Абиссинским колодцем называют артезианскую скважину, состоящую из узкой трубы диаметром от 25 до 45 мм. Подъем ведется насосом из водоносного слоя и за час можно получить 2 или 3 м 3 воды. Это отличный способ организовать орошение на загородном участке, не имеющем центрального водоснабжения. Если вам не хватает производительности, можно соорудить два источника. Пока в первом жидкость набирается, второй используется. Причем скважины получаются настолько компактными, что их устраивают даже в хозяйственных пристройках или подвалах.
Вода в таком колодце практически не содержит бактерий и вредных солей, поскольку профильтровалась через грунт и песок. Если обеспечить защиту от попадания грязи сверху, а низ трубы снабдить фильтром от песчинок, то вода, как правило, соответствует питьевой и дополнительная очистка ей не потребуется.
Копать скважину можно на легких песчаных или мелкощебнистых почвах при глубине залегания вод в грунте не ниже 20 м. Оптимальное расстояние – 5–8 м. Это связано со способом забивания. На более твердых или глинистых породах, а также при очень глубоком нахождении водоносных слоев вбить трубу просто не удастся.
Другой проблемой при устройстве колодца является достаточный пьезометрический уровень воды, то есть расстояние от поверхности земли до водного зеркала. Диаметр трубы для скважины слишком мал для установки погружного насоса. Поэтому для подъема приходится использовать поверхностный вакуумный аппарат. При нормальном атмосферном давлении 746 мм рт. ст. высота столба воды по расчетам будет 10,5 м, а фактически – около 8 м. Если же дистанция будет больше, то никакой насос поднять ее не сможет. Не поможет даже увеличение его мощности.
Для бурения хорошо подходят пластиковые армированные или металлические оцинкованные трубы длиной 1 или 2 м. По мере погружения их наращивают, навинчивая новые отрезки. Герметичность очень важна для работы скважины, поэтому соединения уплотняют силиконом или масляной краской. Сверху одевают специальные муфты.
Чтобы конец узкой трубы не забивался землей при бурении и не заиливался при заборе жидкости, на него надевают специальный наконечник или фильтр-иглу. Материал трубки и наконечника лучше выбирать одинаковыми, это позволит избежать электрохимической коррозии и продлит срок службы.
Если фильтр-игла делается из отрезка оцинкованной стали, то в корпусе сверлятся отверстия размером около 8 мм равномерно в шахматном порядке. Торец закрывают припаянной сеткой из нержавеющей стали. Она будет играть роль фильтра грубой очистки от песка и ила. Внутрь надо установить также фильтр тонкой очистки. В завершение приваривается заостренный наконечник размером чуть больше, чем сечение трубы. Тогда бур будет легко двигаться в толще земли.
Нельзя применять для припоя свинец – он ядовит и может отравить воду. Берите только чистое олово.
Армированная ПВХ труба тоже пригодна для установки в скважину. Фильтр-игла из нее делается так же:
Бурение абиссинского колодца имеет свои отличительные черты:
Все операции выполняются довольно просто, за несколько часов. Обычный срок службы абиссинского колодца от 25 до 30 лет. Но есть скважины, работающие свыше двух столетий. Установка не требует ухода, за исключением замены тонкого фильтра раз в несколько лет.
Если вода все же иссякает, трубу можно вынуть, перенести и сделать источник на другом участке. Много места такому колодцу не потребуется, достаточно 1,5–2 м 2 .
Абиссинскую скважину также называют скважиной-иглой из-за маленького диаметра, 25-40 мм.
Эту технологию бурения начали использовать американцы ещё в начале 19 века. Но на весь мира она стала известна в середине позапрошлого столетия, когда англичане проводили военную операцию в пустынной Эфиопии. Добывая воду, они научились рыть неглубокие узкие скважины с помощью бурового снаряда Нортона. Эфиопия тогда называлась Абиссинией, поэтому и колодцы стали именовать «абиссинскими». Рассмотрим подробнее преимущества этого вида скважин.
А биссинскую скважину забивают как на поверхности, так и внутри старого колодца. Вот почему хозяева частных домов и дач выбирают скважину-иглу:
Её возможно сделать своими руками. А если вы приглашаете мастеров, это обойдётся дешевле, чем рыть новый колодец или углублять его скважинами с обсадной трубой.
