Абиссинская скважина, что это такое. Принцип работы абиссинки

Абиссинская скважина, что это такое. Принцип работы абиссинки

Абиссинский колодец является упрощенной разновидностью скважины, которая извлекает воду из проходящего сверху первого или второго водоносного горизонта. Устроена абиссинская скважина очень просто. Главным элементом конструкции является колонна с набором газоводопроводных труб из стали, которые соединены между собой. На конце колонны имеется простейший фильтр и металлическая насадка. Выработка внешне очень похожа на известный инструмент портного – иглу. Ее так и называют – скважина игла.

Чаще всего для погружения колонны в толщу земли применяется банальное забивание, именно так обустраивают абиссинские колодцы сельские шабашники. Забивание производится до погружения наконечника внутрь водоносного слоя. Для частичного заглубления применяется шнековое бурение, однако аренда ручной или механической установки на порядок увеличивает расходы на проведение работ. Впервые использование абиссинской скважины зафиксировано во время колониального конфликта между Великобританией и Эфиопией в 1867-68 годах. Автором изобретение стал инженер из США Нортон, таким образом была решена проблема обеспечения английских подразделений водой во время военных действий в пустыне.

Конструкция, обеспечивающая подачу живительной влаги на поверхность земли, монтировалась в короткий промежуток времени. По мере передвижения войск, скважину иглу можно было быстро собирать и передвигать на место нового привала. Гидротехнические сооружения данного типа отличались мобильностью, дешевизной и простотой устройства. Именно эти характеристики способствовали большой популярности абиссинок в среде военных, путешественников и геологов.

В Россию эта необычная идея перекочевала практически сразу по завершению конфликта в Эфиопии. Эту конструкцию для подачи воды с небольшой глубины описал К. И. Маслянников в своей книге о революционных на то время гидротехнических сооружениях. Первые пять пробных абиссинских скважин были пробиты недалеко от Царского Села. Две из них смогли предоставить пригодную для употребления воду. Остальные колонны застряли в известняке, так и не достигнув водоносного слоя. Подача воды из скважины абиссинского колодца осуществлялась со скоростью 10 л/минуту. Мутная жижа, которая шла в начале, примерно через 30 минут становилась прозрачной и чистой водой.

С помощью скважины иглы можно преодолеть только начальные водоносные горизонты, находящиеся у поверхности. Как следствие, полученная таким образом вода обычно применяется в технических целях – полив огорода, уборка территории, замешивание различных строительных растворов и т.п. Чтобы довести качество воды до возможности использования ее для питья и готовки еды, в состав колонны вводят систему грубых и тонких фильтров, которые очищают воду от различных механических и химических примесей.

Как обустроить скважину на воду после бурения. Подбор необходимого оборудования

Пробурив водозаборную скважину, можно приступать к ее обустройству. Для обеспечения бесперебойной подачи воды необходимо установить специальное оборудование, в число которого входят: кессон, насос, гидроаккумулятор и оголовок для скважины.

Схема обустройства водяных скважин на даче в целом одинаковая, различия могут быть лишь в выборе и установке отдельных элементов

Перед тем, как приступить к обустройству скважины, следует грамотно выбрать конструктивные элементы с тем, чтоб обезопасить себя в последующем от излишних хлопот и расходов по ремонту дорогостоящего оборудования.

Кессон – один из основных конструктивных элементов для обустройства. Внешне похожая на бочку водонепроницаемая емкость предназначена для защиты воды в водозаборной системе от промерзания и перемешивания с грунтовыми водами.

В герметичной конструкции можно расположить автоматическое оборудование, фильтры очистки, мембранный бак, реле давления, манометры и прочие составляющие, тем самым освобождая жилые помещения от излишних агрегатов и приборов. Кессон, как правило, оборудуется горловиной с плотно прилегающей крышкой.

Кессоны изготавливаются из металлов, устойчивых к коррозии – нержавеющей стали и алюминия, либо из пластика, который не подвержен гниению и другим процессам разрушения

Чтобы ваша скважина исправно служила в последующие несколько десятков лет, необходимо грамотно выбрать погружной насос.

