Как обустроить скважину

Типы подземных водных источников

Подземные воды располагаются в мелкодисперсионных грунтах, пустотах, порах и трещинах горных пород, которые носят название водоносных (водовмещающих).

Некоторые водоносные слои пропускают воду, а другие ее удерживают, являясь водоупорными. В первом случае речь идет о суглинках (почв с высоким содержанием песка и малым количеством глины) и твердых супесях, в которых водные объемы располагаются в линзах или трещинах.

К водоупорным относят глинистые отложения, скальные (полускальные) породы в целостном состоянии без трещин. Если порода иссечена разнообразными трещинами и наполнена водой, то ее называют водовмещающей.

Подземные воды могут перетекать в пределах своего пласта под действием гравитации по уклону к нижним слоям. Водные бассейны, у которых нет выхода в нижние слои или боковые ответвления, при увеличении в объеме начинает фонтанировать от высокого давления – в результате на поверхности появляются гейзеры и родники.

В зависимости от характера грунта, в котором размещаются подземные водные бассейны, различают следующие виды вод по физическим свойствам:

Осадочных отложений. Водные пласты размещаются в песке с различным размером фракций, в свободном пространстве между гравием, галечником, щебнем. Так как фракции названных грунтов находятся в подвижном состоянии и не связаны друг с другом, вода сквозь них может проходить в любом направлении с наименьшим сопротивлением. Также мелкодисперсные грунты обладают высокими фильтрационными качествами.

Подпитка водой бассейнов в осадочных породах происходит за счет атмосферных осадков и их инфильтрации через расположенные выше слои грунта. Также возможно их насыщение по горизонту из расположенных водоемов или вышележащих склонов.

Рис. 2 Виды подземных вод

Коренных пород. Водные бассейны могут размещаться в линзах и трещинах скальных, полускальных и осадочных грунтов, сцементированных под высоким давлением. Эти полости постоянно пополняются водными ресурсами при падении давления, которое происходит в результате водозабора. Наиболее известная горная порода, из которой производят водозабор – известняк.

Коренные породы имеют жесткую и прочную кристаллическую структуру, препятствующую вытеканию воды за ее пространство. Из-за большой глубины на водные бассейны оказывается высокое давление. В результате при вскрытии породы во время бурения уровень воды поднимается намного выше глубины ее залегания, а в некоторых случаях источник фонтанирует, когда водный бассейн находится между двумя холмами.

По гидравлическим свойствам подземные водные бассейны делят на следующие категории:

• Безнапорные. Это водные источники, находящиеся в осадочных породах на небольших глубинах. Они подпитываются атмосферными осадками и разгружаются в водоемы или нижерасположенные слои, поэтому давление водного пласта близко к нулю.
• Напорные. Это бассейны глубинного залегания, где на водные пласты оказывает давление массивный слой грунта большой толщины. К ним относят глубокие скважины на песке в осадочных породах и артезианские источники.

Иногда давление в скважине, пробуренной в осадочных породах, выше обычного. Связано это с тем, что водно-песчаный бассейн сверху и снизу ограничивают слои глин, не пропускающие жидкость. Такие воды получили название межпластовых или слабонапорных.

Рис. 3 Принцип накопления подземных вод в осадочных породах

Какие бывают водоносные слои

Очевидно, что бурить нужно там, где есть водоносный слой (горизонт). Важно понимать, что эти слои распределяются на разной глубине, не равномерно, исходя из свойств породы.

По глубине залегания существуют следующие виды подземных вод:

• Почвенные — находятся почти возле поверхности. Осадки сцепляются с твердыми частями почвы и образуют почвенные подземные слои. Водоупорного слоя у них нет
• Верховодка — в основном это осадки, которые скапливаются сверху водоупора.
• Грунтовые — есть почти везде, их образуют осадки, воды озер, рек, других водоемов. Этот постоянный водоносный горизонт лежит на водоупоре.

• Межпластовые — это водоносный слой, который зажат между двумя водоупорными горизонтами. Здесь есть напор и можно ставить скважину — их часто называют артезианскими. Вода из нее будет подниматься и бить даже без помощи насоса.

Где искать воду на участке

Специалисты компаний, которые занимаются бурением скважин, обычно знают, на какой глубине находится вода в конкретном регионе. Но это не значит, что водоупорный слой  распространяется на весь регион! Может быть так, что на вашем участке вода залегает на 25-30 метрах, а у соседей ее совсем нет или она гораздо глубже.

Здесь есть три нюанса:

• без лицензии глубинный водоносный горизонт использовать нельзя;
• получить ее может только юридическое лицо;
• выдает лицензии  Министерство экологии и природопользования;

Что делать, если вам предлагают бурить дорого и глубоко? В этом случае лучше дополнительно проверить, что на участке нет других водоносных слоев, которые залегают не так глубоко. Уточнить это можно так:

1. Собрать сведения в нескольких компаниях. Если несколько специалистов настаивают на глубоком бурении, то, скорее всего, так оно и есть.
2. Есть платные и бесплатные базы данных, в которых указана глубина верхнего водоносного слоя в разных регионах. Можно получить информацию там. Еще вариант — сделать запрос в Росгеолфонд, где имеются данные по разным регионам или поискать информацию на сайте Росгеологии
3. Обязательно стоит пообщаться с соседями, особенно, если у них уже есть эксплуатируемая скважина. Соседи могут подсказать другие данные о подземных водах и их качестве.