Абиссинская скважина, забитая с соблюдением всех правил, обеспечит вас чистой водой. В неё не будут попадать талые и дождевые потоки (хотя, конечно, внутрь скважины ставится фильтр).
Средний срок службы абиссинских колодцев – 30-40 лет. Кстати, в Эфиопии ещё остались действующие скважины со времён «абиссинской операции» англичан!
Установите фильтры глубокой и тонкой очистки воды
Если ваш старый колодец находится в опасной зоне, лучше забросить его и пробурить другой источник воды.
Т еперь подробнее остановимся на технологии бурения скважины-иглы. В общих чертах это заглубление в землю буровой колонны методом ударного бурения.
Бурение скважины в колодце происходит по тому же принципу, что и бурение «абиссинки» с поверхности. Разница лишь в том, что буровая колонна для забивной скважины в колодце длиннее.Также скважины в колодце удобнее бурить, используя буровую вышку-треногу.
Важная деталь : обсадная труба при бурении абиссинской скважины не используется.
Бурильный инструмент для абиссинского колодца состоит из следующих деталей:
УСТАНОВКА
Б уровой снаряд Нортона устанавливают строго вертикально в то место на дне колодца, где вы решили сделать скважину. Если колодец пересох, предварительно выкапывают небольшой приямок.
ЗАБИВАЕМ
Т руба забивается в грунт чаще всего с помощью бабы. Для этого в забитый буровой снаряд вставляется первый отрезок трубы. На него надевают подбабок, затем бабу и хомут. Трос продевается в шкивы, с его помощью бабу поднимают и резко опускают вниз, постепенно углубляя буровую колонну в грунт.
БУРОВАЯ КОЛОННА
П остепенно наращиваете буровую колонну новыми отрезками труб. Рекомендуется нарезать их длиной 1-2 метра. На них переставляют подбабок, бабу и хомут, продолжая забивание. Следите, чтобы соединения между трубами были герметичными. Герметичности можно добиться с помощью резьбовых соединений с уплотнителями или скрепляя трубы муфтами.
Подключить небольшую загородную усадьбу к центральному водоснабжению очень часто невозможно из-за отдаленности прохождения магистрали водопровода. Копать колодец или бурить скважину иногда не по карману, а для сооружения автономной системы нужен собственный источник воды.
В подобных случаях можно обустроить абиссинский колодец своими руками – технология организации такого источника водозабора достаточно проста. Согласитесь, перед началом реализации задумки, необходимо понять конструкцию и принцип работы системы.
Мы подскажем вам, как спланировать абиссинский колодец, какое оборудование понадобится и как самостоятельно сделать скважину-иглу. Особое внимание следует уделить типу грунта на участке.
Абиссинский колодец это упрощенный вариант скважины, позволяющий получать воду из залегающего сверху первого или второго водоносного горизонта. Конструкция его предельно проста. Представляет собой колонну соединенных между собой газоводопроводных стальных труб с примитивным фильтром и металлическим наконечником внизу.
Тонкий ствол выработки внешне напоминает древнейшее приспособление для шитья. Отсюда второе название: скважина игла.
Классический метод погружения абиссинского колодца в землю производится банальным забиванием – самым простым способом, активно применяемым в среде самостоятельных мастеров. Забивают до тех пор, пока нижняя труба с наконечником не вскроет водоносный слой.
Иногда колонну частично заглубляют посредством шнекового бурения, но аренда ручной или механической буровой установки существенно увеличивает бюджет работ.
Абиссинская скважина была изобретена и опробована на деле в период войны между колониальной Англией и Эфиопией в 1867-68 годах. Предложенная американским инженером Нортоном конструкция неутомимо обеспечивала английские войска водой во время их передвижений по пустыне.
Галерея изображений
В конструкции абиссинского колодца выделяют две основных составляющих:
При натягивании веревок баба поднимается к вершине установки. При ослаблении стремительно падает на жестко зафиксированный на забиваемом отрезке ствола подбабок. Последний выполняет функцию наковальни, благодаря которой ствол последовательно погружается в грунт.
Альтернативный вариант адаптации водозаборной иглы к неподходящему уровню грунтовой воды заключается в устройстве приямка. Перед забивкой колонны в землю выкапывается шурф глубиной около метра, шириной удобной для работы лопатой в нем. Забивка штанг начинается тогда со дна шурфа. Насос в подобных ситуациях устанавливается в приямок.