Выбор изделия зависит от его производительности и максимального напора. На сегодняшний день наибольшей популярностью пользуются насосы европейских фирм производителей, например: Grundfos, Water Technics Inc

При расчете, в результате которого определяются параметры изделия, учитывается диаметр и глубина скважины, протяженность водопроводных труб, пиковый расход воды со всех точек подключения.

Для стабильной работы системы водоснабжения необходимо поддерживать рабочее давление в диапазоне от 1,5 до 3 атм., которые равны 30 м водяного столба.

Основная функция гидроаккумулятора – поддержание и плавное изменение давления жидкости в водозаборной системе. Кроме того бак обеспечивает минимальный запас воды и защищает от гидроудара. Разнятся устройства только объемом вмещаемой воды, начиная от 10 и до 1000 литров.

Для небольшого загородного дома с 3-5 кранами вполне достаточно установить гидробак вместимостью в 50 литров

Установка оголовка позволяет предохранить скважину от загрязнения мусором и стекания талых вод. Конструкция, герметизирующая скважину, предназначена также для упрощения эксплуатации технического колодца, а частности подвешивания насоса.

Абиссинская скважина своими руками. Принципы работы абиссинского колодца

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.

Грамотно устроенный абиссинский колодец обеспечит водоснабжение приусадебного участка не хуже шахтного и не уступит ему в долговечности

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

Фото из

Устройство скважины-иглы отнимет минимум средств

Откачку воды ведут поверхностными насосами

Дебит абиссинской скважины не отличается от стандартной

Бурение абиссинской скважины в подвале

Устройство для извлечения живительной жидкости из подземных слоев грунта оперативно устанавливалось, демонтировалось и вновь использовалось на следующем привале.

Такие приоритеты как мобильность, дешевизна и простота сооружения были по достоинству оценены военными, привлекали путешественников и исследователей.

Плюсы устройства скважины иглы своими руками заключаются в простоте и минимальных сроках сооружения, легком демонтаже и бюджетной стоимости (+)

В России с замечательным изобретением познакомились спустя год по завершении английского похода. Приспособление для подъема воды с небольшой глубины было описано К. И. Маслянниковым в книге, посвященной бытовавшим в то время эффективным буровым снарядам.

Из устроенных в районе Царского Села пяти абиссинских скважин, две оказались вполне пригодными для получения свежей воды. Три не смогли достичь водоносного пласта из-за известняка, близко залегающего к дневной поверхности.

Успешные абиссинские колодцы давали в минуту по ведру. Поначалу шла мутная жижа, которая после получасовой прокачки становилась достаточно прозрачной и чистой.

Скважиной-иглой вскрываются только первые от земной поверхности водоносные горизонты, поэтому для питьевых целей полученная вода использоваться не может. Она подходит для полива, уборки территории и схожих хозяйственных нужд.

При желании и внушительном дебите выработки для очистки воды можно установить систему, задерживающих механические включения и химические примеси.

Как пройти плывун при бурении скважины вручную. Как проходить плывун вручную

Буровые работы в местах расположения плывунов чересчур затруднены, и отнимают множество времени и сил. Поэтому, опытные бурильщики советуют, по возможности избегать таких мест. Узнать о существовании плывуна можно от соседей, которые уже пытались пробуриться рядом с вами. Также можно перед началом буровых работ взять пробу грунта при помощи садового бура. Заглубившись на 1,5-2м можно определить наличие плывуна по характеру погружения инструмента: в плывун он провалится, словно в пустоту.

Такой метод «локальной геологоразведки» при помощи садового бура может принести свои плоды. Обычно плывуны располагаются в непосредственной близости к верхним слоям почвы. Однако, глубина их залегания может порой достигать 10 и даже 20м. Поэтому столкнуться с разжиженным грунтом при бурении можно в любой момент. Другая проблема состоит в том, что плывун под землёй занимает обширные площади, значительно превышающие размеры придомового участка.

В связи с этим, возможности обойти его при выборе места для бурения, чаще всего, не бывает. Здесь приходится использовать одну из технологий, позволяющих решить такую техническую проблему, как плывун в скважине.

