Любая усадьба, будь-то загородная дача или частный дом, должна быть обеспечена водой. Без животворящей влаги не могут произрастать, радуя взор буйным цветением, и полноценно плодоносить никакие культурные растения. Скважина на воду своими руками, несмотря на кажущуюся грандиозность процесса – вполне реальная возможность добычи воды, которою можно осуществить самостоятельно без использования тяжелой буровой техники. Существует несколько способов бурения, которые достаточно просты в исполнении и не предусматривают применение дорого оборудования и значительных усилий.
- 2 Бурение скважины ручным способом
- 3 Технология ударно-канатного бурения
- 4 Нюансы установки обсадных труб
Разновидности водяных скважин
В зависимости от глубины водоносного слоя, к которому бурится скважина, и особенностей ее устройства, различают три основных вида сооружений:
- абиссинская скважина (своими руками ее сделать проще всего за счет относительно малой глубины);
- песчаная;
- артезианская.
Выбор вида сооружения зависит от:
- особенностей местности, в том числе разведанной глубины грунтовых вод, характера грунтов;
- рельефа и застроенности участка – при плотной застройке или малых габаритах усадьбы использование тяжелой бурильной техники невозможно или сильно затруднено;
- бюджета строительства.
Основными характеристиками скважины считаются (и указываются в ее техническом паспорте при обустройстве специальными организациями):
- уровень залегания водоносного слоя;
- непосредственная глубина скважины (не обязательно совпадает с глубиной бурения);
- условный диаметр сооружения (определяется по обсадным трубам);
- данные по геологическому разрезу;
- уровни водоносного горизонта (статический и динамический);
- дебит скважины.
Дополнительно желательно знать требуемые характеристики насосного оборудования.
Геологическим разрезом в данном случае называется поперечный (по отношению к поверхности земли) разрез поверхностных пластов осадочных пород с указанием глубины залегания водопроницаемых и водонепроницаемых слоев, горизонтов подземных вод. На основании данных геологического разреза указываются уровни залегания водоносных слоев.
Статический и динамический уровень водоносного горизонта определяются по результатам бурения. Первый – до начала откачки воды, второй – в процессе активного использования.
Для нормальной работы насосного оборудования насос заглубляют ниже динамического уровня на 5…10 м. Это дает его постоянное погружение даже при оскудевании водоносного слоя и усиленного использования водных ресурсов потребителями.
Под дебитом (производительностью) скважины понимают количество воды, подаваемой ей за единицу времени. Чаще всего измеряют дебит в метрах кубических в час (реже в минуту), литрах в час, литрах в минуту. Расчет производительности проводится специалистами, однако примерные вычисления для вертикальной или наклонной скважины может сделать и любитель.
При бурении скважины своими руками технический паспорт обычно не составляется, хотя это неверно. Записи о том, какими были на момент начала эксплуатации уровень водоносного слоя, производительность и количество включений в воде, помогут определить причину и характер проблем при дальнейшем использовании.
Создание проекта постройки
Если известно, на каком уровне находится водоносная жила, то можно сразу же приступать непосредственно к выполнению работы. Но когда такой информации нет, то необходимо выяснить, на каком уровне в определённой местности находится водоносный слой.
Поэтому каждая скважина имеет свой индивидуальный проект, на который влияют следующие параметры:
- тип грунта и его геология;
- способ бурения, который будет применяться;
- получение желаемого результата в области количества и качества добываемой воды;
- глубина водоносной жилы, но не первая, с которой столкнулся бур, а та, что будет отвечать за количество воды за определённое время.
Абиссинская скважина (колодец)
Этот вид водосборного устройства использует верхние грунтовые воды, отсекая при этом загрязняющие жидкость пыль, грязь, типовые загрязнения «верховодки». Благодаря этому устройство дает более чистую, чем колодец, воду.
Важно: «проколоть» узкую скважину можно только на относительно мягких, без каменистых включений, грунтах.
Размер отверстия для установки оборудования минимален, глубина бурения составляет 8…12 м, диаметр – 4…6 см. В некоторых случаях, при водоносном слое из крупнозернистого или среднезернистого песка достаточно глубины 4…6 м. Жидкость поступает через фильтр под давлением, для лучшей фильтрации грунтовых вод и предотвращения засорения скважины можно при бурении отверстия засыпать его мраморной крошкой.
