Скважина на воду своими руками: типы скважин и методы бурения

О способах устройства скважин

Скважину для добычи воды можно соорудить по-разному. Как сделать скважину на даче своими руками и конкретный ее вид зависит от того, насколько глубоко залегает водоносный слой.

Гидрогеологи выделяют три диапазона:

до 12 м;
от 12 до 50 м;
от 50 до 200м.

До 12 м

На поверхностных водоносных горизонтах в большинстве случаев сооружают абиссинский колодец (скважина-игла)

Важно отметить, что часто над этим горизонтом может располагаться «верховодка» — водоносный слой с большим количеством загрязнений, поступающих с поверхности земли. Воду из него употреблять нельзя

Скважина должна пройти сквозь верховодку и достичь водоносного слоя с приемлемым качеством воды. Делается абиссинский колодец довольно просто:

Начинаем с устройства неглубокой скважины. Как пробурить скважину своими руками знают многие. Нужны две вещи: энтузиазм и садовый бур. Диаметр скважины может быть небольшим, сойдет и 40 мм. Вместо садового бура можно воспользоваться ледобуром, сняв его с воротка и закрепив на наращиваемой штанге. Бурение ведут до тех пор, пока извлекаемый грунт не будет иметь жижеобразную консистенцию. Это значит, что вы добрались до плывуна.
Далее в скважину опускают трубу диаметром 1 – 1,5 дюйма с коническим наконечником (или заостренным концом) и фильтром в самой нижней части. Фильтр делается так: на участке трубы длиной 80 – 100 см просверливают множество отверстий, затем на этот отрезок наваривают покупную сеточку или наматывают проволоку с просветом между витками в 1 мм.
Заполнив трубу водой, ее начинают забивать в плывун, прокалывая его, как иглой.
Как только вода из трубы резко уйдет вниз, погружение прекращают. Теперь скважину необходимо промыть чистой водой, после чего ею можно будет пользоваться.

Часто вода в трубе после прокола стоит достаточно высоко, чтобы ее можно было выкачать с помощью поверхностного насоса. Если же она оказывается глубже 8-ми метров, придется поступить одним из двух способов:

вырыть обычный колодец и добывать воду с помощью ведра и ворота;
построить скважину большего диаметра с обсадной трубой, в которой можно будет установить погружной насос.

Производительность абиссинского колодца обычно составляет 1 – 1,5 куб. м/ч.

От 50 до 200 м

Для этих глубин характерным является водоносный слой, образованный известняком. Скважина на известняке называется артезианской. Она обладает несколькими преимуществами:

содержит кристально чистую воду;
имеет высокую производительность на уровне 10 куб.м/ч;
может эксплуатироваться более 50 лет.

Этот вариант можно было бы считать идеальным, если бы не два обстоятельства:

артезианскую скважину могут построить только квалифицированные специалисты, располагающие специальным оборудованием;
сооружение такого объекта обходится довольно дорого.

Несмотря на то, что устройство скважины на даче своими руками в данном случае невозможно, сбрасывать со счетов этот вариант не следует. Дебет артезианской скважины легко покроет потребности нескольких участков, поэтому очень часто жильцы целой улицы скидываются на ее сооружение. В результате все получают качественную воду за вполне доступную стоимость.

От 12 до 50 м

Средние глубины – царство водоносного песка. Вода здесь достаточно чистая, но добраться до нее с помощью одной только лопаты или заостренной трубы не получится. Тем не менее, желание построить скважину на песок своими силами — вполне осуществимо. Понадобится специальное оснащение и более глубокие знания технологии бурения скважин на воду своими руками. Именно о песчаных скважинах пойдет дальше речь.

Каждый из источников водозабора располагается на определенных водоносных слоях

О технологиях бурения

Прежде чем рассказать о способах ведения буровых работ, перечислим разновидности скважин:

на воду;
на песок;
на известняк (артезианская).

Неглубокая скважина на воду проделывается с целью достичь верхних горизонтов и организовать подачу с помощью насоса. Сюда же относится абиссинский скважный колодец из трубы малого диаметра. Соответственно, бурение на песок и на известняк означает заглубление до нижних пластов, как показано выше на схеме.

