Скважина — это искусственно созданное углубление в земле, имеющее целью добычу жидкости. Чаще всего речь идет о воде — целых 97% всех пресных вод на планете располагается в подземных водоносных горизонтах. Колодцы, как способ получения воды, известны с древности и широко распространены на территории России. Бурение скважин может быть необходимо для контроля качества воды, отопления или охлаждения помещений, а также для обеспечения питьевой водой (после необходимой очистки). Существует несколько методов бурения, о которых мы расскажем далее. Но прежде, чем приступить к бурению, важно учесть множество факторов.
Планируем скважину
Шаг 1. Оцените затраты и выгоды бурения скважины
Первым делом необходимо сопоставить затраты и преимущества бурения скважины с прокладкой водопровода или доставкой воды. Начальные расходы на бурение, как правило, выше, чем на подключение к централизованному водоснабжению. Однако не забудьте учесть риск отсутствия качественного водоносного слоя и текущие затраты на обслуживание скважины. В то же время, иногда поставщики водоснабжения могут затягивать подключение, что делает бурение скважины более привлекательным вариантом в районах с хорошими запасами подземных вод на небольшой глубине.
Шаг 2. Исследуйте особенности выбранного участка для бурения
Узнайте об особенностях вашего участка и окрестностей, где вы планируете бурить. Необходимо собрать информацию о геологии и гидрогеологии этого района.
Шаг 3. Проверьте, были ли ранее пробурены скважины на вашем участке
Важно выяснить, были ли на участке уже пробурены скважины и какой была их продуктивность. Данные геологической разведки могут предоставить информацию о предыдущих бурениях в этом районе и наличии воды. Эти данные можно получить в местных органах гидрогеологической службы или в кадастре водных ресурсов. Это поможет вам определить глубину водоносного слоя и расположение водоносных горизонтов.
- В большинстве случаев водоносные горизонты находятся на уровне грунтовых вод и называются неограниченными, так как все материалы над ними пористые. Замкнутые же водоносные горизонты ограничены плотными слоями, что затрудняет бурение.
Шаг 4. Изучите геологические и топографические карты
Обязательно ознакомьтесь с геологическими и топографическими картами вашего участка. Хотя они могут предоставить меньше информации, чем данные о бурении, геологические карты покажут расположение водоносных слоев, а топографические — особенности рельефа, что поможет в планировании местоположения скважины. Эти данные помогут вам оценить, достаточно ли высок уровень грунтовых вод для бурения.
- Уровень грунтовых вод может варьироваться и повторять рельеф местности: ближе к поверхности вода располагается в низинах, а на возвышенностях достичь водоносного слоя будет сложнее.
Шаг 5. Поговорите с местными жителями
Спросите у людей, живущих рядом. Многие старые скважины и колодцы бурились без официальной документации, но местные жители могут помнить, насколько продуктивными были эти источники.
Шаг 6. Консультируйтесь со специалистами
Обратитесь к специалистам из местной гидрогеологической службы или департамента по недропользованию. Они помогут вам ответить на основные вопросы и подскажут дополнительные источники информации, которые могут оказаться полезными. Если вам нужно больше данных, чем они могут предоставить, возможно, стоит рассмотреть услуги профессионального гидрогеолога.
Шаг 7. Получите необходимые разрешения на бурение
Убедитесь, что у вас есть все необходимые разрешения для бурения. Свяжитесь с местным государственным органом, чтобы выяснить, требуется ли разрешение и какие нормы регулируют процесс бурения скважин.
Бурим скважину
Шаг 1. Выбираем безопасное место для бурения
При бурении скважины держитесь подальше от потенциальных источников загрязнения. Загоны для животных, подземные резервуары и системы канализации могут привести к загрязнению подземных вод. Скважины лучше бурить в местах, доступных для обслуживания и на достаточном расстоянии от строений (минимальная дистанция зависит от глубины скважины).
Шаг 2. Выберите метод бурения
Определите, каким способом будете бурить. Большинство скважин бурятся, но в некоторых случаях можно использовать методы забивки или выемки. Бурение может выполняться с использованием различных инструментов, таких как роторные или ударные буры, а также с применением гидродинамических технологий.
- Вырезка колодца применяется, когда вода находится близко к поверхности и нет твердых слоев. После создания углубления в водоносный слой устанавливается обсадная труба для предотвращения загрязнения. Вырезанные колодцы и скважины, как правило, менее глубокие, что повышает риск их иссушения в засушливые периоды.
- Забивные скважины создаются с помощью стальных наконечников, которые внедряются в землю. Сначала копается широкое углубление, затем конструкция забивается в землю, периодически проворачиваясь для укрепления соединения, пока наконечник не достигнет водоносного горизонта. Забивные скважины могут быть пробурены вручную до 9 метров, а механически — до 15 метров.
- Бурение с помощью ручного бура позволяет достичь глубины 4,5-6 метров, а с помощью механического бура — до 38 метров. Диаметр скважины может варьироваться от 5 до 75 сантиметров.
- Роторные буры используются для удаления жидкости из резца, что облегчает процесс бурения и очищает от отходов. Они могут достигать глубины до 300 метров, создавая отверстия диаметром от 7,5 до 30 см. Хотя этот метод очень эффективен, он может быть проблематичным в каменистых породах.
- Ударно-канатный метод работает аналогично сваебойным машинам, когда резец движется вверх и вниз, разрушая породу. Этот метод позволяет проходить такие породы, которые могут затруднить роторное бурение.
- Гидродинамический метод использует воду для создания углубления и удаления отходов. Этот способ очень быстрый, но ограничен глубиной до 15 метров, и вода должна быть чистой, чтобы не загрязнить водоносный слой.
Шаг 3. Завершение работ по бурению
Завершив бурение, установите обсадную трубу, чтобы предотвратить обрушение стенок и загрязнение воды. Обсадная труба обычно меньше, чем отверстие скважины, и фиксируется на месте с помощью глины или бетона. Обычно обсадная труба устанавливается на глубину не менее 5 метров, а в рыхлом грунте может идти по всей длине скважины. В нее устанавливаются фильтры для очистки воды от песка и гравия, после чего скважина закрывается санитарной заглушкой, а если вода не под давлением, устанавливается насос для подачи воды на поверхность.
