Колодец
Коло́дец (устар. коло́дезь) — гидротехническое сооружение для добывания и получения подземных вод из первого от поверхности безнапорного водоносного пласта[1], обычно представляющее собой шахту квадратного или круглого сечения. Условно шахту колодца делят на ствол, оголовок и водоприёмную часть[1].
От скважины колодец отличается тем, что намного шире её, поскольку копается, как правило, вручную.
- Оголовок оборудуется крышками и механизмом подъёма воды на поверхность (ведро на верёвке, шесте-«журавле», цепи или насос).
- Материал и форма ствола шахты может зависеть от грунта или скальной породы, составляющей ландшафт (например железобетонными стеновыми цилиндрическими кольцами КС 15-9[2] или кирпичной кладкой).
- Водоприемная часть колодца служит для притока и накопления грунтовых вод.
Устройство шахтных колодцев
Бурение колодца
Для примера, зимнее бурение шахты колодца буром Б-02401 в скальном грунте буровой установкой Komatsu на базе КРАЗа |
Организация колодцев значительно упрощается методами машинного бурения, особенно в крупнообломочных или скальных грунтах. В зависимости от мощностей буровой и характера грунтов могут применяться различные буры (например шнековый бур со скальными поворотными резцами РБЦ-50 или для тяжелых глин с резцами Р-45).
При организации колодца в тяжелых грунтах VII категории может быть принято решение об уменьшении диаметра ствола будущего колодца для снижения нагрузки на буровую установку. Накопительная часть колодца при этом уменьшится из-за уменьшения внутреннего объёма кольца.
Устройство оголовка
Ранее по требованиям СанПин[1], отмененным в 2021 году, оголовок колодца обязательно поднимался над уровнем земли на 0.7-0.8 м, в обязательном порядке оборудовался крышкой и глиняным замком по периметру оголовка. Причём регламентировалась глубина для колодезного замка двумя метрами, устроенного из хорошо промятой жирной глины. Ширина предписывалась в 1 метр по периметру оголовка.
Таким образом, что для организации колодца с диаметром ствола 1.5 метра требовалось ~17 м³ жирной глины. Сверху уплотнённая глина замка закрывалась отмостками, для предупреждения размыва.
По действующему СанПин 2.1.3684-21[3] пунктом 87 регламентируется только «укрытие для предотвращения загрязнения воды водоисточника».
Ствол шахты питьевого колодца
Ствол шахты питьевого колодца может быть выполнен как из бетонных колец, так и других материалов (например дубовый или лиственичный сруб). При этом стыки должны быть загерметизированы для предотвращения попадания загрязнённой верховодки в накопительную часть колодца. Для герметизации технологических отверстий и швов применяются различные гидроизолирующие растворы.[4]
Можно применять увлажнённую цементно-песочную смесь смешанную с 50 % раствором жидкого стекла.
Выбор местности для организации колодца
Народным способом определения места для колодца является лозоходство. Методы инженерной геофизики, такие как электроразведка и сейсморазведка[5], позволяют прослеживать положение грунтовых вод в плане и выбрать оптимальные места для заложения колодцев. Грунтовые воды выделяются по понижению удельного электрического сопротивления до 10 — 50 Ом*м и увеличению скорости продольной волны до уровня 1600 — 1800 м/с. Самые глубокие копаные колодцы в СССР находились в Каракумах. Многие из них имели глубину больше ста метров, а один — даже 270 метров[6]. Самый глубокий копаный колодец в мире — Woodingdean Water Well. Он был выкопан в 1862 году в Англии, его глубина — 390 метров. Специалист на Руси (в России) по рытью колодцев и сопутствующим работам называется колодезник.
Типы колодцев
Колодцы отличаются по уровню и объёму грунтовых вод, и могут называться:
- Шадуф — это колодец, из которого вода добывалась рычаговой системой журавля и использовалась древними египтянами для орошения земли.
- Русский колодец — крытая бревенчатая шахта с воротом, к которому цепью крепится бадья или ведро. Барабан вращается рукояткой, однако возможно и вращение за колесо, находящееся на одной оси с барабаном. Чтобы ведро при спуске в глубокий колодец не набрало очень большую скорость и не повредилось при ударе об воду, используется ленточный тормоз. Чтобы ведро не плавало на поверхности и быстро зачерпнуло воду, на стенку в верхней части прикрепляется грузик (смещают центр тяжести).