Так выглядит шнековое бурение

Существует несколько технологий пробивки узких вертикальных каналов в толще земли:

С помощью бура, изготовленного в виде шнека. Чтобы достичь нужной глубины, бур по мере погружения наращивается новыми секциями.
Колонковое бурение. В этом случае основной инструмент представляет собой полую трубу с острым торцом, куда приварены твердосплавные зубья. В процессе заглубления стакан заполняется породой, которая периодически вычищается.
Гидравлический способ (прямая либо обратная промывка). Суть в том, что бур опускается в канал вместе с обсадной трубой, а грунт из рабочей зоны постоянно вымывается путем давления воды, подаваемой дренажным насосом.
Ударно-канатный способ предполагает забивку того же стакана и периодическую выемку грунта на поверхность. Здесь используется сила удара от свободного падения инструмента, помещенного внутрь обсадной трубы. Обычно оператор вручную поднимает стакан, привязанный тросом к катушке, а затем отпускает его в свободный полет на дно скважины.

Конструкция самодельной желонки

Помимо перечисленных способов, бурение скважин на воду выполняется по технологии абиссинского колодца. Если коротко, то труба диаметром 32 мм с конусом на конце погружается до уровня грунтовых вод, впоследствии выкачиваемых из скважины поверхностным насосом.

Чтобы своими руками бурить на участке скважины и не применять специализированное оборудование, можно реализовать только 2 технологии: ударно-канатную и абиссинский колодец. О них мы и расскажем далее.

Виды скважин и их особенности. Как выбрать подходящий вариант

Водозаборная скважина способна длительное время обеспечить подачу воды как на один, так и сразу на несколько участков. Конструкция представляет собой выработку в земельном грунте, как правило, цилиндрической формы и обеспечивает доступ к подземным водам, расположенным на различных уровнях глубины.

Какую систему выбрать в каждом конкретном случае, рассмотрим ниже.

Колодец абиссинского типа (скважина-игла)

Абиссинская скважина на воду своими руками — самый бюджетный вариант решения проблемы. Конструкция состоит из трубы диаметром 1 дюйм. К ее нижней части монтируют фильтр с острым концом. Именно поэтому колодец получил свое второе название — скважина-игла.

Читайте еще: Скважина на воду в загородном доме: плюсы и минусы использования

Острие быстро входит в грунт в процессе бурения и позволяет вырыть котлован необходимой глубины.

Вода сначала проходит через фильтр, после чего стационарный поверхностный насос доставляет ее в кран.

Обратите внимание! Специалисты рекомендуют не забивать трубу, а именно бурить. В противном случае есть риск повредить фильтр и муфты. Средняя глубина, на которую рассчитан колодец — 5 6 метров

Этот вариант подойдет там, где первый слой воды расположен не глубже этого расстояния

Средняя глубина, на которую рассчитан колодец — 5 6 метров. Этот вариант подойдет там, где первый слой воды расположен не глубже этого расстояния.

Плюсы скважины:

чтобы ее пробурить, не требуется специальное оборудование — это экономит инвестиции;
весь процесс занимает 6-8 часов;
чтобы ее пробурить, не нужно освобождать много пространства в зоне проведения работ — иглу бурят в стесненных условиях;
минимальный расход труб — колодец имеет острый наконечник, который не опускают в водоупорные слои. Например ил, глину.

Минусы:

абиссинские колодцы не применяют на каменистой почве. Это конструкции с небольшой мощностью — они не справятся с твердым грунтом;
если в доме более 6 точек водоразбора, система не справится ввиду низкого дебита. Максимальный выход воды — 3 кубометра в час;
при низких температурах насос функционировать не будет;
предельный срок эксплуатации системы — 5-6 лет.

Особенности скважин на песок

Скважина на песок своими руками — идеальное решения для дачи. Водозаборная установка стоит не дорого, при этом объемы подачи на порядок выше, чем в предыдущем варианте. Скважина на песок позволяет получить более качественную воду.

