Обустройство донного фильтра для колодца

Муссируемое в специальной литературе мнение о том, что донный фильтр для колодца является обязательным и необходимым его элементом для того, чтобы колодезное песчаное дно не размывалось, а вода, проходя многослойный барьер становилась кристально прозрачной, является не совсем корректным. По статистике организаций, занимающихся обустройством гидротехнических сооружений на профессиональной основе, лишь в 5 случаях из 100 донный фильтр для колодца является необходимым, а в остальных случаях лучше сохранить природное состояние шахты, предоставив слоям почвы выполнять естественную очистку воды.

Что можно увидеть, изучая дно колодца

При первичном бурении или копке колодца следует тщательно изучить структуру слоя почвы, на котором был достигнут водозабор, остановившись на достигнутом или приняв решение о дополнительном углублении, исходя из следующих соображений:

1. Глинистая или суглинистая порода днища колодцев с водоносными жилами, позволяет судить о достижении водонепроницаемого слоя и совершенном характере гидротехнического сооружения. При подобной структуре дна, фильтр засыпанный в колодец не требуется, так как вода и так будет чистой, а песок и другие мелкие механические примеси будут незначительными. Укладка фильтрующих элементов на плотную породу приведет к перекрытию родниковых жил и снижению дебета сооружения.

2. Песчаное дно колодца позволяет судить о несовершенной структуре сооружения при которой приток воды будет происходить снизу и боков, а характерная муть будет образовываться лишь в нижнем слое, отстаиваясь при нормальной эксплуатации и не достигая верхней линзы, предназначенной для водозабора.
3. Жидкая глинисто-песчаная смесь, представляющая собой суспензию, достигнутая при углублении шахты колодца, свидетельствует о наличии плывуна, останавливаться на котором не следует, так как качество воды будет неудовлетворительным, а отсутствие опоры для колец приведет к засасыванию обсадной шахты и её проваливанию. Предпочтительным мероприятием при достижении плывуна является дальнейшее углубление шахты, так как донный фильтр для колодца, примененный в этом случае, засосет в грунт, а при его закреплении к шахте, оставшегося кольцевого зазора будет достаточно для подъёма суспензии и загрязнения воды.

Как можно улучшить структуру дна

Исходя из структуры донного грунта, рассмотренной выше, принимается решение о том нужен ли фильтр для колодца и какой будет его структура.

Схемы донных фильтров

В зависимости от порядка укладки слоев каменистых фракций различают две схемы того, как можно сделать фильтр в колодце:

• прямая засыпка – подразумевает последовательное обустройство слоёв фильтра в колодце от большего размера элементов к меньшему, за счет чего происходит постепенное осаждение механических примесей на барьерах с различной проницаемостью, а в результате получится чистая вода;
• обратная засыпка – при которой донный фильтр для колодца выполняется своими руками путем укладки фракций с разными размерами гранул, последовательно от мелкодисперсного материала к более крупным фильтрующим элементам.

В зависимости от характера опорной поверхности, очищающие воду, барьеры подразделяются на:

• насыпные – представляющие собой фильтр, укладываемый непосредственно на дно колодца, без использования опорных конструкций;
• плавающие – состоящие из деревянной конструкции, повторяющей периметр шахты и имеющий меньший, по сравнению с внутренним диаметром колодца, поперечный размер, на которую укладывается фильтр из камней для колодца на даче или в загородном владении;
• жесткие – являющиеся нержавеющей металлической сеткой, соответствующего периметру колодца сечения, уложенной между двумя кольцами из металла или проволоки, которая фиксируется на определенном уровне от дна к стенке шахты.

Материалы для фильтра

Чтобы обустроить фильтр правильно, улучшив качество воды, а не вызвав ее загрязнения тяжелыми металлами или иными примесями, необходимо знать, чем следует засыпать дно колодца. Камни, используемые для отсыпки дна колодца, могут быть следующими:

1. Речная галька, которая может быть найдена по берегам ручьев и горных рек, представляющая собой естественный природный материал, имеющий нормальный радиационный фон и не вступающий в химическое взаимодействие с водой.
2. Гравий, являющийся осадочной породой, имеющей проницаемость и способной выступать в качестве адсорбента, вследствие чего многократное его использование в качестве барьера в одно- или разнотипных системах очистки недопустимо, так как избирательное поглощение является обратимым процессом.
3. Щебень – материал, имеющий различные размеры и получаемый механическим дроблением более крупных камней различных пород, не каждая из которых подходит для фильтрации питьевой воды, некоторые в силу своей рыхлости (строительный щебень), а некоторые из-за повышенного радиационного фона (гранит). Оптимальным решением является жадеит, который можно найти в специализированных торговых точках.
4. Шунгит, для очистки воды в колодце используется при небольшой глубине (до 5 метров) и потенциальной близости источников тяжелых металлов, органических и углеводородных загрязнений (дороги и промышленные объекты), которые он отлично адсорбирует, являясь окаменевшим аналогом нефти, способной поглощать указанные загрязнения в силу сродства химических структур.
5. Кварцевый песок применяется в качестве самого мелкодисперсного барьера, не предназначенного для многократного применения, получаемого из смеси речного песка и воды путем многократного повторения цикла перемешивание-отстаивание (полминуты)-слив суспензии.

Структура донного барьера

Выбрав схему отсыпки фильтра для улучшения дна колодца и решив выполнить процедуру своими руками, следует учесть следующее:

• все материалы перед укладкой должны быть фракционированы и промыты водой для удаления с поверхности загрязнений;
• при отсыпке используется одно-, двух- или трехслойная укладка, при этом толщина каждого слоя составляет около 150 мм;
• относительная разница размеров тех фракций, что засыпают в качества барьера на дно колодца, должна составлять 5-6 раз;
• шунгит для колодца может применяться, как вместо гальки или гравия в многослойном фильтре, так и индивидуально, при песчаной структуре дна.

Что делать с плывуном

Если пройти зыбкий слой почвы при бурении колодца не удалось и водозабор приходится обустраивать в плывуне следует предпринять меры, которые позволят предохранить гидротехническое сооружение от погружения в недра земли и обеспечат питьевое качество воды.

Рекомендуемый в большинстве источников осиновый щит, укладываемый на дно колодца и засыпаемый сверху многослойным каменистым фильтром, применять не целесообразно по ряду причин:

• уложенный на поверхности плывуна барьер погружается в его толщу, переставая выполнять свою очистную функцию;
• кольцевой зазор между щитом и внутренней стенкой шахты, достаточен для того, чтобы муть поднялась наверх, а вода потеряла свои потребительские свойства.

Оптимальным решением проблемы, не требующей углубления шахты, которая тоже может не дать положительного результата, если следующий водоносный слой расположен слишком глубоко, является герметизация дна шахты при помощи плиты, соответствующей размеру днища колодца. Петли такой плиты привариваются к закладным деталям нижнего кольца, в котором пробуриваются и заполняются пористым бетоном отверстия, представляющие собой своеобразный перфорированный фильтр, отлично очищающий мутную воду. Закрытый периметр шахты, при такой схеме, исключает возможность ее погружения в плывун и утрату колодца.