Как определить водоносный слой при бурении скважины?

Чтобы определить правильный водоносный слой при бурении скважины, потребуется немалый опыт и знания. Причина простая. Вода есть почти везде, вопрос в том, на какой глубине залегает водоносный слой и какого качества вода залегает на различных глубинных уровнях.

Глубина залегания воды

Обычно, уровней, содержащих воду, несколько. Количество, насыщенность и состав, который образует водоносный слой, определяется типом местности.

Так, в засушливых южных районах первый водоносный уровень может располагаться на глубине 25 метров. Следующий водоносный слой это уже артезианский источник, требующий прохождения десятков метров вглубь. Глубина бурения артезианской скважины может достигать 100 метров. Проход на такую глубину требует серьезных затрат, в засушливой местности отношение к водным источникам благоговейное и за порчу колодца или скважины в ряде местностей полагается смертная казнь.

Для устройства артезианских скважин и использования глубинных водных источников требуется специальное разрешение и огромное количество санитарных требований. Последнее время на рынке появилось огромное количество компаний, называющих свои скважины «артезианскими» без малейших технических оснований. Просто потому, что известно, что артезианская скважина наиболее экономична и имеет максимально высокое качество воды. Не поленитесь изучить законодательство, особенно в части использования стратегических ресурсов недр, и вам станет понятно, что массовое бурение артезианских скважин невозможно в принципе. Как с технической точки зрения, так и с точки зрения законодательства.

Поверхностные грунтовые воды

В заболоченной низинной местности, например, в Санкт Петербурге, первый водоносный уровень может располагаться менее, чем в метре в глубину почвы, а может и вовсе находиться на поверхности. Это так называемые грунтовые воды, несущие сильное загрязнение и не прошедшие должной очистки, зато располагающие достаточным количеством кислорода и питательных веществ для размножения микроорганизмов, бактерий, водорослей.

Высоко стоящий водоносный слой  появляется на глинистых и суглинистых землях, в результате наличия водонепроницаемого глиняного пласта, по которому стекает дождевая вода, не проникая вглубь почвы. Для питьевых целей грунтовые воды непригодны.

Следующий водоносный слой обычно располагается на глубине 3-5 метров. Вода в нем годится для бытовых нужд, полива огорода, растений. Вода, пригодная для питьевых целей обычно залегает глубже, на глубине 8-15 метров, где располагаются мощные песчаники, обеспечивающие хорошую очистку и фильтрацию.

Устройство скважин на зыбкой местности

Глубинные водные источники отличаются большей стабильностью, чистотой и возможностью водозабора.

Верхние водоносные уровни необходимо проходить как можно быстрее и незамедлительно укреплять шахту при бурении. Это нужно сделать, чтобы избежать размыва почвы и предупредить образование плывуна, который может повредить оборудование. Наличие плывунов при бурении показывает хорошую насыщенность почвы водой, хотя и требует дополнительного цементирования и укрепления стен шахты. Определить наличие плывунов до начала работ невозможно. Косвенно, определить крупные плывуны можно по типу местности. Наличие оврагов, промоин, провалов, могут свидетельствовать о том, что наличие крупных плывунов возможно. Но при современных технологиях бурения, прохождение плывуна не является серьезной проблемой. Но для забора воды лучше выбрать другой слой.

Абиссинские скважины

Если вы производите обустройство скважины самостоятельно, например, по технологии абиссинского колодца, не следует углубляться дальше 5-8 метров. Определить главный водоносный слой можно, ориентируясь по соседям, которые уже выполняли бурение. Глубина, на которой расположен основной водоносный слой, примерно одинакова для участков, расположенных в одной местности и на сходной высоте.

Но даже в этом случае необходимо игнорировать верхние водоносные слои, как слишком загрязненные и ненадежные.

Глубины 5 -8 метров в насыщенной водой местности, обычно бывает достаточно. Так, например, в Ленинградской области, в городе Пушкин, на данный момент действуют 3 абиссинские скважины, пробитые уже более 120 лет назад. Фильтры регулярно прочищаются и заменяются, а чистая вода продолжает поступать. Справедливости ради, можно заметить, что изначально было пробито около 10 скважин. Без должного обслуживания остальные абиссинские колодцы перестали функционировать, на их месте произведены застройки, разбиты сады и парки. Технологию самостоятельного бурения скважины можно посмотреть более подробно уже на конкретном примере абиссинской скважины –иглы.

Абиссинский колодец или скважина на песок: выбираем что лучше

1. Главная
2. org/ListItem»> Полезная информация
3. Отличия абиссинской скважины от скважины на песок 💧

Желание иметь собственную точку водоснабжения побуждает хозяев разбираться в видах скважин и создавать наиболее подходящую для себя. При выборе между песчаной скважиной и абиссинским колодцем владельцы в большинстве случаев предпочитают второй вариант из-за более низкой стоимости.

Абиссинский колодец — скважина в виде трубы с заостренным концом, глубина источника колеблется от 5 до 12 м. Этот вид источников погружается в грунт, а вода проходит на поверхность через перфорированную нижнюю область. Эта деталь является своеобразным фильтром, который поднимает жидкость на поверхность.

Для создания абиссинского колодца профессионалам достаточно одного дня, немного времени займет и его демонтаж. Вода из колодца менее чистая из-за его незащищенности от верховодки из песка. При глубине до 8 м жидкость из колодца поднимают ручным или поверхностным насосом.

Для бурения песчаных скважин используется оборудование с повышенной производительностью. Для обсадки необходимы обсадные трубы крупного диаметра, а жидкость в нем перекачивается при помощи погружных насосов. Глубина такой конструкции — 22-40 метров. Разница между видами источников состоит в методе выкачивания воды. Скважина на песок делает это через дно, так как имеет огромный запас глубины.

Что лучше — абиссинский колодец или скважина на песок?

Абиссинская скважина обладает следующими характеристиками:

• более быстрый процесс создания;
• низкая производительность;
• небольшой период функционирования;
• скорое возобновление функций после засоров.

Фильтр абиссинского колодца имеет возможность не погружаться до водоупорного уровня глины благодаря существованию пики.

Фильтр скважины имеет заглушку в этой области, из-за этого его требуется углублять в водоупорную прослойку.

Абиссинские скважины практически всегда углубляют до первого водоносного слоя на уровне 4-5 метров ниже поверхности земли. При наличии мелкой фракции в первом слое песка специалисты копают до второго. Такой подход обусловлен тем, что только средние зерна песка способны противостоять заиливанию скважины и обеспечить долгий срок службы источника.

При наличии земли с мелкозернистым песком колодец заполняют мраморной крошкой, которая становится своеобразным фильтром для жидкости.

Еще одним существенным моментом при выборе между абиссинским колодцем или скважиной на песок считается возможность попадания в верхние слои жидкости из выгребных ям. Такую воду запрещено использовать для личных целей без прохождения тщательного очищения. Для определения пригодности воды сразу после включения ее отдают на лабораторное исследование. Как показывает практика, вода из абиссинских колодцев в большинстве случаев ниже по качеству, чем жидкость из глубоких источников.

Абиссинское устройство трудно проколоть при каменистом грунте. Сложности также встречаются и при отсутствии водоносных слоев до 8 м. В таких ситуациях специалисты создают песчаную скважину глубиной до 40 м с учетом особенностей пород.

Продуктивность абиссинского колодца – около 0,5 м3/ч. Она выделяется среди традиционных колодцев тем, что в ней вода не накапливается, а происходит процесс набора жидкости из водоносного слоя. Ее несомненное преимущество заключается в низкой стоимости и быстроте возведения.

Смотрите также

Отличия абиссинской скважины от скважины на песок

Абиссинский колодец, скважина-игла — достоинства и недостатки

Абиссинским колодцем называют мелкую скважину (до 10 м) небольшого диаметра (1-2 дюйма). На такой глубине доступны только грунтовые воды, поднять которые можно с помощью ручной помпы или насосной станции. Сравнительно небольшая плотность первых метров почвы позволяет не бурить, а забивать подобные скважины трубой с острым наконечником. Из-за такого способа проходки подобные скважины называют забивными. Поэтому в дополнение к вышеупомянутым названиям также используется термин «скважина-игла».

Метод создания абиссинских колодцев не изменился с давних времен — как минимум с XIX века, когда подобные скважины получили широкое распространение во время англо-эфиопской (абиссинской) войны в Африке. Источник воды можно было получить в течение дня в походных условиях.

С тех пор метод создания скважины-иглы не изменился. На конце отрезка металлической трубы диаметром 1-1,5 дюйма закреплялся острый наконечник в виде конуса. Участок трубы выше наконечника делали перфорированным. Перфорация могла быть разного типа, но чаще в стенках трубы просто сверлили отверстия. Получившуюся конструкцию забивали в грунт до первого водоносного слоя. Наконечник пробивал и раздвигал породу, вода устремлялась через отверстия в трубу. Оставалось только поднять скопившуюся воду на поверхность, для чего использовались ручные помпы.

Простота и низкая цена — вот причина не уменьшающейся популярности забивных скважин. Не требуется тяжелая техника. В зависимости от глубины водоносного слоя и плотности грунта скважина может быть сделана за несколько часов. Достоинства абиссинского колодца перевешивают его многочисленные недостатки.

забивная труба-игла c сетчатым фильтром

Основной недостаток — плохая фильтрация воды, большое количество песка и других мелких частиц. По этой причине скважина быстро заиливалась. Для борьбы с заиливанием применяют сетку, которую наматывают поверх перфорации. Данное техническое решение увеличивает срок жизни забивной скважины.

Можно ли использовать забивную скважину в качестве источника автономного водоснабжения? Косвенным отрицательным ответом на этот вопрос служит большой спрос у домовладельцев на глубокие и дорогие артезианские скважины. Возможно, для маленького домика с редким посещением достаточно небольшого количества воды. Поэтому выбор скважины — глубокая артезианская или мелкая скважина-игла — происходит после оценки всех возможностей того или другого варианта. Основные различия заключаются в характеристиках водоносных горизонтов.

Абиссинский колодец забирает воду из первого водоносного горизонта, то есть использует грунтовые воды и так называемую верховодку. В силу объективных физических особенностей работы ручной помпы и поверхностного насоса (насосной станции), глубина скважины-иглы не может быть больше 8 м. Кроме забивных скважин вода с этой глубины попадает в колодцы.

расположение водоносных горизонтов

Прежде, чем забивать скважину-иглу, определите целесообразность данного решения. Узнайте глубину ближайших колодцев и высоту зеркала воды. Желательно, чтобы средняя глубина обследованных колодцев не превышала 12 м, а уровень зеркала воды 7 м. В этой ситуации шанс получить рабочую скважину-иглу повышается. Если же цифры глубин будут больше, то смысл в создании абиссинского колодца пропадает.

Количество и уровень загрязненности грунтовых вод — это основной недостаток всех забивных скважин. Расположенный близко к поверхности первый водоносный горизонт ничем не защищен от всех видов загрязнений. Промышленные и фермерские сбросы, пестициды и нитраты с полей, патогенные бактерии из септиков, выгребных ям и помоек — все это легко проникает в грунтовые воды. Даже если рядом не видно потенциальных источников загрязнения и на вид вода из ближайшего колодца прозрачна, все же сделайте ее химический и биологический анализ. Получив результаты исследований, рассчитайте стоимость фильтров, которые уменьшат загрязнения до уровня, соответствующего санитарным нормам. Будет ли такое решение рациональным?

Организовать круглогодичное водоснабжение большого дома на основе абиссинского колодца невозможно. Дебит забивных скважин небольшой и, что еще хуже, непостоянный и непредсказуемый. Ливневые дожди или засушливое лето — всё что угодно может стать причиной сильного колебания уровня воды, вплоть до полного иссушения скважины в самое неподходящее время.

Оборудование, используемое для создания абиссинского колодца, компактно и разместить его можно даже в подвале. Известный запрет на бурение скважин под строениями в этом случае не актуален, так как забивные скважины одноразовые, то есть не нуждаются в обслуживании и ремонте.

скважина-игла и насосная станция

Процесс выкачивания воды можно автоматизировать, используя насосную станцию. Учитывайте, что насосная станция при работе издает довольно сильный шум. Поэтому по возможности размещайте скважину со станцией там, где шум не будет мешать. Как вариант, делайте скважину рядом с домом, а насосную станцию установите в небольшом приямке или кессоне. Правильно организованный приямок может снизить количество грязной воды, попадающей с поверхности в скважину.

Как узнать, что фильтровая часть забивной трубы попала в водоносный слой? Существует довольно простой способ. Залейте в забитую трубу воду. Если вода через трубу уйдет в землю очень быстро, то Вы достигли водоноса. Однако, способ не гарантирует абсолютно точный результат.

Даже из названия видно, что создание забивной скважины требует работы молота, либо так называемой «бабки» — слегка измененного молота, позволяющего использовать силу двух человек. Труба, забиваемая в землю, свинчивается из коротких фрагментов. При каждом ударе на резьбовое соединение воздействует больше усилие. Возникает риск порчи резьбы и снижения герметичности. Что, в свою очередь, станет причиной дополнительного загрязнения воды.

резьбовое соединение буровых штанг

Шнековое бурение полностью решает проблему резьбовых соединений, так как в этом случае метод забивки не используется вообще. В дополнение появляется важное преимущество — если диаметр скважины будет немного больше диаметра трубы, то в образовавшееся пространство можно засыпать мелкий щебень в качестве дополнительного грубого фильтра.

Пробурить скважину диаметром 50 мм до глубины 10 м можно вручную, с помощью садового бура (после небольшой модификации), либо использовать малогабаритную шнековую установку. При не очень твердом грунте скважина бурится в течение одного дня.

Как определить водоносный слой при бурении скважины

Правильное определение водоносного слоя порой играет решающую роль при выборе места для бурения скважины. Что мы подразумеваем под этим понятием? Водоносный слой — это русло, окруженное плотными слоями извести или глины. В зависимости от климатических и географических условий, а также учитывая ландшафт местности, водоносные слои могут различаться как по объему вмещаемой грунтовой воды, так и по длине, ширине и глубине. Бурение скважин на воду в свердловской области можно осуществить с помощью нашей организации.

Какие признаки будут свидетельствовать о том, что здесь находится водоносный слой?

В зависимости от того, на какой глубине будет заложен водоносный слой, его идентификация будет возможна благодаря размерам песка. Если водонос очень глубокий, то на пути бурения вы встретите крупный песок, что сразу же скажется на самом процессе бурения.

Еще один показатель, который поможет вам в поиске грунтовых вод – наличие растений, которые растут на выбранной территории. Причем, с помощью растений возможно определить даже глубину, на которой располагается этот слой. Если на выбранной территории растет рогоз или песчаный камыш, значит можно рассчитывать на глубину от одного до трех метров. При наличии на местности таких растений, как черный тополь или сарсазан, значит водоносный слой находится на глубине от трех до пяти метров. Такие растения, как полынь и люцерна свидетельствуют о грунтовых водах на глубине от 10 до 15 метров.

Также водоносный слой можно определить с помощью деревьев. Если их корневая система имеет стержневой корень, то вероятнее всего грунтовые воды находятся очень глубоко. Деревья с маленькой корневой системой свидетельствуют о небольшой глубине водоноса.

Рельеф ландшафта – еще один помощник в поиске грунтовых вод.