Чтобы вырыть колодец, используют буровую установку. Чтобы сэкономить, возьмите оборудование в аренду — все работы вы выполните самостоятельно.

Устройство представляет собой трубу, низ которой закрыт перфорацией и фильтром. Это предохраняет конструкцию от засоров. Нередко применяют в качестве колонны пластиковые трубы. Это предохранит системы от коррозии. Усиливают прочность пластика еще одной трубой из металла — ее надевают сверху.

Скважина на песок подходит для глубинных залеганий вод — до 100 метров. Такую воду можно пить без дополнительной очистки.

Из песчаной шахты подача происходит погружным насосом. При правильном обслуживании скважины срок ее службы не менее 10 — 12 лет.

Читайте еще: Колодец или скважина — что лучше?

Недостатки:

в грунте должен быть водоносный песчаный горизонт. Чтобы это выяснить, берут замер почвы и только потом бурят колодец.

Глубинная артезианская скважина

Если вам нужна надежная система подачи воды, пробурите глубинную артезианскую скважину своими руками. Это водозаборное устройство на известняке. Обширный слой пролегает ниже межпластовых вод, расположенных в рыхлых породах.

Глубина такого колодца достигает 200 метров. Сюда практически не проникают примеси, ухудшающие качество воды. Тем не менее она нуждается в фильтрации — концентрация минеральных солей и железа будет в несколько раз выше нормы.

Стенки колодца не требуют дополнительного ухода — загрязнения не проникают внутрь конструкции. Воду подают в дом глубинные насосы.

Главные недостатки артезианской скважины:

наличие пространства — в пределах 30 метров от сооружения нельзя строить здания и прокладывать электропроводку;
чтобы вырыть колодец, потребуются большие финансовые вложения.

Преимущества:

длительные сроки эксплуатации;
возможность использовать круглогодично;
идеально подойдет там, где большое количество источников подачи воды.

Типы скважин

Перед началом буровых работ следует изучить состав грунта на участке, чтобы хотя бы примерно представить свою будущую скважину.

В зависимости от особенностей пролегания водоносного слоя различают три вида скважин:

абиссинский колодец;
фильтровая скважина;
артезианская скважина.

Абиссинский колодец (или скважина-игла) может быть устроен практически повсеместно. Пробивают его там, где водоносный слой залегает относительно близко к поверхности и приурочен к пескам.

Для ее бурения используют технологию забивки, которая не подходит для сооружения скважин других видов. Все работы обычно можно выполнить в течение одного рабочего дня.

Эта схема позволяет изучить особенности устройства различных скважин, чтобы лучше понять технологию их бурения и выбрать подходящий метод (кликните для увеличения)

Но дебит таких скважин невелик. Чтобы обеспечить дом и участок достаточным количеством воды, иногда имеет смысл сделать две такие скважины на участке. Компактные размеры оборудования позволяют без особых проблем устроить такую скважину прямо в подвале.

Обычно это песчаные грунты, которые хорошо поддаются бурению. Глубина фильтровой скважины обычно варьируется в пределах 20-30 метров.

На этой схеме наглядно представлено устройство фильтровой скважины. В нижней ее части необходимо установить фильтр, чтобы предотвратить попадание песка и ила в воду

Работы при хорошем раскладе отнимут два-три дня. Фильтровая скважина нуждается в хорошем обслуживании, поскольку постоянное присутствие в воде частичек песка и ила может вызвать заиливание или запесочивание.

Обычный срок эксплуатации такой скважины может составлять 10-20 лет. Срок может быть больше или меньше в зависимости от качества бурения скважины и ее дальнейшего обслуживания.

Артезианские скважины, они же скважины “на известняк”, самые надежные, поскольку водонос приурочен к коренным отложениям. Воду вмещают многочисленные трещины скальной породы.

Заиливание такой скважине обычно не грозит, а дебит может достигать примерно 100 куб.м/ч. Но и глубина, на которую предстоит провести бурение, обычно оказывается более чем солидной – от 20 до 120 метров.

