Скважина на воду: как пробурить и обустроить своими руками?

Особенности использования поверхностного насоса для подачи воды

Цена поверхностных помп на порядок дешевле, чем погружных. Кроме того, их проще монтировать и обслуживать. Для решения задачи, как обустроить скважину, рациональнее и экономичнее всего применить вариант с насосной станцией «три в одном» (прочитайте: «Схема подключения насосной станции к скважине своими руками – инструкция, советы»). Этот модуль комплектуется поверхностным насосом, мембранной емкостью объемом 20-60 л и автоматикой. В ствол скважины вводится только шланг для всасывания. Это значительно упрощает обустройство скважины на даче и обслуживания оборудования. Благодаря небольшому диаметру, используемый шланг может быть применен внутри абиссинских колодцев. Из-за слишком узкой шахты опустить в нее погружной насос не получается. Наиболее существенным недостатком насосных станций этого типа являются ограничения по высоте подъема всасываемой жидкости.

Как правило, поверхностные установки в состоянии поднимать воду с глубины до 10 м. Данное обстоятельство вводит определенные ограничения на использование оборудования. Сфера его использования – колодцы и скважины небольшой глубины.

Обустройство скважины

Скважина изготавливается путем бурения, которое может осуществляться разными способами. Выбор технологии зависит от глубины расположения водоноса, возможностей привлечения специальной техники и финансов владельца. Можно выделить следующие основные буровые способы:

1. Ручное бурение. Его можно обеспечить при обустройстве песчаной скважины для частного дома своими руками. Работы проводятся с помощью ручного бура с наращиваемой штангой. Без применения специальных приспособлений такое бурение ограничивается глубиной 9-12 м. При необходимости достижения больших глубин возводится вышка и используется лебедка.
2. Ударно-канатный метод. Сущность технологии заключается в бросании с высоты тяжелого стакана, который углубляется в землю, а выталкиваемая почва заполняет его внутреннюю полость. После наполнения стакана он поднимается вверх, очищается от земли и снова ударяется о грунт. Удержание приспособления производится с помощью канатов. Обычно для удобства проведения работ возводится вышка в форме треноги, причем оптимальная высота ее выбирается из такого условия: на 1,5-1,7 м больше, чем длина стакана. Механизация данной технологии обеспечивается привлечением специальной техники, например установки «Стронг Гидро СБУ60».
3. Ударно-вращательный способ. Эта технология во многом аналогично вышеописанному методу, но вместо пробивного стакана применяется винтовой элемент, который ввинчивается в грунт.
4. Гидродинамическая технология. Этот способ основан на совместном применении бурового инструмента и насоса. В шахту нагнетается вода под давлением, которая размывает грунт, облегчая движение бура. Основные недостатки: сильное загрязнение скважинного ствола и сложность удержания вертикального направления бурения.

Для того чтобы стенки скважины не обрушались в процессе эксплуатации, требуется важная операция — обсадка скважины или монтаж обсадной колонны. Она представляет собой трубу нужного диаметра, которая погружается в шахту по мере бурения или после его окончания. Чаще всего используется стальная труба, но в принципе можно использовать и пластик.

Завершающим этапом строительства водного источника является промывка (прокачка) скважины. Такое мероприятие необходимо для очистки ствола, т.к. в процессе бурения и обсадки в него попадает огромное количество грязи, которая может просто блокировать канал. Прокачка осуществляется с помощью насоса и проводится до появления чистой воды.

Внутреннее размещение

Такой способ благоустройства скважины на воду встречается редко. Для этого в доме должен быть капитальный подвал. Также для этих целей подойдет утеплённый сарай, оранжерея или теплица. Внутреннее размещение оборудования для водоснабжения массово практиковалось в старину: чаще всего таким образом оснащались каменные здания.

Преимущества решения:

1. Надежная защита оборудования от любых атмосферных, механических и вандальных воздействий. Для этого не нужно тратить дополнительные финансы.
2. Простота установки и обслуживания. Все, что нужно сделать – спуститься в подвал.
3. Отсутствие шума при работе. Несмотря на опасения, современные модули не издают громких звуков по ходу функционирования. Что касается негромких щелчков от срабатывающего реле, то хорошие двери в техническое помещение в состоянии решить эту проблему.

