Обеспечение вашего участка водой – это важнейшая задача для любого его владельца. Чем масштабнее ваши замыслы по оформлению территории, тем сильнее вы ощутите нехватку водоснабжения. Вода необходима как для строительных работ, так и для создания сада, и для удовлетворения ваших повседневных нужд.
Собственное водяное скважина, созданная своими руками, не только станет реальностью, но и поможет значительно сэкономить. В этом материале мы расскажем о наиболее подходящих методах бурения и о том, какое оборудование понадобятся желающим самостоятельно справиться с этой задачей. Следуя нашим рекомендациям, вы без труда сможете организовать свой собственный водный источник на участке.
Краткое содержание статьи
Основные виды скважин на воду
Существует множеством эффективных методов получения живительной влаги, о которых мы подробно расскажем. Есть разные технологии, позволяющие самостоятельно обеспечить загородный участок водой.
Выбор наиболее подходящего варианта зависит только от вас, поскольку он зависит от особенностей местного ландшафта, имеющегося оборудования, финансовых возможностей и ваших навыков. Давайте рассмотрим основные конструкции скважин.
Определение более подходящей конструкции затруднительно, так как каждая из них имеет свои сильные и слабые стороны. Это делает выбор зависимым от рельефа местности и возможностей владельца.
Трубчатый абиссинский колодец
Если на вашем участке имеется родниковая вода, создание колодца станет отличным способом её добычи. Шахта такого сооружения будет служить резервуаром для воды. Если родник достаточно мощный, у вас под рукой может быть всегда до 2 кубометров воды.
Абиссинская скважина представляет собой, по сути, узкий и длинный колодец. Благодаря своей протяженности 8–12 метров, она защищена от загрязнений, поступающих с поверхности почвы.
Такую скважину нередко называют скважиной-иглой, так как труба, вбитая при её создании, действительно напоминает иглу.
Технология бурения и оборудования абиссинского колодца подробно рассматривается в следующем видео:
Скважина на песок (фильтровая)
Эта конструкция углубляется на 15–30 метров различными способами: шнековым, ударно-канатным, колонковым. Стены скважины формируются с помощью трубы диаметром примерно 100–180 мм.
В нижней части скважинного ствола устанавливается фильтр. В качестве фильтрующего элемента используется сетка из нержавеющей стали, закрепленная с помощью сварки или пайки на первом звене колонны труб перед ее установкой в крупный песок, смешанный с галькой.
Схема «песочной» скважины выглядит так: 1 — обсадная труба, 2 — статический уровень воды, 3 — фильтр с сеткой.
Такая конструкция вполне удовлетворяет потребности небольшого загородного дома с двумя водозаборными местами. При сезонном использовании, срок службы составит около пяти лет, а при постоянной эксплуатации можно рассчитывать на 15 лет.
Когда скважина забьется илом, есть возможность её промыть. Если же это не даст результатов, придется бурить новую, расположив её рядом с предыдущей.
Артезианская скважина без фильтра
Эта конструкция не требует установки фильтра. Артезианская скважина может достигать глубины более 100 метров. Вода из такой скважины запасается в трещинах известняка. Жидкость, конденсируемая в этих трещинах, может быть как кристально чистой, так и минерализованной.
Низкая минерализация воды допустима для повседневного использования. Если же вода относится к минеральным, то её нельзя использовать в быту.
Схема артезианской скважины выглядит так: 1 — кондуктор, 2 — статический уровень воды, 3 — промежуточная колонна, 4 — эксплуатационная колонна с перфорацией.
Точно предсказать глубину бурения для поиска воды сложно. Можно лишь приблизительно обсудить этот вопрос с соседями, чтобы узнать параметры их сооружений.
Глубина залегания грунтовых слоев бывает различной, поэтому информация, полученная от соседей, не всегда точна и для вашего участка. Поэтому обсадные трубы подбираются с учетом этих данных.
Как устроена типичная скважина?