При проведении грунтовых работ стоит уделить должное внимание рельефу. В подавляющем большинстве случаев водонос будет повторять линию местности. Не стоит искать воду на возвышенностях, а вот наличие на территории впадин скажет о том, что искать водонос лучше всего именно в таких местах, что значительно сузит ваши первоначальные поиски необходимого места.

Резюмируя все вышесказанное, можно выделить несколько ключевых моментов, которые значительно облегчат процесс поиска водоносного слоя:

• >Наличие определенных видов растений помогут вам подсказать, на какой глубине будут находиться грунтовые воды.
• Стоит отслеживать размеры песка, который будет подвергаться бурению. Чем мельче песок – тем ближе вы к цели.
• Вероятность найти грунтовые воды на местности со впадинами гораздо выше, нет никакого смысла искать водоносный грунт на возвышенностях и холмистой местности.

Руководствуясь этими принципами, вы потратите намного меньше времени на поиски необходимого места. Также пробурить скважину под ключ возможно доверить специалистам , что значительно сэкономит ваше время и даст вам гарантии на то, что вы найдете самое выгодное место.

Важные отличия скважины на песок от абиссинской скважины

Поверхностный насос для абиссинской скважины

Для организации автономного водоснабжения частного дома возможно обустройство скважины различных типов: песчаные и артезианские, а также есть, так называемые абиссинские скважины, которые, в ряде случаев, являются самым простым вариантом: быстрым в монтаже и недорогим по стоимости.

Что такое абиссинский колодец

Данный тип скважин обустраивается в тех случаях, когда на участке близко находятся грунтовые воды. Глубина залегания водоносного слоя небольшая – от 5 м до 15м. Основным элементом является металлическая либо пластиковая труба с заостренным наконечником и перфорированной нижней частью. Конструкция заглубляется до тех пор, пока вода, находясь под естественным давлением, не начинает заполнять полость трубы, откуда ее откачивают при помощи ручного или электрического насоса.

Скважина на песок

Скважина на песок представляет собой более сложное техническое сооружение, которое рекомендуется проводить после предварительных геологоразведочных работ, позволяющих определить наиболее точное положение водяной линзы. Скважины на песок бурятся на глубину от нескольких десятков метров и более, с установкой обсадных труб различного диаметра, а для подъема воды на поверхность используются погружные насосы вибрационного или центробежного типа.

Отличия между скважинами

Схема скважины на песок

Характерными отличиями абиссинских скважин являются:

• минимальные сроки возведения;
• невысокая производительность;
• низкое качество фильтрации;
• достаточно быстрое восстановление.

Обустраивают абиссинские скважины до первого водоносного слоя, глубина которого зависит от географического региона. В тех случаях, когда на глубинах до 10 метров нет водоносных слоев, единственный вариант получить воду это бурить скважину глубже на песок.

Мелкие фракции песка могут очень быстро забивать абиссинские скважины, поэтому рекомендуется использовать мраморную крошку, которую засыпают в трубу в качестве фильтрующего слоя.

Одним из самых главных недостатков абиссинских скважин является высокая вероятность загрязнения талыми водами, а также после обильных атмосферных осадков или полива участка. Вместе с такой водой в скважину могут попадать химические удобрения, нечистоты из выгребных ям, токсины от свалок. Кроме того, обустройство таких скважин представляет сложность, в случае плотных и каменистых почв.

Итоги

Абиссинские скважины просты в обустройстве, но полноценно использоваться для водоснабжения загородных домов они не могут. Низкая производительность, непостоянный химический состав воды, с сильным влиянием талых вод и атмосферных осадков. Такие скважины рекомендуется обустраивать как временное решение и для обеспечения участка водой для полива. В остальных случаях более оптимальным будет обустройство скважины на песок, заказать которое можно в нашей компании. Это гарантия добычи из недр качественной воды в необходимом объеме. Звоните по телефонам +7(495) 328-95-44, +7(926) 069-22-22 и пишите через форму обратной связи!

Абиссинская скважина своими руками

Счастливым обладателям участков, на которых по всем техническим требованиям может быть оборудована абиссинская скважина, стоит смело использовать возможность устройства полноценного автономного водоснабжения.

Абиссинский колодец сегодня стал одним из самых популярных вариантов в решении вопроса водоснабжения для частного дома или дачного участка, благодаря огромному количеству преимуществ, среди которых основополагающими стали удобство и дешевизна. Кроме этого, сделать абиссинский колодец своими руками можно даже без специальной квалификации и оборудования. Главное, точно следовать технологии.

Конструкция абиссинского колодца

Классическая конструкция абиссинской скважины представляет собой герметично соединенные отрезки труб по 1-2 метра диаметром 1 дюйм.

Схема устройства абиссинского колодца

В нижней части колодца-иглы должен быть фильтр. Это отрезок трубы длиной около 110 см, к которому снизу приварен металлический наконечник в виде конуса. Диаметр наконечника должен быть больше диаметра трубы не менее чем на 20 мм и желательно, чтобы он был выполнен из того же материала. Чуть выше конуса на трубе проделывают отверстия в шахматном порядке диаметром 5-8 мм, расстояние между ними должно быть такое, чтобы прочность трубы не была нарушена.

Поверх отверстий накладывают мелкую сетку из нержавейки. Ее привязывают хомутами через каждые 10 см или обматывают проволокой, концы которой припаивают к трубе. В данном случае для припоя рекомендуют использовать только олово, поскольку свинец может загрязнять питьевую воду. В заводских вариантах фильтра-иглы сетка она может находиться внутри трубы, но в домашних условиях это сделать сложнее и не стоит затраченных усилий. В среднем колодец такого типа способен давать от 0,5 до 4 м3 воды/час.

Выбор места для скважины

Выбор места для бурения абиссинской скважины

Для начала необходимо определить уровень залегания грунтовых вод и собственно возможность организации скважины.

• Самым простым способом будет измерение глубины колодцев в окрестностях при
  помощи веревки с грузом.
• Более надежный, но трудоемкий вариант – пробное бурение. Также сможет помочь анализ
  растительности и качество его роста.
• Там, где преобладают влаголюбивые растения с глубокими корнями, грунтовые воды
  расположены не глубоко.

Глубина и месторасположение скважины

Скважина игла предназначена для забора воды из первого водоносного слоя. Это значит, что ее глубина не может превышать 15 м. Расположена она может быть как на участке, так и в подвале жилого дома, но не ближе чем 25 м от источников загрязнения (компостных ям, мусорных куч, септика), 300 м от кладбища и не на склоне холма.

Преимущества и недостатки абиссинского колодца

Абиссинский колодец на приусадебном участке

Абиссинская скважина неспроста считается наиболее выгодным способом обеспечить чистой водой загородный дом или дачный участок, но кроме многочисленных плюсов стоит обратить внимание и на недостатки такого варианта.

Преимущества:

• Обойдется колодец игла дешевле любых других вариантов;
• Не потребуются какие-либо документы и дальнейшая оплата за пользование чистой
  водой;
• Скважина не оказывают значительного влияния на фундамент ближайших построек;
• Продолжительность эксплуатации до 20 лет. По истечении этого срока понадобится либо замена фильтра, либо пробивание новой скважины рядом;
• Вода, как правило, чистая и не требует установки особых фильтрационных систем;
• Быстрый монтаж. Даже если строить абиссинский колодец своими руками, на работы уйдет не более одного дня.

Вода из абиссинского колодца после прокачки

Недостатки:

• Нужны определенные геологические условия;
• Существует некоторая вероятность ошибиться и пропустить водоносный слой, но такая оплошность легко решается вытаскиванием иглы.
• В редких случаях вода в верхнем может оказаться непригодной для питья. Поэтому, чтобы работа не была проделана даром, лучше заранее взять пробу из соседних колодцев и сдать ее на химический и бактериологический анализ.

Способы погружения колодца-иглы в грунт

Бурение или забивание абиссинских колодцев осуществляют одним из нескольких способов.

Процесс бурения абиссинской скважины

• Изначально они строились только методом забивания трубы в грунт при помощи кувалды. Позже изобрели приспособление под названием «бабка». Но выбирая такую технику важно понимать, что процесс забивания предполагает сильную нагрузку на резьбовые соединения между тубами, из-за чего они могут потерять герметичность, а это в свою очередь приведет загрязнению скважины сточными водами.
• Также выполняют бурение ударной буровой установкой абиссинских скважин. Конструкция приспособления представляет собой треногу с подвешенным на тросе грузом. Поднимают его вручную или при помощи электролебедки на определенную высоту, затем опускают в свободное падение, позволяя, опустится на забивную трубу.
• Более современным вариантом является бурение скважины несколько большего диаметра, чем труба с фильтром, которая потом подгружается в подготовленный проход. Просверлить отверстие можно специальной установкой или вручную, используя усовершенствованный садовый бур. Его обновление сводится к удлинению штанги. Подбирают трубу соответствующего диаметра и режут ее на отрезки по 1-1,5 м. Соединяют их резьбовыми муфтами или перекрестными болтами, добавляя дополнительный элемент по мере погружения бура в грунт.

Технология обустройства абиссинского колодца

Начинают работу с определения места. Далее вырывают яму объемом около одного кубического метра, в середине которой и будет находиться скважина.
После этого приступают к забиванию трубы. По мере погружения иглы вокруг нее подсыпают и утрамбовывают грунт. К уже вбитому отрезку трубы прикручивают следующий, обеспечивая необходимую длину. Соединяют трубы, как правило, резьбовыми муфтами.
Самое сложное в процессе вбивания попасть всем фильтром в водоносный горизонт. Если наполнить трубу водой, и она уйдет быстро, значит, фильтр достиг зеркала, но бурение или забивание прекращают, только когда конус достигнет водонепроницаемой почвы. Если после заметного возрастания, скорость ухода воды снова падает, фильтр необходимо немного поднять.

https://youtu.be/vgkHzk85GVU?list=PLcVwFWyNwNlquaflkc70zelemgSLcBJ1l

После того как фильтр погрузился в водоносный слой, трубу промывают водой под давлением и избавляются от глины. После прочистки в скважину устанавливают обратный клапан и насос, которым выкачивают мутную воду. Чаще устанавливают электрический агрегат или ручной поршневой. Площадку вокруг колодца бетонируют.

Важно! В только что сделанной в скважине вода может оставаться немного мутной из-за примеси глины, прозрачной она станет в течении суток.

Абиссинский колодец может использоваться в зимнее время. Если он оборудован не в подвале дома, а на участке, вокруг скважины сооружают кессон, который, как и трубы подачи воды, обязательно утепляют.

Особенности работ при шнековом бурении

Если для устройства скважины выбран способ предварительного бурения, то перед установкой трубы в подготовленный колодец рекомендуют насыпать каменной крошки, которая будет служить дополнительным фильтром для воды и предотвратит заиливание. Трубу устанавливают, засыпают землей. Сразу бетонировать не рекомендуют, грунт со временем осядет и придется еще пару раз подсыпать землю.

Бурение абиссинской скважины: видео

Отличие абиссинской скважины от скважины на песок

Абиссинский колодец дает очень маленький дебит даже в сравнении со скважинами на песок. Воду из него обязательно нужно отдать на экспертизу.

Организация автономного водоснабжения на дачном участке заставляет задуматься над отличиями песчаной скважины и абиссинского колодца. В случае зернистых и рыхлых пород на территории часто выбирают последний вариант. Он является наиболее доступным типом сооружений в финансовом отношении.

Абиссинский колодец — это скважина, глубина которой составляет 5-12 м. Он выглядит как труба с заостренным наконечником. Она забивается непосредственно в грунт. Жидкость в нее подается через перфорированную нижнюю часть. Она выполняет функции примитивного фильтра. Через него вода под давлением поднимается вверх.

Сооружение можно установить в течение дня и так же быстро демонтировать. Конструкция не защищена от верховодки из песка. Поэтому вода из такого сооружения менее чистая, чем в песчаных скважинах. При глубине до 8 м воду из такого сооружения качают ручным или поверхностным насосом.

Для ее бурения песчаных скважин применяется более мощная техника. Для ее обсадки применяются обсадные трубы большего диаметра. Вода качается погружными насосами. В зависимости от расположения водоносных линз, глубина таких сооружений составляет 22-40 метров. Основное отличие между сооружениями заключается в способе получения жидкости. Скважина на песок осуществляет забор воды через дно. Она обладает значительным запасом глубины. Этого добиваются благодаря процессам обустройства и бурения.

Отличия

Отличие абиссинской скважины от скважины на песок заключается также в следующем:

• быстром возведении;
• низкой производительности;
• непродолжительной работе;
• быстром восстановлении после засорения.

В отличие от скважины на песок фильтр абиссинского колодца разрешается не погружать до водоупорного слоя глины. Это объясняется тем, что его конец изначально закрыт пикой. В то же время, фильтр песчаной скважины большого диаметра не обладает заглушкой в этом месте. Поэтому необходимо его заглубление в водоупорную прослойку.

Абиссинские скважины обычно углубляют до первого водоносного слоя. От земной поверхности он находится на уровне 4-5 метров. Если первый слой песка обладает чрезвычайно мелкой фракцией, приходится добираться до второго. Это объясняется тем, что качественную службу обеспечивает только среднезернистый песок. Он предупреждает заиливание скважины.

В случае мелкозернистого песка на участке в колодец рекомендуется засыпать мешок мраморной крошки. Она будет выполнять функции фильтрующего слоя.

Еще одно различие между абиссинским колодцем и скважиной на песок состоит в том, что в верховодку может попасть вода из выгребных ям. В бытовых целях воду из них не разрешается использовать без специальной очистки. Поэтому сразу после прокачки воды из скважины иглы ее нужно отдать на экспертизу. В сравнении с глубокой скважиной минеральный состав жидкости из абиссинских колодцев почти всегда хуже.

Абиссинское сооружение сложно проколоть в случае каменистого грунта. Затруднения возможны также, если до 8 м отсутствуют водоносные слои. Тогда в зависимости от особенностей пород бурят песчаную скважину большого диаметра глубиной до 40 м.

Производительность абиссинской скважины составляет максимум 0,5 м³/ч. Она отличается от обычных колодцев тем, что в ней происходит не водонакопление, а непосредственный забор жидкости из водоносного слоя. Главным достоинством абиссинского сооружения является низкая цена и высокая скорость исполнения.

Как гидрологи определяют местонахождение подземных вод?

• Школа наук о воде ГЛАВНАЯ • Темы о подземных водах •

Как гидрологи определяют местонахождение подземных вод?

Использование научных методов для определения местонахождения воды

Для точного определения местоположения подземных вод и определения глубины, количества и качества воды необходимо использовать несколько методов, а целевой район должен быть тщательно протестирован и изучен для определения гидрологических и геологических особенностей, важных для планирования и управления ресурсами. .Пейзаж может дать гидрологу подсказку о наличии неглубоких грунтовых вод. Условия для больших объемов неглубоких грунтовых вод более благоприятны под долинами, чем под холмами. В некоторых регионах — например, в засушливых районах юго-запада — присутствие «водолюбивых» растений, таких как тополь или ива, указывает на наличие грунтовых вод на небольшой или средней глубине. Области, где вода находится на поверхности в виде источников, , просачиваний, болот или озер. отражают наличие подземных вод, хотя и не обязательно в больших количествах или пригодного для использования качества.