Погружные насосы

Если глубина шахты превышает 10 м, оборудование для скважины под воду включает в себя погружной насос. Чтобы правильно подобрать оптимальную модель помпы и рассчитать высоту ее подвешивания внутри обсадной трубы, потребуется соответствующий опыт. В перечень обязательных приборов подачи воды входит гидроаккумулятор и автоматический модуль. Погружные насосы могут поднимать воду на большую высоту, по сравнению с поверхностными аналогами.

Кроме того, отсутствуют любые ограничения по точке монтажа закрытого гидроаккумулятора. Мембранную емкость и управляющие блоки разрешается устанавливать на любой дистанции от скважины: расстояние до точки водозабора не скажется на эффективности работы системы.

Нюансы установки обсадных труб

Вырытая скважина под воду своими руками требует дополнительной обсадки, которую можно выполнить как из цельной асбоцементной трубы, так и отдельных отрезов асбестовых труб

При работе с отрезами особое внимание уделяется равному диаметру труб с тем, чтоб обеспечить в последующем беспрепятственное погружение всей конструкции. Каждое трубное звено удерживается от сползания и закрепляется скобами, которые потом прячутся под полосками из нержавеющей стали

Скважина на воду своими руками может быть «обсажена» также стальными или пластмассовыми трубами

«Обсадка» трубы необходима:

• для предотвращения осыпания стенок при бурении;
• для исключения засорения скважины при эксплуатации;
• для перекрытия верхних водоносных слоев с плохой водой.

На дно скважины опускается труба с фильтром, выполненным из мелкой сетки не пропускающей песчинки и обеспечивающим фильтрацию воды. Опущенная на необходимую глубину труба закрепляется хомутом. Это позволит предотвратить самопроизвольное проседание.

При грамотном устройстве скважины на воду надземная часть конструкции укрывается кессоном – оголовком, защищающем источник от загрязнения.

Оголовок представляет собой бак с закрывающимся люком с диаметром отверстия, позволяющем беспрепятственно иметь доступ к водозаборной скважине

Со временем может наблюдаться эффект незначительного «выдавливания» трубы из почвы. Естественный процесс самопроизвольного поднимания трубы на поверхность грунта не требует дополнительных мероприятий по заглублению.

Типы скважин для частного водопровода

Непригодная для питья верховодка вполне подойдет для полива огорода, уборки и подобных нужд. Получить ее проще и дешевле путем устройства скважины-иглы, называемой также абиссинским колодцем. Он представляет собой колонну толстостенных труб ВГП Ø от 25 до 40 мм.

Абиссинский колодец – самый простой в исполнении и дешевый способ получения воды для временного снабжения дачного участка

Первое звено колонны оснащается наконечником и фильтром, устроенным прямо в стенках водо-газопроводной трубы. Абиссинскую скважину не бурят, а забивают в грунт с помощью увесистой бабы, которую присоединяют к тросу, перекинутому через блок.

Это самый дешевый и легкий способ получения воды для временного водоснабжения. Для дачников, нуждающихся исключительно в технической воде и только в летний период.

Скважина игла, иначе абиссинский колодец, является самым простым и дешевым способом устройства источника воды для частного дома Пробить абиссинскую скважину можно за один день. Единственный недостаток — глубина в среднем по 10 — 12 м, что редко позволяет использовать воду в питьевых целях Абиссинский колодец можно устроить в пределах дома, расположив насосное оборудование в подвале или подсобном помещении Скважина игла отлично подходит для добычи воды для полива сада с огородом и ухода за загородным участком

Скважины на песок могут поставлять воду как для технических, так и для питьевых целей. Все зависит от конкретной гидрогеологической обстановки на загородном участке.

Если водонос сверху перекрывает слой водоупорных грунтов, то вода вполне может оказаться питьевого разряда.

Препятствующие проникновению воды грунты водоупора пресекают проникновение бытовых стоков. Если вмещающий воду песок не имеет природной защиты в виде суглинка или твердой супеси, о питьевом назначении вероятнее всего придется забыть.

Стенки скважины укрепляют колонной стальных обсадных труб, соединенных между собой муфтами или сварным швом. В последнее время активно используется полимерная обсадка, востребованная частниками из-за доступной цены и устойчивости к коррозии.

