Устройство абиссинской скважины: где можно бурить и как сделать самому
Абиссинская скважина
Читать ria.ru в
МОСКВА, 1 дек — РИА Новости. Автономное водоснабжение загородного дома или дачи – приоритетный вариант для жителей большинства областей России. Сделать абиссинскую скважину можно всего за один день и на десятилетия обеспечить участок водой. Что это за устройство, принцип работы, плюсы и минусы бурения скважины "иглы", особенности монтажа своими руками — в материале РИА Новости.
Абиссинская скважина
"Абиссинская скважина (игла) — это скважина, установленная до первого водоносного слоя. Она получила свое название из-за высокой распространенности в африканской местности, где преобладает сыпучий песчаный грунт, и где организация классических скважин путем бурения невозможна", – говорит Александр Шамов, руководитель отдела обучения в сфере насосного оборудования компании "ДЖИЛЕКС".
"Абиссинская скважина – предельно устаревший термин, появившийся в XIX веке. Он используется для обозначения неглубоких скважин на воду, – поясняет Алексей Коломиец, д.т.н., профессор ННГАСУ, академик РАЕН, АГН, МАНЭБ, член Высшего горного совета РФ. – В прошлом так называли скважины, которые бурили вручную иглобуром на глубины до 10-15 метров. Затем, после появления буровых агрегатов, термин исчез из специальной и научной литературы и считается анахронизмом. Он заменен термином – “бурение неглубоких скважин на воду”. Международный опыт: в Эфиопии (другое название этой страны - Абиссиния) предприятие "Волгогеология" бурило скважины на пресную подземную воду, залегающую на глубинах 400-500 м".
По словам эксперта, сейчас такие скважины сооружаются в течение одного дня, как правило, шнековым способом. Необходимо четко знать, что использовать первый от поверхности водоносный горизонт вообще не рекомендуется, так как он подвержен опасности загрязнения в связи с, как правило, отсутствием или слабым водоупором под ним. "Рекомендуется использовать водоносные горизонты, пусть неглубоко залегающие, но имеющие достаточную водоупорную кровлю", – говорит специалист.
Рабочие во время бурения скважины для добычи воды
Для чего нужна
Устройство абиссинской скважины — это отличная возможность обеспечить загородный или дачный дом водой, если невозможно применение центрального водопровода. Бурится она быстро, не требует применения тяжелой техники и обходится в разы дешевле обустройства колодца или капитальной артезианской скважины. Глубина ее невелика: от 5 до 15 метров, а срок службы при правильной эксплуатации достигает 20 лет.
Описание устройства
Скважина представляет собой малогабаритный источник воды, которую получают из верхних слоев грунта. Устройство состоит из нескольких элементов:
- Обсадная труба из пластика или металла диаметром от 2,5 до 4 см, инертная к влажной среде, необходима для вывода воды на поверхность. Собирается из нескольких отрезков, с помощью муфт или путем герметичного сваривания по мере углубления скважины. Монтируют трубу на глубину до 15 метров, а ее верхняя часть должна возвышаться над поверхностью земли для установки насоса или специальной насосной станции.
- Острый металлический наконечник – прочное коническое острие, которое крепят к водозаборной трубе винтовой резьбой или приваривают. Насадка обеспечивает быстрое углубление в грунт.
- Фильтровая колонна высотой не менее 100 см оборудуется фильтром. Его тип выбирается в зависимости от состава пород, вскрываемого водоносного горизонта. В песках – это перфорированная труба с дополнительной обмоткой металлической сеткой. Фильтр располагается чуть выше наконечника и препятствует попаданию в воду песчинок и взвесей.
- Насосное оборудование требуется для автоматизации процесса поднятия воды на поверхность. Из-за малого диаметра труб для абиссинской скважины используются только поверхностные или ручные насосы.
Принципы работы
Вода из абиссинской скважины не поднимается самотеком. Для получения ее на поверхности потребуется установка насоса. Александр Шамов поясняет, что насос-автомат изначально оснащен гидроаккумулятором, реле давления, манометром и соединительной арматурой. То есть он имеет все элементы для работы в автоматическом режиме. Это значит, что при открытии крана вода выходит из гидроаккумулятора, и давление в системе понижается. Реле давления включает насос. "Как правило, заводская настройка границы включения соответствует 1,4 бар. Насос подает воду в систему водоснабжения. При закрытии крана давление увеличивается, и реле давления отключает насос. Границы выключения соответствуют 2,8 бар (заводская настройка). Система работает в автоматическом режиме", – комментирует эксперт.
Выбор места для скважины
Знание гидрогеологических характеристик участка – определяющее при выборе места заложения скважин. Участок для бурения скважины определяется с помощью геодезических карт и путем опроса местных жителей для уточнения наличия скважин такого типа и их дебита (объема) воды для принятия решения, монтировать скважину на участке или нет. Далеко не везде имеется достаточный по качеству и количеству водоносный горизонт пресных подземных вод на относительно небольшой глубине.