Классификация грунтов по буримости

Важным критерием для определения технологии бурения, особенно если проведение работ планируется производить ручными методами, являются физические и механические параметры грунта. По этим свойствам их разбивают на следующие классы:

• Сыпучие. Состоят из средних и мелкозернистых осадочных пород, не сохраняющих при выемке свою форму. К ним относят пески фракций любых размеров, гравийные, галечные и щебневые грунты. Обычно данные разновидности пород легко проходятся, но при извлечении на поверхность могут осыпаться и затруднять выемку.
• Пластичные. К ним относят породы с высоким содержанием глинистых отложений: суглинки, супеси и непосредственно глины. Данные грунты сложнее разрушить из-за высокой плотности, но легче извлечь на поверхность из-за налипания на буровые устройства проходки.
• Твердые. Это скальные и полускальные породы, для прохождения которых требуется приложение высоких физических усилий. Помимо того, что их тяжело разрушить, излечение обломков на поверхность также сопровождается техническими трудностями.

Рис. 4 Классификация грунтов

Краткий план создания скважины

Сначала расскажем в общем о том, что нужно сделать, чтобы на участке появилась вода. План действий таков:

Казалось бы, план простой, но каждый этап включает в себя разные нюансы, которые мы сейчас рассмотрим.

Скважина на даче – как выбрать место и метод бурения

Перед тем, как пробурить скважину на даче, по инструкции необходимо провести геологические исследования для определения глубин залегания водоносных бассейнов и состава грунта.

Самый простой вариант – опросить близлежащих соседей, имеющих собственные источники водообеспечения. К примеру, если на их участках размещен колодец или неглубокая абиссинская скважина, дополнительно можно поинтересоваться качеством извлекаемой воды. Когда она соответствует всем санитарным нормам и пригодна для питья, нет смысла бурить скважину на большие глубины.

При несоответствии неглубоких источников санитарным нормам также следует решить, для каких целей нужна вода на дачном участке. Если проживание жильцов носит периодический характер, воду для питья, к примеру, можно привозить с собой (получать фильтрацией), а технические водные ресурсы, добытые из неглубоких водозаборных источников, использовать для хозяйственных нужд и полива огородов.

Когда нужна чистая вода для питья и бытовых нужд в больших объемах, а у окружающих соседей только неглубокие источники с технической водой, придется задуматься о бурении глубинных скважин.

Самая важная информация о методе, как сделать скважину на даче – это качество и состав грунта. Ее можно получить из официальных источников, после опроса соседей, а еще лучше – связавшись с буровиками по взятым у тех же соседей контактам.

Также стоит обратить внимание на время проведения буровых работ. Лучше всего ими заниматься в наиболее засушливый сезон, а именно летом, когда статический уровень в подземных водных бассейнах минимален. Это позволит не только оптимально подобрать глубину скважины для воды на даче, но правильно приобрести нужное водозаборное оборудование.

Рис. 5 Шнеки для шнекового бурения

Скважина на даче своими руками глубиной до 30 м – методы бурения

Если у соседей вода добывается с глубин не более 10 м, подобную скважину при ограниченных финансовых средствах можно выкопать самостоятельно практически чайной ложкой.

Однако для бурения своими руками используют чуть более эффективные методы, основные из которых описаны ниже.

Шнековое

На заказ в некоторых коммерческих фирмах можно приобрести комплекты для ручного бурения. В их комплектацию входит спиралевидный бур диаметром 100 – 200 мм и набор штанг для опускания его на большие глубины. Также в комплекте имеется Т-образная ручка, которая может дополняться двумя отрезками труб для увеличения плеч рычага и соответственно повышения прилагаемого усилия.

Пользоваться таким приспособлением довольно просто. В начале буром в земле проделывают небольшой канал, периодически извлекая приспособление на поверхность, а затем по мере углубления к нему добавляют штанги. Главное при проведении буровых работ – соблюсти строго вертикальное расположение шахты, которое периодически проверяют отвесом – грузом на длинном шнуре.

Рис. 6 Шнековый ручной буровой комплект

Стоит отметить, что подобный бур можно сделать из труб и своими руками, при этом для изготовления буровых штанг понадобится сварка и определенное количество муфт с внутренней резьбой.

При самостоятельном изготовлении на трубных отрезках длиной 1,5 или 2 м с одного конца нарезают резьбу, а с другой стороны приваривают соответствующие ей муфты с внутренней резьбой насечкой. При проведении буровых работ смазывают машинным маслом и скручивают трубы в буровую колонну.

Второй более простой вариант без резьб – когда конец трубы вставляют в гладкостенную муфту и фиксируют ее через сквозные отверстия шпилькой.

Стоит отметить, что помимо бурения, шнек может быть полезен в бытовом хозяйстве для многих других целей, к примеру, при сооружении заборов и любого типа ограждений. Также при помощи шнека нередко делают начальную проходку шахты в случае использования других методов бурения – при помощи желонки, ложковой выемки, ударно-канатной проходки.

Иногда для облегчения работ шнековую буровую колонну вращают при помощи мощного электроинструмента – миксера, перфоратора, дрели, закрепленных на прочном каркасе.

К недостаткам ручного шнекового бурения относят относительно невысокую скорость проходки из-за необходимости периодического извлечения бура с разборкой буровой колонны для выемки грунта, а также среднюю глубину проходки не более 10 м.