Конструкция скважины на песок предусматривает установку фильтра, исключающего проникновение в ствол гравия и крупной песчаной взвеси.

Устройство скважины на песок обойдется значительно дороже абиссинского колодца, но дешевле бурения выработки в скальных грунтах

Рабочая часть скважинного фильтра должна выступать за пределы водоносного пласта сверху и снизу минимум на 50 см. Т.е. ее длина должна быть равна сумме толщины водоносного пласта и как минимум 1 м запаса.

Диаметр фильтра должен быть на 50 мм меньше диаметра обсадной трубы, чтобы его свободно можно было погрузить и извлечь из ствола для прочистки или ремонта.

Без фильтра и частично без обсадки могут обойтись скважины, ствол которых заглублен в скальный известняк. Это наиболее глубокие водозаборные выработки, извлекающие воду из трещин в коренной породе.

Служат они дольше аналогов, заглубленных в песок. Им не свойственен процесс заиливания, т.к. в толще вмещающих воду грунтов нет глинистой взвеси и мелких песчинок.

Риск бурения артезианской скважины заключается в том, что зону трещиноватости с подземной водой можно не обнаружить

Обсадка артезианских скважин устраивается по телескопическому принципу. Каждый нижележащий ярус конструкции должен быть на 50 мм уже предыдущего.

На глубине свыше 100 м допустимо применение асбестоцементных труб или проходка скважины вовсе без обсадки, если скальные стенки гидротехнического сооружения нет необходимости укреплять.

Если артезианской скважиной пройдено больше 10 м трещиноватой скальной породы, вмещающей подземные воды, то фильтр устанавливается. Его рабочая часть обязана перекрыть всю поставляющую воду толщу.

Схема системы водоснабжения автономного дома с одним фильтром характерна для артезианских скважин, не требующих многоступенчатой очистки воды

Виды трубчатых водозаборных колодцев

Скважина представляет собой выработку круглого сечения, пробуренную без доступа человека к забою. Диаметр такой выработки всегда намного меньше, чем ее глубина. Для осуществления водозабора используется два типа скважин.

Фильтровые или «скважины на песок»

Глубина таких выработок не превышает 35 м. Фильтровые скважины бурят на близко лежащий водоносный горизонт, который располагается в песчаных грунтах.

Такая скважина представляет собой обсадную колонну, собранную из труб диаметром от 127 до 133 мм. Она обычно оснащается сетчатым фильтром галунного плетения, но могут быть и другие варианты. Фильтровые скважины отличаются небольшим дебетом, чаще всего он не превышает одного кубометра воды в час.

Конструкция скважины на песок намного проще, чем устройство скважины на известняк. Глубина песчаной выработки меньше, стоит она дешевле, но служит не так долго, как скважина на известняк (кликните для увеличения картинки)

Преимуществом таких конструкций считается быстрота и относительная дешевизна их бурения. Специалисты справятся с работой буквально за день-два. Основной недостаток – тенденция к заиливанию.

Поэтому очень важно пользоваться такой скважиной регулярно, от этого зависит срок эксплуатации сооружения. В зависимости от мощности водоносного пласта и интенсивности использования скважины она сможет прослужить до 15 лет, в некоторых случаях и дольше

Артезианские или «скважины на известняк»

Глубокие сооружения, которые бурятся до водоносной области, распространенной в трещиноватом известняке. Это порядка 20-130 м в глубину. В отличие от скважин на песок артезианские имеют более высокий дебет. Он может доходить до 100 кубометров воды в час.

Бурение скважин на известняк достаточно сложно, а обсадная колонна отличается значительной длиной. Процедура бурения длится четыре или более дней.

На рисунке представлена схема артезианской скважины, которая отличается большим дебетом воды и длительным сроком эксплуатации

Соответственно, стоимость работ и материалов существенно выше. Достоинством артезианских скважин считается их длительный срок эксплуатации. Они не нуждаются в фильтре, поскольку вмещающая порода не содержит мелких глинистых и песчаных частиц.

Таким образом заиливания скважины не происходит, потому она может прослужить значительно дольше, чем фильтровая, пять десятков или даже более лет.

