Абиссинская скважина: что это, устройство и как сделать своими руками

Абиссинская скважина, или скважина-игла, — стальная труба диаметром около 1–1,5 дюйма с острым наконечником и фильтром, которую забивают в песчаный водоносный слой на глубину обычно 8–12 м. Воду поднимает ручная колонка или поверхностный насос, поэтому уровень воды должен быть не глубже 7–8 м: глубже такой насос не тянет. Дебит обычно 0,5–1,5 м³ в час — хватает дому и поливу. Сделать её можно за один-два дня своими руками, но пить воду можно только после лабораторного анализа.

Что такое абиссинская скважина и как она устроена

Абиссинская скважина — самая простая разновидность скважины на воду. Её не бурят тяжёлой установкой, а забивают в грунт, поэтому её ещё называют забивной скважиной, колодцем-иглой или колодцем Нортона. Обсадной трубы и погружного насоса у неё нет: сама труба служит и обсадкой, и водоподъёмной колонной. Конструкция снизу вверх:

• Наконечник — стальной конус или пирамида длиной около 10–12 см. Он раздвигает грунт при забивке, поэтому его делают на 1–2 см шире трубы: тогда сетка фильтра не сдирается о песок.
• Фильтр — отрезок трубы длиной обычно 0,5–1 м сразу над наконечником. В нём просверлены отверстия в шахматном порядке, сверху намотана сетка из нержавеющей стали, которая пропускает воду и задерживает песок.
• Колонна — отрезки трубы по 1–1,5 м на резьбе, соединённые муфтами. Соединения должны быть герметичными: через щель насос подсасывает воздух и теряет воду.
• Обратный клапан — не даёт воде уходить из трубы обратно в грунт, когда насос выключен.
• Насос — ручная колонка, поверхностный электронасос или насосная станция с гидроаккумулятором.

Над землёй остаются оголовок трубы и насос. Их прячут в приямок, кессон, в хозяйственную постройку или ставят скважину прямо в подвале дома — об этом ниже.

Как работает абиссинская скважина

Принцип работы простой. Насос откачивает воздух из трубы и создаёт в ней разрежение, а атмосферное давление выталкивает воду из водоносного песка через фильтр вверх по трубе. Поэтому для абиссинской скважины подходят только всасывающие насосы, а глубина, с которой они поднимают воду, ограничена физикой: теоретический предел — около 10 м водяного столба, на практике поверхностный насос уверенно берёт воду с 7–8 м. Важна именно глубина зеркала воды во время откачки, а не длина трубы: трубу можно забить на 10–12 м, если вода в ней стоит на 5–6 м от поверхности.

Дебит — сколько воды скважина отдаёт за час — зависит не от мощности насоса, а от грунта. Крупный и средний песок с гравием отдаёт воду охотно, мелкий песок — медленно и с мутью. Обычный дебит абиссинской скважины — около 0,5–1,5 м³ в час. В первые месяцы работы вокруг фильтра вымывается мелкая фракция грунта, и дебит часто немного растёт.

Дойти ли до воды при забивке, проверяют так: в трубу наливают ведро воды. Если вода уходит за несколько секунд, фильтр в водоносном слое. Для точного замера уровня используют «хлопушку» — металлический стаканчик на рулетке, который громко хлопает, коснувшись воды.

Почему скважина называется абиссинской

Считается, что название пришло из британского военного похода в Абиссинию, нынешнюю Эфиопию, в 1867–1868 годах. Армия шла по засушливым местам и добывала воду тонкими трубами, которые быстро забивали в землю, — конструкцией американца Нортона. Отсюда и второе название — колодец Нортона. В России такие колодцы известны с конца XIX века, а массово их стали делать на дачах, когда появились недорогие ручные и электрические поверхностные насосы.

Плюсы и минусы абиссинской скважины

Какая глубина у абиссинской скважины

Обычная глубина абиссинской скважины — 8–12 м, реже до 15 м. Максимальная глубина ограничена не трубой, а уровнем воды: если зеркало воды при откачке опускается ниже 7–8 м от насоса, поверхностный насос перестаёт её поднимать. Иногда насос ставят в приямок или кессон на 1–2 м ниже поверхности земли — так он оказывается ближе к воде и выигрывает эти метры.

Важно и то, из какого слоя берётся вода. Самый верхний слой — верховодка — питается дождём и талой водой, летом пересыхает и легко загрязняется. Абиссинскую скважину забивают глубже, в первый устойчивый водоносный слой песка, который лежит над водоупорной глиной. На схеме ниже видно, как чередуются слои.

Глубину залегания воды проще всего узнать у соседей: если у них есть колодцы или скважины, вода у вас, скорее всего, на той же глубине. Ещё точнее — пробное бурение ручным садовым буром или справка у местной организации, которая бурит скважины. Народные приметы вроде гущи тумана или зарослей ивы и черёмухи показывают только, что грунтовые воды где-то недалеко, но не говорят, на какой глубине они и годится ли там песок.

