно двигаться.
Самый простой буровой станок с шнековым буром работает за счет мускульных усилий. При углублении инструмента к нему присоединяются новые штанги.
Шнековое бурение — это самый быстрый способ, однако он неэффективно очищает ствол от грунта. Хорошо поддаются извлечению супеси и суглинки, но рыхлые породы поднимать сложно.
Максимально механизированный вариант шнекового бурения представляет собой раму с двигателем, который активирует вращение.
Шнек может приводиться в движение бензиновым, дизельным или электрическим мотором.
В промышленных установках подъем и опускание шнекового снаряда происходит с помощью гидравлики. Пробурить скважину за воду можно за несколько часов, но перед установкой фильтра его нужно очистить и промыть.
Во время бурения рекомендуется сразу монтировать обсадку, чтобы предотвратить обрушение грунта и сформировать ствол скважины.
Метод #3 — роторное бурение (для скальных грунтов)
Если скважина должна быть пробурена в скальных участках, то используется роторный метод бурения. Этот способ основывается на применении специальной бурильной трубы, напоминающей перевернутый стакан с долотом внизу, который дробит породу.
В полости трубы располагаются коммуникации, используемые в процессе бурения. Гидравлическая установка создает давление на долото, которое прорывается в породе, а дополнительную нагрузку обеспечивает вес колонны труб.
В процессе роторного бурения для создания скважины используется специальное долото, которое способно справиться даже с крупными преградами на своем пути.
Выемка грунта из скважины осуществляется с помощью бурового раствора, который подается через трубу одним из двух методов:
- Прямая промывка. В этом случае раствор подается насосом в трубу и затем вымывается через затрубное пространство вместе с выбуренным материалом.
- Обратная промывка. Раствор самопроизвольно заполняет трубу, а из затрубного пространства его, вместе с породой, откачивают насосом.
Существует мнение, что обратная промывка является более эффективной, так как обеспечивает лучший дебит скважины благодаря качественному вскрытию водоносного горизонта. Однако для этого требуется дорогостоящее оборудование, что увеличивает стоимость работ. Прямая промывка же будет более экономичным вариантом.
Метод #4 — ударно-канатное бурение
Если ваша цель — создание долговечной скважины, способной прослужить до полувека, и у вас достаточно ресурсов, времени и терпения, стоит рассмотреть ударно-канатный способ бурения. Этот процесс занимает много времени, но постепенно вы достигнете своей цели.
Ударно-канатная установка состоит из станины, желонки и ударного патрона, который выполняется из толстостенной трубы и служит для самой операции бурения.
Суть метода заключается в использовании особого бурового инструмента — желонки. Это отрезок трубы длиной от 1 до 2 метров с клапаном (шариковым или лепестковым) на дне. В верхней части трубы вырезается «окошко» для извлечения грунта, а на верху устанавливается проушина для крепления к тросу.
Желонка, прикрепленная к тросу, опускается с блока и сбрасывается на дно скважины. Падая, она рыхлит грунт и захватывает его клапаном. Этот цикл повторяется несколько раз, прежде чем желонку извлечь из скважины. После извлечения грунт выбрасывается, переворачивая желонку.
Хотя этот метод требует значительных усилий, он весьма результативен. Кроме того, пески, насыщенные водой, и рыхлые осадочные слои можно извлечь только с помощью ударно-канатного способа. При работе с желонкой буровой раствор не применяется, что исключает путаницу с грунтовыми водами, попадающими в скважину.
Из-за высокой трудоемкости этот метод оказывается дороже роторного. Кроме того, если необходимо пройти глубже первого водоносного горизонта, вам придется учесть расходы на изоляцию шахты от верхних водоносных слоев.
Для этого используются дополнительные обсадные трубы. В результате возрастает объем работ и затраты на материалы, что делает такие сооружения достаточно дорогими.
Дополнительные сведения о том, как пробурить водозаборную скважину без специализированного оборудования, можно найти в нашей статье.
Заключение и полезный видеоматериал
В этом видео подробно продемонстрирован процесс ручного бурения скважины с установкой обсадной трубы и фильтра:
Каждый тип водяной скважины имеет свои достоинства и недостатки.
Теперь, когда у вас есть понимание различных видов скважин, их конструктивных особенностей и методов их создания, вам легче будет выбрать подходящий для вашего участка вариант, учитывая ваши финансовые возможности.
Если у вас есть опыт бурения скважины самостоятельно, поделитесь своими впечатлениями о сложности или простоте данного процесса. Мы ждем ваших комментариев в нижнем блоке. Задавайте вопросы, делитесь мнением, размещайте фотографии, если это касается темы статьи.
