Zriadenie habešskej studne vlastnými rukami: ako urobiť studňu-ihlu na pozemku
Veľmi často nie je možné pripojiť malú vidiecku usadlosť k centrálnemu vodovodu kvôli vzdialenosti vodovodnej magistrály. Kopať studňu alebo vŕtať vrt je niekedy nad možnosti rozpočtu, a na vybudovanie autonómneho systému je potrebný vlastný zdroj vody.
V podobných prípadoch je možné zriadiť habešskú studňu vlastnými rukami – technológia usporiadania takéhoto zdroja odberu vody je pomerne jednoduchá. Súhlaste, že pred začatím realizácie zámeru je potrebné pochopiť konštrukciu a princíp fungovania systému.
Poradíme Vám, ako naplánovať habešskú studňu, aké vybavenie bude potrebné a ako samostatne urobiť studňu-ihlu. Osobitnú pozornosť treba venovať typu pôdy na pozemku.
Obsah článku:
Princípy fungovania habešskej studne
Habešská studňa je zjednodušený variant vrtu, ktorý umožňuje získavať vodu z prvého alebo druhého vodonosného horizontu od povrchu. Jeho konštrukcia je veľmi jednoduchá. Predstavuje stĺpec navzájom spojených oceľových rúr pre plyn a vodu s primitívnym filtrom a kovovým hrotom v spodnej časti.
Tenké teleso vrtu navonok pripomína najstaršiu pomôcku na šitie. Odtiaľ druhý názov: studňa-ihla.

Klasická metóda ponorenia habešskej studne do zeme sa vykonáva banálnym zatĺkaním – najjednoduchším spôsobom, aktívne používaným medzi domácimi majstrami. Zatĺka sa, kým spodná rúra s hrotom neotvorí vodonosnú vrstvu.
Niekedy sa stĺpec čiastočne prehlbuje pomocou závitovkového vŕtania, ale prenájom ručnej alebo mechanickej vŕtacej súpravy výrazne zvyšuje rozpočet prác.
Habešská studňa bola vynájdená a odskúšaná v praxi počas vojny medzi koloniálnym Anglickom a Etiópiou v rokoch 1867-68. Konštrukcia navrhnutá americkým inžinierom Nortonom neúnavne zásobovala anglické vojská vodou počas ich presunov po púšti.
Zariadenie na získavanie životodarnej tekutiny z podzemných vrstiev pôdy sa rýchlo inštalovalo, demontovalo a znova používalo na ďalšej zastávke.
Také priority ako mobilita, lacnosť a jednoduchosť stavby boli docenené vojakmi, priťahovali cestovateľov a bádateľov.

V Rusku sa s pozoruhodným vynálezom zoznámili rok po ukončení anglického ťaženia. Zariadenie na zdvíhanie vody z malej hĺbky bolo opísané K. I. Masliannikovom v knihe venovanej v tom čase používaným efektívnym vrtným súpravám.
Z piatich abysínskych vrtov zriadených v oblasti Cárskeho Sela sa dva ukázali ako celkom vhodné na získanie sladkej vody. Tri nedosiahli vodonosnú vrstvu kvôli vápencom ležiacim blízko denného povrchu.
Úspešné abysínske studne dávali za minútu po vedre. Spočiatku tiekla kalná tekutina, ktorá sa po polhodinovom prečerpávaní stala dostatočne priezračnou a čistou.
Vrtom-ihlou sa otvárajú len prvé vodonosné horizonty od zemského povrchu, preto získanú vodu nemožno použiť na pitné účely. Je vhodná na polievanie, upratovanie priestorov a podobné hospodárske potreby.
Pri záujme a výdatnej produkcii možno na čistenie vody nainštalovať systém hrubých a jemných filtrov, ktoré zachytávajú mechanické nečistoty a chemické prímesi.