Для тех, кто решил сделать абиссинский колодец с приямком, необходимы сведения о структуре и состоянии слоев грунта, залегающих на глубину шурфа. Если разрез сложен супесями, суглинками либо их чередующимися слоями, стенки приямка укреплять необязательно.
Рыхлые, неустойчивые стенки приямка следует укрепить, чтобы устье скважины иглы и насосное оборудование не засыпало несвязными грунтами
Если шурф капать в песках, стенки следует укрепить дощатыми щитами или бетоном. Песчаные борта неустойчивы, могут обрушиться и засыпать водозаборную точку вместе с насосным оборудованием.
Расспросы о верхних слоях грунта нужны еще и тем, кто планирует верхнюю часть выработки пройти шнеком. Шнековое бурение ощутимо ускорит процесс, но может не принести запланированного результата. Для работы используют нехитрое приспособление – покупной или .
При обваливающихся песчаных стенках потребуется установка , благодаря которой сократятся экономические приоритеты абиссинского колодца.
Установка и эксплуатация абиссинского колодца – самый простой и дешевый метод получения воды из верхних водоносных пластов. Для сооружения водозаборной выработки не потребуется техника, все этапы работ можно запросто выполнить своими руками.
Вложенные усилия и незначительные средства стремительно окупятся, прослужит абиссинский колодец не меньше, чем традиционные источники воды. Важно загореться и воплотить идею, вооружившись представленной нами информацией.
У вас есть практические навыки обустройства скважины-иглы на участке? Пожалуйста, делитесь накопленными знаниями или задавайте вопросы по теме в комментариях ниже.
Добыча воды на частном участке - задача не из самых простых и дешевых. Однако если вы не располагаете большим бюджетом, но при этом желаете иметь собственный источник водоснабжения, работающий при помощи насоса, то ваш вариант - это скважина игла.
Источник подобного типа был открыт еще в 19 веке американцем по фамилии Нортон. Позже его технология нашла широкое применение в странах Африки, а именно - в Эфиопии (ранее Абиссинии). Отсюда и синонимичные названия такой скважины - абиссинская скважина, абиссинский колодец. Все это - скважина игла.
В отличие от скважин большого диаметра и глубины, на бурение которых уходит достаточно сил, времени и средств с применением сложной техники, источник такого типа можно обустроить самостоятельно с минимальными трудозатрами. Основными составляющими абиссинского колодца являются:
Важно: насос в данной системе является обязательным, поскольку дебит скважины хоть и позволяет получать достаточное количество воды, но её подъем через столь маленький диаметр обсадной трубы немного затруднён.
Водоснабжение при помощи абиссинской скважины оборудовать достаточно легко. Здесь можно либо ограничиться примитивным вбиванием стальной трубы с наконечником в грунт. Причём в этом случае необходимо постоянно дотачивать метры трубы при помощи резьбового соединения. Как правило, скважина игольчатого типа уходит на глубину всего 10-12 м. То есть для колодца берутся воды с первого песчаного водоносного пласта. А можно использовать и ручной бур для разработки скважины и только после этого вмонтировать в неё в качестве обсадной трубы стальную конструкцию с наконечником.
Важно: диаметр абиссинского колодца составляет всего 2,5-3 см. Поэтому риск получить воду с примесями грунта ничтожно мал.
Скважина по типу игла отличается массой преимуществ по сравнению со стандартными источниками по верховодке или артезианскими. Основные из них:
Прежде чем заниматься обустройством абиссинской скважины, примите во внимание и её недостатки. Поскольку эти важные пункты могут свести на нет все ваши усилия.
Итак, в первую очередь стоит учесть, что если геологические условия вашего участка недостаточно подходят для идеи абиссинского колодца, то вас постигнет неудача. Несоответствием считается слишком большие и плотные слои глины и суглинка с малым количеством песчаных включений в пластах грунта. Такие прослойки затрудняют добычу воды. Поэтому прежде чем обустраивать игольчатую скважину, необходимо сделать геологическую разведку.