Дебит составляет 0,5…3 кубометра в час. Для небольших частных домов этого достаточно, для точек забора более 3…5 – слишком мало. Абиссинская скважина своими руками очень экономична, однако на каменистых грунтах устроить ее нельзя. Причина в недостаточности пробивной способности ручного бурозабивного или маломощного бурильного оборудования.
При устройстве ручного насоса на поверхности земли такой тип скважины подходит только для использования в теплое время года. Для круглогодичной эксплуатации требуется монтаж автоматического насоса в бетонированном и теплоизолированном приямке.
Для бурения скважин на воду своими руками на небольшую глубину можно обойтись без бурильного оборудования, используя примитивную установку для забивки обсадной трубы. Однако в этом случае есть риск повредить копьевидный наконечник. Оптимальный вариант сооружения – использование бурильной установки с ручным или механизированным приводом.
Особенности разных видов
Начать стоит с абиссинского колодца. Так как глубина тут не сильно большая (3-12 м), то необходимо учесть место расположения. Нужно позаботиться, о том, чтобы разместить скважину как можно дальше от потенциальных мест скопления грязи. То есть рядом не должно быть мусорных ям, компоста, которые могут загрязнить воду и сделать ее непригодной. Бывают случаи, когда твердые породы или галечники отсутствуют на данном участке, тогда остается один выход – пробурить источник прямо в подвале дома. Но тут может возникнуть ряд проблем, так как придется заняться оборудованием скважины ручными колонками и насосом, дабы была возможность добывать жидкость без лишних затрат электроэнергии.
Как уже отмечалось выше, песочную скважину можно прорубить на глубину не более 50 метров. Прежде чем заняться бурением, нужно составить план-схему, то есть выбрать подходящее место. Скважина должна быть как можно дальше от различных источников загрязнения. Под это понятие попадают даже баня или птицефабрика. Нужно также учитывать будущие постройки, так как перенести источник будет практически невозможно.
Песчаная скважина на воду
Более глубокая и эффективная конструкция – песчаная скважина — рассчитана на использование специального оборудования и обеспечивает подъем воды с глубины 14…40 м. Диаметр отверстия составляет 12…16 см (диаметр обсадной трубы), при этом размер обсадных труб одинаков на всей протяженности. Конструкция «ставится» на водоупорный (водонепроницаемый) грунт и гарантирует подачу за счет просачивания воды под давлением через нижнюю, перфорированную часть изделия. Дополнительную фильтрацию осуществляет мелкоячеистый фильтр, напор обеспечивает погружной вибрационный насос.
Дебит такого устройства составляет примерно 1,5 кубометра в час, при этом качество воды может страдать за счет просачивания в песчаный слой верховодки, вредных стоков. Часто в комплект с насосным оборудованием устанавливают фильтрующее. При постоянном использовании скважина может «работать» до 15 лет (в крупнозернистых песках), при периодическом использовании быстро заиливается.
Важно: в засушливые периоды вода часто уходит из песчаных пластов или уровень водоносного слоя сильно опускается.
Самые частые ошибки во время бурения
Будет интересно: Как правильно бурить скважину?.
Не специалистам может показаться, что пробурить скважину — это просто. Подобное впечатление может сложиться после чтения мануалов и просмотра видео по теме. На самом деле при работе существует вероятность совершить ошибку. Мы рассмотрим самые распространенные ошибки, о которых умалчивают авторы видео и инструкций.
Неправильный выбор горизонта
Профессиональные буровики знают геологические разрезы той местности, где проводится работа. У новичков часто бывают ошибки, связанные с определением вида горизонта.
Например, в ходе бурения в шахте начинает скапливаться вода. Новичок может посчитать, что достиг водоносного песка. Он проводит обсадку и обустройство скважины. Но вода перестает идти через несколько дней или несколько месяцев.
Причина такой ситуации заключается в неправильном определении вида и дебита горизонта. Это значит, что новичок обнаружил грунтовые воды или слабо обводненный песок. Специалист в такой ситуации распознал бы плохой водонос и продолжил погружение.
Избыточная глубина
Реже встречается ситуация, когда новичок увлекается процессом и погружается глубже, чем было необходимо. Эта ситуация не грозит обмелением источника, но приводит к увеличенным расходам на обустройство. Для глубокой скважины потребуется более мощный насос и больший запас труб.
Отсутствие обсадной колонны
Стенки шахты обязательно нужно укреплять обсадной колонной. На этом нельзя экономить. Если не сделать колонну, шахта обрушится и затянется за 1-2 недели.