Если не углубляться в тонкости, то суть устройства водной скважины для загородного дома сводится к тому, что это длинный вертикальный ствол, достигающий уровня залегания воды. Стены выработки укреплены обсадными трубами. Скважины различаются по диаметру, глубине и наличию дополнительных устройств, которые увеличивают их надежность и продуктивность.
Помимо обсадной трубы, в скважины устанавливают насосы для принудительного подъема жидкости и её распределения. Чтобы правильно выбрать насос и хранилище, нужно учитывать характеристики скважины, среди которых глубина и дебит являются ключевыми.
Дебит скважины — это показатель её производительности: максимальное количество жидкости, которое можно получить за единицу времени. Он измеряется в кубометрах или литрах за час или суточный период.
Галерея изображений
Скважины глубиной до 10-12 метров обустраиваются с помощью поверхностных насосов. В зависимости от дебита источника насос могут дополнить гидроаккумулятором.
Абиссинские колодцы обычно не бурят глубже 10 метров. Для откачки воды из них применяют поверхностные насосные станции.
Скважины глубже 10 метров требуют установки погружных насосов. Их можно легко отличить по вытянутой конструкции из нержавейки.
Погружной насос подключается к водоподающей трубе и опускается в скважину с учетом рекомендаций производителя о расстоянии до дна и уровня воды.
Поверхностный насос для неглубокой скважины
Насосная станция на скважине игле
Глубинный скважинный насос
Установка скважинного насоса
Функции обсадных труб
Обсадные трубы являются важнейшим элементом скважины. Обсадка осуществляется с помощью отдельных отрезков, которые соединяют по разным методам: сварочные, резьбовые или другие. Особое внимание важно уделить их одинаковому диаметру: вся конструкция должна представлять собой ровную вертикальную колонну.
При наличии наружной резьбы, звенья соединяются с помощью муфт, что может увеличивать диаметр прохода.
Обсадные трубы необходимы для того, чтобы:
- предотвратить осыпание шахты во время бурения;
- чтобы ствол не засорялся в процессе эксплуатации;
- защитить верхние водоносные слои от проникновения в сооружение.
Наиболее распространены обсадные трубы, изготовленные из стальных сплавов и полимеров (ПВХ, НПВХ, ПНД). Реже используются чугунные и устаревшие асбестоцементные изделия. Пространство между трубой и землей вокруг устья заполняют бетоном, особенно если скважина была пробурена в рыхлых грунтах или водоносный слой находится на больших глубинах.
Установка остального оборудования производится только после выполнения этой работы. В процессе эксплуатации может происходить небольшое «выдавливание» трубы на поверхность, что является нормальным и не требует никаких дополнительных действий.
Наиболее популярные модели — это металлические и пластиковые обсадные трубы с резьбой. На фотографии показана установка синей обсадной трубы из пластика.
Внутренняя труба с фильтром
В ствол скважины, выполненной по двойной схеме обсадки, опускается труба с фильтром. Вода будет поступать внутрь конструкции через ее перфорированное первое звено и выкачиваться насосом на поверхность.
После установки трубы на нужную глубину устье рекомендуется закрепить. Для этого используется хомут, который предотвращает непроизвольное опускание трубы.
Галерея изображений
Шаг 1: нижнюю часть полимерной трубы сгибаем, предварительно сплющив. Отступаем 10-12 см и сверлим отверстия диаметром 8 мм. Высота перфорированного участка зависит от мощностей водоносного пласта.
Шаг 2: на перфорированный участок навиваем проволоку из нержавеющей стали, расстояние между витками соответствует дистанции между отверстиями.
Шаг 3: вокруг перфорированного участка трубы оборачиваем сетку, временно фиксируя её скрутками из изолированной проволоки.
Шаг 4: обматываем проволокой из нержавейки самодельный фильтр и снимаем скрутки, следя за тем, чтобы внешняя навивка не совпадала с внутренней.
Изготовление скважинного фильтра
Проволока для крепления фильтрующей сетки
Крепление сетки самодельного фильтра
Крепление фильтрующей сетки
Устройство оголовка для скважины
Верхняя часть обсадной трубы комплектуется оголовком. Основная конструкция ньего одинакова для всех видов оголовков. Эта конструкция включает фланец, крышку и резиновое уплотнительное кольцо.