Рис. 7 Ложковые буры – внешний вид и конструктивное устройство

Ложковая выемка

Ложка предназначена для извлечения грунта из скважины на дачном участке своими руками и используется для проходки пластичных пород. Устройство представляет собой отрезок цилиндрической трубы с боковой прорезью, загнутой внутрь нижней частью и со смещенным относительно центральной оси патрубком для крепежа. Сделано это для того, чтобы скважинный канал был чуть больше диаметра самой ложки и ее удобнее было извлекать на поверхность.

Боковую прорезь в ложке, то есть ее режущую кромку по направлению вращения, заостряют для более эффективного срезания грунта и корней растений. Чтобы точно задавать направление, иногда внизу помещают спиральный бур виде отрезка сверла большого диаметра.

Для вращения ложки можно использовать набор буровых штанг, аналогичных шнековым, которые соединяют с первой, к который приварена сделанная ложка. При ввинчивании в породу внутренняя полость трубного отрезка заполняется грунтом, который периодически извлекают на поверхность земли.

Срезание грунта снизу происходит нижним заостренным и загнутым во внутрь трубным концом, а острые боковые стенки придают скважинному каналу цилиндрическую форму.

Проходку выполняют до тех пор, пока внутренняя полость ложки полностью не заполнится грунтом – это примерно определяют по глубине ее погружения. Затем приспособление извлекают на поверхность, высыпают из него грунт и снова опускают в канал, продолжая проходку.

Для бурения чисто глинистых пород используют облегченные варианты с двумя прорезями в боковых стенках или без нижнего удерживающего захвата. В этом случае глина благодаря высокой адгезии с металлами удерживается внутри ложковой выемки без дополнительных ограничителей.

Как и при работе со шнеком, для повышения производительности ложку с буровыми штангами можно вращать при помощи крупногабаритного электроинструмента на жестком каркасе – миксеров, дрелей, перфораторов.

При этом глубины проходки при ложковом методе аналогичны ручным шнековым – в среднем не более 10 м при механизации процесса.

Рис. 8 Желонки – типы конструктивных исполнений

При помощи желонки

Желонкой называют отрезок трубы длиной 1 – 2 м с заостренными или зубчатыми кромками, внутри которого находится обратный клапан. Клапанный затвор препятствуют высыпанию попавшей в желонку породы обратно в скважину и выполняется в виде одной или состоящей из двух полукруглых фрагментов пластинчатых заслонок.

Реже изготавливают изделия, где в качестве обратного клапана используют шар, удерживаемый внутри трубы ее зауженной нижней частью (внутрь приваривают ограничительное кольцо).

При сбрасывании желонки с большой высоты заслонки обратного клапана открываются и внутрь ее попадает порода. При подъеме клапан закрывается и грунт не может упасть обратно в скважину, его высыпают с другой стороны трубы.

Так как для пользования желонкой требуется некоторая высота для ее сбрасывания, то начальную проходку обычно производят при помощи шнекового бура. Затем устанавливают металлическую треногу с колесом в центре и перебрасывают через него металлический трос лебедки, второй конец которого прикручивают к отверстиям в корпусе или к приваренному проволочному держателю желонки.

Скорость проходки при помощи желонки много ниже шнековых или ложковых методов, однако она незаменима в случаях, когда на участке высокий уровень грунтовых вод и из проходного канала приходится извлекать грязь.

Также желонкой можно пробурить скважину для воды значительной глубины до 30 м, правда на это уйдет слишком много времени.

Рис. 9 Скважина на даче пробуренная с применением ложковых приспособлений и желонок

Ударно-канатное

Использование данной технологии – один из наиболее простых и эффективных методов бурения скважин любых глубин.

Технология процесса заключается в сбрасывании с большой высоты отрезка трубы диаметром 100 – 200 мм, который под собственным весом взрыхляет породу, сжатые плотные слои которой задерживаются в трубном отрезке и извлекаются наружу. Для подъема трубы на большую высоту устанавливают треногу с лебедкой и колесом, через которое перекидывают привязанный к ней трос.

Длина трубного отрезка может быть различной (1 – 2 м), его нижнюю кромку иногда заостряют. Сбоку болгаркой вырезают продольное узкое окошко на расстоянии 100 – 200 мм от торца для контроля высоты извлекаемого внутреннего грунта.

Буровую вышку обычно делают высотой 4 – 5 м, она занимает немного пространства. Поэтому данную технологию используют в труднодоступных для крупногабаритной спецтехники местах или внутри контура сооружений, если скважину планируется размещать в доме или хозяйственных постройках.

Механизированным ударно-канатным способом при помощи мощных электрических лебедок и узлов управления достигают глубин проходки до 100 м, вычерпывая за одно опускание трубы 50 – 200 мм грунта. Это позволяет по данной технологии бурить глубинные артезианские скважины.

Рис. 10 Установка для ударно-канатного бурения – конструкция и внешний вид

Ручное гидравлическое

Использование при проведении буровых работ воды – одна из самых быстрых и перспективных технологий. Ручным гидравлическим методом можно пробурить скважину глубиной 10 – 20 м в течении одного – двух дней.

Для проведения буровых работ практически полностью используется промышленная технология, то есть в зону бура вода подается по полым штангам. Сам бур вращают поворотами вокруг своей оси, но чаще полуоборотами на 90 – 180 градусов.

Штанги не так сложно изготовить своими руками из обрезков труб длиной 1500 – 2000 мм. Для этого нарезают на одной стороне резьбу при помощи трубного клуппа и плашек подходящего диаметра. К другому концу труб приваривают наружные муфты с внутренней резьбой насечкой, подходящий к внешней резьбе труб – это позволяет с высокой степенью герметичности и надежности соединять их между собой.