Трудно представить себе воду под землей. Некоторые считают, что грунтовые воды собираются в подземных озерах или стекают в подземные реки. Фактически, грунтовые воды — это просто подземные воды, которые полностью пропитывают поры или трещины в почвах и породах. Подземные воды пополняются за счет атмосферных осадков и, в зависимости от местного климата и геологии, распределяются неравномерно как по количеству, так и по качеству. Когда идет дождь или тает снег, часть воды испаряется, часть испаряется растениями, около течет по суше и собирается в ручьях, а около проникает в поры или трещины почвы и скал.Первая вода, попадающая в почву, заменяет воду, испарившуюся или использованную растениями в предшествующий засушливый период. Между земной поверхностью и водоносным горизонтом находится зона, которую гидрологи называют зоной ненасыщенности. В этой ненасыщенной зоне обычно есть, по крайней мере, немного воды, в основном в более мелких отверстиях почвы и породы; большие отверстия обычно содержат воздух вместо воды. После сильного дождя зона может быть почти насыщенной; после длительного периода засухи он может стать почти сухим.Некоторое количество воды удерживается в ненасыщенной зоне за счет адгезии и когезии , и она не будет течь к колодцу или попадать в него. Подобные силы удерживают достаточно воды во влажном полотенце, чтобы оно стало влажным после того, как с него перестали капать.

Определение местонахождения подземных вод

Подземные воды — это просто подземные воды, которые полностью пропитывают поры или трещины в почвах и породах. Водоносные горизонты восполняются за счет фильтрации осадков , которые выпадают на сушу, хотя они также могут быть восполнены людьми искусственно.Существует множество геологических, метеорологических, топографических и человеческих факторов, которые определяют степень и скорость заполнения водоносных горизонтов водой.

Пейзаж предлагает полезные подсказки. Мелкие грунтовые воды чаще встречаются в больших количествах под долинами, чем под холмами, потому что грунтовые воды подчиняются закону гравитации и стекает вниз , как и поверхностные воды. В засушливых регионах наличие «водолюбивых» растений свидетельствует о наличии грунтовых вод на небольшой глубине.Любая область, где вода появляется на поверхности, в источниках, выходах, болотах или озерах, должна иметь некоторое количество грунтовых вод, хотя и не обязательно в большом количестве или пригодного для использования качества.

Камни являются наиболее ценными подсказками для всех консолидированных образований, таких как песчаник, известняк или гранит, а также для рыхлых, рыхлых отложений, таких как гравий или песок. «Водоносный горизонт» — это любой каменный массив, содержащий полезный запас воды. Хороший водоносный горизонт должен быть достаточно пористым, чтобы удерживать воду, и достаточно проницаемым, чтобы обеспечивать непрерывную подпитку воды в колодец.

Гравий, песок, песчаник и известняк являются одними из лучших водоносных горизонтов, но они составляют лишь часть пород земной коры. Большинство горных пород мелкозернистые или иначе «плотные» и хранят или переносят мало воды.

В качестве первого шага в поиске грунтовых вод гидролог готовит геологическую карту, показывающую, где различные породы выходят на поверхность суши. Некоторые из камней могут быть настолько потрескавшимися и сломанными, что могут служить хорошими отверстиями для переноса воды под землю.Однако камни могут быть настолько сложены и перемещены, что их местонахождение под землей трудно проследить.

Затем гидролог собирает информацию о скважинах в этом районе — их местонахождении, глубине до воды, количестве перекачиваемой воды и типах пород, которые они проникают. Поскольку водоискатель не всегда может позволить себе пробурить пробную скважину для получения информации, записи о уже пробуренных скважинах имеют большое значение.

Если в этом районе нет скважин или имеется недостаточно информации о существующих, гидролог может нанять бурильщика скважин на пробуждение некоторых контрольных скважин.На этих скважинах будет проведена откачка или испытание водоносного горизонта. Эти испытания показывают водоносные свойства водоносного горизонта, вскрытого скважиной. По результатам испытаний гидролог может определить количество воды, проходящей через водоносный горизонт, объем воды, который может попасть в скважину, и влияние откачки на уровень воды в других скважинах в этом районе.

При использовании воды людьми качество так же важно, как и количество. Гидролог возьмет пробы воды из различных колодцев и проведет их химический анализ.

Отчет гидролога и геологическая карта покажут, где можно найти воду, ее химический состав и, в общем, сколько воды доступно. Это научный подход, используемый Геологической службой США, государственными ресурсными агентствами и инженерами-консультантами при проведении исследований подземных вод. Информацию о местных условиях грунтовых вод можно найти в офисах Отдела водных ресурсов Геологической службы США во всех 50 штатах.

Вы думаете, что знаете о грунтовых водах?
Пройдите тест «Подземные воды» верно / неверно , который является частью нашего мероприятия Activity Center .

Источники и дополнительная информация:

_{Значок викторины, сделанный mynamepong с сайта www.flaticon. com}

Перед тем, как пробурить скважину

Эти важные шаги включают выбор площадки, бурение и испытание скважины с помощью насоса. Несмотря на то, что следование рекомендациям на этой странице не гарантирует получение всей чистой воды, которая может вам понадобиться или которую вы хотите иметь, это значительно увеличит ваши шансы на получение чистой, надежной и продуктивной скважины, которая сможет удовлетворить ваши потребности.

Расположение

Исследование подземных вод не является случайным (или случайным). Избыточная дождевая вода просачивается в почву и скалы под поверхностью земли, накапливаясь в зонах насыщения, называемых водоносными горизонтами. Колодец — это отверстие, пробуренное в водоносном горизонте, из которого небольшая часть грунтовых вод может быть перекачана на поверхность для использования человеком. Это правда, что любая скважина, проникающая в водоносный горизонт, будет давать воду, но количество воды, добываемой из случайно расположенной скважины, может быть очень небольшим. Такие низкопродуктивные колодцы часто обеспечивают достаточное количество воды для бытовых или фермерских нужд. Если скважина должна обеспечивать поливную воду, обычно требуется более высокопроизводительная скважина.

Научные методы были разработаны для обнаружения скважин, где они будут проникать в зоны трещиноватых пород, погребенных под поверхностью почвы. Скважины, расположенные в зоне трещиноватости породы, будут производить гораздо больше воды, чем скважины, пробуренные в зонах, где порода не имеет трещин. Обнаружение зон трещиноватости породы или, что еще лучше, нахождение пересечения двух зон трещиноватости может быть трудоемкой и дорогостоящей процедурой.Только геологи и инженеры, имеющие подготовку в области интерпретации аэрофотоснимков и гидрогеологии, имеют право определять местонахождение скважин методом отслеживания трещин. Однако, если желательна скважина с высокой производительностью, гонорар консультантов за размещение скважины стоит дополнительных выгод.

В дополнение к рассмотренным выше соображениям размещения, которые относятся к поиску подходящей воды, колодцы должны располагаться на расстоянии не менее 50 футов от канализационных коллекторов и септиков; по крайней мере в 100 футах от пастбищ, участков поглощения канализационных систем, выгребных ям и скотных дворов; и не менее 25 футов от силоса. Также следует избегать участков, где грунтовые воды достигают 10 футов от поверхности почвы.

Бурение

Бурение скважины — это больше, чем просверливание ямы в земле. Готовая скважина будет состоять из ствола скважины, вырезанной в водоносном горизонте, диаметром достаточно большого, чтобы принять обсадную трубу скважины (см. Рис. 1), в которую будет установлен насос. Следовательно, решение о том, какого размера должен быть насос для удовлетворения ваших предполагаемых требований, должно быть принято до начала бурения. Таблица 1 связывает необходимый размер обсадной трубы с размером насоса, необходимого для перекачивания различных количеств воды.Например, 6-дюймовый корпус будет оснащен насосами, которые могут перекачивать до 100 галлонов в минуту (галлонов в минуту). Если вы хотите перекачивать более 100 галлонов в минуту, вам понадобится 8-дюймовая обсадная колонна, которая потребует как минимум 10-дюймовой скважины. Эти решения на самом деле принимает ваш бурильщик, но он должен знать ваши потребности.

Рисунок 1. Компоненты скважины.

Сама скважина может быть пробурена с использованием любого из нескольких типов буровых установок, включая ударные, роторные или различные комбинации. После того, как скважина будет пробурена в водоносный водоносный горизонт или через него, в продуктивной зоне следует установить скважинный экран.Зоны над продуктивным водоносным горизонтом должны быть обсажены, чтобы предотвратить провалы, а кольцевое пространство между стволом скважины и обсадной колонной должно быть заполнено цементным раствором для предотвращения попадания поверхностных загрязнений в скважину.

8137 16

Таблица 1. Диаметр обсадной трубы и ствола скважины для требуемой скорости закачки.

Размер скважины (дюймы)	Размер обсадной колонны (дюймы)	Скорость откачки (галлонов в минуту)
6	4	меньше 20
	от 20 до 100
10	8	от 75 до 175
12	10	от 150 до 400
14	12	350 до 600	350 до 600	от 600 до 1300
24	20	от 1300 до 1800
28	24	от 1800 до 3000

Разработка

Процесс разработки скважины мелких частиц, оставшихся в результате бурения, и вымывания этих мелких частиц из гравия и водоносного горизонта между экраном скважины и первыми несколькими футами водоносного горизонта.

Разработка осуществляется нагнетанием, откачкой или любой другой операцией, которая заставляет воду проходить через зону разработки с высокими скоростями. За разработку скважины отвечает бурильщик. Правильно разработанные колодцы дадут больше воды, чем плохо разработанные колодцы.

После установки скважины остается вопрос: «Сколько воды можно выкачивать из скважины на постоянной основе?» Продолжительная производительность насоса определяется способностью горных пород водоносного горизонта перемещать воду к скважине под действием силы тяжести во время откачки скважины.Чтобы определить длительную откачивающую способность скважины, необходимо провести на ней испытание насоса. Испытание насоса должно быть выполнено подрядчиком по бурению скважины в рамках контракта на бурение скважины. Желание провести испытание насоса должно быть разъяснено бурильщику до начала бурения, поскольку некоторые бурильщики не могут проводить испытания насоса. Обязательно используйте бурильщика, который сможет выполнить работу, включая проверку насоса.

Тестирование насоса

Когда скважина установлена, остается вопрос: «Сколько воды можно перекачивать из скважины на постоянной основе?» Устойчивая производительность насоса зависит от способности водоносного пласта перемещать воду к скважине под действием силы тяжести во время откачки скважины.Чтобы определить длительную откачивающую способность скважины, необходимо провести на ней испытание насоса. Испытание насоса должно быть выполнено подрядчиком в рамках контракта на бурение скважины. Желание провести испытание насоса должно быть ясно указано бурильщику до начала бурения, поскольку некоторые бурильщики не в состоянии провести испытания насоса. Обязательно используйте бурильщика, который сможет выполнить все буровые работы, включая испытание насоса.

Было разработано несколько типов испытаний насосов, но все они предназначены для установления долгосрочной равновесной скорости, с которой вода будет течь к скважине и поступать в нее.Самый простой и понятный тест насоса — это установить насос в скважину после завершения этапа разработки и откачать воду из скважины с постоянной скоростью. Сброшенная вода должна быть слита на некотором расстоянии от колодца, чтобы она не могла рециркулировать обратно в колодец во время проверки насоса. Скорость закачки должна быть достаточно большой, чтобы нагнетать скважину, но не настолько, чтобы откачать скважину всухую. Во время испытания насоса уровень воды в колодце должен измеряться и регистрироваться через регулярные промежутки времени, начиная с момента начала откачки и продолжаясь до остановки откачки.Перекачивание должно продолжаться не менее 24 часов (без перерыва) или до тех пор, пока уровень воды в колодце не останется на той же высоте при трех последовательных получасовых измерениях.

На Рисунке 2 схематически показаны уровни воды в геологической структуре, когда насос забирает воду из скважины. Конус депрессии образуется, когда вода удаляется из ствола скважины насосом, в результате чего уровень воды в скважине падает. Это падение уровня воды в колодце означает, что вода, окружающая колодец, находится на большей высоте, и гравитационная вода в скале начинает течь в ствол колодца. По мере того, как это продолжается, расстояние между исходным уровнем грунтовых вод и уровнем воды в скважине, или депрессия, увеличивается, образуя большой конус депрессии. В какой-то момент депрессия достигает точки равновесия, когда вода поступает в скважину с той же скоростью, что и откачивается из скважины. Это равновесие обычно достигается через 24-48 часов непрерывной откачки при постоянной скорости потока.

Рисунок 2. Гидравлика скважины.

Производительность скважины можно оценить, сначала определив ее удельную мощность.Удельная производительность Sc скважины — это производительность насоса Q в галлонах в минуту во время испытания насоса, деленная на депрессию s (в футах) через 24 часа или в состоянии равновесия. Другими словами, удельная производительность — это расход на фут просадки.

Sc = Q (галлонов в минуту) / с (фут)

Зная глубину колодца и место размещения постоянного насоса, можно принять максимально допустимую глубину воды в колодце на 10 футов выше постоянное расположение всасывания насоса. Разница в высоте между исходным уровнем грунтовых вод и максимально допустимой глубиной до воды составляет максимальную просадку, S _max .Максимальный устойчивый сброс для скважины равен удельной производительности, умноженной на максимальную депрессию.

Q _макс. = Sc (S _макс. )

После завершения теста насоса вы получите представление о том, сколько воды может дать скважина. Теперь вы готовы приступить к проектированию полива.

Абиссинский ну сделай сам. Почему «Игла» заилена или Как отличить хорошо сделанный колодец от фальшивого колодца руками без оборудования

В удаленной части дома почти всегда упоминается о рытье колодца или обычного колодца.

Действительно, песчаные колодцы или колодцы — это самый простой и надежный способ получить воду на участке. Они прочные, функциональные и достаточно удобные. Однако нельзя не учитывать и сложность их установки или обслуживания.

Между тем есть другой путь — бурение абиссинской скважины. Более того, вы можете сделать этот процесс полностью своими руками.

1 Технология абиссинского колодца

Абиссинский колодец был изобретен во время колонизации Африки.Тогда британские войска смогли отбросить туземцев именно благодаря этому чудесному изобретению. Ведь для бурения такой скважины достаточно иметь металлические трубы и сделать примитивный забивной бур.

Все остальное будет работать. А сам процесс осуществляется полностью своими руками и в довольно короткие сроки.

Если принять во внимание отзывы пользователей абиссинских скважин, то создание такого источника занимает от 3 до 10 часов в зависимости от типа грунта, характеристик водоносного горизонта и т. Д.

Абиссинский колодец представляет собой небольшой источник воды, который производит ее в верхних слоях почвы. Чтобы оборудовать абиссинский колодец или, как его в народе называют, колодец, необходимо убедиться, что ваши водоносные горизонты находятся на глубине до 8 метров.

Если они будут глубже, то тоже можно приступить к работе, однако, скорее всего, без специального оборудования не обойтись.

Для работы с подручными средствами. Вам не нужен прямой доступ к воде или что-то в этом роде.В этом особенность абиссинских колодцев. Они очень мобильны и автономны.

Вам просто нужно забить специально собранные трубы в землю на глубину 8-10 метров. Трубы собираются секциями с использованием резьбовых соединений. Самым нижним участком трубы будет специальный участок фильтра с иглой.

Игла — это конусообразный наконечник на трубе. Он очень прочен и предназначен непосредственно для забивания корпуса колодца в землю. Поскольку песок и другие мягкие породы в основном находятся в верхних слоях почвы, проблем с вождением возникнуть не должно.