- В местности с близким залеганием грунтовых вод практикуется коромысловый тип колодца — так называемый «журавль».
- Колодец архимедова винта — для непрерывной подачи воды с помощью винта, который крутил осёл.
- Артезианский колодезь
- Абиссинский или нортоновский колодец — вид артезианского колодца, состоящего из трубы, диаметром 25—63 мм, снабжённой ситообразным наконечником-фильтром. Труба вводится посредством бурава в водоносный слой и снабжается поверхностным насосом.
- В связи с развитием садоводства и огородничества на территории России получил распространение колодец в виде скважины, в которую опускается погружной насос, приводимый в действие электричеством от бытовой электросети.
По способам рытья различают шахтные (срубные) и трубчатые колодцы (скважин)[1]. Шахтные колодцы роются в виде шахты круглой или квадратной формы[7].
Колодцы у славян
До начала XX века колодец делали в виде деревянного сруба, чаще дубового. Обычно над срубом устанавливался ворот или журавль для поднятия воды. Отверстие колодца закрывалось крышкой.
Почти в каждом селе, деревне имелся свой святой источник, вода которого считалась целебной. Возникновение того или иного святого источника связывалось с именем Параскевы-Пятницы (в народе Прасковеи), культ которой сливался с культом Богородицы. По преданиям, распространённым по всей России, родничок появлялся там, где прошли или присели отдохнуть Святая Параскева или Божья Матерь.
Возле колодцев и источников до начала XX века совершали жертвоприношения, произносили клятвы, заключали брачные союзы[8].
Дебит одиночного колодца
Дебит одиночного колодца, заложенного в грунт, определяется по формуле[9]: , где — коэффициент фильтрации, — статический уровень стояния грунтовых вод, — динамический уровень (в процессе откачки из колодца в количестве за единицу времени), — 250—500 м для песчаных грунтов, 700 м для крупнозернистых песков, — радиус колодца.
См. также
Примечания
- Часть 3.3 Требования к устройству шахтных колодцев СанПиН 2.1.4.1175-02 «Гигиенические требования к качеству воды нецентрализованного водоснабжения. Санитарная охрана источников»
- ГОСТ 8020-2016 КОНСТРУКЦИИ БЕТОННЫЕ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ ДЛЯ КОЛОДЦЕВ КАНАЛИЗАЦИОННЫХ, ВОДОПРОВОДНЫХ И ГАЗОПРОВОДНЫХ СЕТЕЙ
- СанПиН 2.1.3684-21 «Санитарно-эпидемиологические требования к содержанию территорий городских и сельских поселений, к водным объектам, питьевой воде и питьевому водоснабжению, атмосферному воздуху, почвам, жилым помещениям, эксплуатации производственных, общественных помещений, организации и проведению санитарно-противоэпидемических (профилактических) мероприятий»
- Николай Федоренко. Гидропломба для колодца: как правильно заделать щели в бетонных кольцах // Совет инженера : сайт. — 2019. — Март.
- Комплексное применение методов геофизики на стадиях проектирования, строительства и эксплуатации инженерных сооружений и коммуникаций . Cyberleninka. Дата обращения: 22 января 2016.
- Кунин В. Н. Освоение пустынь Туркмении // Природа. — 1961. — № 9. — С. 66.
- Колодец // Казахстан. Национальная энциклопедия . — Алматы: Қазақ энциклопедиясы, 2005. — Т. III. — ISBN 9965-9746-4-0. (CC BY-SA 3.0)
- Платонов, 2007, с. 352.
- Зиновьев В. А. Краткий технический справочник. Т. 1. — М.: Госиздат, 1949. — С. 386
Литература
- Платонов О. А. Колодец // Русский образ жизни . www.rusinst.ru. Дата обращения: 2 января 2022.. — М.: Институт русской цивилизации, 2007. — С. 352. — ISBN 978-5-902725-05-3. Архивировано 14 августа 2014 года.
- Колодец // Краткая энциклопедия домашнего хозяйства. — М.: Государственное Научное издательство «Большая Советская энциклопедия», 1959.
- Хлопин Г. В. Колодцы // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.
Ссылки
- Топонимика. Колодезь и колодец / О. В. Лагутина . dlib.eastview.com. Дата обращения: 2 января 2022.
- Грамота томскому воеводе кн. Кольцову-Мосальскому о посылке колодезного мастера в Якутский острог. . sibrelic.ucoz.ru. Дата обращения: 2 января 2022.