К полой трубе, используемый в качестве бура, приваривают по бокам металлические пластины, которые предназначены для разрыхления грунта и центрирования. К последней трубе, точнее к узлу с ручкой для вращения колонн, подсоединяют напорный рукав.

Перед проведением работ от скважинного канала роют канаву и два связанных с ней углубления земле, в последнее помещают дренажный насос. Выкопанные приямки предназначены для отстаивания поступающей из скважины воды со шламом.

Рис. 11 Штанги и бур для ручного гидробурения – конструкция

При проведении буровых работ вода из резервуара большого объема (цистерны) по шлангу и штангам поступает в ствол скважины и затем выходит на поверхность. Далее по канаве она вытекает в первый и затем второй отстойник, а после подается дренажным электронасосом обратно по трубам в скважинный канал. Для повышения качества бурения и укрепления ствола в последний отстойник добавляют бентонит, который дренажный насос вместе с водой отправляет обратно в шахту.

Прохождение водоносного слоя специалисты определяют по составу шлама (водоносный грунт) на выходе из скважинного ствола, а также по убыванию промывочной воды.

По окончании бурения отсоединяют напорный трубопровод, на поверхность извлекают и раскручивают буровые штанги.

В качестве обсадной колонны применяют трубопровод в бухтах из полиэтилена низкого давления наружным диаметром 25 или 32 мм, для повышения дебита можно использовать и 40 мм трубу.

На конце трубопровода перед проведением буровых работ делают дырочный, щелевой фильтр из ряда нарезанных болгаркой прорезей и оборачивают его полипропиленовой сеткой галунного плетения. Ее скрепляют полимерными стяжками и фиксируют их на равном расстоянии друг от друга, на торец фильтра устанавливают конусную заглушку.

Обсадную ПНД-трубу, которая одновременно играет роль и напорной, подсоединяют к поверхностной насосной станции, которая втягивает воду из источника и подает ее в дом.

При ручном гидравлическом бурении добиваются максимальных глубин ствола в 30 м, что намного превышает другие технологии проходки с использованием мускульной энергии человека.

Рис. 12 Скважина на даче, этапы ручного гидравлического бурения

Экономичные методы механизированного бурения глубинных скважин

Основное отличие небольших дачных участков от домов коттеджного типа – ограниченное пространство, при этом часто вся территория засажена растениями на огородах, кустарниками и плодовыми деревьями. Поэтому для проведение буровых работ на дачных участках тяжелая техника используется не так часто в отличие от малогабаритных буровых установок (МГБУ).

Существует огромное число разновидностей разборных малогабаритных бурильных установок. Некоторые из них рассчитаны на шнековое бурение проходными штангами со сплошной спиральной поверхностью. Другие предназначены для ударно-канатного бурения и выполняются в виде высокой треноги.

Многие установки способны проводить гидравлическое бурение скважин под воду при помощи полых штанг, по которым подаются водные массы. При этом на конце буровой колонны устанавливают специальное долото, реализуя таким образом технологию роторного бурения.

И наконец некоторые малогабаритные установки используют технологию колонкового бурения полой трубой, которую периодически извлекают на поверхность и опорожняют при заполнении грунтом ее внутреннего пространства.

Все установки для механизированного бурения оснащены мощным электродвигателем, вращающим буровую колонну или поднимающим тяжелую трубу, массивную болванку. В моделях, крутящих колонну из буровых штанг, присутствует второй электродвигатель, управляющий подъемной лебедкой.

Стоит отметить, что при выборе метода бурения один из неплохих вариантов – взять напрокат малогабаритную буровую установку и провести все работы на ней в максимально короткий срок. Во многих случаях это окажется эффективнее и уж точно намного быстрее осуществления буровых работ при помощи самостоятельно изготовленных приспособлений – желонок, ложковых и шнековых буров.

Рис. 13 Малогабаритные шнековые установки

Негативные нюансы самостоятельного бурения

После просмотра видео из интернета многим может показаться, что пробурить скважину своими руками довольно простая задача.

На самом деле буровики могут столкнуться со следующими проблемами:

Крупные валуны в стволе. При проведении гидравлического бурения своими руками крупный валун или камень практически на любой глубине приведет к остановке проведения работ. Ввиду малого диаметра ствола его не удастся разрушить каким-либо способом.

Если скважина на даче имеет большой диаметр, возможны варианты разбивания крупных валунов при шнековой, ложковой или при помощи желонки проходки. Для этого в шахту сбрасывают тяжелый груз в виде долота на тросе, которое при удачном стечении обстоятельств может расколоть камень. Сколько времени займет эта процедура никому неизвестно, в худшем случае устройство скважины придется остановить.

Галька или щебень. Наличие крупных и мелких камней сделает невозможной проходку при использовании гидравлических методов, желонки и ударно-канатного бурения. В первом случае бур будет упираться в камни, препятствующие его углублению, и прекратится вымывание грунта на поверхность из-за отсутствия мелких песчано-глинистых фракций. Желонка также не сможет набирать камни, а при ударно-канатном опускании трубы они просто начнут высыпаться и заглубление остановится.

