Глубина скважин для питьевой воды: методы расчёта и этапы бурения

Многие хозяева частных домов отказываются от квартиры в многоэтажке именно для того, чтобы быть стопроцентными хозяевами собственной жизни и не зависеть от кого-либо. Впрочем, современные коммуникации обычно все равно выставляют определенные условия собственной работы, поэтому приходится зависеть, например, от графика подачи той же воды. Собственная скважина для питьевой воды на приусадебном участке полностью решает эту проблему при условии, что глубина скважины рассчитана правильно для этой местности. Какой должна быть глубина колодца, рассчитать сумеет не каждый, хотя сложностей здесь нет, поэтому стоит рассмотреть, как провести измерение глубины залегания.

Существует несколько факторов, которые буквально влияют на то, насколько глубоко придется копать. Как правило, серьезная машина способна докопаться до воды практически где угодно, однако, важен предварительный расчет, ведь может оказаться, что собственная скважина для воды окажется не дешевле нефтяной, хотя аналогичной прибыли, естественно, не принесет.

Чтобы правильно предсказать стоимость работ и по возможности снизить ее, следует учитывать несколько моментов.

• Глубина залегания основных пластов воды играет ключевую роль в процессе определения глубины скважины. Глубина залегания сильно зависит от геологического строения выбранной местности, в частности, оттого, где именно залегают породы, не пропускающие воду глубже. Определить этот момент можно при помощи геологического анализа местности. Другим способом узнать специфику местных грунтовых вод является пробное бурение. А вот на положительный опыт даже ближайших соседей слепо полагаться не стоит, ведь они своим колодцем могут задевать самый край подземного резервуара, который до вашего участка уже недостает.

• Рельеф участка может подсказать, где точно не стоит бурить. Как правило, верхними слоями грунта являются мягкие породы, которые хорошо пропускают воду, но также легко выветриваются или проседают. Это означает, что в близлежащей низине вода с огромной долей вероятности окажется ближе, нежели на вершине соседнего холма.
• Предполагаемое использование грунтовых вод тоже накладывает свой отпечаток. Питьевая вода, как правило, залегает довольно глубоко – требуется значительная толщина слоя грунта, чтобы ее отфильтровать. При этом верхние слои воды залегают намного ближе к поверхности, но их практическое применение ограничивается разве что поливом огорода.

• Важно не просто добраться до воды, а еще и получать ее в достаточном количестве. Как правило, чем глубже скважина, тем выше ее производительность, но в этом случае глубина определяется не так метрами, как количеством пройденных слоев. Так, из колодца, лежащего в верхних слоях грунта, можно добывать не более 1 м³ в течение двух часов, а скважина, достигшая песчаного слоя, дает втрое больше воды. Наиболее продуктивна – это глубокая артезианская скважина, выдающая несколько кубических метров воды ежечасно.

Проверить водоносные возможности своего участка можно сравнительно недорого, поскольку пробное бурение в большинстве регионов России обойдется меньше одной тысячи рублей.

Хотя с соседями относительно глубины скважины советоваться не стоит, можно ориентироваться на деревья, высаженные на собственном участке. Не секрет, что растения прорастают только там, где есть достаточное для них количество воды, поэтому теплолюбивые растения могут подсказать наличие водных слоев мелкого залегания.

• Так, деревья вроде ольхи, кусты таволги вязолистной, лесной камыш свидетельствуют о том, что до воды остались считаные метры, обычно не более трех.
• Лох и сарсазан также указывают на сравнительно неглубокое залегание, которое, впрочем, может достигать и пяти метров.
• На относительную близость воды указывают чий, полынь и люцерна, а вот другие растения обычно ни о чем не говорят.

Наиболее надежным способом определить глубину будущей скважины является пробное колонковое бурение. Фактически проделывается та же скважина, только в куда меньшем размере и при небольших затратах денег и усилий. Как только бур достигает мокрого песка, бурение приостанавливается. Специалисты оценивают производительность скважины, наблюдая, насколько быстро отверстие заполнится водой. Если продемонстрированной производительности оказывается достаточно, источник тут же обустраивают, в противном случае минимальная глубина залегания вод признается недостаточной, поэтому мастера бурят дальше.

Нужно заметить, что сам факт достижения воды в достаточном количестве все еще не является успехом, если целью заказчика является поиск воды именно для питья.

Заявленные методы расчета глубины предполагают предварительные точные измерения, однако, еще на этапе планирования заказчик может примерно представить для себя, насколько глубокой будет его скважина. Дело в том, что все водоносные слои классифицируются на три типа, причем глубина каждого из них, отличаясь иногда на десяток метров, все же не столь принципиально разная в отдельных регионах, чтобы допускать отдельные классификации.

В зависимости от личных потребностей хозяин участка может поставить перед бурильщиками задачу достичь одного из трех основных слоев.

• Самый верхний водоносный слой обычно называют верховодкой, глубина его залегания составляет в среднем 4–7 метров, хотя в зависимости от местности может колебаться в любую из сторон. Вода здесь задерживается не так из-за водоупорного слоя, как из-за банального отсутствия солнечного тепла и света, поэтому влаги здесь сравнительно немного, и для питья она не годится – слишком уж мутная и с примесями песка. Если нужно просто поливать небольшой огород, то такой скважины вполне хватит, тем более что и разрешение для нее не требуется.