Для определения глубины залегания воды сначала делают пробную скважину, чтобы посмотреть, на какой глубине бур доходит до водоносного слоя. Специалисты отмечают, что для бурения скважины лучше воспользоваться услугами монтажной организации, которая может организовать постепенный процесс бурения и остановить технику, когда бур дойдет до водоносного слоя. Опытные буровики, как правило, владеют вопросами выбора точки заложения по многолетнему опыту.
Геолог Алексей Коломиец отмечает, что дебиты таких скважин зависят, прежде всего, от водообильности водоносного горизонта и, в известной степени, от диаметра труб и насоса. Как правило, для садового участка вполне достаточно даже 0,3 – 0,4 л/с.
Абиссинская скважина
Выбор насоса для скважины
Подбор устройства для добычи воды из скважины осуществляется с учетом наличия электричества на участке и дебита жидкости в ней. На выходе из скважины устанавливается дюймовая труба, поэтому для ее обслуживания подходят только поверхностные насосы, а не погружные.
Как правило, абиссинская скважина бурится на глубину менее восьми метров, иначе поверхностный насос или насос-автомат не поднимет воду. Кроме того, в воде могут быть примеси песка и глины, поэтому пропускная способность насоса должна быть рассчитана на такие типы загрязнений.
«
"Для абиссинской скважины лучше использовать насосы с мощностью двигателя от 600 до 1000 Ватт с дополнительной установленной защитой от сухого хода. Сам насос устанавливается в сухом отапливаемом помещении", – отмечает Александр Шамов.
При постоянном использовании скважины лучше ставить не отдельный насос, а насосную станцию, работающую в автоматическом режиме. Так, нужный резервуар будет наполнять жидкостью и автоматически отключаться при заполнении емкости. При отсутствии электричества на участке единственным вариантом для оборудования скважины является энергонезависимый насос-колонка.
Абиссинская скважина
Процесс бурения
Обустройство скважины может происходить без помощи тяжелой техники, вручную. Забивание при помощи стальной "бабки", или прутка (наиболее популярен при самостоятельном устройстве скважины). Для этого потребуются оборудование и инструменты:
- болгарка и дрель;
- сварочный аппарат;
- кувалда;
- садовый бур;
- газовый ключ;
- стальные трубы и соединительные муфты;
- сетка с мелкими ячейками и проволока;
- труба с резьбой с двух сторон;
- насос и обратный клапан.
Этапы проведения работ:
- 1.Снять верхний слой грунта толщиной до 30 см, при бурении скважины в доме снимать слой почвы не нужно.
- 2.Дополнительно нужно установить треногу, посредством которой осуществляется бурение.
- 3.Проделать небольшое отверстие в грунте с помощью садового бура и установить участок трубы.
- 4.Для защиты верхней резьбы необходимо накрутить подготовленный наконечник из твердосплавного материала.
- 5.Сверху наконечника надеть "бабку" (можно использовать блин штанги) и наносить удары кувалдой. Труба постепенно будет уходить в грунт.
- 6.При погружении трубы в землю снять фиксирующее кольцо и прикрутить вторую трубу герметичным резьбовым соединением.
- 7.Процедура забивания продолжается в том же порядке и по достижении намеченной глубины, каждые полметра внутрь трубы нужно заливать воду. По достижении водоносного слоя жидкость в трубе быстро уходит.
- 8.Свинтить с трубы защитный наконечник, присоединить ручной насос и прокачать скважину до появления чистой воды.
На первый взгляд, сделать абиссинский колодец своими руками легко. Но важны знания и опыт, т.к. водоносные пески расположены неравномерно, то даже несколько пробных бурений могут не дать результата. Для работ по бурению скважины важна высокая квалификация специалиста, т.к. можно "проскочить" водоносный слой. Кроме того, при забивном методе, если попадется валун, игла может просто испортиться. А если и получится обнаружить водоносный слой, то требуется надежно и качественно смонтировать обсадную трубу и установить насосную станцию. К тому же особенно важно герметично выполнить все соединения. Из-за неграмотного размещения скважины и наличия протечек качество воды может оказаться низким, подходящим лишь для технических нужд. Чтобы избежать лишней траты денег, времени и сил, лучше прибегнуть к помощи профессионалов с соответствующей техникой.
Бурение малогабаритной шнековой установкой осуществляется последовательное прохождение слоев грунта, с постепенным наращиванием рабочей части штангами. "Технология сооружения таких скважин простейшая, описанная во множестве справочников. Как правило, бурение осуществляется без обсадки или с одной обсадной колонной в случае неустойчивого разреза в скважине", – отмечает Алексей Коломиец.
Установка скважины
«
"Для обустройства абиссинской скважины нужна колонна дюймовых труб, свинченных между собой, на конце которой установлен водозаборный фильтр с мелкоячеистой сеткой", – говорит Александр Шамов.
