Виды водяных скважин: разновидности подземных источников воды и типы колодцев

Введение

Жидкое
и газообразное углеводородное сырье ежегодно извлекается из недр Земли через
сотни тысяч добывающих скважин, которые, будучи закреплены стальными обсадными
трубами большой конструкционной прочности, выполняют роль герметичных
вертикальных или наклонных трубопроводов, соединяющих глубокозалегающие
нефтяные пласты с размещенными на дневной поверхности системами сбора,
подготовки и транспортировки добытой нефти и газа.

В
технологически обусловленном сочетании с геологическими, геофизическими,
геохимическими и гидродинамическими исследованиями бурение скважин различного
назначения ведется на всех этапах цикла разведки и разработки нефтяного
(газового, газо-конденсатного и др.) месторождения. Условия размещения,
бурения, закачивания и эксплуатации всех этих скважин следует учитывать при
планировании, проектировании, финансировании и организации буровых работ.

На
современном этапе развития различных направлений горного дела бурение скважины
осуществляется как самостоятельный цикл строительства горно-технического
сооружения, например, при разведке или эксплуатации жидких и газообразных
полезных ископаемых, а также и как вспомогательная операция, выполняемая при
других горных и строительных работах, например во время проходки шахт в сильно
водоносных породах по известному способу предварительного замораживания или
цементирования грунта, для исследования грунтов при возведении крупных объектов
промышленного и гражданского строительства.

К
числу отраслей, производственная деятельность которых находится в прямой
зависимости от физических объемов и качества буровых работ, относятся
Миннефтепром, Мингазпром и Министерство геологии СССР. Все скважины,
сооружаемые буровыми предприятиями этих отраслей с целью геологического
исследования недр на территории страны и шельфовых акваториях, проведения
нефтегазопоисковых работ, разведки и разработки нефтяных и газовых
месторождений, подразделяются на опорные, параметрические, структурные, поисковые,
разведочные, эксплуатационные, оценочные, нагнетательные, наблюдательные и др.

Наряду
с этим буровые скважины различного назначения в довольно большом количестве
сооружаются и применяются в угольной, горнорудной, химической промышленности, в
сфере медицинского обслуживания населения, а также в системе промышленного и
гражданского строительства.

Абиссинский колодец

Скважина игла или Абиссинский колодец еще один простой и доступный с точки зрения финансовых затрат вид гидротехнических сооружений. Состоит из узкой 1…1,5” трубы, на окончании которой находятся фильтр и иглообразный наконечник. Снарядом прошивают грунт на глубину от 10…25 метров до водоносного слоя, тем самым минуя нестабильную верховодку.

Для создания скважины иглы берутся двухметровые трубы и последовательно забиваются в грунт. По мере заглубления отрезки трубы соединяют между собой посредством резьбовых соединений. На саму трубу ставят либо ручной, либо электрический насос, работающий по вакуумному принципу.

После организации водозабора, скважину прокачивают для получения чистой воды. Для питьевых целей она будет пригодна через сутки. Рекомендуется сделать химический анализ ее состава в СЭС или гидрогеологической лаборатории. Как показывает практика, после всех подготовительных и профилактических манипуляций с абиссинской скважиной вода будет соответствовать санитарным нормам.

Преимущества

Простая и эффективная конструкция, позволяющая удовлетворить потребности в небольшом количестве воды хорошего качества, обладает следующими преимуществами:

• Срок службы колодца не менее трех десятилетий.
• Малогабаритные размеры позволяют пробурить скважину в подвале частного дома.
• Исключена вероятность загрязнения из почвенных горизонтов.
• Не требуется разрешений.

Недостатки

Из негативных сторон присущих данному типу источника можно отнести следующие недостатки:

• Поскольку абиссинский колодец делается из полуторадюймовой трубы и предполагает забор воды с только помощью насоса. Поверхностные насосы не эффективны после десятиметровой глубины.
• Конструкция требует регулярной чистки трубы от заиливания и песка.
• Возможность поставить абиссинскую скважину доступна лишь в условиях мягкого грунта.
• Абиссинская конструкция привередлива к качеству водоноса и не будет работать на плывунах, бесперебойная эффективность возможна только на слое из крупнозернистого песка.