Рис. 14 Установки и комплектующие для гидробурения

Высокий уровень грунтовых вод. При попадании в скважинный канал грунтовых вод о дальнейшем бурении можно забыть. Для изоляции ствола некоторое время продолжают проходку, чтобы углубить шахту, а затем в него помещают стальную обсадку. Металлические трубы соединяют сваркой для того, чтобы их можно было в дальнейшем забивать, а проходку завершают внутри трубопровода инструментом меньшего диаметра.

Данный метод подходит для ситуаций, если скважину бурили механизированным ударно-канатным методом. В этом случае обсадную колонну из сваренных стальных труб забивают тяжелым грузом (болванкой) весом примерно в 200 кг. При использовании других способов проходки придется искать сварщика и сооружать приспособление для забивания стальной обсадной колонны в грунт.

Также после монтажа стальной обсадки в шахту придется помещать полимерный из непластифицированного поливинилхлорида (НПВХ) или полиэтилена низкого давления (ПНД) трубопровод на несколько метров ниже металлической колонны. Это необходимо для того, чтобы установить в скважину фильтр с заглушкой, который размещается на конце полимерной колонны.

Рис. 15 Скважина на даче и ее обратная прокачка вибрационным насосом

Обсадка и прокачка

Если скважина на даче имеет глубину до 60 м, для нее практичнее использовать обсадные колонны из непластифицированного поливинилхлорида НПВХ. НПВХ обсадные трубы выпускают разной длины, в основном они рассчитаны на раструбовое соединение друг с другом посредством резьбы.

Также трубопровод из НПВХ размещают и внутри металлических колон, отдавая предпочтение безраструбовому резьбовому соединению. Внутри стальной обсадки можно использовать и из коротких резьбовых труб или сплошную колонну из полиэтилена низкого давления ПНД в бухтах, обладающую более низкими прочностными характеристиками, чем НПВХ.

На конце полимерной обсадки обязательно размещают щелевой или дырчатый фильтр с металлической коррозионно стойкой сеткой. Его расстояние от торца трубы берут не менее 300 мм, длина может быть от одного до трех метров. На резьбу нижней трубы с фильтром обязательно накручивают конусообразный колпак, препятствующий проникновению в шахту грязной воды.

Скважина на песок или абиссинка прокачиваются сразу после бурения. В первой высасывают на поверхность замутненную воду при помощи погружного или наружного электронасоса (станции).

При работе с замутненный водой лучше использовать недорогие вибрационные модели насосов – рабочие узлы дорогих погружных агрегатов или насосных станций центробежного принципа действия могут быть повреждены крупными песчаными фракциями.

Выкачивание грязной воды проводят до тех пор, пока из источника не польется чистая. Можно совместить выкачку воды с эффективным методом обратной прокачки. Для этого собирают в емкость большого объема воду из скважины, дают ей отстояться и направляют водные массы обратно в шахту по напорному трубопроводу погружным или поверхностным насосом в зону расположения фильтров.

Благодаря этому способу ячейки сетки скважинного фильтра эффективно освобождаются водным потоком изнутри от мелких фракционных частиц снаружи.

Обратной подачей прокачивают абиссинки с совмещенной ПНД обсадкой и напорным рукавом.

Рис. 16 Схема водоснабжения дачи с накопительным баком

Методы обустройства дачных скважин

Под определение скважина для дач подходят источники, не предназначенные для постоянного водоснабжения жилья чистой питьевой водой и не функционирующие в зимнее время года.

Данные факторы намного упрощают обустройство непосредственно обсадной колонны и прокладку водопроводной магистрали в дом.

Так как скважина для дачи не используется в зимнее время, отпадает необходимость в строительстве кессонного колодца и прокладки трубопровода под землей ниже глубины промерзания грунта. В этом случае при использовании для водозабора погружного электронасоса все оборудование размещают в доме, а обсадную колонну накрывают сверху герметичной крышкой.

Другой важный аспект дачных скважинных источников связан с невысокой глубиной их залегания. Это приводит к их низкому дебиту и делает непригодными для водозабора в больших объемах длительный временной интервал.

В этом случае система непрерывного водоснабжения с гидроаккумулятором оказывается неэффективной, то есть приводит к резкому падению уровня воды в источнике и соответственно прекращению водоподачи.

Рис. 17 Система с накопительной емкостью и магистральными фильтрами

Поэтому для дач рационально использовать системы водоснабжения с накопительным баком, который может располагаться на чердаке дома, внизу на первом этаже или подвале. Для полива, особенно капельного, также можно использовать накопительную емкость большого объема, установленную на улице.

При этом в скважине можно применять маломощный погружной электронасос диаметром около 3-х дюймов (75 – 80 мм) или насосную станцию, которые по наружному ПНД трубопроводу будут подавать воду в накопительные емкости. При их заполнении сработает поплавок, включенный в цепь питания электронасоса, и агрегат отключится. Для подстраховки в случае неисправности поплавка обязательно в области горловины помещают трубопровод перелива.

Для подачи воды из емкости в водопровод можно использовать дополнительно недорогой погружной или поверхностный, специальный повышающий давление в системе электронасос.

Накопительная емкость удобна еще и тем, что неглубокие скважины содержат много песчаных и глинистых фракций, которые могут отстаиваться и выпадать в осадок на дно резервуара. Для удаления их и прочих грязевых отложений в нижнюю часть резервуара врезают трубу и выводят ее в канализацию.

Также при необходимости водоочистки в системе можно использовать магистральные самопромывающиеся картриджные фильтры или их многофункциональные разновидности на основе фильтрующего угля.