Также необходимо обратить внимание и на фильтрационные способности водоносного пласта. Если порода плохо справляется со своей задачей, то в воде возможны лишние химические включения. Хотя при должном внимательном и профессиональном подходе такую проблему можно решить с помощью перфорации трубы для скважины и оборачивания её в мелкую сетку.
Для подъема воды из скважины игольчатого типа можно использовать два вида насоса:
В первом случае агрегат будет актуален, если вы планируете использовать воду только периодически (полив огородных культур или уход за участком). Автоматический насос будет особо актуален, если вы желаете оборудовать собственное водоснабжение всего дома круглый год. Кроме того, самовсасывающий насос позволит вам избежать шума при работе скважины.
Перед тем как приступать к созданию собственного игольчатого колодца, нужно провести тщательную проверку возможностей вашего грунта. Для этого необходимо знать, на какой глубине залегают водоносные пласты. Можно поинтересоваться у соседей глубиной их колодцев и уровнем воды в них. Так, если окажется, что водоносный пласт залегает не глубже чем 12-13 м, а зеркало воды находится на уровне 7-8 метров в глубину, то можете смело монтировать свой игольчатый источник.
Учтите, что качество воды напрямую зависит от соседства неблагоприятных к источнику объектов: соседские септики, промышленные предприятия или животноводческие фермы, а также мусорные свалки. Если таковые рядом имеются, то велик риск достать до водоносного пласта, который подвержен химическому загрязнению. В этом случае придётся продумывать сложную и мощную систему очистки. В качестве разведки можно взять на анализ воду из колодца соседа и тщательно изучить её.
Для создания собственной скважины по типу игла можно применить несколько способов:
Важно: при работе методом шнекового бурения готовый ствол скважины в зоне фильтрования можно засыпать мелким щебнем. Это послужит дополнительной системой очистки воды.
Фотоотчет о том как мы забивали «иглу» на даче.
Задача: обеспечить садовый участок водой. На участке с глубины 3.5 метра и вплоть до 10 метров (до голубой глины) идет плывун . У большинства соседей колодцы. Вода весной на уровне -3.5 -4 метра, осенью -5 -7 метров.
Колодцы заплывают песком-плывуном и нуждаются в ежегодном углублении. В результате за несколько лет вокруг колодца образуется ощутимый провал , который засыпают песком из самого колодца. Вот такой круговорот песка вокруг колодца.
Схема образования провала вокруг колодца
Такая перспектива не очень прельщала. Особенно после . Было решено попробовать забить скважину «иглу» на песок-плывун. По опыту одних соседей (они бурили скважину на 12 метров) было известно, что с глубины примерно 9 метров и вплоть до голубой глины (10-10.5 метров) песок уже не мелкий плывун, а крупный зернистый с фракцией 2-3 мм. Было решено не использовать сетку на конце «иглы» . А вместо нее использовать прорези «болгаркой» тонким диском (1 мм) и забить «иглу» на крупный песок.
Таким образом, мы избавимся по нашим расчетам от необходимости снова делать скважину через лет 5-7, когда сетка забьется мелким песком окончательно. Т.е. основное правило тут, чтобы ячейки на конце иглы были меньше фракции песка и в случае, если скважина делается на мелкий песок, то обязательно нужна мелкоячеистая сетка на конце «иглы», которая намертво забивается через несколько лет частичками глины. Мы же надеемся, что нам удастся эксплуатировать скважину лет 10 минимум. Поживем-увидим (обязательно буду делать отчет здесь 🙂). К сожалению фотографии наконечника «иглы» не сохранилось. Могу только сказать, что прорези делали вдоль трубы в шахматном порядке.
Трубы использовали «дюймовки» (25 мм).
Дюймовые трубы с резьбой для «иглы»
Для соединения труб использовали стальные муфты и смазывали старательно резьбу железным суриком для герметичности.
Соединения смазываются железным суриком
Стальная муфта смазанная суриком
Забивали 30 килограммовой «бабой». На верхний конец «иглы» накручивали плотно концевую муфту , чтобы не разбить конец трубы с резьбой.
«Баба» для забивки скважины «иглы»
Когда дошли до глубины 8 метров, начали проверять песок на зернистость каждые 30-50 см проходки!
Делается это так: прикладываем ухо к верхнему концу «иглы» и поворачиваем трубу газовым ключем. Запоминаем какой звук издает труба в мелком песке («шелестит «), когда дойдем до крупного песка, звук меняется («скребет «, «царапает «).