Различные типы оголовков отличаются материалом, из которого они созданы, и добавленными функциями.
Оголовки производятся как из чугуна, так и из пластика. Это герметичное устройство, которое используется для крепления кабеля насоса и отвода водопроводной трубы.
Благодаря низкому давлению, создаваемому оголовком в трубах, увеличивается приток воды и, как следствие, дебит скважины.
Кессон, адаптер, пакер
Для предотвращения влияния повышенной влажности на работу оборудования, связанного со скважиной, создается специальный резервуар — кессон. Он может быть изготовлен из металла или пластика.
Металлические кессоны, в отличие от пластиковых, можно ремонтировать, и они лучше выдерживают значительные температурные колебания. Кроме того, металлические конструкции можно собрать самостоятельно из продаваемых деталей. Пластиковые модели, как правило, дешевле и не подвержены коррозии.
Тем, кто планирует самостоятельно построить кессон для скважины, на нашем сайте доступна детальная инструкция по этому процессу.
Для того чтобы обеспечить герметичное соединение между наземным водопроводом и скважиной, необходим скважинный адаптер. Это устройство, как правило, устанавливают в зоне, где размещено оборудование, требующее защиты от влаги, чаще всего — в техническом помещении. Одна часть адаптера соединяется с обсадной колонкой, а к другой прикрепляется шланг от насоса.
Металлический кессон является продуктом с высокой стоимостью — его цена может достигать 40 тысяч рублей. Однако, для снижения расходов, можно приобрести комплектующие и собрать его самостоятельно.
В некоторых случаях требуется выделение определенного участка глубокой артезианской скважины, на котором, например, будут проведены ремонтные работы. Для этого предназначены пакеры — специальные уплотнители для скважин.
Перечисленные элементы являются частью конструкции скважины и оказывают значительное влияние на ее эффективность.
Четыре вида бурения
Существует несколько способов пробурить скважину под воду самостоятельно, включая как физические усилия, так и техническое оборудование.
Рассмотрим наиболее распространенные методы бурения:
- шнековый;
- роторный;
- колонковый;
- ударно-канатный.
Эти технологии различаются методами разрушения породы при создании скважины и способами извлечения грунта на поверхность. Используемое оборудование также зависит от метода бурения, что отражается на стоимости и качестве конечного продукта.
Способ #1 — ручное бурение
При ручном бурении, которое может выполняться по шнековой, ударно-канатной или комбинированной технологии, понадобятся следующие инструменты и материалы:
- бур;
- лебедка;
- бурильная вышка;
- бурильные штанги;
- обсадные трубы.
Если предполагается, что скважина будет глубокой, понадобится бурильная вышка для аккуратного погружения бура и последующего его подъема.
В случае небольших глубин можно обойтись и без вышки, работая с буром вручную.
В качестве бурильных штанг также могут использоваться узкие трубы, соединенные резьбой или шпонками. Бур должен быть присоединен к самой нижней штанге конструкции.
При ручном бурении используются различные инструменты: ложковые буры, шнековые буры, буровые долота и желонки.
Режущие насадки бура изготавливают из прочной трехмиллиметровой стали, их кромки необходимо заточить так, чтобы бур вращался по часовой стрелке и эффективно разрушал породу благодаря вращательно-поступательным движениям.
Сначала выбираем подходящее место для бурения, выкапываем небольшое углубление — примерно на два штыка лопаты, чтобы создать направляющий ориентир для бура. Над выбранным местом устанавливается вышка.
Высота вышки должна быть чуть больше длины бурильной штанги, чтобы штанга без труда выводилась на поверхность по завершении процесса.
Начало работы не вызывает затруднений. П primeiros витков бура легко входят в землю, это может осуществить один человек. Однако по мере углубления процесс становится более сложным и замедленным.
На этом этапе уже потребуется помощь. Если подъем бура вызывает трудности, его следует повернуть против часовой стрелки и повторить попытку.
Ручное бурение остается актуальным методом, особенно в удаленных местах, где нет доступа к буровой технике.