Где можно сделать абиссинскую скважину

Главное условие — грунт. Абиссинская скважина работает в среднем и крупном песке, песке с гравием. В плотной глине и суглинке трубу забивать тяжело, а воду глина почти не отдаёт. В мелком пылеватом песке и плывуне фильтр быстро забивается. Каменистый грунт и валуны не дают забить трубу: наткнувшись на крупный камень, скважину переносят на другое место, иначе можно погнуть трубу или сорвать наконечник. Так выглядит пластичный влажный грунт, в котором обычно идёт работа.

Место выбирают на ровном и, по возможности, приподнятом участке, а не в низине и не в овраге: туда стекает дождевая вода со всем, что смывает с участка. Чем дальше скважина от источников загрязнения, тем лучше. Санитарные правила для колодцев и неглубоких скважин требуют размещать их не ближе 50 м выше по потоку грунтовых вод от выгребных ям, септиков, компостных куч, мест содержания животных и складов удобрений. На небольшом участке это часто невыполнимо — тогда отодвиньте скважину от них как можно дальше и обязательно проверьте воду в лаборатории.

Удобно ставить скважину рядом с тем, кто будет брать воду: у дома, в подвале, в хозблоке. Вода из неё пригодится и для полива, и для декоративного пруда на участке или зоны бассейна при частном доме.

Можно ли пить воду из абиссинской скважины

Можно, но только после лабораторного анализа, и это не формальность. Абиссинская скважина берёт воду из верхнего водоносного слоя, а он не защищён толщей глины, как глубокие горизонты. В него просачивается то, что попадает в землю на вашем и соседних участках: стоки септиков и выгребных ям, удобрения, нитраты. По вкусу и цвету этого не понять — прозрачная вода может не годиться для питья.

Сдайте воду на химический и микробиологический анализ в аккредитованную лабораторию после прокачки скважины, затем повторяйте анализ обычно раз в год, а также после паводка или если изменились вкус, запах и цвет воды. Пока результата нет, используйте воду для полива и хозяйственных нужд, а для питья берите бутилированную или кипятите. Если в воде много железа или найдены нитраты, лаборатория подскажет, какой фильтр нужен.

Какие трубы и детали нужны для абиссинской скважины

Чаще всего берут стальные водогазопроводные трубы диаметром 1 или 1¼ дюйма (около 25–32 мм внутри) с толстой стенкой: они выдерживают удары при забивке. Нержавеющая сталь служит дольше, но дороже. Пластиковые трубы для забивки не годятся — их можно только опустить в пробуренную скважину. Список деталей:

• трубы, нарезанные на отрезки по 1–1,5 м, нижний отрезок с фильтром — около 1 м; на каждом конце резьба не меньше 7 витков;
• стальные муфты — толстостенные, лучше с запасом: лопнувшая муфта под землёй означает, что колонну придётся вытаскивать;
• наконечник из закалённой стали длиной 10–12 см, на 1–2 см шире трубы;
• сетка из нержавеющей стали для фильтра и нержавеющая проволока для её крепления;
• сантехнический лён и герметик для резьбы;
• обратный клапан — латунный или из нержавеющей стали;
• насос и, если нужна вода в доме, гидроаккумулятор с реле давления.

Готовые комплекты — иглу с наконечником и фильтром заводского изготовления — продают в магазинах для водоснабжения. Самодельные тоже работают, но заводской фильтр обычно служит дольше. Так выглядят отрезки труб, подготовленные к монтажу.

Как сделать фильтр для абиссинской скважины своими руками

Фильтр — самая ответственная часть: от него зависят и дебит, и чистота воды, и срок службы скважины.

1. На нижнем отрезке трубы отступите от конца 10–15 см под наконечник и разметьте зону фильтра длиной 50–80 см.
2. Просверлите отверстия диаметром 8–10 мм в шахматном порядке с шагом около 2–3 см. Чем больше отверстий, тем легче воде попасть в трубу, но не ослабьте трубу настолько, чтобы её смяло при забивке.
3. Обмотайте зону фильтра проволокой по спирали с шагом 2–3 см — она создаст зазор между трубой и сеткой.
4. Сверху плотно намотайте сетку из нержавеющей стали с мелкой ячейкой — её подбирают по крупности песка водоносного слоя, чтобы песок не проходил внутрь. Крупная сетка с ячейкой в несколько миллиметров песок не держит.
5. Закрепите сетку нержавеющей проволокой и пропаяйте края оловянным припоем.
6. Наверните или приварите наконечник: его основание должно быть шире фильтра, чтобы закрывать сетку от песка при забивке.