Водоносные слои

Они могут быть разными в зависимости от глубины залегания и типа жидкости. Поэтому перед бурением необходимо уточнить, для каких нужд будет использоваться вода.

Различают 4 группы водоносных пластов:

1. Верховодка. Глубина пролегания составляет 3-7 метров. Такой источник может использоваться только для технических нужд, поскольку добываемая жидкость замутнена из-за примесей и песка.
2. Средний слой, или грунтовые воды. Залегают на глубине 10-20 м. Они могут быть пригодны для питья вследствие своей естественной фильтрации, однако тут все равно необходимо ставить очистительные фильтры, чтобы избавить используемую воду от вредных примесей, опасных для здоровья.
3. Нижний слой, или межпластовый, считается наиболее чистым среди остальных. Глубина пролегания этого слоя составляет 25-50 м. В отдельных случаях, в зависимости от рельефа местности, третий водоносный горизонт может проходить на глубине до 60 м и быть использован при устройстве скважины для питья.
4. Артезианский слой. Проходит на глубине 50-70 м и ниже, является источником полезной питьевой воды.

Наглядный пример видов водоносных пластов.

Риск загрязнений воды присутствует всегда и возрастает в период весеннего половодья. Поэтому необходимо брать анализ полученной воды в целях защиты организма от отравления.

Артезианская скважина

Артезианская скважина считается наиболее надежным источником добычи высококачественной воды. Он предполагает использование вод, расположенных на глубине от 40 до 200 метров. За счет своей глубины, в воду не попадают вредные элементы, поэтому она является полностью экологически чистой. Артезианские скважины подразделяются на несколько типов:

• классический — в грунтовом слое не содержится песка и глины, а давление воды очень высокое;
• двойная обсадка — в грунтовом слое имеется и песок, и глина, а давление воды очень слабое;
• кондуктор — в грунтовом слое не имеется песка и глины, давление воды высокое, но существуют различные преграды в верхних слоях;
• телескопический — существует большое количество преград виде камней и валунов.

Обустройство глубокой скважины происходит при помощи обсадных труб и телескопических колонн. Процесс бурения является очень трудоемким. Каждые 50-60 метров в землю вводятся трубы. Диаметр каждой следующий трубы меньше предыдущей, чтобы их можно было просовывать друг через друга. Последняя труба, погружаемая на самую большую глубину, имеет минимальный диаметр.

Перед тем, как приступить к обустройству скважины, необходимо урегулировать документы, подтверждающие разрешение на осуществление данного процесса. Самостоятельно осуществить насколько трудоемкий процесс практически невозможно, поэтому лучше доверить эта работу специалистам. Стоимость услуг может разниться в зависимости от осуществляемой работы. Основными факторами, которые определяют количество необходимых для оплаты денег, являются:

• глубина скважины (чем глубже пролегает источник воды, тем дороже обойдется процесс бурения);
• сложность конструкции (большое количество элементов приведет к большим затратам);
• способ и ресурсы, использованные для бурения (количество трудовых и материальных ресурсов пропорционально стоимости услуг);
• стоимость устанавливаемого оборудования (качественное оборудование повлечет за собой дополнительные растраты).

Артезианская скважина

Относится к сложнейшей категории скважин: при бурении источника вскрывается водоносный слой, который расположен на известняке (от 50 до 200 м в глубину). Основная особенность и вместе с тем преимущество — объем воды такого источника стабилен всегда. Его легко хватит для того, чтобы обеспечить несколько частных строений.

Для бурения скважины специалистам понадобится свободное место на вашем участке, куда должна въехать и разместиться габаритная техника. На расстоянии 2-3 метров от загородного дома пробуриваются верхние песчаные слои, туда опускается труба, далее бурится известняк, пока не вскроется водоносный горизонт. После этого на всю глубину скважины вставляют эксплуатационную пластиковую колонну, по ней вода и будет поступать наверх. Поднимается вода при помощи глубинного насоса.

Плюсы

1. вода высокого качества.
2. высокий дебит. Намного выше, чем у всех предыдущих скважин.
3. никаких перебоев с водой.
4. большой срок эксплуатации — более 50 лет.

Минусы

1. установка скважины не относится к бюджетным.
2. необходимость в присутствии габаритной техники на участке.