Для дач актуален полный отказ от электронасосов. Вместо них на обрезанную стальную трубу обсадки большого диаметра можно установить посредством фланцевого соединения ручной поршневой насос и набирать с его помощью воду.

Рис. 18 Принцип работы и внешний вид ручных поршневых насосов

Обычно на дачах с периодически проживанием людей и отсутствием их в холодный период времени, стараются устраивать водоснабжение с минимальными затратами. Чаще других используют неглубокие скважины, пробуренные самостоятельно по одной из нескольких технологий или сделанные частниками при помощи сложных в изготовлении приспособлений или малогабаритных буровых установок.

Обустройство скважины

После обсадки на верхнюю часть обсадной трубы надевают оголовок и кофр. Оголовок закрывает скважину и создает в колонне давление ниже атмосферного. Это усиливает подсос воды с водоносного горизонта. Кофр нужен для теплоизоляции скважины.

Воду вводят в дом на уровне ниже глубины сезонного промерзания. Чтобы вода не замерзла, оголовок скважины должен располагаться не выше уровня сезонного промерзания. В Санкт-Петербурге грунт зимой промерзает до глубины 1 м 20 см. В «Пособии по проектированию оснований зданий и сооружений» можно посмотреть данные для других регионов.

В целом глубина промерзания увеличивается с запада на восток. Так, в Ярославле грунты промерзают уже глубже, чем на 140 см, но меньше, чем на 160 см; в Казани — больше, чем на 160 см, но меньше, чем на 180 см; в Перми и Екатеринбурге — глубже 180 см, но меньше 200 см; восточнее Нарьян-Мара и Сургута — глубже 240 см.

Можно поступить иначе и проложить вдоль трубы греющий кабель. Это проще, но зимой возрастают затраты на электроэнергию.

Скважину с оголовком можно обсыпать песком или поместить в защитный кофр. Это облегчит обслуживание при неполадках, например если понадобится заменить насос. Снаружи скважина в кофре выглядит как обычный люк в земле. Наш защитный кофр — это бетонное кольцо высотой 1 м 20 см. Оно врыто так, что его верхний край находится на уровне поверхности земли.

Внутри кофра оголовок нашей скважины перекрыт теплоизоляционным материалом — пенопластом. Сам люк перекрыт специальной теплоизоляционной крышкой. Чтобы в кофре не скапливалась вода от осадков или просачивающаяся верховодка, в него вводят дренажную трубу, которая сбрасывает воду в общую дренажную систему участка.

Наша скважина, даже спрятанная в кофр, выглядит неаккуратно. Мы собираемся облагородить территорию вокруг нее летом 2020 года. Чтобы показать, как выглядит готовый вариант, мы сфотографировали скважину родителей мужа, которой уже более десяти лет. Ее бурил коллега моего супруга.

На этом сооружение скважины закончено и наступает этап ее подготовки к удобной эксплуатации.

Обустраивать скважину придется самостоятельно

Когда буровые компании предлагают скважину под ключ — это в большинстве случаев означает, что заказчику пробурят скважину до водоносного горизонта, обсадят ее и сделают первичную прокачку. Потом в скважину опустят рабочий насос, закроют оголовком, проведут анализ воды. В стоимость обычно входят все эти работы, амортизация бурового оборудования, обсадные колонны. Насос и оголовок заказчик покупает за свой счет.

Но просто пробуренной и обсаженной скважины недостаточно для нормального водоснабжения дома. Дополнительно потребуется защитить верхнюю часть скважины от сезонного промерзания защитным кофром или греющим кабелем, поставить систему водоочистки, ввести воду в дом и оснастить систему водоподачи автоматикой, чтобы пользоваться водой так же, как в городской квартире.

Вариантов обустройства скважин много. Обычно для нормального водоснабжения в доме устанавливают автоматику включения и выключения скважины, мембранный расширительный бак и автоматику защиты насоса от сухого хода.

Способы обустройства

Есть 3 основных способа, как облагородить скважину на даче своими руками и защитить её от внешних воздействий. Суть каждого – оборудование вокруг её устья небольшого сухого и тёплого помещения.

Способ 1 – скважина в доме

Самый надёжный и недорогой способ защитить и благоустроить скважину с питьевой водой – разместить её в техническом помещении или в подвале жилого дома с зимним отоплением.

Такое решение серьёзно облегчает работу по монтажу и сервисному обслуживанию оборудования, исключает риск замерзания воды в трубах и попадание в устье талой воды и осадков. Минус только один – оборудование создаёт шумовой фон. Но при установке с изолированном помещении он не создаёт неудобств жильцам дома.

Совет! Если у вас есть отапливаемая теплица, тёплый гараж или хозблок во дворе, скважину можно оборудовать в них.

В идеале подумать о том, как правильно обустроить скважину для воды на участке, нужно ещё на этапе проектирования или возведения фундамента дома, чтобы пробурить скважину до появления стен и крыши. Однако застройщики редко додумываются до такого решения, а потом осуществить его становится сложнее и дороже. Но тоже возможно.

Способ 2 – надземный павильон

Второй по популярности способ, как обустроить скважину на воду, применяемый преимущественно для летнего водопровода. Зимой лёгкие неотапливаемые постройки практически не удерживают тепло внутри себя. Повысить их теплоэффективность можно следующими методами:

• заглубить стены в грунт, уменьшив высоту над поверхностью, и подсыпать снаружи землю;
• утеплить изнутри пенополистиролом или другим теплоизоляционным материалом.