Шпунтованная доска

Щиты из шпунтованных досок используется при копке колодезной шахты в ситуациях, когда разжиженный грунт находится не слишком глубоко от поверхности земли. Для сооружения щитов потребуются шпунтованные доски-пятёрки, длиной порядка 2-х метров.

Их требуется столько, чтобы создать защиту по периметру будущей колодезной шахты. Концы их заостряются, после чего доски забиваются в землю на глубину полуметра вплотную друг к другу, чтобы пазы одной из них входили в гребень соседней.

Такая конструкция получается достаточно герметичной, чтобы защитить от проникновения в шахту жидкого грунта. По мере углубления колодца доски забиваются глубже. Учитывая низкую плотность плывуна, заглублять их вручную не составит особого труда. Подобным образом придётся действовать вплоть до полного прохождения плывуна и достижения плотных слоёв грунта.

С помощью досок можно также обустроить колодец в толще плывуна. Для этого потребуется, после заглубления колодезной шахты до водоносного слоя, надёжно защитить стенки и дно от поступления жидкости со взвешенными частицами грунта. На дне колодца устраивается щит из плотно пригнанных друг к другу досок.

В щите сверлятся отверстия диаметров в 10мм, необходимые для поступления воды. Поверх щита обустраивается фильтр из слоя гравия, гальки и крупного песка. Проходя сквозь него, вода из плывуна будет очищаться от загрязняющих механических примесей.

Параллельная обсадка

Данная технология сродни работе с защитными щитами из шпунтованных досок, но применяется не при копке колодезной шахты, а когда обустраивается скважина на плывуне. Вместо щитов используются обсадные трубы, опускаемые вглубь непосредственно вслед за буром.

Подобный метод сложен с технической точки зрения – во время работы придётся контролировать равномерность и синхронность заглубления бура и обсадной трубы. В процессе работы используется специальный бур складной конструкции. Иначе извлечь его на поверхность, не внимая обсадной трубы, будет невозможно.

Метод прохождения кондуктором

Данный способ также подразумевает применение трубы для изоляции разжиженного грунтового пласта.

Разница с вышеприведённым методом – что до достижения плывуна бурение производится без обсадки. А по достижения неустойчивого грунта бур вынимается, и в скважину опускается защитная труба, именуемая «кондуктор». Затем бурение продолжается буром меньшего диаметра, чтобы он смог поместиться внутри обсадной трубы.

Использование бетонита

Ещё один способ, как пройти плывун при бурении скважины вручную, это использование особого минерального состава – бетонита.

Он создаётся на основе сухой глины с добавлением некоторых минеральных присадок. Главное его свойство – способность при контакте с водой увеличиваться в объёме до 15 раз. Внутри скважины, засыпанный в нужных пропорциях порошок, способен создать надёжный барьер для поступления жидкого грунта.

Попадая внутрь скважинной шахты, бетонит вступает в реакцию с водой и разбухает, превращаясь в густой гель. При этом плотность его такова, что он позволяет бурить скважину, не допуская её заполнения жидкостью. После прохождения буровой колонной плывуна необходимость в использовании бетонита отпадает.

Вместо бетонита при бурении скважин в плывунах можно использовать и специальные клеящие вещества на полимерной основе, широко представленные на современном рынке. Способ их действия примерно аналогичен: они укрепляют стенки скважины, предотвращая их оплывание.

Артезианская скважина, что это такое. Технология бурения артезианских скважин

Если вы знаете, что такое артезианская скважина, будет проще разобраться в процессе её бурения. Оно выполняется двумя способами :

• С использованием крупногабаритной буровой установки на базе грузового автомобиля (например, ГАЗ-66 или ЗИЛ-131).
• С использованием переносной буровой установки. Её выбирают, если крупногабаритная техника не может заехать на место бурения.

На практике применяется несколько методов бурения. Наиболее распространён вращательный способ с прямой промывкой; его доля составляет около 90% всех объёмов бурения. Процесс включает следующие этапы :

• Буровая машина разрушает и размывает породу в рабочей зоне, используя специализированный инструмент и буровой раствор. Отходы вымываются в специальную яму.