После иглы идет патрубок фильтра. Это кусок трубы длиной 1-1,5 м, в котором прорезано много отверстий. Как правило, делают по одному отверстию с каждой стороны трубы с шагом 3-4 см.

Труба обернута проволокой и сеткой, образуя специальный фильтр. Фильтр вполне можно сделать самому и буквально за несколько десятков минут.

Принцип работы абиссинской скважины очень прост. Забитый до нужного уровня стояк падает на песчаные водоносные горизонты.Обычно они располагаются на уровне 6-8 метров под землей.

Это означает, что водоносный горизонт будет выходить точно на фильтр. Поскольку песок отлично проводит воду, уже через несколько минут труба начнет им заполняться.

Когда жидкость появится в скважине, работу можно остановить и продолжить. В большинстве случаев после качественной промывки труб остается только подождать сутки, пока вода не очистится самостоятельно и колодец не начнет давать чистую воду.

В это время можно сделать специальным насосом или забетонировать участок вокруг выхода из колодца.Далее остается только прикрепить насосный механизм и использовать это чудо техники в свое удовольствие.

1.1 В чем преимущества абиссинских колодцев?

Как вы уже понимаете, абиссинские скважины имеют много преимуществ перед более традиционными источниками. Перечислить все их очень сложно, но все же стоит отметить основные.

Рассмотрим основные плюсы и минусы таких источников.

Основные преимущества:

• Колодец можно сделать своими руками;
• Работа требует немного времени;
• Отсутствие строгой необходимости в использовании специальных инструментов;
• Практичность;
• Мобильность;
• Возможность работать в любых условиях;
• Хороший дебет;
• Нет проблем с потоком жидкости, заилением и т. Д.
• Простота обслуживания;
• Занимает мало места.

Как видите, не зря эти колодцы так популярны в наших краях. Их очень легко собрать. Можно сделать все инструменты и просверлить отверстие своими руками. Причем на работу уйдет меньше суток.

Если вы вдруг наткнулись на большой булыжник или слой гальки — не беда. Ведь в любой момент иглу можно выдернуть и попытать счастья в другом месте.

По окончании работы абиссинский колодец занимает очень мало места. При этом к нему можно подключить как обычную помпу, так и любую помпу. Тем более, что здесь пригодятся и поверхностные насосы, так как глубина водоносного горизонта редко бывает ниже 8 метров.

Основные недостатки:

Абиссинские скважины имеют намного меньше минусов, но они есть. Однако их недостатками считают те, кто не понимает цели выполняемой работы. Конечно, такой колодец вряд ли справится с водоснабжением большой семьи и их хозяйственными потребностями, но этого от него и не требуется.

Следует понимать, что абиссинский колодец — это скорее вспомогательный элемент системы водоснабжения. Он даст вам достаточно питьевой и хозяйственной воды. Но для полноценного питания крупных объектов не предназначен.

Андрей, 38 лет, Кострома:

Одно время меня очень интересовала эта технология. Мне нужно было сделать водоснабжение дачи и с минимальными затратами. Подкупила возможность выполнить работу своими руками.Я все делал по технике и справился с другом за 11 часов. Результатом полностью доволен.

Валентин, 27 лет, г. Алтай:

У меня на участке две абиссинские скважины. И я забил оба своими руками. Очень полезная вещь, говорю вам. При минимальных трудозатратах дает достойный дебет, качественную воду и даже практически не требует обслуживания. Идеальный выбор для дачного водоснабжения.

Константин, 58 лет, Астрахань:

Пару лет назад заказал у ребят колодец.Послушала отзывы соседей и поняла, что мне это нужно. На моем участке рабочим пришлось попотеть, потому что почва неоднородная. Двойник наткнулся на большой булыжник. Второй раз даже гнули трубу. К счастью, сделать новый своими руками можно буквально за пару десятков минут. Поэтому с работой справились даже до наступления темноты. С тех пор колодец меня ни разу не подводил.

2 Выбор труб для колодца и этапы установки

Перед тем, как приступить непосредственно к работе, необходимо подобрать трубы, которые будут составлять корпус забитой иглы. Следует понимать, что эта игла постоянно остается в отверстии и выполняет функции обсадной колонны. Поэтому он должен быть не только прочным и надежным, но и пригодным для постоянного контакта с жидкостью.

Из современных труб чаще всего используются со старым добрым металлом и полимерами. Металл можно оцинковать, он лучше противостоит коррозии, выдерживает воздействие микроорганизмов. Однако со временем он все равно потеряет свои свойства.

Плюс металл очень прочный и повредить такую ​​трубу крайне сложно.Кончики игл почти всегда делают из металла.

Из полимерных материалов для труб лучше всего подходят армированный толстостенный полипропилен и полиэтилен низкого давления. И тот, и другой материал достаточно прочны, а также обладают отличными антикоррозионными характеристиками.

Что касается конкретных параметров трубы, то в работе используются дюймовые образцы. Толщина стенок металлических изделий может быть любой, но пластиковые трубы используются только толстостенные, толщиной от 5 мм.

Как вы уже поняли, нижний участок трубы будет фильтром. Его обрабатывают дрелью, затем обматывают проволокой. Далее идет мембрана, ситечко или что-то подобное. Затем все это снова плотно обвязываем проволокой.

Сама труба соединяется с помощью резьбовых соединений. Можно использовать и сварку, но это добавляет определенные неудобства. Качество стыков, конечно, будет очень высоким, но вы не будете каждый раз резать трубы, когда что-то пойдет не так.

Теперь рассмотрим непосредственно алгоритм работы, по которому монтируются абиссинские скважины.

2.1 Как пробурить абиссинскую скважину подручным инструментом? (видео)

Абиссинские колодцы были изобретены около двух веков назад и до сих пор популярны. Основное преимущество такого колодца — чистая вода без избытка минералов, не загрязненная сточными водами, спорами и паводком. Давайте разберемся, как это организовать на сайте своими руками.

Концепция и структура абиссинской скважины

Схематическое изображение общего вида и структурных деталей абиссинской скважины

Абиссинская скважина представляет собой так называемую иглу, заглубленную в землю без обсадной колонны. При профессиональном обустройстве колодцев такие колодцы практически не используются из-за сложности их бурения на значительную глубину. Но в случае, когда скважина достигает только первого водоносного горизонта, игольчатая скважина считается оптимальным вариантом из-за ее невысокой стоимости, простоты реализации и эффективности.

Абиссинские скважины иногда также называют трубчатыми или забивными. Все эти термины являются синонимами и обозначают однотипные конструкции.

Абиссинская скважина состоит из следующих конструктивных элементов:

• наконечник — металлический наконечник, изготовленный из закаленной стали;
• фильтр;
• клапан приемный;
• автомагистрали, предназначенные для вывода воды на поверхность.В ствол чаще всего входит несколько труб;
• муфты;
• уплотнители резиновые;
• ручной поршневой насос;
• кольца бетонные.

Принцип работы абиссинской скважины довольно прост. Для получения воды грунт специальной трубой протыкается до уровня расположения первого водоносного горизонта. Диаметр такой трубы — 1 дюйм, и для облегчения вбивания в землю труба снабжена острым наконечником. При установке иглы колодца нет необходимости использовать трубы большего диаметра, показатель 1-1.5 дюймов вполне достаточно.

После заглубления трубы в землю к ней крепится самовсасывающий насос, работающий по принципу вакуума. Если один колодец не дает достаточно воды, рядом создается другой.

Плюсы и минусы игл для колодцев

Иглы для колодцев занимают очень мало места на приусадебном участке

Молотковые колодцы имеют множество положительных характеристик:

1. Такие конструкции просты в установке, не составит труда установить сделать их своими руками.
2. Абиссинские колодцы не занимают много места и могут располагаться даже на небольшом участке.
3. Можно забить или пробурить скважину без использования спецтехники.
4. Колодезный насос можно устанавливать не только на открытом воздухе, но и в помещении, где он будет лучше защищен от негативных погодных факторов.
5. Молотковые скважины изготавливаются достаточно быстро, весь процесс занимает не более суток.
6. Еще одним ее преимуществом является долгий срок службы конструкции.
7. Абиссинский колодец позволяет получать чистую воду, не забитую сточными водами и другими загрязнениями.
8. Вода из скважины подается непрерывно.
9. Неоспоримое преимущество колодца — дешевизна.
10. Еще один плюс в том, что при необходимости колодец можно разобрать и перенести на другое место.

Такая конструкция не лишена недостатков, среди которых можно выделить следующие:

1. Диаметр игольчатого отверстия очень мал, а значит, оснащение его погружным насосом невозможно.
2. Если вода лежит на значительной глубине, ее подъем на поверхность затруднен из-за высокого давления.В таком случае вакуумный насос может не работать.
3. При забивании иглы есть риск неправильно рассчитать глубину водоносного горизонта.
4. Иногда твердый предмет попадает в колодец, который невозможно обойти или проткнуть, например, большой камень или сгусток плотной глины.

Что учитывать при создании скважины

К сожалению, оборудовать абиссинский колодец ни на одном участке невозможно. Причина этого кроется в некоторых ограничениях относительно глубины водоносного горизонта, типа почвы, количества воды и ее качества.Разберемся с этим подробнее:

1. Абиссинская скважина пробурена до первого водоносного горизонта, но ее глубина не должна превышать 8 м . Если вода глубже, поднять ее без мощного насоса будет сложно, а игольное отверстие можно оборудовать только ручным поршневым насосом. Чтобы понять, насколько глубоко залегает водоносный горизонт, возьмите 15-метровую утяжеленную веревку и проверьте несколько колодцев, расположенных по соседству.
2. Не менее важным фактором является состав почвы на участке . Пробурить скважину в мягком и легком песчаном грунте не составит труда, а на тяжелом глинистом грунте потребуется больше усилий. Если земля на участке каменистая и содержит много крупных валунов, вероятно, от создания абиссинского колодца лучше отказаться.
3. При обустройстве колодца для иголок следует также обратить внимание на соответствие воды санитарным нормам . Дело в том, что в верхний водоносный горизонт часто попадают различные загрязнители, источниками которых являются соседние выгребные ямы, поля, насыщенные нитратами и пестицидами, близлежащие заводы и фабрики и т. Д.Наиболее уязвимым становится водоносный горизонт, расположенный на глубине до 15 м. Перед бурением следует проверить качество воды, для этого можно взять пробы жидкости из соседних скважин. Воду нужно сдавать на химический и бактериологический анализы, причем лучше это делать поздней весной, когда почва насыщена максимальным количеством удобрений.
4. Еще один параметр, который следует учитывать, — это добыча из скважины. . Расход — это максимальный объем воды, который может быть получен из скважины за 1 час.При обустройстве абиссинской скважины этот показатель будет зависеть от насыщенности водоносного горизонта. Забивной колодец способен производить от 0,5 до 4 м³ воды в час, и если у кого-то поблизости уже есть абиссинский колодец, лучше узнать, сколько воды можно рассчитать.

Сборник иглы фильтра

Иглу фильтра для забивной скважины можно сделать из металлической или пластмассовой трубы диаметром от 1 до 1,5 дюймов. Выбранная труба разрезается на отдельные фрагменты длиной 1-2 м.Во время засорения колодца трубу постепенно наращивают с помощью резьбовых соединений. Для герметизации стыков используйте льняную паклю, силиконовый герметик, масляную краску или любой другой подходящий материал. Часто для герметизации используются специальные муфты.

Стыки труб должны быть надежно закреплены и изолированы, так как от их герметичности напрямую зависит работоспособность абиссинской скважины.

Для того, чтобы труба лучше проникала в почву, ее конец необходимо снабдить фильтрующей иглой.Такая игла не только поможет трубе легче войти в землю, но и защитит колодец от ила и обеспечит чистоту подаваемой воды. Иглу желательно сделать из того же материала, из которого сделана сама труба.

Рассмотрим подробнее этапы создания иглы металлического фильтра:

1. Возьмите металлическую трубу и проделайте в ней отверстия диаметром от 5 до 8 мм. Отверстия должны быть расположены в шахматном порядке.

   Выберите трубу подходящего диаметра и просверлите в ней отверстия.

2. Припаяйте сетку из нержавеющей стали поверх отверстий, которая будет служить фильтром.

   Прикрепите сетку к перфорации

3. Прикрепите острый наконечник к концу трубы, диаметр которого немного больше диаметра самой трубы. Эта разница в размерах нужна для того, чтобы труба беспрепятственно проходила в почву после наконечника .

   Припаять острый наконечник к концу трубы

Все металлические части желательно паять только чистым оловом без примеси свинца. Свинец отравляет воду и делает ее опасной для здоровья.

Фильтрующая игла для абиссинского колодца из пластиковой трубы изготавливается следующим образом:

1. Приготовьте армированную полипропиленовую трубу диаметром 1-1.5 дюймов.
2. Вставьте сетку внутрь трубы, которая будет действовать как фильтр. Чтобы сетка оставалась надежной, закрепите ее сплавлением.
3. Сделайте перфорацию на трубе, выпилив пазы ножовкой по металлу.

Создать иглу фильтра своими руками несложно, тем более что все необходимые материалы и инструменты продаются в строительных магазинах. Но если вы хотите упростить себе задачу, купите готовый комплект для абиссинского колодца.

Well Technology

Абиссинская скважина оборудована двумя способами: забивкой или бурением скважины.Для реализации первого способа используется так называемая водительница, при этом в трубу периодически заливается вода. В тот момент, когда вода резко уходит в землю, прокапывают трубу еще 50 см, а затем монтируют насос. Забавный способ — это хорошо, когда вы создаете колодец самостоятельно, но этот способ не лишен недостатков. Во-первых, если на пути трубы попадет валун, игла может полностью испортиться. Во-вторых, при забивании скважины можно пропустить водоносный горизонт.

Второй способ, предполагающий бурение скважины, требует помощи мастеров и использования специальной техники, но при реализации этого метода вы гарантированно найдете воду в скважине.

Забить колодец-иголку можно несколькими способами:

1. С помощью выдвижной бабки и подбабки — специальной детали, которая плотно закрывает трубу и не скользит вниз. В процессе засорения иглы рабочий поднимает переднюю бабку и с силой опускает ее на подциллу. Деталь постепенно продвигается вверх по трубе и обрабатывается таким же образом, пока не будет обнаружен водоносный горизонт.
2. Второй способ создания абиссинской скважины — перекрытие торцом пробкой.В этом случае удар приходится на верхнюю часть трубы, на конце устанавливается заглушка, чтобы уберечь резьбу от повреждений. Этот способ хорош тем, что позволяет использовать максимальную силу удара.
3. Можно забить колодец штангой. В этом случае нет опасности изгиба трубы, а сам процесс проще и быстрее . Стержень молота может быть выполнен из шестигранника или круглого стержня. Отдельные части стержней скручены между собой при помощи резьбового соединения.Чтобы после завершения работ стержень можно было вынуть из земли, длина его должна быть больше глубины водоносного горизонта.

Забивание абиссинской скважины своими руками: порядок работы

1. Перед тем, как начать процесс, определите глубину залегания водоносного горизонта. Для этого пройдите по соседним дворам и посмотрите, на каком уровне вода в соседних колодцах. Если поблизости нет колодцев, на свободном участке земли можно сделать так называемую разведочную скважину.