Латунную сетку на стальную трубу лучше не ставить: два разных металла во влажном грунте образуют гальваническую пару, и сталь в месте контакта быстрее ржавеет. На фото — самодельный фильтр.

Какой насос нужен для абиссинской скважины

Погружной насос в трубу диаметром 1–1,5 дюйма не поместится, поэтому для абиссинской скважины берут насосы, которые стоят на поверхности и всасывают воду:

• Ручная поршневая колонка. Не зависит от электричества, подходит для полива и редкой потребности в воде, удобна для первой прокачки скважины.
• Самовсасывающий поверхностный электронасос. Даёт поток для полива и хозяйственных нужд; включают его вручную.
• Насосная станция — насос с гидроаккумулятором и реле давления. Сама поддерживает давление в водопроводе дома: открыли кран — станция включилась.

Насос подбирают по глубине всасывания — она указана в паспорте и обычно не превышает 8–9 м — и по производительности, которая не должна быть больше дебита скважины, иначе насос будет «высасывать» её досуха и прихватывать воздух. Электронасос защищают от дождя, солнца и мороза: ставят в доме, в подвале, хозблоке или утеплённом приямке рядом со скважиной. Насосные станции работают шумно, поэтому лучше разместить их не рядом со спальней. Электропитание насоса — розетка с заземлением и устройством защитного отключения; подключение доверьте электрику и соблюдайте инструкцию производителя.

Как сделать абиссинскую скважину своими руками: по шагам

Работать лучше втроём: колонна тяжёлая, а держать её строго вертикально в одиночку не получится. Общий порядок такой:

1. Выкопайте в выбранном месте ямку глубиной 0,5–1 м — так проще начать и удобно потом поставить насос.
2. Чтобы облегчить забивку, пройдите садовым буром первые 1,5–3 м, пока бур берёт грунт.
3. Установите в скважину нижний отрезок с фильтром и наконечником строго вертикально. Проверяйте вертикаль уровнем после каждых нескольких ударов: перекошенную колонну не выправить.
4. Забивайте трубу одним из способов, описанных ниже, наращивая колонну отрезками на муфтах с льном и герметиком. Затягивайте резьбу до упора.
5. Периодически наливайте в трубу воду: когда она начнёт быстро уходить, фильтр вошёл в водоносный слой. Забейте трубу ещё на 0,5–1 м, чтобы фильтр оказался в слое целиком.
6. Наверните на оголовок обратный клапан и насос, залейте трубу водой и приступайте к прокачке.

Забивка кувалдой

Самый простой, но самый грубый способ. На верхний конец трубы наворачивают муфту с «черновой» заглушкой — бьют по ней, а не по резьбе трубы. Удары должны быть резкими и точно по оси, иначе колонна перекосится, а резьба сомнётся. Если черновая заглушка смялась или перекосилась, её меняют на новую. Способ годится, если есть опыт работы кувалдой и грунт мягкий.

Забивка «бабой»

«Баба» — тяжёлый стальной груз с отверстием в центре и ручками по бокам, который надевают на трубу. Ниже на трубе крепят «подбабок» — хомут, плотно стянутый болтами. Поднимая «бабу» и с силой опуская её на подбабок, колонну постепенно загоняют в грунт; по мере погружения подбабок переставляют выше, а колонну наращивают. Способ точнее кувалды и подходит для песчаного грунта. Заменить «бабу» отбойным молотком не выйдет: он отскакивает от трубы и разбивает резьбу.

Забивка прутом изнутри трубы

Внутрь трубы опускают тяжёлый стальной пруток весом в несколько десятков килограммов, который свободно проходит по её просвету. Его поднимают на тросе через блок на треноге и бросают на наконечник — удар приходится на низ колонны, а резьба вверху остаётся целой. Этот способ медленнее, зато бережёт соединения и лучше всего работает в водонасыщенном песке.

Бурение абиссинской скважины и желонка

Если сверху лежит плотный суглинок, трубу проще не забивать, а опустить в заранее пробуренную скважину. Ручным буром проходят твёрдые слои, а в песке и плывуне грунт из скважины вычерпывают желонкой — отрезком трубы с заострённым концом и обратным клапаном внизу. Желонку бросают в скважину, она набивается песком с водой, клапан не даёт ему высыпаться, и желонку поднимают и опорожняют. Клапан бывает лепестковый или шаровой: шаровой прочнее и чаще служит для чистки уже работающих скважин и колодцев.

Чтобы стенки рыхлого песка не осыпались, в скважину опускают временную обсадную трубу большего диаметра и по мере углубления проворачивают и осаживают её. Желонки для бурения делают с зубцами на кромке — они легче врезаются в плотный песок. Когда скважина дошла до водоносного слоя, в неё опускают колонну с фильтром, обсадную трубу вытягивают, а фильтр обсыпают крупным песком или мелким гравием. Если бурить нечем или грунт сложный, проще позвать бригаду, которая бурит скважины на воду.