Источник yandex.net

Однако этих мер недостаточно в регионах с суровыми зимами, они подходят только для южных областей с редко случающимися заморозками.

К недостаткам способа относится и то, что такой домик занимает полезную площадь участка. Но его можно использовать для хранения инвентаря и других хозяйственных целей.

Видео описание

Как сделать домик для скважины с откидной крышей и запиранием на замок, показано в видеоролике:

Способ 3 – кессон

Этот способ самый распространённый и подходит для обустройства подземных источников в любом климатическом регионе. Он заключается в установке кессона – заглублённого в землю герметичного колодца, через дно которого выводится устье скважины.

Преимущества кессона:

• хорошая теплоизоляция – стенки колодца со всех сторон окружены грунтом, а его дно при заглублении ниже уровня промерзания находится в зоне постоянно положительных температур;
• незагромождённость участка – над поверхностью находится лишь верхняя часть стен и люк.

Кессон – самый подходящий способ, как облагородить скважину на даче, так как его верхнюю часть можно замаскировать цветочной клумбой или декоративным валуном.

Источник http://gardendecor.ru/

Но при строительстве кессона может возникнуть проблема с его гидроизоляцией, особенно если уровень грунтовых вод на участке высокий. В таких ситуациях лучше приобрести готовый заводской колодец из полимерных материалов или металла, снабжённый герметичными манжетами для ввода коммуникаций.

Источник ibuildrussia.ru

У каждого вида есть свои преимущества и недостатки.

• Металлические колодцы прочные, тяжёлые, они не смещаются из-за морозного пучения, но подвержены коррозии.
• Пластиковые ёмкости не боятся влаги, в них почти не образуется конденсат, но они могут «всплывать» в водонасыщенных грунтах.

Совет! При установке пластикового кессона в грунт выбирайте модели с возможностью крепления к бетонному основанию, залитому на дно котлована.

Общий недостаток готовых кессонов – высокая цена. Поэтому, выбирая, как обустроить скважину для воды своими руками, многие хозяева делают колодцы из железобетонных колец или заливают бетонные стены, установив в выкопанный котлован опалубку. В обоих случаях сначала заливают дно армированным бетоном, а после установки стен и вывода труб тщательно гидроизолируют все стыки и отверстия.

Важный момент – определение размеров кессона перед началом его строительства. Так как это довольно глубокое подземное сооружение, то для обслуживания насоса и прочего оборудования в него придётся спускаться. Значит, в нем должно найтись место и для лестницы, и для насоса с гидроаккумулятором и трубами, и для самого человека, причём, его движения должны быть относительно свободными.

Исходя из этих данных, минимальный диаметр колодца для скважины без оборудования составляет 80-90 см, а с оборудованием 120-150 см.

Высота зависит от уровня промерзания грунта в вашей местности. Желательно, чтобы дно кессона было опущено ниже этого уровня минимум на 15 см, а в регионах с морозными зимами – на одну треть от общей высоты.

Решая, как обустроить скважину на воду после бурения без кессона, габаритам защитного сооружения уделяется меньше внимания, так как находиться внутри него во время ремонта и подключения оборудования нет необходимости.

Чтобы в кессоне была плюсовая температура в любой мороз, нужно утеплить его верхнюю часть и крышку. А горловину приподнять над уровнем земли, чтобы в колодец не попадал мусор и не просачивалась талая вода.

Обсадка скважины

Следующий этап после бурения — обсадка скважины. Для этого в нее надо установить специальную обсадную трубу. Так мы изолируем воду из водоносного горизонта от верховодки, а также предотвратим оползание и обрушение ствола скважины.

Обсадные трубы бывают металлические, из поливинилхлорида — ПВХ — и непластифицированного поливинилхлорида — НПВХ. Металлические трубы — самые прочные, но они со временем отдают в воду железо. Если вода насыщена кислородом, то это происходит очень активно. Сама труба разрушается медленно, но вода насыщается частицами железа, а это снижает ее качество.

Трубы ПВХ недостаточно прочные, они пригодны только для совсем неглубоких скважин — до 10 м. А вот трубы НПВХ могут выдержать и боковое давление горных пород в стенках скважины, и вертикальное давление, которое вы будете оказывать на них при погружении в скважину в процессе обсадки. Труба НПВХ безопасна, поскольку изготовлена из пищевого пластика, и долговечна. Прочность и цена зависят от толщины трубы, которая варьируется от 4,5 мм до 9 мм.

Мы покупали все трубы и фильтры у компании «Буровые технологии». Выбрали ее, потому что у мужа уже был положительный опыт работы с их изделиями и они недорогие. Щелевой фильтр обошелся нам в 2500 Р, его цену я учла в общей стоимости нашей обсадной трубы. Мы покупали все на условиях самовывоза: грузили на верхний багажник машины и везли домой.

Важный нюанс: обсадные трубы НПВХ мы приобрели, когда скважина была пробурена и мы точно могли сосчитать, сколько труб нам нужно и какой длины должны быть фильтры.

Чтобы увеличить срок службы скважины, нужно ставить двойную обсадку: внешнюю из металлической трубы и внутреннюю из трубы НПВХ. Это особенно важно для глубоких скважин.

Мы сделали на своей скважине двойную обсадку на верхние 12 метров, потому что у нас эти горизонты насыщены верховодкой. Внешнюю обсадку, которая защищает ствол от верховодки, муж поставил, как только пробурил эти 12 метров. Такая труба называется кондуктор. У нашего кондуктора диаметр 168 мм и толщина 6 мм, мы купили его за 18 000 Р.