Артезианская скважина

Один из сложных видов скважин по своей конструкции и проходке. При бурении вскрывается артезианский водоносный слой, расположенный на известняках. При вскрытии водоносного горизонта уровень воды в стволе устанавливается на порядок выше водоупорного слоя. Подпитывается источник удаленно, проходя многометровые слои пород, фильтрующие свойства которых обеспечивают очистку высокого уровня.Глубина артезианских скважин зависит от расположения водоносного слоя в конкретной местности. Она может составлять 90 и более метров.

Качество воды – постоянное, не подвержено сезонным колебаниям. Однако без установки специального фильтрующего оборудования не обойтись. Проходя сквозь толщу различных пород, вода насыщается различными минералами, предельно допустимая концентрация которых может превышать установленные нормы

Поэтому очень важно после прокачки скважины сдать пробы воды на химический анализ

Объем воды – стабилен. Его будет достаточно для обеспечения нескольких загородных домов с постоянным проживанием семей.

При вскрытии артезианского горизонта используют специальную буровую технику. В ствол шахты опускается обсадная труба. Для увеличения срока службы водозабора в обсадную трубу помещают трубу из непластифицированного поливинилхлорида (нПВХ). По завершении бурения устанавливают кессон, выполняющий роль тепло- и гидроизолятора.

Подъем воды осуществляют с помощью глубинных насосов. Для увеличения срока службы насосного оборудования используют гидроаккумулятор.

Преимущества

• Высокое качество воды.
• Высокий потенциал отдачи артезианских вод свыше 3 м3/ч.
• Бесперебойное водоснабжение.
• Длительный срок эксплуатации — до 50 лет и более.

Недостатки

• Применение тяжелой буровой техники.
• Необходимо составление проекта.
• Требуется получение специального разрешения (лицензии) на пользование недрами.
• Обязательная постановка на учет с присвоением Государственного водного кадастра.
• Высокая стоимость работ и материалов.
• Продолжительные сроки проходки и обустройства.

Устройство и конструкция

Конструктивно скважины, обустраиваемые на песчаных горизонтах, представляют собой сложные гидротехнические сооружения.

Схема обустройства скважины на песок

1. После проходки в ствол устанавливается обсадная колонна диаметром от 100 до 150 мм.
2. Нижняя часть обсадной трубы оснащается сетчатым или щелевым фильтрующим наконечником. Диаметр отверстий подбирается с учетом зернистости песка в водоносном слое. Такой подход позволяет избежать засорения и повысить качество воды.
3. С целью защиты источника от воздействия осадков и прочих атмосферных явлений устанавливают кессон.
4. В отдельных случаях над устьем гидросооружения устанавливают утепленный павильон.
5. Для герметизации скважины и крепления насосного оборудования устье трубы оборудуется оголовком соответствующего диаметра.
6. Подъем воды осуществляется посредством погружного или поверхностного насоса.
7. Гидроаккумулятор и автоматика обеспечат постоянное давление в системе и защитят насос от преждевременного выхода из строя.

Шнековое бурение

На трубу навариваются лопасти по спирали, которая погружается в грунт вращательными движениями. Подходит не всем типам почв. Идеальное решение для мягких и средних грунтов.

Шнековый способ:

1. Выкапывается шурф 1,5 на 1,5 м, глубиной до 2 метров. Позднее в нем будет кессон.
2. Если грунт сыпучий, то стенки усиливаются деревянными щитами.
3. Шнековый бур проворачивается при помощи специального хомута или ключа.
4. Если грунт неустойчив, то при бурении сразу выполняется обсадка ПВХ-трубой.
5. Если на шнеке грунт будет извлекаться непосредственно через трубу, то ПВХ не подойдет — используется металлическая.
6. По мере продвижения шнек и обсадная труба наращиваются с помощью соединительных муфт.
7. За один проход рекомендуется делать не более 5 оборотов. В противном случае поднять почву наверх будет сложно.
8. Чтобы облегчить ход бура в источник, можно подливать воду.
9. Устанавливается тренога с блоком для подъема бура.
10. Бурение проходит вплоть до водоупора. Если пошел песок крупной фракции и влажный, то водоупор отличный.