   Перед бурением скважины определите глубину водоносного горизонта.

2. В выбранном месте выкопайте яму глубиной около 1 м. Если колодец находится в подвале дома, яму копать нельзя. Затем садовым буром снимите с колодца верхний слой почвы.

   Выкопайте яму глубиной до 1 м перед бурением скважины

3. Вбейте трубу в землю одним из выбранных методов или используйте дрель. Постепенно наращивайте основную трубу дополнительными сегментами для достижения желаемой глубины засорения.

   Самый простой способ создать скважину — использовать ручную дрель.

4. Как только колодец достигнет водоносного горизонта, пропустите через него воду под высоким давлением, чтобы смыть фильтр с земли. После этого установите в колодец поршневой насос и удалите всю мутную воду.

   Абиссинский колодец необходимо промыть до тех пор, пока вода не станет прозрачной.

5. Чтобы предотвратить попадание стоков, осадков и других загрязняющих веществ в колодец, заделайте пространство вокруг него цементным раствором. При необходимости также можно подключить абиссинский колодец к водопроводу дома.

   Бетон или камень вокруг игольного отверстия

Для создания колодца-иглы можно использовать самодельную дрель ручной работы, работать с ней будет проще и быстрее, чем забить колодец стержнем или бабкой. Ширина сверла должна быть такой же, как диаметр будущей скважины. В процессе работы сверло постепенно наращивают дополнительными штангами, соединяя их между собой муфтами. К верхнему концу штанги прикрепляется хомут и начинается бурение.

По мере того, как вы углубляетесь в почву, сеялку периодически поднимают, чтобы очистить ее от скопившейся породы. Если абиссинская скважина имеет значительную глубину, используется лебедка для извлечения бурового снаряда.

Видео: создание абиссинского колодца своими руками:

Создать абиссинский колодец своими руками несложно, да и сам процесс не займет много времени. Вы можете пробурить или забить скважину в своем районе всего за один день, но после этого вы всегда будете использовать чистую воду.

Дешевле и с наименьшими трудозатратами можно получить воду для хозяйственных нужд в количестве, достаточном для снабжения дачи или небольшого частного дома, если своими руками оборудовать абиссинский колодец.Устройство такого гидротехнического сооружения имеет свои особенности, которые следует учитывать при определении допустимости устройства скважины и по возможности переходить непосредственно к работам.

Как сделать колодец для иглы

Наиболее подходящий тип грунта для устройства таких колодцев — песчаный или песчано-гравийный грунт, обычно расположенный ниже слоя глины, который может иметь значительную мощность. Если почва в том месте, куда нужно забивать «иголку», содержит крупные валуны, то перед началом работ, которые не только не дадут желаемого эффекта, но и повлекут за собой потерю времени, сил и денег, следует отказаться от этой идеи.

Слои земли при бурении до первого водоносного горизонта

Начало проходки

Если строение слоев литосферы позволяет сделать колодец-иглу своими руками ударным методом, не прибегая к бурению, то потребуется выполнить следующую последовательность действий:

1. Рыхлый грунт переместить на суглинок.
2. Если колодец будет использоваться круглый год, необходимо будет сделать кессон, который должен быть заглублен ниже точки замерзания грунта, чтобы избежать образования льда в трубах.Если «иголка» будет использоваться сезонно или размещена в подвале дома, этот пункт можно пропустить.
3. Сверление следует начинать ломом или спиральным сверлом, диаметр которого на 5-10 мм меньше подготовленных толстостенных газовых труб. Это позволит проделать яму в земле глубиной 1-1,5 м, чтобы первая секция легко входила на половину ее длины и была жестко закреплена. Особое внимание следует обратить на вертикальность первоначального прохода, так как именно она будет задавать направление движения водовода и определять качество сделанной ею абиссинской скважины.

Особенности конструкции «иглы» и фильтрующего элемента

Первый забившийся отрезок водопровода — та самая «игла», благодаря которой колодец получил свое название.

Готовая «иголка». От заготовки с отверстиями до обмотки фильтрующего элемента.

К его устройству предъявляются следующие требования:

• ресница должна иметь стальной наконечник из твердого материала, прикрепленный резьбой или сваркой;
• основание конуса, прикрепленного к трубе, должно быть больше внешнего размера трубы на толщину фильтра + 10 мм, чтобы гарантировать его целостность;

На расстоянии 2 см от наконечника делается перфорация, которую можно получить двумя способами:

• сверление отверстий в шахматном порядке диаметром 8-12 мм на высоту 2-3 см с шагом около 50 мм;
• проделать в корпусе трубы сквозные пазы на одинаковую высоту с шагом 1 см по окружности.

Для повышения степени очистки воды от твердых включений, размер которых в противном случае принимается равным удвоенному поперечному сечению перфорации, необходимо изготовить фильтрующий элемент.

Фильтр может быть фиксированной сеткой из нержавеющей стали с ячейкой 2 мм (меньшее поперечное сечение может быстро заилиться) и / или намотанной проволокой с антикоррозионным покрытием или конструкцией с соответствующим шагом витков;

Фильтрующий элемент скреплен проволочными скрутками или пайкой оловянным припоем, не содержащим свинца, способного отравлять воду.

Сетка или проволока на «игольчатом» фильтре задерживает песок, и уже очищенная вода поступает в трубу.

Идем дальше

Кроме того, «игла» должна быть заглублена в песчаный слой водоносного горизонта из-за нарастания плети новыми сегментами и засорения металлической конструкции в почве. Ударное воздействие можно осуществить с помощью кувалды или «бабки».

Устройство «бабушка» для углубления абиссинской скважины

Для использования последней необходимо выполнить следующие действия:

1. Продев через центральное отверстие выступающий конец водовода, установите «переднюю бабку» на землю.Который подчиняется следующим требованиям: масса должна быть не менее 30 кг; центральное отверстие превышает внешний размер муфты на 5-10 мм; по бокам люверсы или отверстия под рым-болты для крепления тросов, расположенные сверху и в центре нервюр.
2. соедините трубопровод со следующей секцией, используя стальную резьбовую муфту. К которым предъявляются особые требования: толщина стенки не должна быть меньше, чем у соединяемых ресниц; длина отрезанной части в три раза больше диаметра трубы; на концах выполнены цилиндрические пазы, которые необходимо сделать для плотного входа участка лючка без резьбы на глубину не менее 5 мм, а значит их калибр должен соответствовать внешнему размеру труб.
3. каждая из секций ввинчивается в муфту с пеньковым уплотнением поверхностей на глубину не менее 1,5 сечения;
4. в верхней части установленной плети закрепляется узел с двумя блоками для подъема / опускания «бабки», через которые веревки крепятся к проушинам или рым-болтам ударного инструмента. Если высота слишком большая, то следует закрепить агрегат до соединения секций между собой;
5. «Бабушка» полностью поднимается вверх и фиксируется в этом положении;
6. на расстоянии 1 — 1.В 5 м от поверхности земли, но не менее 0,2 м от стяжки крепится «постамент», представляющий собой массивную цилиндрическую деталь с выступами и разрезной металлической вставкой, твердость которой больше, чем у материал трубы.

Когда все готово, «бабушка» отпускается и опускается на «постамент», который за счет конических вставок закрепляется еще больше, а водопровод погружается в землю.

После определенного количества подъемов и падений ударного инструмента, в зависимости от характера почвы, водовод забивается до уровня, на котором работать «бабушкой» становится неудобно.После этого следует удалить установленные элементы ударной пары и повторить операцию с наращиванием плети новыми сегментами до достижения необходимой отметки.

Глубину первого водоносного горизонта можно определить по периодическому заполнению водовода, если вода не уходит, значит слой глины не прошел, а при выходе «игла» должна забиться еще на 1 метр. После этого можно устанавливать насос и начинать откачку.

Пластиковая труба вместо водопровода

Появление новых материалов и комплектующих для монтажа водопроводных труб привело к желанию мастеров достроить колодец для подъема воды с глубины, используя пластиковые трубы, которые, в отличие от металлических, не подвержены коррозии и не подвержены коррозии. источник оксида железа, увеличивающего жесткость.Однако свойства пластика не позволяют вбивать его в грунт без потери формы и герметичности, что требует бурения для оборудования подобных абиссинских скважин.

Так как абиссинская скважина — это скважина с закупоренным дном, из-за которой вода поступает не в результате притока, а через перфорированную стенку, перед тем, как вставить пластиковые трубы в отверстие, полученное в результате винтового или спирально-винтового бурения, необходимо выполнить проникновение на полную глубину. После этого засоряется колонна, состоящая из пластиковых труб, начиная с концевой части, имеющей перфорированную поверхность с фильтром и глухое дно. Пробка предпочтительно имеет коническую форму для облегчения проникновения.

Разнообразие имеющихся на рынке сантехнических коммуникаций позволяет выбрать один из следующих вариантов пластиковых труб в качестве материала для самостоятельного изготовления абиссинского колодца:

1. Метапол диаметром 1 дюйм и более, опускаемый без разрывов в разрезе в отверстие, полученное сверлением спиральным сверлом.
2. ПВХ трубы диаметром не менее 1 дюйма, опущенные на одну секцию, которые свариваются для получения нужной длины.
3. Труба канализационная пластиковая, диаметром от 57 мм, опускается в колодец и масштабируется через стандартные штуцеры с резиновыми уплотнениями.

Игла обсадная

Если при бурении котлована под абиссинскую скважину выяснилось, что грунт слишком рыхлый и не может сохранять форму без параллельного укрепления стен тоннеля, не стоит расстраиваться и вместо того, чтобы сделать абиссинский колодец самостоятельно с водовод из пластиковых труб, используйте его как кожух. В этом случае бурение следует производить эксцентриковым инструментом, например, буровой ложкой, которая как раз предназначена для песчаного грунта, а стены укрепляют параллельно, по мере опускания штанги с газовых труб.

Конструкция трубы, передающая вращение от муфты к буровому инструменту, в этом случае в дальнейшем будет использоваться как абиссинская скважина своими руками, поэтому требования предъявляются аналогично тем, что были указаны при описании оборудования колонны — «иглы» ».

После бурения котлована на полную глубину и укрепления стенок штангу постепенно вынимают из скважины и разбирают на отдельные секции. Буровой инструмент заменен концевой частью с заглушенным концом и перфорированной стенкой, снабженной фильтрующим элементом.

Начиная с концевого звена, секции собирают, соединяя резьбовые соединения паклей, и постепенно опускают в яму до дна. Полости между водоводом и кожухом полностью или частично покрыты мелкой каменной крошкой для дополнительной фильтрации.

Игольное отверстие (абиссинский колодец) стало очень популярным в последние годы. Его строительство дешевле, чем рыть колодец. Подъем воды из игольчатого колодца осуществляется поверхностными электронасосами или специальными ручными «креслами-качалками». Поэтому многие владельцы дачных участков считают колодец иглу или колодец Абиссинский хорошим решением для автономного водоснабжения. В этой статье мы хотим проанализировать вопрос надежности игольчатого колодца с точки зрения долговечности и ремонтопригодности.

Что следует понимать под долговечностью абиссинского колодца?
Прежде всего, рассматривая вопрос долголетия, мы говорим о том, сколько игла может дать воду на даче. Чтобы ответить на этот вопрос, нужно понять, как появляется вода на глубинах до 8 метров, на которых размещены абиссинские колодцы.

Что следует понимать под ремонтопригодностью игольчатого колодца?
Отверстие иглы состоит из двух основных элементов. В первую очередь, это сам колодец, в который устанавливается труба с фильтрующим участком. Во-вторых, это устройство, с помощью которого вода поднимается на поверхность. Таким образом, ремонтопригодность игольчатого колодца следует понимать как ремонтопригодность обоих этих компонентов.

Игла с отверстием — аспекты долговечности
Источники воды, к которым можно получить доступ через углубление для иглы, могут быть разных типов.

Во-первых, на глубине до 8 метров могут быть запасы надземной воды. Половодье — это вода, выпавшая под землю с поверхности (дождь, талый снег) и задерживающаяся на местных «глиняных линзах».В случае наложения иглы на «кончик» ее долговечность зависит от двух факторов:

• Запасы воды на линзе;
• Динамика пополнения воды.

Сделать прогноз по каждому из этих факторов практически невозможно. Объектив может быть локальным (на уровне 1-2 земельных участков), а может занимать большую площадь. Прогноз количества осадков даже в «Гидрометцентре» не всегда совпадает с реальностью.Практика последних 10-15 лет показывает, что количество осадков имеет тенденцию к уменьшению. Во Владимирской области эта тенденция приводит к тому, что на некоторых участках происходит пересыхание колодцев и других источников водоснабжения, доставляемых на небольшие глубины.

Второй тип воды, который может находиться на глубине до 8 метров, — это подземные воды. При использовании этого типа воды с использованием игольчатого колодца долговечность колодца становится более предсказуемой. Уровень грунтовых вод на определенном участке остается стабильным в течение 10 лет.Правда, фактор «добрососедства» надо учитывать. Дело в том, что если кто-то из соседей решит провести на своем участке дренажные работы, он может отвести грунтовые воды дренажным колодцем на более глубокий ярус. В этом случае игла лунки перестанет работать.

О ремонтопригодности игольчатого колодца
С точки зрения ремонтопригодности колодца иглы удобны в своей насосной части. Поскольку насос для игольчатого колодца расположен на поверхности, к нему легко получить доступ для осмотра и ремонта.

Но в том случае, если проблемы возникли в самой скважине, то с ремонтом возникают определенные трудности. В случае образования иловых отложений в колодце, очистить его доступными средствами проблематично. В случае разрушения фильтра у колодца отремонтировать его практически невозможно.

Что мы подразумеваем под колодцем с иглой
Колодец с иглой — это автономный источник водоснабжения, в котором грунтовые воды добываются с помощью поверхностных самовсасывающих устройств.В качестве самовсасывающих устройств могут использоваться как самовсасывающие насосы, так и ручные устройства.

Сделав своими руками абиссинский колодец, появится возможность извлекать воду из ближайшего к поверхности слоя песка — песка. Вода, проходящая через пористую структуру, в большинстве случаев имеет достаточно высокое качество (этот параметр необходимо проверять в лаборатории), поэтому нет необходимости сверлить глубже и, соответственно, платить больше.

Перед бурением можно поинтересоваться качеством воды у соседей, а после обустройства колодца в лаборатории определяют ее пригодность для питья и приготовления пищи. При этом абиссинский колодец (игла-колодец) имеет конструктивные отличия и определенные преимущества по сравнению с классическим колодцем, который в соответствии с его глубиной (до слоя песка) называется колодцем с песком.

Чтобы определить, что вам больше подходит, абиссинский колодец или колодец на песке, обратите внимание на следующее:

• Одним из основных отличий следует считать размер скважины . Диаметр обсадной колонны абиссинской скважины намного меньше — чаще всего 1 дюйм.Из-за этого ее еще называют колодезной иглой.
• Другой и принцип откачки воды — жидкость попадает в «иглу» по принципу всасывания и часто находится под давлением. При этом вода поступает в колодец большого диаметра по принципу прихода.

Основные технические характеристики Абиссинской скважины:

• Глубина скважины обычно не более 8-10 метров, хотя в отдельных случаях она может достигать 12-20 метров.Но если уровень воды в нем ниже 8-9 метров возникнут проблемы с подачей воды поверхностным насосом,
• производительность — 0,5-3 м3 / час.