Скважину глубиной 10 – 15 м можно пробурить без привлечения буровиков и техники, используя несложный буровой инструмент.
Вручную без проблем бурятся осадочные несвязные и пластичные породы. К первым относятся пески разной крупности, щебень, дресва, гравий, ко вторым – суглинки с супесями.
Механизация ручного бурения позволяет значительно повысить темпы выполнения буровых работ. Ускорят процесс двигатели и подъемные устройства.
Для бурения грунтов, различающихся по физико-механическим свойствам, потребуется разные снаряды и технологии. Чаще всего для устройства одной выработки применяется несколько буровых способов в комплексе.

Разумеется, бурить такие скважины сложнее, а времени и материалов на выполнение работ уйдет значительно больше. Профессиональная бригада может справиться с работами дней за 5-10. А вот если мы бурим скважину на участке своими руками, может понадобиться и несколько недель, и даже месяц или два.

Но усилия стоят того, ведь артезианские скважины могут без проблем прослужить полвека, а то и больше. Да и дебит такой скважины позволяет снабжать водой не только один дом, но и небольшой поселок. Только для устройства подобной выработки не подходят ручные методы бурения.

Физико-механические свойства грунтов также имеют большое значение при выборе метода бурения.

В ходе работ может понадобиться пройти самые различные пласты, например:

влажный песок, который поддается бурению практически любым способом относительно легко;
водонасыщенный песок, извлечь который из ствола можно только с помощью желонки;
крупнообломочные породы (гравийные и галечниковые отложения с песчаными и глинистыми заполнителями), бурят которые желонкой или стаканом в зависимости от заполнителя;
плывун, представляющий собой мелкодисперсный песок, перенасыщенный водой, вычерпать его можно только желонкой;
суглинок, т.е. песок с обильными включениями глины, пластичный, хорошо поддающийся бурению шнеком или колонковым стаканом грунт;
глина, пластичная порода, с бурением которого справится шнек или стакан.

Как узнать, какие грунты залегают под поверхностью, и на какой глубине находится водоносный слой? Конечно, можно заказать геологические исследования грунта, но это процедура не безвозмездная.

Бурение новой скважины на небольшом расстоянии от уже существующего сооружения может и не пойти по точно такому же сценарию, но скорее всего, будет очень похожим.

Абиссинка и песчанка своими руками

Схема абиссинского колодца проста. Не менее популярной является песчаная скважина.

Забивка абиссинского колодца

Чтобы приступить к работе, нужно подготовить инструменты.

Процесс изготовления прост:

Основа фильтра изготавливается из металлической трубы, длиной 1 м. B ней на расстоянии 2 см друг от друга нарезаются щели.
На трубу надевается сетка, которая фиксируется хомутами через каждые 10 см.
На дальнем конце приспособления крепится конус из стали.
Предварительно нужно подготовить и обсадные трубы.

Для забивки применяется специальная бабка, вес которой составляет 30 кг и более.

Теперь можно приступать к работе:

Сначала в установленном месте выкапывается яма. Ее площадь составляет 1 кв.м., а глубина — 0,5 м.
Теперь можно начинать буровые работы стандартным буром. Его длина периодически увеличивается.
Как только появляется влажный песок, можно осуществить забивку.
Во время работы в отверстие заливается вода. Таким образом, снижается риск пропуска водяного слоя.
Если в трубе появился шум, то нужно еще добавить воду и посмотреть, как быстро грунт поглощает ее.

Как только завершена забивка, можно установить насос.

Где бурить

Чтобы затраты на буровые работы были минимальными, нужно определить место, где должна быть скважина. Для питьевых источников действует несколько правил:

До ближайшего строения не менее 30 метров.
От потенциальных источников загрязнений (дорога, выгребная яма, производственный цех и т.д.) не меньше 100 м.

