Абиссинский колодец – это упрощенный вариант скважины, позволяющий получать воду из залегающего сверху первого или второго водоносного горизонта. Создают его при помощи трубы, которая забивается в землю до тех пор, пока нижняя труба с наконечником не вскроет водоносный слой.
Конструктивные особенности
Сооружение придумано англичанами XIX столетии. Другое название – нортоновский колодец, так как для водоснабжения войск использовался буровой снаряд Нортона во время абиссинской операции (Абиссиния – Эфиопия). Слух об «абиссинских колодцах» прошел по всему миру, и даже сами англичане перестали называть его нортоновским.
Через 20 лет абиссинская конструкция была испытана в России. В Царском Селе рабочие наугад забили 5 скважин: 3 из них дали питьевую воду по 1–1,5 ведра в минуту. Водоносный пласт был достигнут на глубине от 4 до 10 м. Скорость проходки составила от 3 до 5 футов за 5 минут.
Конструктивные особенности этой разновидности скважины довольно просты: 15-метровая труба с фильтром на конце. Трубу забивают в землю, а затем на верхнюю её часть монтируют насос подачи воды.
Устройство абиссинского колодца очень просто:
- Верхний хомут с осями для шкивов.
- Шкив;
- Канат;
- Бетонная армированная баба;
- Нижний хомут-подбабок;
- Буровая колонна;
- Буровой снаряд Нортона.
Абиссинский колодец – не что иное, как скважина-игла, т.е. буровая колонна просто в земле, без обсадной трубы. Проходят скважину-иглу способом ударного бурения. В профессиональном бурении такие скважины забивают крайне редко, т.к. с более-менее значительной глубины извлечь штангу со снарядом невозможно, а глубина проходки не превышает нескольких десятков метров.
Однако при бурении до первого водоносного пласта (геологи и горняки говорят – «скважина на песок») скважина-игла бьет все рекорды по простоте, дешевизне и эффективности. Поэтому в профессиональной речи скважина-игла и абиссинская скважина стали синонимами.
Можно встретить еще выражения «трубчатый» или «забивной» колодец. Это все та же абиссинская скважина на песок, точнее – на первую воду.
Преимущества и недостатки
Абиссинская скважина — это один из самых востребованных способов организации водоснабжения на приусадебном участке. Ввиду своей простоты, его легко устраивать на дачах, непосредственно вблизи построек.
Основные преимущества:
- Как правило, обустройство происходит в течение одного дня.
- Ещё одним преимуществом является компактность, такая скважина займет немного места, что позволит установить колонну под навесом или в помещении.
- Колодец этого типа способен прослужить не меньше 10–15 лет, иногда до 30 лет. Как правило, длительность эксплуатации колодца напрямую зависит от особенностей химического состава глубинной породы и количества песка, забивающего фильтр.
- Труба с малым диаметром нисколько не влияет на производительность скважины. Насос из может качать от 1‑й до 3‑х тысяч литров воды в час. Водоснабжение в этом случае обеспечивается путём непрерывного забора воды из глубинного слоя. Другие, например, русский колодец, функционируют по закону водонакопления.
- Глубина нахождения водоносной породы никак не влияет на чистоту воды.
- Можно использовать круглый сезон, даже зимой. Правда, глубина его мала, но если обустроить его прямо в помещении или рядом с домом, и хорошенько утеплить, то холод не окажет своего отрицательного воздействия.
- Качество воды, получаемой из пробуренных скважин на песок, не ниже чем при использовании других методов добычи. А в некоторых случаях даже лучше. Это связано с большой глубиной, герметичной изоляцией водоносного слоя от грунтовых вод обсыпкой калиброванным гравием или щебнем за фильтрового пространства, промывкой ствола скважины и разглинизацией водоноса.
- Экологичность. Правильно забитая скважина на песок вследствие отсутствия обсадной трубы исключает проникновение верховодок (талых и паводковых вод) к водозабору. В окрестностях мегаполиса из абиссинского колодца вполне реально получить воду, по качеству не уступающую артезианской.
- Для устройства абиссинской конструкции не нужно АБСОЛЮТНО НИКАКИХ разрешений, регистраций, лицензий и т.п.
Недостатки:
- Абиссинский колодец запрещено забивать в местах, где пьезометрический уровень вод ниже 8 метров.
- Установка скважины данного типа возможна не везде, что объясняется отдельными климатическими условиями.
- Нередко при забивании трубы ошибаются и проскакивают водоносный слой. Хотя, это легко исправляется вытаскиванием скважины хомутом и домкратами, существенно повышаются время- и трудозатраты.
Забивать скважины на песок запрещено на склонах оврагов, обрывах, крутых склонах холмов. Здесь даже небольшой отбор почвенных вод может нарушить естественное дренирование, что создаст опасность оползней.