• Главный питьевой слой расположен на глубине примерно 10–20 метров, хотя, опять же, все зависит от специфики местности. Вода, профильтрованная в многометровых слоях грунта, является уже куда чище, однако, при рытье скважины для питьевой воды колодец обычно оборудуется еще и дополнительными фильтрами. Следует заметить, что и они не всесильны, поэтому различные примеси, в том числе и вредные, могут присутствовать. Особенно эта негативная тенденция заметна весной, ведь в этот сезон характерны паводки, поэтому нелишним будет иногда проверять воду усилиями сотрудников санэпидемстанции.
• Артезианские источники располагаются на глубине от 25 метров и более, местами достигая 60 метров, хотя самые знаменитые источники значительно превышают даже этот показатель. Такая вода справедливо считается самой чистой и безопасной, ведь до такой глубины недостают вредные продукты жизнедеятельности человека или животных.

Чаще всего виды скважин перекликаются с тем, до какого из вышеописанных слоев стремятся достать бурильщики. Видов скважин, как и водоносных слоев, выделяют три, причем каждая разновидность обладает собственными необычными характеристиками, призванными обеспечить максимальное качество воды.

• Так называемый абиссинский колодец предполагает использование верховодки, но в несколько очищенном виде. Для этого скважина пробивается несколько глубже традиционного залегания верховодки – примерная глубина колодца в итоге составляет около 8–13 метров. Стенки колодца выкладываются водонепроницаемым материалом для того, чтобы верховодка не попадала в источник непосредственно из верхнего слоя залегания. В результате в колодец попадает только та верховодка, которая, опускаясь, проходит сквозь еще несколько метров природного «фильтра», поэтому такую воду даже можно пить и использовать для приготовления пищи. Собственно, именно этот тип колодцев чаще всего и встречается в сельской местности.

• Так называемая скважина на песок бурится примерно на 15–20 метров в глубину. Слой грунта к этому моменту обычно оказывается уже пройденным, в итоге бур на несколько метров углубляется в песчаный слой, который традиционно богат влагой. В то же время песок считается лучшим естественным фильтром для воды, поэтому конец скважины, пробуренной шнековым методом, специально упирается в него, чтобы вода попадала в источник исключительно после прохождения песка. Получаемые таким способом грунтовые воды пригодны для питья даже в некипяченом виде.

• Для артезианской скважины главным моментом является максимальная глубина. Таким не может считаться колодец, глубина которого составляет менее 15 метров, и даже на приусадебных участках встречаются источники глубиной не менее 50 метров, а для промышленной добычи крупные компании роют даже двухсотметровые колодцы. Вода из такого источника не только не имеет ограничений по употреблению, но нередко еще и считается целебной, поэтому может применяться в терапевтических целях. Правильно пробуренная артезианская скважина, за которой осуществляется регулярный уход, способна прослужить своим хозяевам не менее полувека.

Как правило, бурение скважин – это работа для профессионалов своего дела, однако, кое-какие работы можно выполнить и самостоятельно. В любом случае специфику процедуры стоит знать хотя бы для того, чтобы контролировать процесс и понимать, насколько быстро могут быть завершены работы. Следует приготовиться к тому, что слишком скорого завершения ожидать не стоит, ведь процесс сложен и состоит из ряда последовательных процедур.

• Сначала необходимо определить способ и глубину бурения. Для этой цели используются методы, описанные ранее.
• Понимание конкретных шагов, необходимых для достижения поставленной задачи, позволяет подобрать технику и инструменты для выполнения всех работ. Не исключено, что у подрядчика в наличии нет необходимой техники, тогда он может арендовать ее у третьей стороны.

• Верхняя часть нередко выполнена в форме кессона – специальной емкости, которая собирает в себе воду из источника, не допуская ее смешивания с обычной верховодкой, а также препятствуя попаданию в воду различных предметов и грязи с поверхности. Кессон – это верхняя часть самого обыкновенного колодца, но поскольку в этой части он достаточно широк, под его обустройство необходимо вырыть котлован.
• После рытья котлована начинается первый этап бурения. Только после того, как на дне котлована начато бурение, производится монтаж обсадной колонны, которая может быть выполнена из бетонных колец, кирпича и более современных материалов. Выбор материала осуществляется с расчетом того, что он должен выдерживать давление окружающих слоев грунта.
• Когда укрепление кессонного котлована завершено, можно продолжать бурить намеченную скважину. В будущем получившийся водоток укрепляется трубами.

• Песчаные или глинистые слои и так замедляют бурение, однако, задержаться здесь стоит на более продолжительное время. При помощи специальных насосов желательно организовать прокачку и дополнительно очистить отверстие на этом горизонте, иначе в будущем он будет загрязнять воду.
• Если вода в подходящем качестве и количестве достигнута, мастера переходят к монтажу донных фильтров, которые будут осуществлять первичную искусственную очистку влаги. Если хотя бы один критерий (производительность источника либо качество воды) не удовлетворяет заказчика, придется бурить дальше, в противном случае последующее переделывание источника окажется невозможным. Как правило, следующий горизонт находится на несколько метров глубже, однако, нужно быть готовым к тому, что и тамошняя вода может не удовлетворять требованиям.

• После того как требуемый водный горизонт достигнут, устанавливается обсадная труба, проводятся испытания на герметичность конструкции и установка крышки, защищающая источник от грязи.
• Выходить к колодцу с ведрами давно уже немодно, поэтому последним этапом станет проведение труб в дом или к другим местам, где будут оборудованы краны.

Бурение скважин показано в следующем видео.