Траты на обсадку трубы

Кондуктор	18 000 Р
Обсадные трубы, фильтры и оголовок скважины	13 386 Р
Бензин для работы станка	4500 Р

Дальше муж бурил скважину через эту обсадную трубу. Это сложнее, требует большей точности и аккуратности. Но если бы этой внешней трубы не было, верховодка стекала бы в ствол нашей скважины и в итоге он мог обрушиться.

В результате мы получили обсаженную скважину глубиной 29 метров, защищенную кондуктором до глубины 12 метров.

Зачем и от чего защищать скважину

Если скважина эксплуатируется только летом, а на зиму консервируется с демонтажем насосного оборудования, можно обойтись установкой на неё оголовка, который герметично перекроет устье и позволит осуществить подключение к ней насоса и водопровода. Такой оголовок вы видите на предыдущем фото.

Но этот вариант не подходит для домохозяйств с постоянным проживанием и дач, часто посещаемых в любое время года. Чтобы внезапно не остаться без воды, необходимо решить задачу, как обустроить скважину на воду после бурения своими руками. Такое обустройство предполагает не только эстетическое оформление источника воды, но и его защиту от ряда негативных факторов.

• От загрязнения.

Если в источник попадёт грязь с поверхности земли, талая и дождевая вода, пить из него будет опасно для здоровья. Кроме того, такие загрязнения могут стать причиной выхода из строя насосного оборудования.

• От замерзания.

Замёрзшая вода не тычет по трубам. Мало того, в таком состоянии она их разрывает и разрушает механизмы.

• От вандалов и воров.

После длительного отсутствия хозяева рискуют обнаружить отсутствие насоса в скважине или намеренно повреждённую систему.

• От повреждений.

Находящуюся над землёй часть скважины с оборудованием можно случайно повредить садовым инвентарём, транспортным средством и т.д. Кроме того, она сама является источником опасности.

Создание защитного сооружения для скважины позволяет решить ещё одну задачу: облегчить и сделать более комфортной для человека работу по её обслуживанию. Ведь именно в этом сооружении устанавливается все водоснабжающее оборудование, нуждающееся в постоянном наблюдении.

Прокачка скважины

Прокачка скважины — важный этап, который чаще всего приходится выполнять самостоятельно. Буровые компании только быстро откачивают из скважины муть, которая образуется при бурении. Последующая прокачка — длительный процесс, который займет несколько недель. Компаниям невыгодно этим заниматься, поэтому прокачивать скважину придется владельцу.

Когда мы нарушили равновесие, водоносный горизонт получил зону, в которой давление ниже, чем в других, поэтому воде легче течь в направлении скважины. Во время прокачки вода в земле движется к скважине и промывает себе «русло» в водоносном горизонте. В процессе вода выносит в скважину тонкие частицы пыли, а более крупные и тяжелые остаются.

Спустя некоторое время водоносный горизонт вокруг ствола скважины будет практически полностью сложен из частиц, размер которых крупнее отверстий фильтра. Все глинистые и маленькие песчаные частицы вода вынесет в скважину, а мы их оттуда откачаем. Подток воды к скважине станет эффективнее, а сама вода — чище.

Чтобы прокачать скважину, надо подготовить резервуар, в который будет стекать вода, периодически включать насос и выкачивать воду из скважины до прекращения потока, при этом продолжая наблюдать за мутностью. В процессе время, в течение которого скважина дает воду, увеличивается, а мутность снижается. Когда вода начнет идти непрерывно или по крайней мере долго — более 20—30 минут — все, скважина прокачана.

Во время первичной прокачки из скважины выбрасывается даже не муть, а грунт, который попал в нее в процессе бурения и обсадки и смешался с водой. После этого в обсаженную скважину опускают погружной насос и начинают полноценную прокачку. Режим подбирают исходя из свойств конкретного водоносного горизонта.

Для прокачки понадобится насос. Самые дешевые — вибрационные, но их нельзя опускать в скважины, потому что вибрация препятствует формированию питающей камеры. После использования такого насоса в скважине может образоваться ил, фильтры могут закупориться. Лучше применять роторные, шнековые, импеллерные и лопастные насосы.

Обычно для прокачки покупают самый дешевый скважинный насос. Затем его выбрасывают и ставят стационарный рабочий — более дорогой и надежный. Прокачной насос от рабочего отличается тем, что он не создает большого давления на выходе воды и приспособлен к жидкости, в которой много осадков.

Мы искали б/у насос по соседям, и нам предложили неработающий бесплатно. Муж его починил, и им мы прокачали свою скважину.

Как мы качали скважину. Муж выкопал на участке пруд-зумпф. К насосу подсоединил трубу, которую направил в этот зумпф. Мы включали насос до тех пор, пока он не откачал всю воду из скважины. Сначала делали это каждый час, кроме ночного времени, потом каждые полчаса. После этого мы дали скважине день отдыха, а затем качали каждые пятнадцать минут.

Раз в сутки муж наливал воду в литровую банку, давал ей отстояться и смотрел, сколько на дне осадка и какой он: песчаные частицы или только глина. В процессе прокачки количество твердых частиц в воде сокращалось.

Когда мы начали прокачку, поток воды прекращался спустя 2,5 минуты, через день — спустя 3 минуты. После двух недель работы вода из скважины стала идти непрерывно. На этом мы завершили прокачку, ввели воду в дом и стали ей нормально пользоваться.