Также нельзя забивать колодец ближе 15 м от хлева, птичника, ближе 30 м от туалета, выгребной ямы или компостной кучи, ближе 300 м от кладбища, скотного двора, птицефермы. Если в окрестностях есть городская свалка, промышленные отвалы, канализационные отстойники, химическое производство, то до них должно быть не ближе 3,5 км.
Где можно бурить
Лучший индикатор наличия воды – известные ее источники: колодцы, родники, ключи или ключевые пруды, бочаги. Если такие есть на полкилометра в округе, то на 80% с водой будете и вы. Но река – не показатель; ее русло на этом участке может быть транзитным.
Менее надежный показатель – растительность. Хорошими индикаторами наличия подпочвенной влаги являются растения влаголюбивые и с глубоко идущими корнями: тростник, крапива, лопух, хмель, мать-и-мачеха. Высматривать их нужно по ложбинкам в сухое время года; желательно – ниже по общему уклону местности.
Глубину залегания водоносного пласта в данном конкретном месте определяют барометром-анероидом. Его 760 мм. рт. ст. или 1,05 МПа соответствуют 10,3 м водяного столба.
Бурение на песок бывает разведочное и уверенное. В первом случае имеет смысл приобрести заводского изготовления комплект оборудования, это 6000–8000 руб. Смысл в том, что бур с колонной могут быть извлечены из скважины и использованы многократно. Оказалась скважина пустой – пробуем в другом месте.
Какое оборудование использовать
Комплект оборудования для проходки скважины-иглы можно сделать самому, лишь бы на хозяйстве нашлось полтора десятка метров труб калибром не менее 80 мм, если предполагается использовать погружной насос. Калибр бытовых погружных насосов не бывает менее 76 мм (3 дюйма).
Если есть уверенность, что воду нужно поднимать не более чем на 7 м, можно поставить вершинный вакуумный насос. Тогда можно обойтись любыми трубами, лишь бы не погнулись при проходке.
Остановимся на буровой колонне и составляющих ее буровых штангах. Здесь и далее для краткости и ясности, когда речь пойдет о диаметре трубы, имеется в виду ее наружный диаметр. Если же говорится о калибре трубы, то подразумевается ее диаметр внутренний. Но для опускаемых в трубу устройств калибром будет их наружный диаметр.
В профессиональном бурении, и в заводских комплектах штанги соединяются специальными муфтами, допускающими сборку-разборку колонны. Для одноразовой проходки в качестве муфт можно использовать обрезки трубы большего калибра, приваренные к штангам юбкой.
Штанги в колонну нужно собирать ЮБКОЙ ВВЕРХ. Иначе юбка может за что-то зацепиться, или в зазор набьется грунт. Тогда проходка пойдет медленнее и тяжелее, а возможно также и разъединение колонны. В таком случае ее придется оставить в земле и делать новый бур со штангами.
Поэтому проходка абиссинской скважины самодельным оборудованием может быть рекомендована лишь при полной уверенности, что вода есть.
Как бурить абиссинский колодец
Ударно-канатное бурение буром Нортона тяжеловато, но элементарно просто:
- Снаряд устанавливают в приямок, или подвешивают на треноге, или просто забивают в землю кувалдой.
- Вставляют первую штангу, надевают на нее по очереди подбабок, бабу и верхний хомут. Хомуты на штанге затягивают намертво.
- Продевают канаты в шкивы, тянут бабу до верха, канаты отпускают, и так раз за разом.
- По мере углубления колонны переставляют хомуты и наращивают колонну следующими штангами.
Чтобы абиссинский колодец дал воду хорошего качества, дебит колодца был стабильным и сам колодец быстро не иссяк, бурение нужно прекратить, когда копье коснется водонепроницаемой подстилки водоносного пласта. При этом верховодка, пока просочится донизу, как следует очистится, и сезонные колебания дебета скважины почти не скажутся.
Определяют, когда нужно прекратить бурение, по скорости проходки. По достижении водоносного пласта она заметно возрастает, а когда копье вонзится в подстилающую глину, снова падает. Вот тут пора и остановиться.
По предполагаемом достижении водоносного горизонта, чтобы дальше не лупить бабой зря, буде пласт окажется пустым, нужно проверить наличие воды в скважине. Делают это манеркой – заваренным с одного конца отрезком трубы диаметром меньше калибра скважины. Манерку опускают в скважину на шнуре.
Примечание: проверять скважину на воду манеркой обязательно, т.к. на пути к водоносному пласту может оказаться плывун.
«Свежая» скважина поначалу дает воду мутную. Прозрачной она делается через час-сутки, в зависимости от примеси глины в песке. Эту воду уже можно использовать для полива. Пригодной для питья вода считается по результатам анализа в СЭС. Объяснять происхождение пробы (1,5 л) не обязательно, достаточно уплатить небольшую сумму, совершенно официально, в кассу по приходному ордеру.
Таким образом, абиссинский колодец – 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 быстро окупятся.