Фильтр представляет собой более узкую трубу, чем основание конуса острия с отверстиями в шахматном порядке на расстоянии пять сантиметров друг от друга. Отверстия фильтра не должны располагаться ближе 15 сантиметров к краю трубы. Можно сделать и еще один фильтрационный слой – намотать вокруг фильтра проволоку из нержавеющей стали с расстоянием между кольцами обмотки 3-5 мм.
Количество труб и муфт определяется при монтаже. В качестве уплотнительного материала рекомендуется использовать сантехнический лен.
Водозаборная труба в скважине
Чтобы оборудовать пробитую скважину насосом, необходимо на верхний отрезок трубы установить тройник, на боковой выход которого устанавливается обратный клапан и присоединяется всасывающая магистраль от насоса. Всасывающую магистраль от абиссинской скважины к насосу Александр Шамов рекомендует прокладывать ниже глубины промерзания. Например, в Подмосковье глубина составляет 1,8 метра. В качестве всасывающей магистрали эксперт советует использовать трубу ПНД диаметром 32 мм и переходники к ней. На верхний выход тройника устанавливается шаровой кран и ручной насос.
Очистка скважины
Для определения дебита скважины и для ее прокачки нужно установить ручной насос и с его помощью прокачать скважину. Так как поверхностный водоносный слой не обладает большим дебетом, устанавливать мощный насос нецелесообразно. Такой насос может осушить скважину, а налипшая грязь на водозаборном фильтре высохнет и выведет скважину из строя.
При первом запуске с помощью ручного насоса начинают качать воду до устойчивой подачи. Также предварительно нужно заполнить всасывающую магистраль и корпус насоса водой. На выходе из насоса устанавливается шаровой кран. Как только пойдет устойчивый поток воды, шаровой кран под ручной насос закрывается, и включается насос.
«
"При пробной откачке скважина в песках, при правильном выборе размера галунного плетения, должна песковать некоторое время, пока не образуется вокруг фильтра естественный фильтр", – поясняет Алексей Коломиец.
Рабочий обрабатывает водопроводную трубу для установки в скважину
Плюсы и минусы абиссинской скважины
Простая по конструкции скважина может быть выполнена всего за несколько часов, но при этом важно учесть плюсы и минусы устройства такой "водной артерии".
"Главный плюс абиссинской скважины — организация автономной бюджетной системы водоснабжения на собственном участке, например, в подвалах жилого дома. Она просто монтируется и не требует заезда на участок тяжелой буровой техники", – отмечает Александр Шамов.
Плюсы:
- невысокая стоимость обустройства скважины;
- минимальная площадь размещения;
- простота и скорость монтажа без применения спецтранспорта;
- отсутствие требований получения лицензии для бурения;
- длительный срок эксплуатации при должном уходе.
"Но есть и определенные риски. Если на глубине 10-12 метров нет воды, то дальше бурить такую скважину нет смысла, так как насос просто не поднимет воду с большей глубины. Также есть риск, что при понижении поверхностных вод в засушливый период скважина пересохнет, – предупреждает Александр Шамов. – Как правило, срок службы такой скважины не более 5-10 лет. Стальная труба может прогнить, а водозаборный фильтр — полностью забиться или порваться".
Рабочий выбивает грунт из бура во время бурения скважины для добычи воды
Минусы:
- Устанавливается только "на песок". Если на участке есть пласты глины, известняка и крупных камней устройство "иглы" невозможно.
- Лимит глубины. Заглубление насоса требуется на глубине более девяти метров, а это достаточно трудоемкий процесс.
- Сложность прокачки воды. Из-за малого диаметра трубы сделать прокачку воды весьма непросто.
Советы экспертов
«
"Выбор места заложения неглубокой скважины должен быть увязан с санитарно-эпидемиологическими условиями – не ниже санузла и хозяйственных построек по склону или по потоку; устье вокруг трубы должно тщательно томпонироваться цементной или глинистой изоляцией", – отмечает Алексей Коломиец.
Абиссинская скважина, как правило, бюджетный вариант водоснабжения участка, если требуется вода на полив и другие технические нужды. "Если вы обустраиваете загородный дом для постоянного проживания и хотите, чтобы была питьевая вода, желательно бурить скважину большей глубины", – советует Александр Шамов.
При круглогодичном проживании над абиссинской скважиной на глубине промерзания необходимо обустроить кессон. Он может быть выполнен из бетонных колец, кирпича, металла или пластика. Можно воспользоваться кессоном заводского исполнения, гарантирующего герметичность конструкции и защиту от замерзания.
В случае консервации системы водоснабжения на осенне-зимний период, Александр Шамов рекомендует выключить насос из сети, открыть кран в доме и шаровой кран на тройнике, чтобы вода ушла вниз.