Когда бур сталкивается с сопротивлением, может возникнуть угроза поломки оборудования. Чтобы снизить риск, можно попробовать размягчить почву, поливая ее водой.
Процесс бурения продолжается, но нужно помнить, что каждые полметра инструмент необходимо очищать от грунта, поднимая его на поверхность. Когда бур врывается в землю до рукоятки, нужно добавлять новую штангу.
Механические затраты времени на бурение большие, поскольку значительная часть времени уходит на поднятие бура и очистку его от грунта. Поэтому важно эффективно использовать каждую итерацию, извлекая как можно больше земной массы.
На первом этапе ручного бурения работать можно в одиночку, однако со временем понадобится помощник.
Если при бурении вы сталкиваетесь с рыхлыми слоями, существует риск обрушения стенок шахты. Во избежание этого стоит использовать обсадные трубы, которые предотвратят осыпание.
Вскоре состояние грунта изменится: бур достигнет водоносного слоя. Важно продолжить бурение до водоупорного слоя, чтобы скважина наполнилась водой. Максимально возможная глубина ручного бурения составляет от 10 до 20 метров, где чаще всего встречается первый водоносный слой.
Сначала на поверхность поднимается грязная вода, которую откачивают при помощи ручного или погружного насоса. Для очистки скважины достаточно вытянуть несколько ведер грязи. Если чистая вода не появляется, стоит пробурить еще на метр-два.
Ручное бурение можно модернизировать, используя гидропомпу и электрическую дрель, что позволит обойтись без помощников. Процесс может быть продемонстрирован в этом видеоролике.
Способ #2 — экономичное шнековое бурение
Шнековое бурение считается наиболее простым и бюджетным методом для создания скважины под воду. Этот способ применяется в большинстве современных компактных буровых установок.
Шнековое бурение можно выполнять с помощью мобильной установки, которая легко транспортируется к месту работы.
Шнек — это известный всем Архимедов винт. Люди, которые хотя бы раз видели, как рыбаки бурят лунки для подледного лова, представят, о чем идет речь. Аналогичным образом создается и неглубокая скважина — до 10 метров. При этом не используют ни буровой раствор, ни воду для очищения инструмента.
Если обратиться в специализированную организацию, она, скорее всего, будет использовать оборудование для шнекового бурения, которое легко транспортируется и популярно в использовании.
Однако следует помнить, что этот метод не подходит для всех типов грунтов. Шнек не проходит через скальные породы или плывуны, но прекрасно работает на сухих и мягких осадочных грунтах. Важно также обеспечить очистку шахты от загрязненной воды с поверхности.
Шнек представляет собой крупный винт, который ввинчивается в землю. Разрушенный грунт поднимается на поверхность с лопастями шнека.
Диаметр лопастей шнека определяет размер будущей скважины. Диаметр обсадки должен быть на 1–3 см больше, чем у шнека, чтобы буровая колонна могла свободно перемещаться.
Простой буровой станок с шнековым буром может приводиться в движение мускульной силой. По мере углубления инструмента добавляются свинчивающиеся штанги.
Шнековое бурение — это самый быстрый метод, однако он плохо очищает ствол от грунта. Хорошо извлекаются супеси с суглинками, но рыхлые породы поднимать затруднительно.
Простейшая механизированная буровая установка представляет собой раму с мотором, который активизирует вращение.
Шнек может приводиться в действие не только бензиновым или дизельным двигателем, но и электрическим приводом.
В промышленных буровых установках подъем и спуск шнека осуществляется с помощью гидравлического механизма. Пробурить скважину на воду с его помощью можно всего за несколько часов, но перед установкой в ствол фильтра предстоит очистка и промывка.
Во время бурения обязательно устанавливайте обсадную трубу, чтобы защитить шахту от осыпания и сформировать ее ствол.
