Люди уже давно знают, что практически в любой точке земного шара можно добыть воду из земли. И в местах, где централизованное водоснабжение проблематично или невозможно, бурят скважины. Конструкция скважины для воды, несмотря на их многообразие, довольно проста.
Классическая конструкция
Если не вдаваться в детали, то устройство скважины можно сравнить с колодцем. Только глубоким и узким. Длинная обсадная труба уходит вглубь земли пока не упирается в водоносный слой. Кстати, вода содержится в двух видах земляных пластов: гравийно-галечном или известняковом. Первый к поверхности ближе, но и производительность скважины в этом случае будет ниже. В редких случаях, бывает, что гравийно-галечного слоя совсем нет.
Кстати, в зависимости от того, из какого слоя берётся вода, на обсадную трубу устанавливается соответствующий фильтр. В случае более короткой скважины до песчаника, труба заканчивается внешним фильтром с настолько мелкими отверстиями, чтобы отсеивать песок. Если вода поднимается с большей глубины из известнякового слоя, более грубый фильтр устанавливается внутри трубы.
Конструкция скважины на воду бывает двух видов: совершенного и несовершенного вскрытия. Скважины несовершенного вскрытия называются так, потому что бурение останавливается, едва бур доберётся дослоя, содержащего достаточное количество воды. Чаще всего, такие скважины бурятся вручную. В скважинах совершенного вскрытия бур проходит весь водоносный слой до конца, и забор воды осуществляется у подножья слоя. То есть, рядом со следующим геологическим слоем, не пропускающим воду.
Процесс бурения
Бурить скважину можно двумя способами: механическим или вручную. В первом случае необходимо найти специалистов, имеющих необходимое оборудование. Чаще всего, это мобильная буровая установка, смонтированная на шасси какого-нибудь грузового автомобиля. Если нанять этих людей, то они помогут определиться с местом, где скважина на участке будет более к месту, пробурят её и подскажут, как лучше обустроить.
Если есть уверенность, что водоносный слой залегает неглубоко, то можно попробовать сэкономить и пробурить скважину самостоятельно. Необходимое оборудование можно сделать самому.
Прежде всего, нужна вышка. Её можно собрать из трёх труб или ровных брёвен, высотой до 3 метров. В принципе, чем выше она будет, тем лучше. На ровной площадке чертиться равносторонний треугольник. В его углы устанавливаются трубы или брёвна, вторые концы которых соединяются вместе. Через вершину получившейся пирамиды (вышки) пропускается осевая труба в центр начерченного треугольника. На вершине вышки устанавливается блок. Через него пропускается верёвка или трос. К нему привязывается груз. Вышка готова.
Суть процесса заключается в том, чтобы на бур, в качестве которого может выступить любой достаточно крепкий шнек, с высоты вышки опускается груз, загоняющий его в землю. Чтобы вынимать взрыхлённую землю, бур устанавливается внутри куска трубы. Поднятый за верёвку или трос груз, отпускается, скользит вдоль осевой трубы и бьёт по хвостовику шнека, который тянет за собой трубу. Удары продолжаются до тех пор, пока труба не уйдёт в землю примерно на 0,5 метра. После чего она, вместе с землёй, вынимается, очищается от грунта и снова устанавливается над шнеком. Процесс повторяется.
Для увеличения эффективности можно удлинить хвостовик шнека, приварить к нему рукоятки и одновременно с ударами груза, вращать его по спирали.
Конструкция скважины требует, чтобы бурение прекращалось после того, как водоносный слой будет не только достигнут, но и максимально пройден. В идеале — до подошвы.
Обустройство скважины
Если есть уверенность, что края скважины не обвалятся, после выемки обсадной трубы, то она вынимается. При необходимости, она может быть заменена пластиковой, на неё устанавливается фильтр. Если водоносный слой песчаный, то фильтр устанавливается внутри трубы, без выемки и замены.
Вообще, обсадная труба выполняет несколько функций:
- защищает скважину от осыпания стенок в процессе бурения;
- перекрывает доступ в скважину воды из других слоёв;
- замедляет процесс заиливания скважины в процессе эксплуатации.
После этого нужно будет определиться с выбором насоса. Этот выбор диктуется глубиной скважины. Если вода не глубже 10 метров, то вполне подойдёт поверхностный самовсасывающий водяной насос, либо автоматическая станция на его основе. Если вода глубже, лучше использовать специальный погружной несколько секционный насос. Насос, после установки, включается на несколько часов. Откачка воды необходима для удаления из скважины мелких взвешенных частиц.
Важно после откачки не забыть набрать образцы и сдать их в лабораторию отдела контроля над водными ресурсами местной санитарно-эпидемиологической службы. По результатам исследований можно будет судить, пригодна ли вода из скважины для употребления в пищу или только для технических нужд.
Нужно сразу же продумать способ защиты скважины от замерзания зимой. Вариантов такой защиты несколько:
- утепление;
- строительство защитного сооружения на поверхности земли;
- установка кессона.
Два последних варианта предусматривают установку контрольной автоматики и гидроаккумулятора вне дома, там, где скважина на участке. Там же устанавливаются поверхностные насосы.
Обслуживание скважины
Помимо холода, у скважины есть ещё один враг — заиливание. Так называется процесс заполнения нижней части обсадной трубы мелкими твёрдыми частицами, которые задерживает фильтр. Эти частицы со временем утрамбовываются, и вода через них проходит в меньшем количестве, чем сразу же, после пробуривания водяной скважины.
Бороться с этим явлением нужно в тёплое время года, желательно вскоре после того, как уменьшиться забор воды. Способов очистки скважины от ила несколько.
Неглубокие скважины можно чистить вручную. Для этого нужно будет изготовить несложное приспособление. Понадобится кусок трубы, чуть меньшего диаметра, чем обсадная. В нижней части приваривается шайба, внутрь засовывается самодельный или покупной металлический шар, диаметром чуть меньше трубы, а сверху крепиться сетка и петли, за которые устройство привязывается верёвкой или тросиком.
Это приспособление сначала опускается в скважину до дна. Затем поднимается на расстояние около метра и резко опускается вниз. Чтобы при этом как можно большая часть ил поднялась с водой, нижняя часть трубы снабжается шипами. Вода с илом затекает внутрь устройства, и шар перекрывает ей выход обратно.
После нескольких циклов подъём-опускание, устройство вытаскивается и очищается от ила. Процесс повторяется до тех пор, пока производительность скважины не восстановится.
Клапан в устройстве может быть сделан по принципу ниппеля. Для этого не нужен будет шар. Достаточно поперёк трубы закрепить болт, а к нему клапан, сделанный из пластиковой фляжки. Эффект будет тот же.
Есть вариант очистки скважины от ила с помощью вибрационного насоса. На его всасывающую часть надевается кусок подходящего по диаметру шланга, к которому крепится кусок трубы. На выходной патрубок одевается шлаг длиной, больше чем глубина скважины. Эта конструкция опускается на дно скважины и включается. Насос за счёт своей вибрации баламутит воду, которую сам же подхватывает и отправляет наверх. Процесс продолжается до тех пор, пока из шланга не пойдёт чистая вода.
Если скважина глубже 10 метров, то очищать её лучше с помощью двух насосов. Вода с илом, поднятая вибрационным насосом, попадает в ёмкость с мелкой сеточкой на дне. Эта ёмкость устанавливается в другой, гораздо большей ёмкости. Из неё, уже чистая вода, забирается другим насосом и по шлангу отправляется снова на дно скважины. Для более целенаправленного действия на конце этого шланга крепится кусок трубы. Таким образом, ил баламутится сразу двумя факторами.