Бурение параметрической скважины своими руками

Но бурение разведочных скважин – довольно дорогостоящий метод. Его могут позволить себе далеко не многие владельцы загородных участков. Как альтернатива, пробное бурение можно выполнить и самостоятельно, применив шнековый способ.

Этот метод аналогичен проделыванию отверстия в толще льда во время зимней рыбалки. Винтообразную конструкцию просто ввинчивают в землю. При извлечении на поверхность лопасти шнека забирают с собой измельченную породу.

Шнековый способ бурения предполагает разрыхление грунта и погружение в него долота, с помощью которого почва и извлекается наружу

Для проведения работ потребуется шнек с лопастями, снабженный буровой головкой. Приобрести такой винтовой инструмент можно в любом строительном магазине. В комплекте к нему идут наборные штанги, которые удобно использовать для наращивания конструкции по мере заглубления в почву.

Работу выполняют в такой последовательности:

На выбранном участке выкапывают направляющую яму глубиной в 60-80 см. Шнек опускают в яму и начинают вращать, заглубляя буровую головку. После того как винтовым стержнем пройдено 1-2 метра вглубь грунта, извлекают бур, удаляя разрыхленную землю

По мере продвижения винтообразной конструкции важно следить за вертикальностью положения скважины. Когда шнек достигнет глубины, на которой работать инструментом уже неудобно, конструкцию наращивают буровой штангой

Одновременно с осуществлением бурения под действием центробежной силы происходит обсаживание стенок скважины. Бурение выполняют до тех пор, пока винтовой стержень не достигнет водоносного горизонта.

Выработанный грунт транспортируется с помощью того же шнека, представляющего собой единый винтовой транспортер, на поверхность. При этом поднимаемый наружу грунт за счет силы трения укрепляет стенки ствола. Это позволяет снизить расходы при бурении пластичных грунтов, поскольку нет необходимости использовать обсадные трубы.

Но стоит учитывать, что шнековый способ эффективен только при поиске подземных вод, уровень залегания которых не превышает 50 метров, а породы относятся к пластичной и рыхлой категории.

Стоимость бурения

Вне зависимости от выбранного типа бурения, стоимость рабочими будет рассчитываться исходя из одного погонного метра грунта, который предстоит пройти до желаемого источника. Также нужно учитывать другие факторы:

• Набор гильз и материал, из которого они изготовлены;
• Диаметр отверстия скважины;
• Толщина стенок гильзы.

При этом сам заказчик не сможет выбирать более дешевый вариант, поскольку параметра диаметра и толщины гильз выбираются исключительно исходя из типа почвы на участке, а также зависят от глубины скважины. В противном случае, если сэкономить на материалах, то подобная скважина может обрушиться достаточно быстро.

Каждый человек должен самостоятельно выбирать метод бурения и комплектацию готовых скважин, исходя исключительно из личных предпочтений и типа грунта на своем участке.

Здесь вы можете заказать расчет и бурение скважин на воду. Без субподрядчиков, на собственном оборудовании.

Абиссинская скважина на воду

Абиссинская скважина на воду является более популярной, чем артезианская. Ее глубина составляет всего 1 — 12 метров. Обустройство абиссинской скважины требует минимальных усилий. Источник предполагает введение в грунт тонкой трубы, известной также под названием «игла», через которую и будет поставляться вода. Максимальная ширина абиссинской скважины не превышает полметра, а значит, как и фильтровую скважину, ее вполне реально установить внутри дома.

Абиссинская скважина на воду требует минимальных затрат, но и качество добываемой воды также не очень высокое. Установка фильтра для такой скважины, как и для скважины «на песок» является обязательным. Провести бурение абиссинской скважины вполне реально ручным способом. Однако эту работу лучше доверить специалистам.

Первоначально вычисляется наиболее приемлемое место для бурения будущего источника. Затем производится углубление небольшого участка. Только после этого можно осуществлять сам процесс бурения. В ходе бурения необходимо постоянно удалять грунтовые элементы — если этого не делать, вся работа может пойти насмарку. Бурение необходимо продолжать, пока не появиться вода. Обустройство самой скважины является завершающим этапом. Для этого потребуются трубы из нержавеющей стали, фильтры и насос.