Устройство игольчатого колодца достаточно простое. Обсадная труба для удобства погружения состоит из сегментов, соединенных муфтами. Погружной конец снабжен конусом с прорезью для забора воды и фильтром в верхней его части.

Параметры компонентов скважины:

• Диаметр трубы для абиссинской скважины — от 2.От 5 до 7,5 см,
• длина каждого сегмента около 2 м,
• длина конического наконечника 20-30 см,
• диаметр конуса выбран на 1-1,5 см больше соответствующего параметра кожуха .

Насос для абиссинского колодца может быть внешним электрическим, а в некоторых случаях (при периодическом использовании, например, только для полива небольшого сада) применяется более дешевый ручной насос.

Преимущества и недостатки игольницы

Абиссинские скважины имеют ряд преимуществ, которые стали причиной их широкого распространения.

• При меньшем диаметре абиссинский колодец, сделанный своими руками, не уступает своим собратьям большего размера.
• Источник оборудован поверхностными насосами (удобнее для осмотра и ремонта, чем погружные модели).
• Собственный абиссинский колодец, благодаря своим особенностям, может стать практичным и удобным вариантом там, где использование обычного колодца нецелесообразно или даже невозможно.
• При небольшой толщине песчаного водоносного горизонта «поймать» его тонкой обсадной колонной проще (в некоторых случаях игольное отверстие своими руками — единственный вариант).
• Устройство абиссинского колодца не требует много места, поэтому часто его делают прямо в доме, в подвале.
• Погружение обсадной трубы абиссинской скважины с большой толщиной водоносного горизонта является произвольным, тогда как классическую скважину требуется заполнить до водонепроницаемости — глинистого слоя, расположенного после песка. Это исключает возможность забора воды из нижней части песчаного слоя, которая часто содержит большое количество примесей, в том числе растворенное железо. Таким образом, минеральный состав воды в абиссинской скважине, построенной по всем правилам, обычно лучше, чем в скважине большого диаметра.
• Игольчатый колодец, построенный и оборудованный собственными руками, меньше заилен, в том числе благодаря наличию давления и интенсивному течению воды. Кроме того, легче чистить кожух «иглы».

Для любого владельца дома или дачи важна невысокая стоимость абиссинского колодца и возможность пробурить и оборудовать «иглу» за один день.

Подробнее о том, какие виды встречаются, вы узнаете, прочитав нашу отдельную статью. Глубина, с которой он может поднимать воду, зависит от типа насоса.

Что такое артезианская скважина и особенности ее устройства описаны в материале.

Основным недостатком абиссинского колодца следует считать возможность попадания загрязняющих веществ в воду с поверхности из-за небольшой глубины забора. Из-за этого следует тщательно выбирать место для установки колодца-иглы, обеспечивая максимальное удаление со свалок, уборных, выгребных ям и септиков, дренажных канав, душевых, в которых вода уходит прямо в почву под будкой и т. Д.).

К сожалению, абиссинский колодец нельзя строить на каком-либо грунте, так как твердые скальные слои будет трудно проходить, а водоносные горизонты на суглинке, а не на песчаном слое, не будут давать воду такой конструкции.

Способы самостоятельного создания абиссинской скважины

Услуги специализированных компаний по бурению на воду и даже по аренде спецтехники довольно дороги. При этом есть несколько способов сделать абиссинский колодец своими руками.

Бурение

Этот метод часто используется для перемещения почвы к зыбучим пескам, так они называют водонасыщенный слой песка, который из-за своей рыхлости может рассыпаться сразу после того, как сеялка переместится в него. Чтобы этого избежать, бурение совмещают с погружной обсадной колонной.

Сверла для производства игл Abassin можно сварить в домашней мастерской. Оптимально использовать две модификации:

• рамное сверло U-образной конструкции, используемое для проходки плотного слоя глины,
• — рамная буровая установка с цилиндром, которая устанавливается внутри рамы и служит для сбора и последующего удаления почвы из канала.

Ширина любого типа сверла должна соответствовать диаметру обсадной трубы.

Технология бурения достаточно проста — проход слоев грунта осуществляется последовательно, с постепенным наращиванием рабочей части штангами. На этапе бурения дрелью с цилиндром лучше использовать лебедку (купленную или собранную самостоятельно из стартера и троса, снабженную ограничительными шайбами ​​и установленную на стойке). Такое устройство позволит легко удалить из канала скопившуюся в цилиндре бур, штанги и грунт, которые в сумме придают значительный вес.

Бабушка молотит

конуса представляет собой конусообразный элемент, установленный на штанге с упорной шайбой. Простая конструкция позволяет добиться максимальной эффективности.

Бабушка, скользящая по штанге, упав после подъема, дает энергию трамбовке, так что штанга входит в землю. Во избежание повреждений обрезок конуса должен быть сделан из более прочного материала, чем передняя бабка. Упорная шайба предотвращает отрыв конуса от планки даже при очень сильных ударах. Напротив, в это время он «садится» еще крепче.

Забивание заглушкой

Для реализации этого метода используется передняя бабка, а не скользящая штанга. Для защиты резьбы стержня в верхней части установлена ​​заглушка. Рекомендуется использовать переднюю бабку от 30 кг и более.

Штанга

Снаряжение для привода штанги — шестигранные стержни, диаметр которых позволяет размещать их в колонне. Каждый из них снабжен резьбой для увеличения длины (внутренней с одной стороны и внешней с другой).Для надежности крепления длина резьбовых участков должна быть не менее 2 см. Процесс забивания обсадной колонны, погруженной в пробуренную скважину, заключается в забрасывании штанги в полость для штанги.

Необходимое оборудование

Для самостоятельного строительства абиссинского колодца требуются инструменты и материалы, которые в большинстве случаев доступны большинству домашних мастеров. Недостающее легко достать.

Электрооборудование для Абиссинской скважины:

• сварочный аппарат,
• болгарский,
• дрель.

Ручной инструмент:

• газовые ключи
• кувалда,
• молоток.

Материалы:

• обсадная труба секциями 1-2 метра,
• муфты стальные для их соединения,
• проволока диаметром 0,2-0,3 мм и нержавеющая сетка галунного плетения для изготовления фильтра,
• Лента ФУМ или другой материал для герметизации резьбовых соединений.

Скважинное оборудование:

• клапан обратный
• ручной или электрический насос.

Может пригодиться:

• диски для штанг до 40 кг как альтернатива передней бабке от засорения,
• автомобильные зажимы
• гайки и болты
Шайба упорная
• (при использовании трамбовки).

Изготовление наконечника фильтра

Фильтр для абиссинской скважины своими руками делается довольно просто. Перфорируют кусок трубы (примерно 80 см) с коническим наконечником — делают тонкие надрезы или просверливают круглые отверстия. После этого на перфорированный участок наматывается проволока и изготавливается сетка галунного плетения из нержавеющего материала.Последний фиксируется хомутами или припаивается с помощью специального нетоксичного оловянного припоя.

Последовательность работ

В целом устройство скважин абиссинского типа производится в следующей последовательности:

1. Вырывается яма.
2. Колодец забит.
3. Необходимая глубина определяется по звуку (в глинистых грунтах ход бесшумный, в крупном песке слышен треск, в мелком шорохе).
4. После появления звука производится контрольная проверка — в трубу наливается вода, если быстро уходит, то глубина оптимальная, если медленно, то трубу нужно погружать еще на 0.5 метров.
5. В колодце устанавливается ручной или электрический насос.
6. Колодец откачивают до появления чистой воды (если характеристики электронасоса не позволяют использовать его для грязной воды, откачка выполняется ручным или дренажным агрегатом).

Все работы легко выполняются при подработке, поэтому, приступив к созданию колодца утром, вечером можно наслаждаться чистой и вкусной водой.

О том, что происходит, о видах и материалах изготовления, есть информация на нашем сайте.

О технологии бурения скважин другого типа, на песок, можно. Необходимое оборудование и последовательность работы.

Видео

Как сделать абиссинский колодец своими руками — видео, демонстрирующее процесс создания колодца-иглы.

Бурение скважин на воду: водоснабжение под ключ

Бурение скважин на воду под ключ + видео

Для того, чтобы на участке рядом с усадьбой был источник питьевой воды, требуется выкопать колодец или даже пробурить скважину на воду под ключ.Последний вариант предпочтительнее, но требует много усилий и много свободного времени. Профессиональное устройство водоснабжения колодца стоит дорого, к тому же требует привлечения бригады специалистов.

Типы колодцев на воду

Основными видами колодцев являются колодцы на воду, и для других целей они не используются. Вариант, подходящий для участка, можете определить самостоятельно.

Выбор будет зависеть от наличия технического освещения, финансовых возможностей и определенных навыков.

Существуют такие типы колодцев:

1. Абиссинский — этот вариант следует использовать при наличии родника, и такой колодец является колодцем узкого типа длиной 8-10 метров. В нем постоянно содержится чистая вода, а потому загрязнения с поверхности в него не попадут.
2. Фильтр колодец на песке — его делают глубиной 15-30 метров, и для этого можно использовать один из перечисленных способов — винтовой, стержневой и ударный трос. Источник должен быть оснащен трубой соответствующей длины и диаметром от 10 до 18 см с сетчатым фильтром на утопленном конце.

   Он обязательно должен быть из нержавеющей стали, а колодец может обеспечить водой на нужды дачных построек 5 лет при сезонной эксплуатации, или 15 лет при регулярной эксплуатации.

3. Артезианская скважина без фильтрующего устройства — ее нужно пробурить до глубины 100 метров, и в этом случае вода будет идеально чистой, есть вероятность, что она будет минерализована. Это может быть как неприемлемо, так и приятно. Избыточное содержание минералов делает воду непригодной для хозяйственно-питьевых нужд.Есть много его разновидностей, например, термометрический колодец, предназначенный для измерения температуры земли.

   Для этого монтируется гирлянда датчиков температуры, но на приусадебных участках такие варианты не используются.

Рассмотрим подробнее особенности процесса

Бурение скважины — что это

Процесс заключается в создании узкой вертикальной ствола необходимой длины, которая должна доходить до глубины воды, и бурении скважины требует укрепления его стен обсадными трубами.Насосное оборудование используется для принудительной перекачки воды в резервуары хранения и распределения.

Стоимость и потенциал экономии

Источник водоснабжения для частного дома должен быть экономичным, но полная стоимость его обустройства может быть чрезвычайно высокой. Вы можете сократить расходы, выполнив подготовительную работу самостоятельно.

Экономия на:

• Подготовительный этап площадки, планировка площадки под бурение и размещение оборудования.
• Траншея для труб бытового водоснабжения.
• Устройство отстойника для промывки (буровая бригада делает это своими руками, требуется согласование заранее).

Бурение скважин на воду (т.е.

водоснабжения под ключ) своими руками помогает снизить затраты. Но, несмотря на это, выполнять такие действия не требуется. Например, вырыть котлован и установить в нем кессон перед бурением скважины на участке. Устройство источника водоснабжения по технологии выполняется на поверхности, поэтому только после буровых работ выкапывают котлован и устанавливают кессон.Сложный процесс бурения скважин на воду — основная услуга специальных компаний.

Они также представляют собой оборудование источника автономной системы водоснабжения, а также обеспечивают гарантийные обязательства. Услуги под ключ выгодны с точки зрения отсутствия дополнительных затрат, экономии времени и рисков необходимости внепланового ремонта.

Преимущества

Скважины обладают множеством неоспоримых преимуществ. Благодаря им колодцы предпочтительнее колодцев.По этой причине они становятся все более востребованными среди владельцев частной недвижимости, не имеющих возможности производить централизованное водоснабжение.

Колодцы для воды имеют определенные плюсы и минусы, среди первых:

1. Качественный питьевой тип — родниковая вода, которая берется из глубины, полезна для здоровья человека.
2. Срок эксплуатации — источники скважин пробурены на большую глубину, а запасов воды намного больше, чем в поверхностных грунтах глинистого типа.Это определит долгий срок службы, который лучше, чем у колодцев.
3. Отходы на очистку — вода из колодца не смешивается с талой водой грунта. Он будет эффективно очищен естественным способом, то есть благодаря естественной фильтрации.

Перейдем к алгоритму сверления.

Этапы бурения скважин

Поэтапные работы по бурению необходимы для качественного обустройства источника водоснабжения. При этом учитывается множество факторов.Это и глубина колодца для чистой воды, и подготовка площадки и объекта, демонтаж буровой установки и оборудования.

Специальные компании выполняют работы в несколько этапов:

1. Оформление договора, и в нем будут прописаны все рабочие моменты.
2. Подготовительный этап площадки под установку оборудования.
3. Поставка и установка спецтехники и оборудования на буровой.
4. Изготовление скважин и их обсадных труб.
5. Устройство источника воды (зависит от его типа — сезонное использование, устройство кессона, установка оборудования в помещении здания).
6. Испытание скважины на приток воды из водоносного горизонта, перекачка ее в начало источника чистой воды и отработка работы на разных режимах водозабора.
7. Сдача объекта заказчику в готовом виде — рабочая демонстрация источника водоснабжения, оценка его производительности, качества воды, подписание акта о выполнении работ.Речь также идет о демонтаже буровых установок, оборудования и оборудования.

Поговорим о технологиях, которых всего 5 штук.

Technology

Видео о бурении водозаборной скважины под ключ поможет вам в работе, но перед тем, как делать скважину, нужно познакомиться с лучшими проверенными методами. У каждого из них есть свои особенности, достоинства и недостатки.

Это роторные, винтовые, стержневые и ударно-канатные.Их отличия заключаются в способах разрушения горных пород. На практике конструкция скважины будет прочной и прочной только при соблюдении методов ее бурения, строительства, такелажа и извлечения грунта. При выборе метода требуется учитывать факт необходимости использования всевозможного оборудования. Это повлияет на стоимость работ, а также на качество конструкции источника воды.

Шнековое бурение

Этот вид сверления является наиболее доступным.Чтобы пробить дырку, я использую сверло с заточенными лезвиями для резки. Их ставят под углом к ​​оси, а механизм ввинчивают в землю. После этого нужно удалить и очистить от почвы, скопившейся между лопастями. Буровая штанга удлиняется с помощью дополнительных звеньев для бурения на больших глубинах.

Шнековый тип бурения считается одним из самых производительных, его можно производить вручную, используя самодельные буры. Изготовление осуществляется на базе треноги с закрепленной бурильной колонной на тросе через вертлюг.В конструкции также необходимо предусмотреть подъемный механизм.

Специальные предприятия используют буровые установки, которые будут работать по принципу шнекового бурения. Заказывая услуги, нужно рассчитывать на то, что колодцы на даче получатся более прочными и качественными.

К недостаткам технологии относится сложность бурения твердых пород, плотных пластов глины и пластов камней. Также могут возникнуть затруднения, связанные с падением на слой «воды» или зыбучих песков.В этом случае неглубокие колодцы всегда будут заполнены грязной водой, и проблема решается за счет постоянной обсадной колонны параллельного типа по мере углубления в толщу почвы.

Колонковое бурение

Технология аналогична шнековой, отличие заключается в использовании полого цилиндрического сверла. Снизу припои, они сделаны из высокопрочных материалов.