Изготовление бурового инструмента

Как уже упоминалось ранее, приспособления для бурения можно изготовить самостоятельно, одолжить у друзей, или приобрести изделия промышленного производства.

Иногда буровую установку можно арендовать. Однако цель самостоятельного бурения обычно состоит в том, чтобы максимально снизить затраты. Самый простой способ выполнить бурение дешево – сделать инструменты из подручных материалов.

На схеме представлено устройство различных инструментов для бурения. С помощью долота особенно твердый грунт можно разрыхлить, а затем его вынимают буром, желонкой или другим приспособлением

Вариант #1 — спиральный и ложковый бур

Ручное бурение можно выполнять спиральным или ложковым буром. Для изготовления спиральной модели берут толстый заостренный прут, к которому приваривают ножи. Их можно изготовить из стального диска, разрезанного пополам. Край диска заостряют, и затем ножи приваривают к основанию на расстоянии около 200 мм от его края.

Бур для шнекового бурения, созданный своими руками, может быть разной конструкции. Обязательные его элементы – ножи с заостренными краями и установленное внизу долото

Ножи должны быть расположены под углом к горизонтали. Оптимальным считается угол около 20 градусов. Оба ножа располагают напротив друг друга. Разумеется, диаметр бура не должен превышать диаметр обсадной трубы. Обычно подходит диск диаметром около 100 мм. Ножи готового бура следует остро заточить, это облегчит и ускорит бурение.

Другой вариант спирального бура можно сделать из стержня и полоски инструментальной стали. Ширина полосы может варьироваться в пределах 100-150 мм.

Сталь следует разогреть и свернуть в спираль, закалить, а затем приварить к основанию. При этом расстояние между витками спирали должно равняться ширине полосы, из которой ее изготавливают. Край спирали тщательно затачивают. Стоит отметить, что в домашних условиях сделать такой бур непросто.

Спиралевидный шнек для бурения можно сделать из трубы и стальной полосы, однако правильно свернуть ленту в спираль, приварить и закалить инструмент в домашних условиях не всегда просто

Для изготовления ложкового бура понадобится металлический цилиндр. В условиях самостоятельного изготовления проще всего использовать трубу подходящего диаметра, например стальную трубу на 108 мм.

Длина изделия должна быть около 70 см, с более длинным устройством будет тяжело работать. На этом корпусе следует проделать длинную и узкую прорезь, вертикальную или спиралевидную.

Самодельный ложковый бур проще всего изготовить из отрезка трубы подходящего диаметра. Нижний край сворачивают и затачивают, а вдоль корпуса делают отверстие для очистки бура

В нижней части корпуса монтируются два ложкообразных ножа, режущая кромка которых затачивается. В результате грунт разрушается и горизонтальными, и вертикальными кромками бура.

Разрыхленная порода поступает в полость бура. Затем его вынимают и очищают через прорезь. Помимо ножей в нижней части бура по оси устройство приваривают сверло. Диаметр отверстия, сделанного таким буром, будет немного больше, чем само устройство.

Вариант #2 — желонка и стакан

Чтобы сделать желонку, проще всего также взять металлическую трубу подходящего диаметра. Толщина стенок трубы может достигать 10 мм, а длина обычно составляет 2-3 метра. Это делает инструмент достаточно тяжелым, чтобы при ударах о грунт производилось его эффективное рыхление.

К нижней части желонки приделывают башмак с лепестковым клапаном. Клапан выглядит как круглая пластина, плотно закрывающая нижний срез трубы и прижатая достаточно мощной пружиной.

Впрочем, слишком тугая пружина здесь не нужна, иначе грунт просто не попадет в желонку. При вытаскивании желонки клапан будет прижат не только пружиной, но и грунтом, собранным внутри.

Нижний край желонки затачивают вовнутрь. Иногда у краю приваривают острые куски арматуры или заточенные куски металла треугольной формы.

Сверху из толстой проволоки делают защитную сетку и приваривают ручку, к которой крепят металлический трос. Подобным образом изготавливают и стакан, только клапан здесь не нужен, а в корпусе следует проделать щель для очистки устройства.

На какой глубине питьевая вода – скважина или колодец?