Артезианская скважина

Артезианская скважина — это самый трудоёмкий, дорогой и в тоже время надёжный способ поднятия воды на поверхность. При этом вода достаётся из слоёв, где залегает известняк. На такую глубину обычно загрязняющие вещества не проникают. Такая скважина часто имеет несколько обсадных труб и распределяюще-запирающие устройства типа оголовка, кессона и адаптера.

Недостатки

Недостатком артезианской скважины скважины является не только цена бурения на большую глубину и необходимость оформлять разрешение, но и непредсказуемость минерального состава воды. Чаще всего вода имеет низкий уровень минерализации.

Сложность скважины зависит от того, на какую глубину бурить. На глубине 50-100 метров необходимо установить обсадную трубу диаметром 133 мм. Внизу, от известкового слоя вверх, должна располагаться вторая труба с меньшим диаметром (125 мм), в которой находится насосное оборудование. На глубину от 100 метров необходимо уже устанавливать телескопические колонны. Они составляются из труб с постоянно уменьшающимся диаметром в интервале от 133 до 125 мм.

Скважины делятся на однотрубные и имеющие дополнительные трубы. В последнем случае внутри металлической трубы, забитой до известкового слоя, помещается более тонкая труба пластиковая. Именно эта труба и входит в грунтовые воды. При неустойчивом грунте скважину нужно оснастить кондуктором. Это дополнительная труба, которая существенно шире обсадной трубы. Она устанавливается сверху в целях защиты обсадной трубы от чрезмерного давления. Когда артезианская скважина будет полностью готова к работе, необходимо установить кессон и оголовок.

В КАКИХ СЛУЧАЯХ СТОИТ ВЫБИРАТЬ АРТЕЗИАНСКУЮ СКВАЖИНУ

Артезианская скважина является достаточно дорогим удовольствием, требующим много времени и сил. Обустроить артезианскую скважину в любом месте не получится, поскольку далеко не всегда источник воды находится на нужно глубине. Требования к водоснабжению связаны с тем, в каких случаях стоит выбирать артезианскую скважину. Скважина данного типа обеспечит качественной водой, не требующей фильтрации или дополнительной обработки. Такая вода наилучшим образом подойдет для пищевых целей. Не менее успешно ее можно использовать и в бытовых работах. Учитывая потребность людей в качественной чистой воде, артезианскую скважину можно использовать как источник дохода.

Бурить скважину можно на свободном от деревьев и домов участке. Если постройки или деревья будут расположены от будущей скважины в пределах тридцати метров, бурение запрещено. Ближайшие источники загрязнения должны находиться в двухстах метрах от места бурения скважины. Если они представлены в виде химических предприятий, минимальной расстояние увеличивается до трехсот метров. Соблюдение данных условий должно быть соблюдено на документальном уровне.

В числе необходимых документов также должны иметься: подтверждение прав собственности на участок с будущей водозаборной скважиной, проект, план, и другие. Кроме того, документальное оформление необходимо провести и после того, как работы по обустройству скважины будут завершены. В противном случае использование скважины попросту будет запрещено.

Другой способ бурения

Этот тип бурения осуществляется при помощи тяжелого снаряда (стакана), что падает с высоты бурильной вышки. Забивной снаряд своим весом разрушает грунт и затем поднимает наверх. Чтобы обустроить буровую установку, может быть использована металлическая труба, на конце которой устанавливается приспособление для резки. Режущий элемент напоминает часть шнека. На расстоянии 0,5 м от кромки трубы делается отверстие, необходимое для извлечения добытого грунта и освобождения стакана. Верхняя часть стакана оснащается тросом, на котором он опускается в скважину и поднимает грунт наверх. Стакан должен очищаться от земли по мере опускания, но не реже, чем через каждые 0,5 м.

Если грунт слишком твердый, необходимо сделать стакан более тяжелым. Для этого можно воспользоваться тяжелой стальной трубой, оснащенной крепежными насадками. Устанавливается она между стаканом и тросом.

Вместо стакана можно использовать желонку. Это труба с забойной частью, которая частично закрыта приспособлением для нарезания грунта. Благодаря этому высыпание грунта исключено.