это позволяет справляться с грунтом высокой плотности.Водяной колодец будет более качественным и прослужит дольше в эксплуатации. Внутри цилиндрической полости будет скапливаться ил от грунтовки, его необходимо постоянно удалять из нее, выводя сверло на поверхность. Преимущество технологии — возможность изготавливать мины с точными диаметральными размерами. Сделать такую ​​работу своими руками сложно, ведь требуется специальное оборудование.

Роторная гидросистема

Данная технология заключается в непрерывной подаче бурового раствора на ограждение шахты под высоким давлением.Его головка требуется для смыва почвенных отходов на поверхности, а в некоторых случаях она приводит во вращение сеялку. Эта технология дает возможность бурить скважины на любую глубину. Гидравлические поворотные устройства используются для промышленных и геологоразведочных работ. Обычно используется для бурения артезианской скважины под ключ.

Для процесса бурения используются небольшие установки с гидравлическим ротором, а также с прямой промывкой. Они могут пробить скважину на небольшую глубину.

Обратите внимание, что недостатком является невозможность контролировать поступление в песчаные водоносные горизонты. Они неоднородны по глубине и мощности, поэтому этот метод бурения используется в основном геологами при предварительной разведке.

Ударный трос

Технология заключается в подъеме и опускании бурового снаряда.

В его роли используется цилиндр полого типа с заостренными нижними краями. Когда цилиндрический стержень опускается в быстром темпе с высоты, в него забивается почва и уплотняется внутри полости.Его нужно поднимать и очищать от спрессованного шлама, а главное преимущество технологии — возможность выполнять работы практически на всех типах грунта, а конструкция колодца будет прочной и качественной. Вал имеет прочные гладкие стенки. При глубоком бурении удлинение стержня не требуется.

Конструкция достаточно надежна, удобна в использовании и может быть изготовлена ​​своими руками. однако большинство экспертов указывают на недостаток трудоемкости бурения. Требует применения установок с электроприводом.Чтобы контролировать структуру проходимого слоя, необходимо заменить бур на желонку.

Он будет черпать сжиженную землю.

Такой орудие снабжено системой клапанов и требуется в тех случаях, когда жидкий раствор не будет фиксироваться в полости цилиндрической сеялки, а желонки используются для проходки зыбучих песков и рыхлого грунта. Эта технология позволяет вести бурение на больших глубинах, чтобы достичь песчаных глубоких водоносных горизонтов.

Бурение абиссинской скважиной

Этот метод отличается от предыдущих и заключается в использовании обсадной колонны в качестве буровой установки.Он оснащен фильтром и острым наконечником, вбитым в землю до водоносного горизонта. Для бурения можно купить уже готовый комплект или создать буровую установку своими руками.

Устройство скважины

заключается в забивании труб в землю и наращивании ее при помощи штанг. Их крепление должно быть максимально надежным, причем чаще всего стержни прикручивают или приваривают. Удары по монтажной стойке выполняются по неподвижной крышке. Появление воды в трубе будет свидетельствовать о том, что установка достигла слоя воды.Необходимо разрезать кожух и установить насос.

Подбабок стоит оставить, так как он пригодится при засорении колодца.

.

Гидрогеологические исследования на Нормандских островах: важная роль немецких военных геологов во время Второй мировой войны

Резюме

Исследование ресурсов подземных вод на Джерси и Гернси проводилось в три этапа с учетом различных потребностей: первая, интенсивная фаза, имело место между 1940 и 1945 годами, когда острова были оккупированы немецкими вооруженными силами; второй — в 1970-х годах в ответ на растущую зависимость от подземных вод и спрос на них; и третий — в период с 1991 по 1998 год, в ответ на засуху в период с 1989 по 1991 год.За первым этапом расследования в Олдерни последовала работа третьего этапа. Карты и отчеты об исследованиях первого этапа для всех трех островов были открыты заново только недавно: исследования второго и третьего этапов проводились без учета немецкой работы. Сохранившиеся немецкие документы выявили исследования кристаллических подземных водоносных горизонтов с тонким четвертичным покровом, намного опередившие работы в других местах на Британских островах того времени. Немецкая работа на Джерси была сосредоточена на карте, отображающей различные гидравлические свойства различных типов горных пород в виде двухмерной модели, тогда как работа на Гернси была сосредоточена на доступности питьевой воды и глубине воды в прибрежных районах острова.Оба исследования зависели от инвентаризации скважин и скважин как первичных источников данных. Современные исследования третьей фазы также использовали инвентаризацию скважин, но были подкреплены гидрохимическими данными для определения источника подземных вод. В этих исследованиях системы потоков грунтовых вод рассматривались как трехмерные модели с использованием концептуальных систем стока и водных балансов в масштабе острова, чтобы понять гидрогеологию островов. Тем не менее, работа, проведенная немецкими геологами, показала всестороннее и продвинутое понимание гидрогеологии островов, что, оглядываясь назад, могло бы принести большую пользу исследованиям второй и третьей фаз, если бы они были доступны, когда они проводились. .

• © 2005 Геологическое общество Лондона

Пример на плато Ордос, Китай

Уже давно ждали простых решений для анализа испытаний многоскважинных водоносных горизонтов. В данной статье мы выводим ряд аналитических решений стационарного потока подземных вод в водоносном горизонте прямоугольной формы с насосными / нагнетательными скважинами как для замкнутых, так и для неограниченных условий. Метод двойного преобразования Фурье (ДПФ) применяется для работы с различными комбинациями непроницаемых и заданных границ головки по бокам.Полученные решения компактны и лаконичны с математической точки зрения, а также гибки с точки зрения количества скважин, расположения скважин и скорости закачки / закачки. Hatoucaidang, месторождение ресурсов подземных вод на плато Ордос, Северо-Западный Китай, представлено в качестве полевого исследования, где было проведено испытание водоносного горизонта с несколькими скважинами. Одно из полученных здесь аналитических решений используется для оценки гидравлической проводимости путем применения метода прямого расчета и метода оценки наименьших квадратов в отношении наблюдаемых и расчетных просадок.При сравнении с ближайшими испытаниями откачки одной скважины доказана надежность полученных аналитических решений. Это исследование облегчает использование теста водоносного горизонта с несколькими скважинами для анализа общего поведения движения грунтовых вод в системах водоносных горизонтов.

1. Введение

Испытания водоносных горизонтов широко используются в качестве стандартной практики в науке и технике подземных вод, которые могут использоваться не только для характеристики общего поведения движения грунтовых вод в системах водоносных горизонтов, но и для более точной оценки гидрогеологических параметров исследования. сайт [1–4].Во многих случаях испытание водоносного горизонта с одной скважиной (то есть с одной нагнетательной / нагнетательной скважиной с / без наблюдательных скважин) может в основном удовлетворить потребности обычных гидрогеологических изысканий или исследований. Однако с развитием общества требования к точности гидрогеологических съемок или исследований становятся все выше. Испытания многоскважинных водоносных горизонтов как один из наиболее эффективных и многообещающих методов становятся все более необходимыми. Испытание многоскважинного водоносного горизонта обычно характеризуется высокой скоростью закачки / закачки, глубокой депрессией / подъемом и длительными операциями.Таким образом, он имеет очевидные преимущества при решении таких задач, как определение источника пополнения подземных вод и основного направления регионального потока подземных вод, оценка гидрогеологических параметров, анализ гидравлических связей между подземными и поверхностными водами, проектирование основы для откачки и очистки и т. Д. . (например, [5–9]).

По сравнению с испытаниями с одной скважиной, испытания с несколькими скважинами с большей вероятностью будут подвержены влиянию ограниченных гидрогеологических границ, таких как непроницаемые породы, зоны разломов, многолетние реки и береговые линии [10, 11], а также взаимное влияние нескольких откачиваний / нагнетательные скважины.Используя подход скважинного изображения и подход конформного картирования, теоретически аналитические решения одной скважины могут быть преобразованы, чтобы они соответствовали испытаниям многоскважинных водоносных горизонтов (например, [10, 12–15]). Однако по мере увеличения количества скважин и произвольного расположения нагнетательных / нагнетательных скважин, теоретически потребуется бесконечное количество скважин с изображениями, чтобы гарантировать, что точность решения и применение соответствующих аналитических решений станут чрезвычайно сложными [10, 16]. С недавним развитием компьютерных технологий численное моделирование активно используется для изучения и гидрогеологических исследований, а гидрогеологические параметры водоносных горизонтов могут быть получены путем инверсии цифровой модели подземных вод.Численная модель довольно универсальна для оценки параметров с использованием процесса калибровки, но она также имеет недостатки, связанные с неизвестными числовыми ошибками, неоднозначностью идентифицированных значений параметров и иногда проблемами сходимости. Следовательно, получение простых аналитических решений с компактностью, лаконичностью и ясным физическим смыслом для проблемы имеет теоретическую и практическую ценность.

Как стандартная и хорошо известная практика, двойное преобразование Фурье (ДПФ) широко используется в области гидрогеологии [8, 17, 18].В этом исследовании мы применяем метод DFT для получения серийных аналитических решений стационарного потока подземных вод в прямоугольных водоносных горизонтах при наличии нескольких скважин. Серийные аналитические решения могут, соответственно, иметь дело с пятью гидрогеологическими сценариями с различными комбинациями непроницаемых и заданных границ напора и могут быть удобно использованы для оценки гидравлической проводимости, которая была применена при обозначении поля ресурсов питьевых подземных вод на плато Ордос. Северо-Западный Китай.

2. Методы

Проблема закачки в прямоугольные водоносные горизонты ранее широко изучалась как в ограниченных, так и в неограниченных водоносных горизонтах (например, [12, 16, 19–21]). Однако эти решения в основном разрабатываются для одной скважины; влияние многоканальной откачки / нагнетания на поток подземных вод не учитывалось, особенно для случаев, когда нагнетательные / нагнетательные скважины расположены произвольно и с разными дебитами.

Здесь мы считаем, что несколько полностью пробитых насосных / нагнетательных скважин расположены в замкнутом (или неограниченном) водоносном горизонте прямоугольной формы по горизонтали, как показано на Рисунке 1 (а).Оси и выравниваются по нижней и левой границам, соответственно, с началом координат в нижнем левом углу. Длина (в направлении) и ширина (в направлении) водоносного горизонта равны и соответственно. Накачивающая / нагнетательная скважина устанавливается в произвольном месте с координатами и работает с любым разумным постоянным дебитом. Предполагается, что поток подземных вод находится в стационарном состоянии. Для упрощения в этом исследовании не учитываются поверхностное пополнение / сброс и региональный сток подземных вод.

В соответствии с предыдущими исследованиями [12, 16, 19–21] обсуждаются пять гидрогеологических сценариев с различными комбинациями непроницаемых и заданных границ напора. В частности, в сценарии 1 (рис. 1 (b)) водоносный горизонт ограничен четырьмя заданными границами устья; в сценарии 2 (рис. 1 (c)) водоносный горизонт ограничен тремя заданными границами устья и одной непроницаемой границей; в сценарии 3 (рис. 1 (d)) водоносный горизонт ограничен двумя параллельными непроницаемыми границами и двумя параллельными заданными границами устья; в сценарии 4 (рис. 1 (е)) водоносный горизонт ограничен двумя парами ортогональных непроницаемых и заданных верхних границ; в сценарии 5 (рис. 1 (f)) водоносный горизонт ограничен одной заданной границей устья и тремя непроницаемыми границами.Сценарий, в котором водоносный горизонт полностью ограничен четырьмя непроницаемыми границами, не рассматривается, потому что он никогда не приведет к установившемуся состоянию [12].

2.1. Решения для замкнутого водоносного горизонта

Управляющее уравнение депрессии, вызванной несколькими скважинами в замкнутом водоносном горизонте, может быть задано как где и — гидравлические проницаемости в — и — направлениях, соответственно, — это депрессия, дает количество скважин, относится к дебиту закачки й скважины, — это дельта-функция Дирака, а и — это координата й скважины. хорошо.Обратите внимание, что это означает впрыск и перекачку.

Поскольку определяющее уравнение представляет собой линейное дифференциальное уравнение в частных производных второго порядка, можно использовать принцип суперпозиции. Для каждого гидрогеологического сценария, используя методы разделения переменных (SOF) и DFT, можно было получить аналитическое решение. Подробный процесс вывода можно найти в приложении.

Чтобы выявить внутренние факторы, контролирующие общее поведение потока подземных вод, мы вводим следующие безразмерные параметры: а серии многоскважинных аналитических решений могут быть выражены как где — функция скважины,,,,, и β .В частности, в сценарии 1 функция скважины может быть расширена как

В сценарии 2 функция скважины становится

В сценарии 3 функция скважины задается как где для и для соответственно. Обратите внимание, что в этой ситуации начинается с нуля. В сценарии 4 функция скважины становится

В сценарии 5 функция скважины задается как где для и для соответственно. Обратите внимание, что в этой ситуации начинается с нуля.

В приведенных выше решениях математический вид в целом такой же.Разница в основном заключается в функциях скважины. Функции скважины по сути являются выражением характеристических функций граничных условий. Следовательно, эти аналитические решения ряда имеют согласованность в форме математики, и одно может быть легко преобразовано в другое, используя соответствующие характеристические функции в соответствии с граничными условиями.

Следует отметить, что уравнения (3) и (4) для сценария 1 идентичны приведенным Йео и Ли [8], поскольку они имеют дело с одинаковыми граничными условиями.В сценарии 5, хотя это поперечная модель в Wang et al. [17] в то время как в этой статье рассматривается планарная модель, граничные условия для них одинаковы. Таким образом, решение с использованием уравнений (3) и (8) по существу идентично тому, которое дано Wang et al. [17]. Для условий с непроницаемыми границами в сценариях 3 и 4 Йео и Ли [8] рекомендовали использовать метод скважинного изображения, но мы можем дать простые решения с помощью уравнений (6) и (7).

2.2. Решения для неограниченного водоносного горизонта

Основное уравнение высоты уровня грунтовых вод в безграничном водоносном горизонте при наличии нескольких скважин можно представить в виде где и — значения гидравлической проводимости в направлениях — и -, а — высота зеркала грунтовых вод над дном плоского водоносного горизонта.

Уравнение (9) является нелинейным уравнением в частных производных второго порядка, но его можно легко линеаризовать, введя следующее: который аналогичен показанному в уравнении (1). Следовательно, путем надлежащей модификации многоскважинных аналитических решений ограниченного водоносного горизонта можно получить соответствующие аналитические решения неограниченного водоносного горизонта: где — начальная высота уровня грунтовых вод (постоянная), а функция скважины может быть определена с помощью уравнений (3) — (8) для различных сценариев, как это определено для исследования замкнутого водоносного горизонта.

Обратите внимание, что уравнение (11) не является прямым решением проблемы просадки. Но в толстом неограниченном водоносном горизонте, он может быть в целом упрощается, когда изменение уровня грунтовых вод значительно мало по сравнению с начальной высотой, то есть, мы могли бы использовать, что приводит к

Следует отметить, что в этом исследовании не рассматриваются переходные режимы потока подземных вод, вызванные испытаниями водоносного горизонта. Устойчивые решения хороши, но это означает, что нельзя использовать ценные наборы переходных данных, собранные во время испытаний водоносного горизонта.Таким образом, невозможно получить данные о хранимости, удельном урожае или диффузии водоносного горизонта. Эти параметры жизненно важны для управления ресурсами подземных вод, оценки взаимодействия поверхностных и подземных вод и защиты экологической среды [22–25]. Решения относительно переходного поведения следует рассмотреть в будущем.