Но и это не все, что нужно учитывать, когда требуется пробурить скважину на воду. Себестоимость и временные затраты напрямую зависят от глубины залегания грунтовых вод. Поэтому перед тем как бурить, нужно узнать, где вода подходит максимально близко к поверхности. Это можно сделать несколькими способами:

Анализ растительности на участке. Определите, какие культуры произрастают массово. В интернете есть каталоги, в которых указана длина корневища. Это и есть глубина ближайшего пласта с водой.
Рамки и маятники. Этот метод не отличается особой точностью, хотя сторожилы утверждают, что раньше место для колодца определяли именно так. Здесь нет никакой магии. Лозоходец следит за отклонениями рамки или маятника, и делает выводы.
Геологическая разведка участка. Самый точный метод. Недостаток – необходимость тратить деньги на пробное бурение. Нужно нанять специалистов, которые изучат срез и определят, где вода подходит к поверхности земли на минимальное расстояние.

Но есть не менее эффективный способ – поговорить с соседями. Они расскажут, поднимается ли вода в период паводков, затапливает ли она подвалы. А если на смежном участке имеется колодец или скважина, можно ориентироваться на их глубину. Расхождения будут, но незначительные.

Приступаем к бурению

Приведем общую инструкцию касательно того, как обустроить скважину на даче своими руками:

В грунте делается квадратная выемка с размерами в плане1,5х1,5 м и глубиной от 1 до 2 м – так называемый шурф. Он необходим для того, чтобы предотвратить осыпание рыхлой поверхностной почвы в скважину. Внутри шурф обшивается фанерой или досками, а сверху на него для удобства проведения монтажных работ укладывается дощатый настил.
После монтажа установки в верхнем и нижнем настилах шурфа вырезают два соосных отверстия, после чего приступают к бурению.
Буровую штангу вращают с помощью мотор-редуктора или вручную. При этом на штангу одевается подбабник, по которому один из рабочих наносит удары молотом. Альтернативный вариант: бур поднимается лебедкой и сбрасывается подобно тому, как это делается при ударно-канатном бурении. При необходимости в штангу подается вода или буровой раствор.
Параллельно с бурением в скважину устанавливается обсадная труба с установленным снизу специальным башмаком. Как и буровая штанга, она постепенно наращивается.
После плывуна (грунт с большой влажностью) бурение ускоряется (начался водоносный слой), а затем снова замедляется. Это значит, что достигнут водоупорный слой и бурение можно прекращать.
В скважину опускается фильтровальная колонка, после чего начинается ее промывка сильным напором воды.
В скважину опускается погружной насос, которым начинают откачивать воду до тех пор, пока она не станет абсолютно чистой

На заключительном этапе оборудования скважины на даче своими руками устанавливают кессон, все полости засыпают песчано-щебневой смесью, а к дому в траншее прокладывают трубопровод.

Способы бурения и буровой инструмент

Для самостоятельного бурения скважин подходят следующие способы:

вращательный (роторный), когда буровой снаряд, вращаясь, «вгрызается» в породу;
ударный, при котором по буровой штанге делаются удары, заглубляющие снаряд в породу;
ударно-вращательный, когда штангу поднимают-опускают нужное число раз, рыхля породу, а затем вращают, чтобы забрать эту породу в полость бурового снаряда;
канатно-ударный, при котором особый буровой снаряд опускают, а затем поднимают на канате, попутно забирая этим снарядом отработанную породу.

Все вышеперечисленные способы — это методы, так называемого, «сухого бурения». Если же говорить о гидробурении, там работать приходится в слое воды или в буровом растворе, которые делают породу более податливой. Гидробурение считается неэкологичным и затратным способом, поэтому любители применяют его крайне редко. Кроме того, оно требует специального профессионального оборудования, тогда как при любом из сухих способов можно обойтись:

шнековым буром (шнеком), подходящим для суглинков, чуть влажных супесей и мягких глин;
бур-стаканом (буровым снарядом Шитца), отлично работающим при канатно-ударном бурении со связными, но вязкими, сильно облипающими грунтами, в которых шнек, например, обязательно застрянет;
ложковым буром, который при вращательном и ударно-вращательном бурении подходит для рыхлых и сыпучих грунтов, держащихся в витках шнека, а также в стакане;
желонкой, чтобы при канатно-ударном бурении счищать со ствола осыпавшийся грунт, ил или мягкую полужидкую породу;
ударным долотом для возможной разбивки валунов.

