Колодец

Колодец устраивают на приусадебных и садовых участках главным образом для получения питьевой воды и орошения. Такие колодцы называют водозаборными. Чтобы не загрязнять воду в колодце, место для его устройства надо выбирать вдали от выгребных ям, уборных, свалок и т. п. (не ближе чем на 20 м).

Водозаборные колодцы могут быть шахтными и трубчатыми.

Шахтные колодцы заглубляют в водоносные слои на 1 - 2 м. Их глубина, как правило, не превышает 20 - 30 м. Такие колодцы сооружают при помощи лопаты, кайлы, лома, подъёмного ворота с бадьёй. Имеются и специальные машины для сооружения шахтных колодцев. Шахтные колодцы укрепляют деревянным срубом (рис. 1) с поперечным сечением от 0,7×0,7 м до 1,2×1,2 м или бетонными, железобетонными, асбестоцементными кольцами (звеньями труб) диаметром около 1 м. Дно колодца целесообразно покрыть слоем крупного песка и гравия толщиной 20 - 30 см. Сруб должен возвышаться над поверхностью земли на 0,6 - 0,7 м и закрываться крышкой. Вокруг колодца сверху следует устроить глиняный замок для защиты от попадания (подтекания) в колодец поверхностных вод. Поверхность земли у колодца должна иметь уклон во внешнюю сторону и быть замощена булыжником. В случае слабой водообильности водоносного слоя сруб колодца надо сделать с уширением внизу. Воду из шахтного колодца поднимают ведром при помощи ворота, журавля, блока, ручного поршневого насоса или насоса с электродвигателем. В шахтных колодцах держится обычно устойчивая невысокая температура, поэтому летом в них можно хранить продукты (в ведре, подвешенном на верёвке).

Трубчатые колодцы сооружают бурением, поэтому их часто называют буровыми колодцами, или буровыми скважинами. Такие колодцы заглубляют в водоносный слой на 2 - 4 м. Буровые колодцы позволяют забирать воду из межпластовых водоносных слоёв, где вода высокого качества. Они удобны в эксплуатации и надежны в санитарном отношении, устройство их дешевле шахтных. Строят буровой колодец из труб диаметром 10 - 15 см (иногда 4 - 7,5 см) на глубину до 20 м. Перед началом буровых работ следует ознакомиться с гидрогеологической характеристикой района, обследовать близлежащие шахтные колодцы, чтобы определить глубину залегания грунтовых вод, и проконсультироваться с опытным буровым мастером относительно подбора инструментов, материалов, а также по технике безопасности.

Рис. 1. Шахтный колодец с деревянным срубом: 1 - сруб; 2 - булыжное мощение; 3 - песчаная подготовка; 4 - глиняный замок; 5 - гравий; 6 - крупный песок

Буровые работы, как правило, выполняют 2 - 3 человека. Для ручного бурения ударновращательным способом используют треногу (вышку) из тонких брёвен длиной 5 - 6 м и толщиной в верхнем обрезе 10 - 15 см и ворот или лебёдку (рис. 2). Концы треноги просверливают и скрепляют болтом, к которому крепится серьга с блоком. Кроме того, на место скрепления брёвен набрасывают верёвку в виде петли, а конец её опускают по одной из стоек. Верёвка необходима для крепления штанги с буровым сверлом при установке вертикальности снаряда. Бурение или забуривание начинают буровой ложкой. Такое сверло можно сделать самому (например, из стальной полосы автомобильной рессоры или обрезка трубы). Установив буровую ложку вертикально, начинают бурить, используя поворотный хомут с ручками, закреплёнными на штанге. Нажимая руками на хомут, поворачивают сверло вправо. Повернув сверло на несколько оборотов и почувствовав, что оно полностью заполнилось породой, его вынимают из скважины и очищают, то есть как бы вычерпывают грунт. При бурении сухой породы, которая вываливается из буровой ложки в скважину, подливают 1 - 2 ведра воды. При проходке более твёрдых пород пользуются шнековым (спиральным) буром, а совсем твёрдых - долотом. Долотом разрушают породу ударным способом, а затем уже измельчённую породу извлекают желонкой.