Высота треноги для этого типа бурения выбирается в соответствии с размерами забойного инструмента. Лучший вариант, когда ее высота больше длины забойного снаряда на 1,5 м.

Вращательный способ бурения нефтяных скважин:

Вращательный способ бурения нефтяных скважин также основан на применении долота, но иным методом. Устройство углубляется в горные пласты, испытывая одновременно два вида воздействия: вертикальную нагрузку и крутящий момент. Таким образом, долото прорывает породу, измельчает ее методом дробления, истирания.

В свою очередь вращательный способ имеет две разновидности, которые обусловлены расположением силового агрегата на устройстве:

– роторный – двигатель расположен на поверхности земли, передача крутящего момента долоту производится посредством колонн буровых труб;

– забойный – двигатель устанавливается сразу за долотом, чем и обеспечивает исключительно его движение, без участия буровой колонны.

В России бурение нефтяных скважин производится преимущественно вращательным методом.

Способы осуществления каротажа на воду

Из разнообразных методов геофизических изысканий скважин на воду, чаще всего применяются следующие технологии:

• Технология кавернометрии. При этом способе определяется образование пустот вдоль трубы;
• Технология инклинометрии. Этот метод позволяет выявить уклон оси по отношению к вертикали обсаженной либо не обсаженной скважины;
• Технология видеокаротажа. Такая технология позволяет осуществлять контроль над состоянием конструкции во время проведения аварийных и ремонтных работ;
• Технология гамма-каротажа – способ, который по разрезам определяет уровень радиоактивности.

Способ кавернометрии

Способ выявления пустот, появляющихся в процессе бурения скважин в осадочном грунте. Их величина может быть метр и больше.Во время изысканий высчитывается кривая колебаний сечения трубы по мере опускания вглубь:

Появление пустот объясняется тем, что по техническим причинам либо благодаря особенностям геологии, размер отверстия, сделанного буром, не равняется исходному диаметру.

Способ инклинометрии

Инклинометрия предназначается для вычисления уклона оси по отношению к вертикали, способ осуществляет контроль над положением оси скважины в пространстве.По методу изысканий применяют фотографический, электрический и иногда гироскопический:

• Способ представляет собой своего рода путеводитель в процессе бурения в нужном направлении и помогает установить глубину нахождения разреза.
• Исходя из глубины скважины, азимута, осуществляется ее проектирование, именуемое  инклинограммой.
• Обладая нужными координатами, точно определяется качественность бурения и пересечение геологических пород. Для этого предназначен датчик-инклинометр, который замеряет уровень наклона сооружений в отношении к инклинометрии – гравитационному полю.
  В комплект прибора включен зонд, специально предназначенный кабель для измерения и устройство для считывания.

Способ видеокаротажа

Видеокаротаж скважин позволяет изучить пространство конструкциипри помощи видео камеры, которая опускается в скважину и отображает данные на мониторе. Можно подробно изучить трещины ствола.
Способ позволяет оценить, в каком состоянии находится фильтр, выявить в трубе посторонние предметы, определить заклинивание скважинного насоса и произвести полное исследование сооружения, сделав вывод о ее работоспособности либо непригодности к работе.

Способ гамма-каротажа

Способ аналогичен радиометрическому исследованию, используются разные виды радиометров.

Поводим гамма каротаж

Итак:

• Посылаемые электросигналы преобразуются в диаграмму, которая определяет пласты с различной радиоактивностью. Зачастую этот метод используется во время сооружения скважин, для вычисления ее глубины.
  Для этого на обсадную колонну устанавливаются радиоизлучающие датчики, которые  играют роль реперов.
• Во время заполнения цементом пространства за трубой в цементирующий раствор добавляют радиоактивный датчик. Затем проводится гамма-каротаж и определяется объем затрубной пустоты, которую заполнил цементный раствор.

Теперь вы знаете, как это делать правильно. Причем это и не сложно выполнить своими руками. Самое главное не торопиться и делать все правильно.