Отсутствие изоляции водоносных слоев
Недостаточно вовремя распознать промежуточный водоносный слой. Его нужно правильно отсечь. Иначе загрязненная вода с поверхности будет смешиваться с чистой питьевой водой. Изоляция верхних водоносных слоев проводится с помощью дополнительной трубы. Пространство между стенками заливается цементным раствором.
Неправильная герметизация колонны
Разгерметизация часто возникает, когда сварка металлической колонны проведена некачественно. В зазоры проникают частицы земли, вода из верхних слоев. Качество питьевой воды падает. При серьезных повреждениях колонна забивается и приходит в негодность.
Неправильный подбор фильтра
Не существует универсальных фильтров. При подборе фильтров следует учитывать геологический разрез, дебит источника, расстояние до дна. Когда фильтр подобран неправильно, в ствол будет попадать песок. Это приводит к заиливанию ствола, поломке насосного оборудования. Правильно подобрать фильтр может только специалист.
Артезианские скважины
Отличие такого устройства от «песчаной» скважины состоит в том, что бурение осуществляется до известковых пластов (глубина 40…200 м), а не песчаных. В такие слои грунтовые воды не просачиваются, как следствие, вода более чистая. Кроме того, в известняке давление жидкости выше, что обеспечивает быстрый ее подъем на нужную высоту (вплоть до создания естественного фонтана).
Обустройство скважины артезианского типа ведется ступенчато, поскольку обсадная труба требуется только на рыхлых слоях почвы и не может быть слишком длинной. Диаметр отверстия сокращается дважды: после окончания обсадной трубы и в середине (на некотором углублении) известкового слоя. Это связано с технологией бурения.
Внимание: использование артезианских вод нормируется и контролируется государством, поэтому устройство такого сооружения на частной территории – редкое явление. Стоимость оформления разрешительных документов, бурения, устройство «санитарной зоны» составляют 8…12 тыс. долларов.
Кроме того, для бурения необходима площадка 12х9 м без расположенных рядом линий электропередач, а также тяжелая крупногабаритная техника. Поэтому устройство таких скважин в частных владениях сильно ограничено.
Как пробурить скважину для воды своими руками
Говоря о том, как пробурить скважину, обычно подразумевают абиссинскую или песчаную разновидность, поскольку артезианские варианты сооружений выполняются только профессионально.
Для работ необходимо:
- подготовить место бурения. На участке выкорчевываются корни деревьев (при необходимости подрубаются, для работ на глубине лучше использовать топор с удлиненным топорищем), удаляется любая растительность;
- выкопать яму глубиной 1…1,5 м, сечением не менее 1х1 м. Она необходима для удаления верхних рыхлых слоев грунта, удобства выполнения дальнейших работ и обустройства приямка или кессона;
- установить бурильную установку.
Бур для скважины может быть самодельным. Для этого подготавливаются несколько труб с диаметром 120 мм (они в дальнейшем будут выполнять роль обсадных). Нижний конец нижней трубы оснащается зубъями или буром, противоположный и оба конца последующих труб – резьбой для соединения.
При использовании промышленного бура вначале выполняется «прокол» грунта, потом в него опускаются обсадные трубы.
Для небольших по глубине «проколов» достаточно согласованной работы двух исполнителей. Шнековый бур извлекается после прохода каждых 10…15 см грунта, в противном случае избыточный вес налипшей земли может привести к поломке бура. По мере заглубления можно навесить груз на ручки ворота, в этом случае рабочим придется прикладывать меньше усилий.
Данный метод работ считается ответом на вопрос: как пробурить одному, без оборудования, скважину небольшой глубины? Это действительно реально, но все же работать лучше с помощником.
Гидробурение
Если для бурения используются трубы, дополнительно потребуется емкость для воды (бочка) объемом не менее 200 литров и насос. После первичного заглубления трубы в землю к ней подключается насос и под давлением подается вода. Жидкость постепенно размывает грунт возле нижнего конца трубы, позволяя постепенно заглублять ее методом вращения.
При этом разрушенный грунт вымывается наружу струей воды, которая откачивается из приямка помпой (ручной или механизированной). Поэтому метод получил название гидробурения скважин на воду. Своими руками сделать пробой нужной глубины проще и быстрее, чем другими способами. При небольшой глубине колонны можно исключить сращивание труб резьбовым методом.