Абиссинская скважина в колодце

Если на участке есть старый колодец, который пересыхает летом или даёт мало воды, абиссинскую иглу можно забить прямо через его дно. Колодец осушают, в центре дна забивают колонну с фильтром до следующего водоносного слоя, насос ставят в колодце или наверху. Колодец при этом служит готовым приямком: в нём удобно разместить оголовок, кран и насос, а земля над ним защищает трубу от промерзания. Так делают, когда колодец стоит на месте, где точно есть вода, а углублять его кольцами дорого и трудно.

Как прокачать абиссинскую скважину после монтажа

Сразу после забивки вода идёт с песком и мутью: её сливают или пускают на полив, пить её нельзя. Цель первой прокачки — вымыть из фильтра и из грунта вокруг него мелкие частицы, чтобы вокруг фильтра образовалась естественная обсыпка из крупного песка.

• Для первой прокачки удобнее ручная колонка или недорогой самовсасывающий насос с металлическим рабочим колесом: песок быстро изнашивает пластиковые крыльчатки.
• Перед пуском залейте трубу и насос водой, иначе он не создаст разрежения.
• Качайте до прозрачной воды. Обычно приходится откачать несколько сотен литров, иногда больше.
• Поставьте на выходе кран: им удобно регулировать поток и не перегружать фильтр в первые часы.
• Если поток всё время прерывается, а насос захватывает воздух, фильтр мог не дойти до водоносного слоя или в соединениях есть подсос — проверьте резьбу и, если нужно, добейте трубу ещё на полметра.

Штатный насос или насосную станцию подключают, когда вода стала прозрачной.

Обустройство абиссинской скважины: приямок, кессон, подвал

Над землёй трубу и насос нужно защитить от мороза, дождя и случайных ударов. Вариантов три:

• Скважина в подвале или хозблоке. Самый удобный вариант для круглогодичного дома: насос в тепле, до водопровода рукой подать. Трубу забивают через пол до заливки стяжки или через проём в уже готовом полу.
• Утеплённый приямок глубиной 1–1,5 м с крышкой и утеплителем — простой вариант для дачи.
• Кессон — герметичная камера из пластика, металла или бетонных колец, в которой стоят оголовок, насос и автоматика. Он защищает оборудование от грунтовых вод и мороза и облегчает консервацию на зиму. Пластиковые кессоны лёгкие и не ржавеют, металлические прочные, но требуют защиты от коррозии, бетонные долговечны, но со временем могут дать трещины.

Оголовок над землёй не оставляйте открытым: в трубу не должны попадать дождевая вода и мусор, а вокруг неё полезно сделать отмостку с уклоном от скважины, чтобы поверхностная вода не стекала вдоль трубы вниз, к фильтру.

Абиссинская скважина зимой

Сама скважина зимой не замерзает: вода в трубе ниже глубины промерзания грунта — в Подмосковье это обычно около 1,2–1,5 м — остаётся жидкой. Замерзают насос, трубы над землёй и участок водопровода до дома. Поэтому для зимней эксплуатации насос ставят в отапливаемом помещении или в утеплённом кессоне, а трубу от скважины до дома прокладывают ниже глубины промерзания или утепляют и греют греющим кабелем — его подключение доверьте электрику.

Если зимой скважина не нужна, её консервируют: снимают насос, сливают воду из надземной части, оголовок закрывают и утепляют. Весной скважину прокачивают, как после монтажа, пока вода снова не станет прозрачной.

Частые проблемы абиссинской скважины и что делать

Как обслуживать абиссинскую скважину

Абиссинская скважина не любит простоя. Если воду долго не брать, фильтр заиливается быстрее, поэтому даже в несезон её полезно иногда прокачивать. Остальное обслуживание несложное:

• следите за герметичностью соединений и состоянием обратного клапана;
• не включайте насос с производительностью больше дебита скважины;
• выключайте электронасос в перерывах и по возможности убирайте его под крышу;
• на зиму консервируйте скважину или утепляйте насос и трубы;
• раз в год сдавайте воду на анализ, если пьёте её;
• весной, после консервации, прокачивайте скважину до прозрачной воды.

При хорошем грунте и аккуратной эксплуатации абиссинская скважина служит много лет. Когда дебит падает окончательно, проще забить новую иглу рядом, чем вытаскивать старую. Если вы собираетесь продавать участок, своя вода — заметный довод для покупателя; о том, как подготовиться к сделке, рассказано в статье о продаже дачного участка.

Когда водоснабжение налажено, стоит подумать и о других коммуникациях: например, организовать электрическое отопление частного дома или освещение садовых дорожек.