Рис. 2. Бурение трубчатого колодца ручным способом: 1 - тренога; 2 - блок; 3 - канат; 4 - бурильная колонна (штанга); 5 - обсадная труба; 6 - поворотный хомут; 7 - ворот

При проходке могут встретиться неустойчивые, оплывающие пласты (плывуны). В этом случае порода начинает вываливаться из буровой ложки при подъёме и скважина перестаёт углубляться. Это означает, что скважина заплывает или заваливается осыпающейся породой и её необходимо закрепить обсадными трубами. Для этого опускают обсадные трубы до плывуна и начинают проходить скважину специальным приспособлением - желонкой с клапаном. Желонку, заполненную породой, поднимают при помощи ворота, укреплённого на опорах треноги, очищают и снова "желонят". Одновременно с углублением скважины следует опускать обсадные трубы (до тех пор, пока не будет пройден водоносный слой). Прохождение плывуна требует внимания и быстроты в работе, так как инструмент "прихватывает" в забое. Кроме того, при проходке наносных пород (песка, глины, суглинка) могут попасться отдельные камни, препятствующие бурению. Поскольку разбурить их не всегда представляется возможным, то надо стремиться "втолкнуть" камни в стенки скважины. С этой целью иногда полезно влить в скважину 1 - 2 ведра воды. Крупный камень следует попытаться разбить с помощью пирамидального долота, сбрасываемого в забой с помощью ворота или лебёдки. Если попадается крупный камень - валун, то лучше оставить скважину и заложить другую несколько поодаль.

Рис. 3. Фильтрующий колодец: 1 - вентиляционная труба; 2 - щебень; 3 - щебень и гравий; 4 - отверстия; 5 - впуск сточной жидкости

После окончания бурения скважины крепят обсадными трубами (стальными, асбестоцементными или керамическими). Чтобы опустить обсадные трубы на нужную глубину, между ними и стенками скважины должен быть зазор 5 см. Опускать трубы следует без остановки на всю длину скважины. Если они не опускаются под действием собственного веса, то их провёртывают, раскачивают или осаживают кувалдами. Верх трубы должен возвышаться над поверхностью земли на 0,5 - 0,7 м. Чтобы предохранить водоносный горизонт от обрушения и пропускать чистую воду без механических примесей, в водоприёмную часть скважины надо поставить фильтры. В скважинах и полускальных породах фильтр не устанавливают. Конструкция фильтра зависит от породы и может быть дырчатой, проволочной, сетчатой, гравийной. Фильтр можно устанавливать отдельно (более совершенная конструкция скважины) или на сплошной колонне из обсадных труб. Приток воды к скважине происходит вследствие уменьшения гидростатического давления в стволе скважины по отношению к давлению в пласте. Если позволяет диаметр скважины, для подъёма воды из буровых колодцев применяют электронасосы, но чаще применяют штанговые поршневые насосы. Вокруг колодца следует сделать бетонную или глинощебёночную отмостку шириной до 1,2 м с уклоном во внешнюю сторону. Вышедшие же из строя скважины необходимо затампонировать.

Кроме водозаборных, иногда устраивают фильтрующие колодцы. Они предназначены для удаления хозяйственных сточных (не фекальных) вод от умывальников, душевых и бань. Устраивая фильтрующий колодец, надо знать уровень грунтовых вод. Его определяют весной, в период высокого стояния воды. Простейший фильтрующий колодец (рис. 3) представляет собой выемку в плотном грунте (диаметром 1,2 - 2 м, глубиной 0,5 - 1,5 м), заполненную щебнем или крупнозернистым песком. Фильтрующие колодцы бывают круглые или квадратные, из бетона или кирпича, в редких случаях из дерева. Глубину их доводят до верхнего уровня водопоглощающих грунтов. Фильтрующими поверхностями колодца являются боковая поверхность его ниже впуска сточных вод и площадь дна.

Сооружать фильтрующий колодец можно только по согласованию с районной санитарной инспекцией. Расстояние до колодцев с питьевой водой должно быть не менее 50 м.