Информацию нужно знать заблаговременно, чтобы просчитать сметную стоимость. От того, сколько метров скважина для питьевой воды будет углубляться в грунт, зависит выбор насосного оборудования. Расчет производится до старта буровых работ. Определяется целесообразность работ. Достаточно ли колодца? В большинстве случает – нет. И вода из них непригодна для питья, ввиду опасности быть зараженной бактериями и грязью. Тогда возникает вопрос, как определить глубину скважины на воду? Это зависит от следующих факторов:

1. Расположение водоносных пластов. В различных местах столицы и окрестностей приходится бурить неодинаково глубокие скважины.
2. Рельеф участка. Глубина скважины для питьевой воды в Московской области зависит от высоты объекта над уровнем моря (горизонтом).
3. Требуемый дебет. Это количество жидкости, поднимаемой на поверхность за единицу времени. Для абиссинских залеганий это 0,5 м3/ч, для песчаных – 1,5 м3/ч.

Но самой большой производительностью обладают артезианские скважины – 3-4 м3/ч. Для питья пригодна именно эта вода. Но как узнать глубину залегания воды для скважины, и рассчитать предварительную стоимость?

Как определить глубину скважины на воду, чтобы не обманули?

Предварительно нужно произвести геологическую разведку на предмет расположения и залегания водоносных горизонтов. Работы должны выполнять профессионалы. Наша компания оказывает полный спектр разведывательных и буровых работ в Москве и Подмосковье.

Средняя глубина скважины для воды – ориентировочный показатель, который указан на карте Москвы и МО. Ее можно просмотреть в соответствующем разделе сайта. В действительности показатель может отличаться, но незначительно. Причиной большой разницы между средним и фактическим показателем является наличие источников загрязнения поблизости с участком.

Так, глубина скважины для воды, если рядом свалка будет на 10-20 метров больше. Выше грунт загрязнен. То же касается случаев, когда участок находится вдоль автострады, вблизи бывшей или действующей промышленной зоны.

На сколько бурят скважину под воду?

Бурение производится не до первого попавшегося залегания грунтовых вод. Чтобы ответить на вопрос, как узнать глубину залегания воды для скважины на участке выполняется геологическая разведка. Бур должен будет пройти слои:

1. Растительности. Плодородная почва, пронизанная корневищами растений.
2. Крупнозернистого песка. Имеется на всей территории Московской области.
3. Поверхностных вод. Пригодны для полива. Непригодны для бытовых нужд.
4. Мелкозернистый песок с примесями. Плотный слой для прохождения бура.
5. Пласт воды, пригодной для употребления в пищу.

Но как узнать на какой глубине находится вода для скважины до того, как начнется бурение?

Как узнать глубину залегания воды для скважины: карта или народные методы?

Одним из ориентиров является растительность, которая произрастает на участке. Так, принято считать, что ольха, лесной камыш, таволга и лох указывает, что до водяного пласта около 3-х метров. Чий растет там, где этот параметр равен 5-и метрам, полынь – 7 м, люцерна – 10 м. Но так можно приблизительно просчитать абиссинский колодец.

Такой способ не даст точного ответа на вопрос, сколько метров должны быть скважина для питьевой воды. Это будет артезианский бассейн, который находится глубже. Если жидкость нужна в технических или сельскохозяйственных целях, метод даст приблизительную оценку. Желающие узнать точно и получить достоверные сведения, пользуются специальной картой, на которой указаны обе величины для двух водяных пластов.

Технологические особенности пробного бурения

Это единственный способ получить достоверную информацию о глубине залегания воды. Колонковое бурение предполагает углубления в грунт до тех пор, пока на поверхности не появится увлажненный песок. Наличие влаги указывает, что вода рядом. После этого бурение прекращается, но лишь на время.

Засекая интервал, специалисты выкачивают жидкость из скважины, и замеряют ее объем. После этого производится расчет дебета. Если приток достаточен, приступают к обустройству источника. Когда дебет слишком мал, и его недостаточно, чтобы обеспечить нужды, бурение продолжают и периодически производят замеры. Как только дебет будет достаточным, можно точно сказать, на какой глубине находится вода для скважины.

Типы и особенности монтажа кессонов

Бесперебойную работу скважины призван обеспечить кессон, утепленная водонепроницаемая емкость с необходимым оборудованием внутри.