Режущие кромки всех вышеперечисленных буров сделаны из закаленной стали. А посмотреть схемы изготовления самодельных буровых снарядов для скважин на воду можно на рисунке:

Диаметры меняются в зависимости от калибра конкретной скважины.

Как избежать ошибок при бурении

Нехватка опыта у бурильщиков-самоучек чаще всего видна в следующем:

Слишком глубоко опускают бур, из-за чего обсадная труба пересекает водоносный предел. Решение: приподнять обсадную трубу либо вставить в нее другую более короткую, после чего ранее установленную трубу необходимо удалить.
Обсадная труба не достигла необходимой глубины, из-за чего внизу обвалился грунт и производительность скважины сразу же упала. Решение: необходимо вынуть грунт желонкой, после этого погрузить трубу на нужную глубину.
Насос был смонтирован слишком низко, из-за чего скважина засорилась песком. Решение: насос необходимо извлечь и выбрав при помощи желонки песок, установить его правильно. Правильное положение определяется следующим образом: работающий насос опускают постепенно до тех пор, пока в откачиваемой им воде не обнаружится песок. После чего насос немного приподнимают, пока он не начнет качать чистую воду. Как правило, правильное положение насоса составляет 1-2 метра от дна.

Своевременная прочистка необходима скважинам всех типов. Признаками того, что водному сооружению необходим сервис могут стать: наличие в потоке воздушных пробок, рывки в выходе воды, присутствие различных примесей в воде (песка, ила).

Разновидности скважин на воду

В первую очередь конструкция скважины определяется типом водоносного пласта.

Нужно узнать, насколько глубоко залегает вода на вашем участке.

Бывают они такими:

Верховодка: самый верхний и самый загрязненный слой, чаще всего залегающий на глубинах до 2,5 м (иногда – до 10 м). За редкими исключениями качество этой воды не позволяет применять ее для питья и приготовления пищи – только для технических нужд. Добывается с помощью обычного колодца.
Артезианские воды: самый глубокий, чистый и производительный водоносный пласт. Но добыча такой воды, имеющей идеальное качество, допускается только при наличии специальной лицензии. Да и построить артезианскую скважину самостоятельно невозможно – обычно пласт залегает глубже 50-ти м и только в очень редких случаях выходит на 30-метровый горизонт.
Напорный пласт: обычная глубина залегания – от 30 до 50 м. Источники данной разновидности часто называют «скважиной на известняк», хотя водоносный пласт может быть образован не только известняком (это наиболее желаемый вариант), но и суглинками, а также гравийно-галечными отложениями.
Безнапорный пласт: именно сюда – на глубину до 20 м – чаще всего добираются буровики-самоучки. Как правило, пласт состоит из пропитанного водой песка, откуда и пошло название – скважина на песок. Также не исключена галечниковая, гравийная структура и некоторые другие варианты. В большинстве случаев вода имеет приемлемое качество, но ее обязательно нужно сдать в лабораторию для анализа. Естественный напор отсутствует, поэтому необходим погружной насос и прочный водопровод. Также потребуется установка песочного фильтра.

У скважин на известняк есть два существенных достоинства:

Отсутствует необходимость устанавливать песочный фильтр в нижней части ствола.
Вода за счет естественного напора может подниматься довольно высоко, что облегчает эксплуатацию скважины и снижает требования к насосу и трубам.

Расположение водоносного слоя

Однако, несмотря на все плюсы подобную скважину своими силами делают очень редко, так как она является слишком глубокой.

Согласно расчетам, при глубине залегания вод свыше 20 м делать скважину своими руками нецелесообразно – нанять профессионалов со специнвентарем будет дешевле.

Если вы добрались до безнапорной воды на отметке 12 – 15 м, лучше не останавливаться, а по возможности углубляться далее, чтобы добраться до известняка. Известняковая скважина по сравнению с песчаной имеет целый ряд преимуществ, среди которых большая производительность (5 куб. м/сут против 2-х) и более длительный срок эксплуатации – 50 лет против 15-ти.