Типичная конструкция шнека
Размеры буровых снарядов
Бурение ручным станком
Минусы шнекового бурения
Малогабаритный станок для бурения шнеком
Электрический привод для шнекового бура
Промышленная буровая установка
Обсадка скважины на воду
Способ #3 — роторное бурение (для скальных пород)
Роторный метод бурения используется для работ в скальных грунтах, и в его основе лежит применение специальной бурильной трубы, напоминающей перевернутый стакан с долотом, которое разбивает породу внизу.
Через трубку проходят коммуникации, необходимые для бурения, а гидравлическая установка создает нагрузку на долото, позволяя ему пробиться в породе. Дополнительную нагрузку обеспечивает масса самой колонны труб.
При роторном бурении скважины породу разбивают с помощью долота, которое может преодолевать значительные преграды.
Грунт выводится из скважины с помощью бурового раствора, который подается в трубу одним из двух возможных способов:
- Прямая промывка. Рабочий раствор подается в трубу при помощи насоса, а затем вытекает через затрубное пространство, увлекая за собой породу.
- Обратная промывка. В этом процессе раствор поступает в трубу благодаря самотеку, а откачка из затрубного пространства вместе с породой осуществляется насосом.
Считается, что обратная промывка обладает большей эффективностью по сравнению с прямой, так как она способствует лучшему вскрытию водоносных горизонтов, что, в свою очередь, увеличивает дебит скважины. Тем не менее, для реализации данного метода требуется дорогое специализированное оборудование, что влияет на общую стоимость работ. Прямая промывка выгоднее с финансовой точки зрения.
Метод #4 — ударно-канатное бурение
Если ваша цель — создание долговечной скважины на срок до 50 лет, и вы обладаете необходимым запасом времени, усилий и нервов, вам стоит обратить внимание на ударно-канатный способ бурения. Этот процесс займет значительно больше времени, но вы будете уверенно продвигаться к своей цели.
Ударно-канатная конструкция включает станины, желонку и ударный патрон, который изготавливается из прочной трубы и выполняет бурение.
Ключевым элементом данной методики является желонка — специальный буровой снаряд. Она выполнена в виде толстостенной трубы длиной от 1 до 2 метров с клапаном в нижней части (шариковым или лепестковым). В верхней части трубы предусмотрено «окошко» для извлечения грунта, а верх оснащается проушиной для крепления к тросу.
Желонка, прикрепленная к тросу и переброшенная через блок, опускается на дно скважины и, падая, разрыхляет грунт, захватывая его с помощью клапана. Такой процесс повторяется несколько раз, прежде чем желонка будет извлечена из ствола. После этого грунт освобождается из желонки путем переворачивания и вытряхивания через отверстие.
Несмотря на высокие трудозатраты, этот метод считается весьма результативным. Ударно-канатное бурение позволяет эффективно извлекать насыщенные водой пески и рыхлые осадочные породы, что невозможно другими методами. При использовании желонки не применяется буровой раствор, что исключает путаницу с грунтовой водой, появляющейся в скважине.
Из-за значительной трудоемкости эту методику бурения можно считать более дорогой по сравнению с роторным способом. Кроме того, если необходимо проходить далее первого водоносного горизонта, придется инвестировать в изоляцию шахты от поверхностных водоносных слоев.
Для этого потребуется установить дополнительные обсадные трубы. Из-за увеличения потребления материалов также возрастает объем работ, выполняемых специалистами, что в результате приводит к росту стоимости сооружения.
Следующую информацию о том, как произвести бурение водозаборной скважины без специального оборудования, можно найти в нашем подробно изложенном материале.
Выводы и полезное видео по теме
Показанный видеоролик наглядно демонстрирует процесс ручного бурения скважины и установку обсадной трубы и фильтра:
Каждый тип скважины для забора воды имеет свои достоинства и недостатки.
Теперь, когда у вас есть общее представление о разных видах скважин, их конструкции и методах создания, вам будет легче выбрать подходящий вариант, учитывая особенности вашего участка и ваши финансовые возможности.
Если у вас уже был опыт бурения скважины своими руками, поделитесь вашим мнением о том, насколько это было сложно или просто. Ждем ваших комментариев в разделе ниже. Не стесняйтесь задавать вопросы, делиться впечатлениями и выкладывать фотографии по теме статьи.