После того, как дошли до крупного песка, забиваем еще на глубину равную длине фильтра на конце «иглы» (той области, где прорези). Т.е. мы дошли до 8.5 метров, когда появился крупный песок, и забили еще на 1.5 метра (длина нашего фильтра). Таким образом, мы полностью погрузили фильтр в крупный песок .
Если часть фильтра оставить в мелком, то трубу засыпет , когда начнем качать воду. В случае, если вы не знаете примерно, где начинается в вашем случае крупный песок, нужно начинать слушать звук трубы как только прошли глину (это заметно по более легкому ходу трубы в песке по сравнению с проходкой глины).
Еще одним важным моментом является то, что в случае, когда слой крупного песка очень тонкий (бывает часто, что он не больше полуметра или даже 20 см), нужно использовать очень короткий фильтр , равный толщине слоя крупного песка (в нашем случае 1.5 метра) и еще постараться точно его установить в нужный слой. Это достаточно тяжело сделать по звуку при толщине слоя меньше метра. То есть ошибкой будет в этом случае или не дойти до нужной точки или слишком сильно забить «иглу» ниже нужного слоя. Неправильная установка на мелкий песок с таким фильтром как у нас будет видна по постоянному наличие большого количества песка в откачиваемой воде и постепенному забиванию скважины. А перебор по глубине обычно понятен по отсутствию воды или малому дебету, так как обычно под слоем крупного песка находится глина, которая герметично закрывает фильтр. Если вы слишком сильно забили «иглу» то ее можно вытащить аккуратно гидравлическим домкратом за специальный крюк-зацеп (обычно используется домкрат 10 тонник, но можно попробовать и 5 тонником — все зависит от грунта и длины трубы).
Еще чуть не забыл два важных момента:
Крупная соль для засыпки в фильтр
Итак мы забили «иглу». Проверяем растворилась ли соль и свободен ли фильтр от песка и глины строительным отвесом подходящего диаметра . Просто опускаем его на надежной бечевке внутрь трубы и замеряем внутреннюю глубину скважины по звуку (отвес ударается в железный наконечник «иглы»). Длина опущенного отвеса, должна совпасть с той длиной, которая выходит по количеству забитых труб умноженных на длину каждой такой трубы. В нашем случае было забито 5 труб по 2 метра = 10 метров. Внутренняя глубина была такой же.
Теперь нужно прокачать скважину . Берется кусок метапола 16мм длиной чуть больше глубины скважины. Опускаем один конец метапола внутрь трубы до самого дна. К другому концу подключаем выход насоса через полуоборотный кран. Включаем насос на закачку воды в скважину (кран при этом еще закрыт). Ждем поднятия давления на выходе насоса и резко открываем кран. Вода быстро устремляется по метаполу ко дну скважины, где происходит гидроудар . При этом те частицы глины, которые все-таки забились в фильтр, выбиваются из него наружу. Процедуру можно повторить 2-3 раза. Так мы очистим фильтр.
Имейте ввиду, что при гидроударе со дна скважины в просвет между трубой и метаполом выбьет воду воду под давлением в виде фонтана (особенно, если в скважину еще вода не попала и она пустая). Можно ощутимо искупаться. 🙂
Труба метапола с краном для гидроудара
Опять опускаем в скважину отвес и по звуку всплеска засекаем, где находится уровень воды в вашей скважине . У нас уровень был на глубине 4 метра. То есть столб воды в скважине составил 6 метров.
Теперь подсоединяем к концу «иглы» самовсасывающий насос через специальный армированный шланг. И пробуем качать воду. Если вода пошла, качаем как минимум 30 минут. Лучше 1 час. Периодически отключаем насос на несколько секунд и снова включаем, чтобы вода ушла вниз и лучше промыла фильтр. После такого отключения, обычно первые секунды вода идет мутная . Несколько дней после этого наездами, прокачиваем скважину хотя бы по несколько минут.
Прокачиваем скважину
На данный момент скважине два года. Вода чистая идет сразу после включения насоса. Вокруг скважины сделан приямок, куда установлен насос и обратный клапан, дабы не наливать каждый раз в насос воды перед включением. Будут вопросы, с удовольствием отвечу. Продолжение .
По очистке воды от железа с помощью белизны.