Обычно в нем монтируется насос, запорная арматура, измерительные приборы, автоматика, фильтры и т.п. Выполняются сооружения из разных материалов. Наиболее распространены:

Пластиковые. Отличаются отличной теплоизоляцией, что позволяет даже без дополнительного утепления поддерживать температуру внутри кессона на уровне 5С. Долговечностью, прекрасными гидроизоляционными характеристиками, что дает возможность избежать дополнительных затрат на изоляционные работы, приемлемой ценой, особенно в сравнении с другими вариантами. Кроме того монтировать систему достаточно просто в силу ее небольшого веса. Главный недостаток –  малая жесткость, которая может спровоцировать деформацию конструкции и порчу оборудования. Однако с ним легко справиться, залив емкость по периметру цементным раствором слоем в 80-100 мм.

Пластиковые кессоны обладают отличной теплоизоляцией, что позволяет устанавливать их без дополнительного утепления

Стальные. Чаще всего обустройство водяной скважины производят именно с такой конструкцией. Материал позволяет изготовить кессон любой нужной формы, при этом не потребуется особых усилий. Будет достаточно всего лишь сварить детали между собой и обработать сооружение изнутри и снаружи особым антикоррозийным покрытием. Для качественной емкости будет вполне достаточно металла толщиной 4 мм. Так же в продаже можно найти готовые сооружения, но их покупка обойдется гораздо дороже самостоятельного изготовления.

Существуют различные формы стальных кессонов — под различные нужды

Железобетонные. Очень прочные и долговечные установки, ранее чрезвычайно распространенные. В силу своих недостатков сегодня используются гораздо реже. Их стоимость очень высока, а для монтажа требуется специальная техника, что  обусловлено большим весом оборудования. По этой же причине со временем бетонный кессон проседает, деформируя находящиеся внутри него трубопроводы.

Бетон обладает недостаточной теплоизоляцией, что может спровоцировать замерзание воды в насосе в сильные морозы, и плохой гидроизоляцией, поскольку бетон гигроскопичен

Вот примерная схема монтажа оборудования в кессон и подведения коммуникаций:

Схема установки оборудования в кессон

Собираясь выполнить обустройство скважины своими руками, стоит познакомиться с этапами монтажа кессона. Они почти одинаковы для любых типов сооружений, с небольшими нюансами, зависящими от материала оборудования.Рассмотрим этапы установки стальной емкости:

Подготовка котлована. Копаем яму, диаметр которой на  20-30 см превосходит диаметр кессона. Глубину нужно рассчитать так, чтобы горловина сооружения возвышалась над уровнем земли примерно на 15 см. Так удастся избежать затопления емкости в период паводка и обильных осадков.

Монтаж гильзы обсадной трубы. Выполняем отверстие в днище емкости. Расположить его можно традиционно по центру или сместить так, как нужно для установки оборудования. К отверстию нужно приварить гильзу длиной 10-15 см. Ее диаметр должен быть больше диаметра обсадной трубы. Обязательно проверяем, чтобы гильза легко надевалась на трубу.

Установка ниппелей для вывода водопроводных труб. Ввариваем их в стенку емкости.

Установка кессона. Обрезаем обсадную трубу на уровне земли. Емкость ставим на брусья над ямой так, чтобы гильза на днище емкости «оделась» на трубу

Проверяем, чтобы оси кессона и  обсадной трубы точно совпали, затем аккуратно удаляем брусья и осторожно опускаем сооружение по обсадной трубе вниз. Устанавливаем емкость в яме строго вертикально и закрепляем брусками. Привариваем к днищу трубу, герметизируя при этом кессон

Через ниппели заводим в сооружение водопроводные трубы

Привариваем к днищу трубу, герметизируя при этом кессон. Через ниппели заводим в сооружение водопроводные трубы.

Засыпка сооружения.

Кессон «надевают» на обсадную трубу и аккуратно опускают в котлован

Нужно отметить, что в принципе возможно обустройство скважины без кессона, но только в  случае, если неподалеку от нее расположено отапливаемое строение, в котором и располагается оборудование.

Удобство такой системы бесспорно – все узлы легко доступны. Однако и недостатки так же существенны: она занимает достаточно много места в помещении и чаще всего сильно шумит.