Приведенная схема относится к профессиональному буровому оборудованию. При самостоятельном проведении работ достаточно обеспечить подачу воды в будущую скважину и ее естественный отток наружу.
Важно: выясняя, можно ли зимой бурить скважину под воду, следует учитывать температуру воздуха. В морозы работа с влажным грунтом и водой невозможна. Даже подача горячей жидкости не всегда решает проблему. Работы допустимы при отсутствии промерзания грунта.
Бурение ударно-канатным методом
Для этого необходимо использовать специальную вышку.
Она может быть выполнена из металлического профиля или бревен (брусьев) подходящего сечения. Обязательно устройство лебедки или противовеса для извлечения обсадной трубы, располагается вышка так, чтобы ее вершина находилась точно над местом бурения.
Вначале в выкопанную яму устанавливается обсадная труба. Толщина ее стенки должна составлять не менее 5 мм, используется бесшовная труба. После чего в получившуюся направляющую конструкцию опускается желонка (стакан), который с помощью лебедки (ворота) поднимается и опускается (свободное падение) на высоту около метра. Таким образом грунт разбивается и заполняет внутреннее пространство обсадной трубы. После ее наполнения грунтом на 2/3 и более труба извлекается и освобождается на наполняющей ее земли. Процесс повторяется до достижения необходимой глубины – то есть водоносного песчаного слоя.
Важно: при бурении любой скважины верхняя ее часть существенно шире, чем диаметр обсадной трубы. Для укрепления и стабилизации конструкции зазор между обсадной трубой и стенками ямы засыпают щебнем.
Чтобы более детально разобраться в вопросе, мы предлагаем посмотреть несколько видео по теме:
Ударно-канатное бурение
Ручное гидробурение
Выбор места и установка шурфа
Для начала необходимо выбрать место для установки скважины. А если речь идёт об употреблении этой воды человеком, то необходимо искать источник. Определить такое место поможет нанятый специалист, но если бюджет на это не рассчитан, то сделать это можно самостоятельно с помощью альтернативных методов, например, по количеству росы на территории, лозоходством или пробным бурением.
Когда место определено, нужно выкопать шурф. Это яма в основном полтора метра в ширину, глубину и длину, но бывают и другие размеры, всё зависит от того, насколько глубокая должна получится скважина. Такое сооружение значительно упростит дальнейшие работы по установке трубы и бурению отверстия в земле.
Обязательное предварительное обустройство шурфа важно по двум причинам:
- Сокращается длина бурения.
- Исключается возможность обвала земли.
Как правило, во избежание обсыпания грунта шурф укрепляют досками или фанерой по периметру.
Кессон для скважины своими руками
Как уже говорилось, насосное оборудование для скважин лучше располагать в специальном приямке, а не на поверхности земли. Для этого приямок бетонируется и утепляется либо в нем устраивается кессон.
Под этим названием понимают специальную емкость из металла или пластика, в которой соединяются верхняя часть скважины и труба, отводящая воду к строениям. При этом там же располагают насосное оборудование, напорный бак (не всегда), электрооборудование и приборы контроля.
Доступ к кессону обеспечивает люк. Утепление конструкции не обязательно, но для предотвращения промерзания зимой верхнюю часть (крышку и «потолок») снабжают слоем теплоизоляции толщиной 50…100 мм. Дополнительно могут изолироваться стены кессона.
Самостоятельно можно устроить конструкцию из бетона, кирпича, блоков (с тщательной гидроизоляцией), сварить из листового металла. Промышленно выпускаются пластиковые изделия.
Совет бывалого дачника
При расчете мощности насоса нужно учитывать две величины:
- Высота водяного столба. Это расстояние от водяного зеркала до поверхности земли.
- Дальность передачи воды по горизонтали. В расчет закладывается расстояние от скважины до дальнего потребителя.
Высота водяного столба – показатель, который должен соответствовать мощности насоса. Принято считать, что каждый киловатт позволяет поднять воду на 10 метров. Мощность насоса предусматривается создание требуемого давления в трубопроводе, чтобы каждый потребитель мог функционировать в нормальном режиме.
Рассчитывая требуемое количество воды, нужно учитывать норму потребления в регионе, если речь идет о поливе. А для бытового использования нужно сложить весь расход, как будто все точки включены. При этом производительность насоса не может быть большей, чем дебит скважины. Поэтому когда скважина готова замеряют, сколько жидкости в нее поступает за один час.