3. Практический пример

3.1. Район исследования

Плато Ордос расположено в Северо-Западном Китае (рис. 2 (а)). Из-за засушливого или полузасушливого климата грунтовые воды в большинстве регионов являются единственным пригодным для использования водным ресурсом [26].В последние годы, чтобы удовлетворить растущий спрос на питьевую воду, местное правительство начало проект откачки грунтовых вод с участка под названием Hatoucaidang с группой колодцев (Рисунок 2 (b)).

Поле ресурсов подземных вод в Хатокайдан, общей площадью около 1300 км ² , расположено во внутренних районах пустыни Му Ус на плато Ордос, к юго-западу от города Ордос (рис. 2 (c)). Ландшафт характеризуется редкой растительностью и относительно ровным рельефом.Целевой эксплуатационный водоносный горизонт образован четвертичными отложениями, где глубина грунтовых вод обычно менее 3 м, но глубина дна водоносного горизонта превышает 100 м. Эти четвертичные отложения действуют как пористый безграничный водоносный горизонт, в литологии которого преобладают средние и мелкие пески. Под этим безграничным водоносным горизонтом существуют песчаники мелового периода, которые имеют относительно очень низкую проницаемость по сравнению с четвертичными отложениями. Таким образом, кровля песчаников с полным правом может рассматриваться как непроницаемая граница неограниченного водоносного горизонта.

3.2. Тестирование многоскважинного водоносного горизонта

Для того, чтобы определить потенциальную продуктивность месторождения ресурсов подземных вод, было запланировано испытание многоскважинного водоносного горизонта. Испытательная площадка была расположена на восточной стороне предполагаемого месторождения ресурсов подземных вод (рис. 2 (c)). В испытание было включено 5 насосных скважин (обозначенных как HT07, HT08, HT09, HT10 и HD27) и 18 наблюдательных скважин. Расположение каждой скважины показано на рисунке 3. Наблюдательные скважины можно разделить на два типа: пьезометрические скважины (помечены Obs спереди), пробуренные в ходе этого испытания и наблюдаемые с помощью автоматического уровнемера, и местные бытовые скважины (помечены MJ в фронт) ранее пробуренные жителями и наблюдаемые вручную.Во время процесса откачки дебиты каждой насосной скважины поддерживались постоянными. Тестирование многоскважинного водоносного горизонта длится около 20 дней с общим отбором около 360000 м ³ .

3.3. Применение аналитического решения

Гидравлическую проводимость водоносного горизонта можно оценить с помощью аналитического решения, полученного в первом разделе. Предполагая, что четвертичные отложения однородны и изотропны, имеем и. Средняя мощность водоносного горизонта 124.6 м по ГИС каждой насосной скважины (Таблица 1). Прямоугольная расчетная область сосредоточена у насосных скважин и простирается на определенное расстояние в направлении — или -. Расстояние расширения определяется путем проверки просадок в бытовых наблюдательных скважинах вдали от места откачки (Рисунок 3, Таблица 2). Просадка менее 0,1 м считается вызванной не закачкой, а некоторыми естественными процессами, такими как сезонная динамика. Поэтому мы предполагаем модель с длиной и шириной, т.е.е., (рисунок 3).

9013 907 9013 9013 2 907 907 Насосные скважины Глубина скважины (м) Скорость откачки (м 3 / ч) HT08 122 165,6 HT09 86 159,1 HT10 134 155,2 32 0 Среднее значение 124,6 159,4

9013 9013 901380 9013 9013 9013 9013 0,93872 9013 9013 9013 9013 9013 2,902 Глубина Глубина воды ) Расчетная гидравлическая проводимость (м / д) Перед перекачкой После откачки Obs1 0.92 2,71 1,79 28,36 Obs2 1,06 2,90 1,84 25,84 Obs4 28,36 1,41 3,08 1,67 27,42 Obs7 0,41 0,98 0,57 44,30 Obs8 1,31 0,51 59,28 Obs9 0,87 1,67 0,80 45,69 Obs10 1,09 1,62 0,53 38,63 MJ7 3,96 3,90 0,06 — MJ11 3 3,26 0,12 — MJ11a 2,04 1,93 0,11 — MJ88a 9013 9013 9013 9013 9013 9013 2,22 9013 3,02 2,80 0,22 — MJ141a 2,91 2,83 0,08 — MJ143 1 1,32 0,40 — MJ149 1,93 1,92 0,01 — MJ157 9013 9013 9013 9013

Здесь мы решили использовать аналитическое решение, касающееся четырех указанных границ напора в неограниченном водоносном горизонте (уравнения (11) и (4)). В этом случае четвертичный безнапорный водоносный горизонт является толстым, и изменение высоты уровня грунтовых вод относительно невелико по сравнению с толщиной водоносного горизонта.Соответственно, мы можем использовать упрощенную формулу, Уравнение (12), для прямого расчета гидравлической проводимости следующим образом: где должна наблюдаться просадка выбранной наблюдательной скважины в месте расположения. Помещая расход каждой насосной скважины (Таблица 1), координаты каждой насосной скважины и выбранной наблюдательной скважины, а также депрессию выбранной наблюдательной скважины (Рисунок 3, Таблица 2) в уравнение (13), гидравлическую проводимость можно оценить (отечественные скважины не использовались из-за неопределенности наблюдений).Как показано в Таблице 2, это приводит к 9 различным значениям гидравлической проводимости в диапазоне 25,84 ~ 59,27 м / сут из-за характера неоднородности и шума в наблюдениях. В среднем значение составляет 38,23 м / сут.

Другим способом является введение единого эффективного значения гидравлической проводимости в уравнении (12) для расчета значений депрессии для всех скважин, которые достигают наилучшего соответствия наблюдениям. Здесь сумма квадратов ошибок (SSE) между наблюдаемыми и рассчитанными просадками выбрана в качестве целевой функции, чтобы можно было применить метод наименьших квадратов для определения оптимизированного значения гидравлической проводимости: где — количество наблюдательных скважин, obs — аббревиатура наблюдения, cal — аббревиатура расчета.В результате наиболее подходящая величина гидравлической проводимости составляет 31,51 м / сут. Пространственное распределение депрессии, рассчитанное с помощью многоскважинного аналитического решения с наиболее подходящим значением 31,51 м / сут, показано на Рисунке 3. Из-за характера неоднородности наблюдаемые депрессии не совсем такие же, как рассчитанные, но два группы имеют аналогичные значения с максимальной разницей 0,33 м (Рисунок 4). Обратите внимание, что значение наилучшего соответствия, полученное методом наименьших квадратов, существенно не отличается от среднего значения, полученного методом прямого расчета по уравнению (13) (38.23 м / сут), но может быть более разумным, поскольку он интегрально соответствует наблюдаемой просадке.

4. Обсуждение

Перед испытанием многоскважинного водоносного горизонта поблизости были проведены 4 серии испытаний односкважинного водоносного горизонта. Каждое испытание водоносного горизонта с одной скважиной включало одну насосную скважину и три наблюдательные скважины. Основные записи каждого набора испытаний односкважинного водоносного горизонта показаны в (Таблица 3). Гидравлическая проводимость была оценена обратно пропорционально уравнению Тима для неограниченного водоносного горизонта [3, 4] по окончательной установившейся депрессии, что привело к значениям в диапазоне 13.13 ~ 27,71 м / сут со средней точкой 19,17 м / сут. Обратите внимание, что гидравлическая проводимость, похоже, занижена этими испытаниями односкважинного водоносного горизонта по сравнению с результатами, полученными при испытании многоскважинного водоносного горизонта. Такое занижение может быть вызвано существенно ограниченной зоной влияния одиночной насосной скважины. Испытание водоносного горизонта с несколькими скважинами обеспечило более разумную оценку гидравлической проводимости в большей зоне воздействия.

.Выводы

Аналитические решения для испытаний многоскважинных водоносных горизонтов имеют важное теоретическое и практическое значение. В этом исследовании с использованием двойного преобразования Фурье (ДПФ) мы получили ряд аналитических решений стационарного потока подземных вод в прямоугольном водоносном горизонте при наличии нескольких насосных или нагнетательных скважин. Эти серии многоскважинных аналитических решений могут иметь дело с пятью гидрологическими сценариями различных комбинаций непроницаемых и заданных границ напора как в замкнутых, так и в неограниченных водоносных горизонтах и ​​не имеют ограничений по количеству скважин, расположению скважин и скорости закачки / закачки.Более того, они относительно компактны и лаконичны по математике по сравнению с предыдущими исследованиями, в которых использовался подход скважинных изображений.

Hatoucaidang, месторождение ресурсов подземных вод на плато Ордос, Северо-Западный Китай, представлено в качестве тематического исследования. Было проведено испытание многоскважинного водоносного горизонта с использованием 5 насосных скважин и 9 наблюдательных скважин. Аналитическое решение, касающееся четырех заданных границ устья в неограниченном водоносном горизонте (т.е. уравнения (13)), используется для прямого расчета гидравлической проводимости для каждой выбранной наблюдательной скважины.Кроме того, вводится метод наименьших квадратов для оценки единого эффективного значения гидравлической проводимости с использованием значений депрессии для всех скважин, которые достигают наилучшего соответствия наблюдениям. В результате гидравлическая проводимость по методу наименьших квадратов аналогична таковой по методу прямого расчета. Кроме того, для подтверждения надежности полученных аналитических решений были использованы 4 серии испытаний водоносного горизонта с одной скважиной, проведенные поблизости. Гидравлическая проводимость, полученная при испытаниях водоносного горизонта с одной скважиной, аналогична, но меньше по сравнению с результатами, полученными при испытании водоносного горизонта с несколькими скважинами, что может быть связано со значительно ограниченной зоной влияния одной насосной скважины.

Это исследование упрощает использование теста водоносного горизонта с несколькими скважинами для анализа общего поведения движения грунтовых вод в системах водоносных горизонтов.

Приложение

Подробный вывод аналитических решений для нескольких скважин

В сценарии 1 (рис. 1 (b)) математическая модель испытания многоскважинного водоносного горизонта

Согласно граничным условиям для переменной соответствующая характеристическая функция для переменной соответствующая характеристическая функция

Согласно методу разделения переменных (SOF) просадка может быть выражена двумя вышеуказанными характеристическими функциями.Таким образом, можно получить следующее двойное преобразование Фурье (ДПФ):

Применяя ДПФ к каждому члену основного уравнения, мы можем получить

Таким образом, основное уравнение можно преобразовать в

После перестановки получаем

Между тем, обратное ДПФ уравнения (A.7)

Подставляя уравнение (A.12) в уравнение (A.13), просадку можно выразить следующим образом:

Положив следующие безразмерные параметры в уравнение (А.14), безразмерное решение просадки где — функция скважины, равная где индекс C обозначает замкнутый водоносный горизонт, а S1 обозначает сценарий 1.

В сценарии 2 водоносный горизонт ограничен одной непроницаемой и тремя заданными границами устья (рисунок 1 (c)). Согласно граничным условиям для переменной соответствующая характеристическая функция имеет вид а для переменной соответствующая характеристическая функция равна

Используя те же методы, что и в сценарии 1, аналитическое решение просадки может быть получено как где где индекс C обозначает замкнутый водоносный горизонт, а S2 обозначает сценарий 2.

В сценарии 3 водоносный горизонт ограничен двумя параллельными непроницаемыми границами в -направлении и двумя параллельными заданными границами напора в -направлении (рис. 1 (d)). Согласно граничным условиям для переменной соответствующая характеристическая функция имеет вид а для переменной соответствующая характеристическая функция равна

Используя те же методы, что и в сценарии 1, аналитическое решение просадки может быть получено как где где индекс C обозначает замкнутый водоносный горизонт, а S3 обозначает сценарий 3.Обратите внимание, что начинается с нуля.

В сценарии 4 водоносный горизонт ограничен двумя парами ортотропных непроницаемых и ортотропных заданных границ напора (рис. 1 (e)). Согласно граничным условиям для переменной соответствующая характеристическая функция имеет вид а для переменной соответствующая характеристическая функция равна

Используя те же методы, что и в сценарии 1, аналитическое решение просадки может быть получено как где где индекс C обозначает замкнутый водоносный горизонт, а S4 обозначает сценарий 4.

В сценарии 5 водоносный горизонт ограничен одной указанной верхней границей и тремя непроницаемыми границами (Рисунок 1 (f)). Согласно граничным условиям для переменной соответствующая характеристическая функция имеет вид а для переменной соответствующая характеристическая функция равна

Используя те же методы, что и в сценарии 1, аналитическое решение просадки может быть получено как где где индекс C обозначает замкнутый водоносный горизонт, а S5 обозначает сценарий 5. Обратите внимание, что начинается с нуля в.

В приведенных выше решениях математический вид в целом такой же. Разница в основном заключается в функциях скважины. Функции скважины по сути являются выражением характеристических функций граничных условий. Таким образом, аналитические решения этих рядов могут быть представлены в общем виде где — функция скважины как функция различных комбинаций границ.

Доступность данных

Полевые данные, относящиеся к испытанию многоскважинного водоносного горизонта на плато Ордос, как правило, включены в документ.Более подробная информация доступна у авторов по запросу.

Конфликт интересов

Авторы заявляют, что у них нет известных конкурирующих финансовых интересов или личных отношений, которые могли бы повлиять на работу, описанную в этой статье.

Благодарности

Мы ценим доброту доктора Хун Ню за ценные предложения в процессе проверки. Это исследование проводится при поддержке Национального фонда естественных наук Китая (415, 41772249) и Национальной программы ключевых исследований и разработок Китая (2018YFC1508703).

alexxlab

• Разное

Зернистый стул у новорожденного: причины и что делать

• alexxlab
• 19.11.2024
• 0

• Разное

Смешанное вскармливание новорожденных: как правильно организовать

• alexxlab
• 15.11.2024
• 0

• Разное

Простуда у новорожденных: симптомы, причины и методы лечения

• alexxlab
• 13.11.2024
• 0

• Разное

Сколько должен набрать новорожденный: нормы роста и веса по месяцам

• alexxlab
• 12.11.2024
• 0

• Разное

Кровоточащий пупок у новорожденного: причины, лечение и советы по уходу

• alexxlab
• 12.11.2024
• 0

• Разное

Ортопедическая подушка для новорожденных: польза, виды и как сшить своими руками

• alexxlab
• 12.11.2024
• 0

Добавить комментарий Отменить ответ

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Комментарий *

Имя *

Email *

Сайт

Скважины Толщина водоносного горизонта (м) Глубина откачки в насосных скважинах (м) Дебит (м 3 / ч) II OBS OBS III Гидравлическая проводимость (м / сут) Глубина погружения в наблюдательных скважинах (м) / расстояние до насосной скважины (м) OBS I&II OBS II и III OBS I & III HT12 118.06 7,35 161,92 1,02 / 5,19 0,53 / 24,82 0,31 / 64,42 16,84 22,79 18,69 0,83 / 10,16 0,30 / 43,29 17,45 19,04 18,42 HT26 91,05 16,63 162,52 1,5 0137 162,52 1,593 / 24,89 0,60 / 64,67 16,76 19,90 17,82 HT28 98,66 8,52 173,10 1,07 / 4,92 173,10 1,07 / 4,92 13,13 21,47 Примечание: просадка / расстояние Среднее значение: 19,17