Переносная буровая установка на воду Источник буроваяустановка.com

• В результате работы установки образуется выработка. Её диаметр превышает диаметр обсадных труб на 40-50 мм.
• Когда выработка доходит до водоносного горизонта, в скважину опускают (сажают) обсадные трубы, соединяя их в колонну.
• При обсадке используют трубы на резьбовом соединении. Они бывают металлическими или пластиковыми. Обсадка нужна по двум причинам: она не даёт скважине обсыпаться и предотвращает загрязнение грунтовыми водами.
• В подготовленную колонну опускается буровая головка меньшего (на 30-50 мм) диаметра. Она вскрывает водоносный слой и промывает скважину чистой водой.
• Хозяина приглашают на поднятие буровых штанг, чтобы замерить глубину скважины. Буровые штанги – полое оборудование, которое служит для передачи вращения и одновременно для подачи бурового раствора.
• Монтируется остальное оборудование, фильтры, насос.

Тяжёлое оборудование Источник puls-rf.ru

Что лучше для дачи – колодец или скважина

Параметры бурения

Во многих случаях обеспечить участок водой сможет только артезианская скважина; сколько метров будет её глубина, вопрос не праздный, он в значительной мере определяет итоговую стоимость работ. Особенность водоносных известняков заключается в том, что они залегают неравномерно.

Ближе к поверхности, на глубине 20-40 м, залегают ненапорные межпластовые воды. Глубина напорных источников в Российской Федерации достигает 200-250 м. До начала работ глубину скважины оценивают ориентировочно, точное число можно узнать только после бурения.

Существует несколько характеристик артезианской скважины; кроме вопроса, на

сколько метров она уйдёт вглубь, важен её диаметр и способ бурения. Для промышленных нужд выбирают диаметр 219-325 мм, что зависит от производительности и глубины, скважины и характеристик насоса.

Диаметр скважины для частного сектора определяется параметрами популярных бытовых глубинных насосов. Их диаметр редко превышает 102 мм, поэтому для них бурят скважину с диаметром труб 127-159 мм.

Бурение рядом с домом Источник izion.pro

Производители предлагают насосы с меньшим диаметром, не более 50-76 мм, которые можно монтировать с трубами диаметром от 76 мм. Вариант на первый взгляд кажется выгодным, так как позволяет сэкономить. На самом деле подобные девайсы малопроизводительны, а те, которые обеспечивают прокачку в нужном объёме, стоят непозволительно дорого. Также не стоит забывать, что скважины малых диаметров, как правило, не подлежат ремонту.

Насос для скважины: виды, популярные модели и особенности выбора насоса

Особенности эксплуатации

Безнапорная скважина на песок рассчитана на средний срок службы 5-7, редко больше, лет. В отличие от скважины на песок, артезианская скважина с глубиной от 100 м отличается высокой степенью надёжности. Источники с такой глубины эксплуатируются по 40-50 лет. Срок службы зависит от глубины и напора вскрываемого водоносного горизонта; возможны следующие варианты :

• Скважины, пробитые к водоносному горизонту близкого к поверхности залегания, работают не более 25-30 лет. Неглубокие источники заиливаются, поэтому нуждаются в ремонтных работах раз в 7-10 лет.

Чистка от заиливания Источник global-bur.ru

• Безнапорная скважина на известняк прослужит 20-30 лет. Срок службы можно значительно продлить, если использовать двухтрубную конструкцию.
• Артезианская скважина на глубокий песок проработает 20-25 лет, если не нарушать правила эксплуатации.

Абиссинская скважина, что это такое плюсы и минусы. Абиссинская скважина: плюсы решения, схема, методика бурения, выбор оборудования

Водоснабжение загородных домов по-прежнему остается актуальной проблемой, решение которой чаще всего связано с серьезными финансовыми расходами. Или нужно тянуть трубу от более-менее доступной магистрали, или рыть колодец (а это минимум 10 кубометров грунта, которые потребуется поднять из глубины). К тому же в случае последнего варианта необходимо разрешение на строительство, которое не так-то просто получить. Плюс надо будет провести определенные недешевые изыскания, а затем заказать или выполнить самостоятельно солидный объем строительных работ.