Колодцы

Колодец один из самых популярных видов неглубоких скважин встречающийся повсеместно на частных подворьях. В былые времена стены колодца делали в виде деревянного сруба, что сказывалось на непродолжительных сроках его эксплуатации. Древесина большинства пород под воздействием влаги подвергается процессам гниения и разрушения. Единственным приемлемым вариантом, способным увеличить эксплуатационные сроки деревянных срубов колодезных шахт это использование древесины лиственницы или дуба. Данные материалы выдерживают десятилетия непрерывного воздействия водой. В наше время популярны колодцы из ЖБИ-колец метрового и полутораметрового диаметра. Конструкция колодца дает возможность водозабора верховодки. Неглубокие источники в отличие от скважин могут использоваться только для технических целей, полива грядок на огороде. Для питья в сыром виде такая вода не годится. При заглублении шахты не менее, чем на 15 метров, высока вероятность выйти на воду более высокого качества.

Технология строительства шахтного колодца заключается в последовательной установке бетонных колец друг на друга.

• 1-е кольцо устанавливается на почву, после чего внутри выбирается грунт. По мере выемки кольцо под собственным весом будет опускаться.
• 2-е кольцо устанавливается после полного погружения 1-го. Дальнейшая выемка грунта позволяет равномерно опуститься следующему фрагменту стены колодца.
• Последующие кольца устанавливаются аналогичным способом, пока шахта не углубится до водоносного слоя.
• Поверх шахты устанавливается оголовок, состоящий из одного заглубленного кольца и одного верхнего.
• Вокруг оголовка на расстоянии 0,6 м выбирается грунт на глубину до 1 метра от уровня почвы. Полость заполнятся глиной и уплотняется.
• Поверх глины, из песка отсыпается отмостка.
• Устанавливается крышка, препятствующая попаданию пыли и мусора.

Недостатки

Не лишены колодцы и недостатков. К таковым можно отнести:

• Временные и трудовые затраты.
• Нестабильный объем в периоды засухи.
• Объем воды в колодцах обычно нестабилен и носит посезонный характер. В весеннее время вода становится малопригодной для питья.
• Колодец требует регулярной очистки. Для этого его опорожняют с помощью насоса от воды и грязи.
• Существует прямая зависимость качества воды от сезонов и количества осадков.
• Воду из колодца требует обязательного кипячения.

Абиссинский колодец

Скважина игла или Абиссинский колодец еще один простой и доступный с точки зрения финансовых затрат вид гидротехнических сооружений. Состоит из узкой 1…1,5” трубы, на окончании которой находятся фильтр и иглообразный наконечник. Снарядом прошивают грунт на глубину от 10…25 метров до водоносного слоя, тем самым минуя нестабильную верховодку.

Для создания скважины иглы берутся двухметровые трубы и последовательно забиваются в грунт. По мере заглубления отрезки трубы соединяют между собой посредством резьбовых соединений. На саму трубу ставят либо ручной, либо электрический насос, работающий по вакуумному принципу.

После организации водозабора, скважину прокачивают для получения чистой воды. Для питьевых целей она будет пригодна через сутки. Рекомендуется сделать химический анализ ее состава в СЭС или гидрогеологической лаборатории. Как показывает практика, после всех подготовительных и профилактических манипуляций с абиссинской скважиной вода будет соответствовать санитарным нормам.

Преимущества

Простая и эффективная конструкция, позволяющая удовлетворить потребности в небольшом количестве воды хорошего качества, обладает следующими преимуществами:

• Срок службы колодца не менее трех десятилетий.
• Малогабаритные размеры позволяют пробурить скважину в подвале частного дома.
• Исключена вероятность загрязнения из почвенных горизонтов.
• Не требуется разрешений.

Недостатки

Из негативных сторон присущих данному типу источника можно отнести следующие недостатки:

• Поскольку абиссинский колодец делается из полуторадюймовой трубы и предполагает забор воды с только помощью насоса. Поверхностные насосы не эффективны после десятиметровой глубины.
• Конструкция требует регулярной чистки трубы от заиливания и песка.
• Возможность поставить абиссинскую скважину доступна лишь в условиях мягкого грунта.
• Абиссинская конструкция привередлива к качеству водоноса и не будет работать на плывунах, бесперебойная эффективность возможна только на слое из крупнозернистого песка.

Фильтр

Скважинный фильтр – основное устройство, обеспечивающее качество воды из нее. И вместе с тем – наиболее подверженный износу ее узел, поэтому к выбору скважинного фильтра нужно отнестись со всей ответственностью.

Артезианскую воду забирают без фильтрации. Для скважины на известняк чаще всего достаточно простого решетчатого фильтра в виде перфорации на нижнем колене обсадки; она же послужит основой фильтра скважины на песок. Требования к перфорации таковы:

Диаметр отверстий – 15-20 мм, до 30 мм смотря по грунту.
Скважность фильтра (отношение общей площади отверстий к площади занимаемой ими поверхности) – 0,25-0,30, для чего расстояние между центрами отверстий берут в 2-3 раза больше их диаметра.
Расположение отверстий – поперечными рядами в шахматном порядке.
Общая площадь всех отверстий – не менее площади поперечного сечения просвета обсадной трубы.

Устройство фильтров скважин на песок

Для скважины на песок необходима еще, во-первых, гравийная засыпка; в данном случае именно она обеспечивает долговременное качество воды, как и в колодце. Ввиду этого в продаже имеются скважинные фильтры со слоем гравия, включенным в состав конструкции. Худа от них не бывает, но ствол скважины нужен большего диаметра, что затрудняет проходку, и без внешней засыпки скважина все равно быстро заиливается.

Далее, если следовать току воды, идет та же перфорированная труба, но теперь она будет несущим элементом, воспринимающим давление породы. Чтобы песок, который гравий плохо задерживает, не испортил весь водоводный тракт, нужен еще песочный фильтр. Он может быть внешним или наружным (слева на рис.) либо внутренним (справа там же). У внешних фильтров преимуществ три: минимальные диаметр и заиливание скважины и глубина установки насоса. Но они легко повреждаются при монтаже обсадки, неремонтопригодны и дороги, т.к. вследствие последнего обстоятельства должны выполняться из очень качественных материалов: сплавы на сетку и проволоку наружных скважинных фильтров стоят дороже серебра.

При установке насоса в скважину с внутренним фильтром ее дном считается его верхний обрез, поэтому объем однократного отбора воды серьезно снижается. Болезнь всех внутренних фильтров – усиленное заиливание скважины из-за просачивания воды в зазор между фильтром и обсадной трубой. Также вследствие этого срок службы фильтра сокращается, а износ насоса усиливается, т.к. в него попадает песок. Нередко поэтому насос помещают в отдельную трубу, насаженную на выход фильтра, что опять-таки требует увеличения диаметра скважины.

Самодельный песочный фильтр

Оптимальный вариант – присоединение насоса непосредственно к выходному патрубку фильтра, тогда и заиливание, и запесочивание прекращаются. Но для этого нужен центробежный насос с заборным патрубком на днище, что намного его усложняет и удорожает, а напор вибрационных часто оказывается мал для скважин на песок.

Фильтрующие элементы песочных фильтров иногда делают самостоятельно из ПВХ труб, нержавеющих пружин и полимерной сетки, см. рис. слева, но фильтруют они плохо и служат недолго. Лучше взять хороший покупной фильтр, уж больно тяжелы условия его работы, а вынуть его, как говорится, целое дело. В таком случае возможны в основном 3 варианта, см. рис:

Современные скважинные фильтры

1. Полимерный наборно-кольцевой фильтр. Дешевле прочих, но служит меньше и склонен к заиливанию, зато ремонтопригоден: можно поднять и перебрать, заменив плохие кольца. Требует увеличенного диаметра скважины;
2. Трубчато-проволочный с обмоткой из профилированной проволоки. Немного дороже полимерного, но служит долго и не заиливается. Для ремонта не нужна переборка, достаточно промыть наверху. Был бы оптимальным, если бы не одно «но»: неоднократно отмечены случаи жульничества и производителей, и торговцев, и буровиков – как полностью нержавеющие подаются фильтры, в которых продольные стержни сделаны из обычной оцинкованной проволоки. Проверить, не разломав фильтр, невозможно, но в воде вскоре появляются вредные примеси, а затем стержни полностью ржавеют, обмотка сползает, и весь фильтр приходится менять.
3. Безопорные сварные фильтры, проволочные и щелевые. Были бы идеальными (последние выдерживают и осадку в ствол снаружи на трубе), если бы не цена: делаются из той самой профилированной нержавеющей проволоки, что стоит примерно как серебро.