Наиболее экономически выгодным вариантом на сегодняшний день является абиссинский колодец (его еще называют «абиссинской скважиной»), эффективно и недорого решающий проблемы с качественной питьевой водой. Такой вполне можно оформить своими руками.

Совсем немного истории

«Абиссиния» — так раньше называли Эфиопию. И вот во время известной абиссинской компании англичан (1867-1868 гг.), колонизаторам, чтобы обеспечить свои войска питьевой водой, пришлось впервые рыть совершенно особенные скважины при помощи бурового снаряда Нортона. И именно это обстоятельство позволило провести компанию успешно, поскольку воины Ее Величества пили вволю, а армия аборигенов сражалась «насухую», продержаться долго не смогла и проиграла.

«Абиссинские колодцы» с тех самых пор стали сооружать по всему миру.

Чем хороша абиссинская скважина?

Список достоинств любого абиссинского колодца обширен:

1. Дешевизна. Действительно, цена такой скважины «под ключ» никак не окажется дороже 25 000 рублей. В среднем обустройство выйдет в 14 000-15 000 тысяч. Плюс еще тысяч 5-9 уйдет на приобретение и установку соответствующего оборудования. Если сравнивать со стоимостью шахтного колодца, то там только рытье встанет в 35-40 тысяч рублей. И чтобы обустроить двойной шатер (если, конечно, заботиться о качестве добываемой воды), придется потратить еще столько же.

Важно

Двойной шатер — это не навершие над колодцем, как кому-то может показаться. «Двойным шатром» специалисты называют тип водозаборного устройства, оборудованный на самом дне шахтного колодца.

Скорость проходки. Для проходки абиссинской скважины не потребуется строить буровую вышку. Ей даже тренога не потребуется. Ведь в России глубина залегания водоносных пластов в земле колеблется от 2-х до 15-ти метров. Можно обойтись ударно-канатным бурением и добраться до питьевой воды буквально за несколько часов, если работать вдвоем. Если же в процессе бур застревает или скважина оказывается пустой, извлечь оборудование будет совсем несложно. Это делается с помощью автомобильного домкрата, упертого в подбабок. И все переносится в следующий квадрат для новой попытки, с учетом корректирующих поправок «на воду».
1. Экологичность. Поскольку у абиссинской скважины нет обсадной трубы, это исключает проникновение в водосбор верховодок, то есть паводковых и талых потоков. Вот и выходит, что даже в окрестностях какого-нибудь мегаполиса вполне реально получить с помощью такого колодца практически артезианскую воду по качеству.
2. Санитария. По вышеописанным причинам абиссинскую скважину можно считать почти идеальной и с точки зрения санитарии. Такой колодец можно забить хоть из подвала дома — вода все равно останется чистой и пригодной для питья и хозяйственного использования. А в таких условиях и приямок делать не придется, ведь скважина в подвале зимой так и так не замерзнет.
3. Долговечность. Чтобы судить о продолжительности эксплуатации абиссинских скважин, достаточно упомянуть тот факт, что те самые колодцы англичан в Эфиопии исправно функционируют и по сей день. И не требуют какого-то особенного ухода. По факту абиссинский колодец будет давать воду до тех пор, пока она остается в его водоносном пласте.
4. И самое главное. Для того, чтобы оформить абиссинскую скважину, не потребуется абсолютно никаких разрешительных документов. Не нужно покупать лицензий и регистрировать колодец в инстанциях. Не надо делать абсолютно ничего, кроме того, что пробить и пользоваться. Закон Российской Федерации на этот счет дает совершенно четкие разъяснения: граждане страны на своих земельных участках имеют право добывать любые полезные ископаемые с глубины, которая не превышает 5 метров, а также проходить скважины на воду до первого водоносного пласта. То есть такие скважины не должны быть артезианскими, а больше никаких запрещающих распоряжений на этот счет не имеется.

Видео что такое Абиссинский колодец, Абиссинская скважина, игла?