Konštrukčná špecifikácia studne-ihly
Abysínska vrtná súprava vyvinutá pred pol druha storočím v priebehu rokov neprešla zásadnými konštrukčnými zmenami. Na nejaký čas bola úplne nezaslúžene zabudnutá. Hoci tempom a jednoduchosťou výstavby, ako aj cenou zariadenia predbieha široko rozšírené tradičné studne.
V konštrukcii abysínskej studne sa rozlišujú dve hlavné zložky:
- Vŕtacia súprava zahŕňajúca hrot prerezávajúci pôdu a rúru, ktorá sa predlžuje počas prehlbovania do pôdy. Rúra zároveň slúži ako kanál na zdvíhanie vody z hĺbky. Preto je zostavená z častí rúry, nie z oceľového kruhu alebo tyče.
- Záraz pozostávajúci z kovovej trojnožky a ťažkej baby, ktorá hrá úlohu kladiva. Na vrchole trojnožky sú dve kladky, s pretiahnutými lanami, ku ktorým je priviazaná baba.
Pri napínaní lán sa baba zdvihne k vrcholu zariadenia. Pri uvoľnení rýchlo spadne na pevne upevnený podbábok na zatĺkanej časti rúry. Posledný uvedený plní funkciu nákove, vďaka ktorej sa rúra postupne ponára do pôdy.

Podbábok predstavuje akúsi svorku pozostávajúcu z dvoch symetrických častí. Plocha povrchu podbábku, ktorá je v kontakte s babou, je o niečo väčšia ako plocha dna padajúceho „kladiva".
Potom, čo sa zatĺkaná časť rúry takmer úplne ponorí do zeme, podbábok sa odstráni. K prehĺbenej časti rúry sa priskrutkuje ďalšia, na ktorej sa opäť upevní svorka-nákova.

Úkony na prehĺbenie vŕtacej súpravy sa opakujú, kým spodná časť ihlového vrtu, budovaného svojpomocne, nedosiahne vodonosnú vrstvu. Vodáka treba nielen otvoriť, ale aj prejsť ňou aspoň o meter.
Podľa pravidiel by sa vrstva mala pretnúť na 2/3 jej hrúbky, ale samostatnému vŕtačovi reálne rozmery vodonosu pravdepodobne nie sú známe. Je ťažké o nich usudzovať bez hydrogeologických prieskumov.

Vzhľad vody v vrte treba pravidelne sledovať. Profesionálni vŕtači majú na meranie hladiny vody v vrte najjednoduchšie zariadenie, ktoré dokonale určuje hĺbku vodonosnej vrstvy pri jej výskyte do 15 m.
Toto je dutý kovový valec, nazývaný klapka. Zariadenie sa podobá na obrátený tenký pohár, pripevnený cez pútko k rulete.

Keď sa okraj klapky dotkne vodnej hladiny, ozve sa tresk, ktorý signalizuje výskyt hľadanej vody v studni. Vyrobiť takéto kontrolné zariadenie je možné vlastnoručne, priviazaním veľkej matice na šnúru tak, aby sa mohla plocho dotýkať vodnej hladiny.
Namiesto matice by bolo vhodné nájsť nie príliš ľahký plastový alebo kovový kužeľ, neuzavretý z jednej alebo z oboch strán.
Existuje ešte jeden dômyselný prostriedok, ktorý slúži ako kontrolný prístroj. Jednoducho monitorovať výskyt vody v habešskej studni je možné spúšťaním bežnej polymérovej rúry do pažnice. O kontakte s hladinou podzemnej vody signalizuje charakteristický tresk.
Technológia zhotovenia telesa
Priemyselná výroba habešských studní neexistuje. Výrobu zariadenia si objednávajú v dielni alebo robia vlastnými rukami.

Na to, aby ste vyrobili ihlovú studňu, budete potrebovať:
- Hrubostenné rúry VGP, v označení ktorých je uvedené „zosilnené“. Optimálny rozmer vonkajšieho priemeru rúrkového materiálu je 25 až 40 mm. Treba pamätať na to, že čím hrubšia je pažnica, tým ťažšie sa zatĺka do zeme, a na výdatnosť studne hrúbka rúry vôbec nevplýva.
- Oceľový hrot, vytočený na sústruhu. Dĺžka súčiastky 10-12 cm, Ø o 1-2 cm väčší ako Ø rúry, aby trenie pôdy o pažnicu nespomalilo proces zatĺkania. Hrot môže byť kužeľový alebo pyramídový, ale nie zvarený z klinovitých odrezkov rúry.
- Oceľová sieťka hustého galónového pletenia, potrebná na vytvorenie dodatočného filtra. Zabráni vniknutiu jemných zrniek piesku a dokonca aj ílovitej suspenzie.
Na výrobu pažnice je lepšie zaobstarať bezšvíkový rúrkový materiál, ktorý pri zatĺkaní rozhodne nepraskne. Rúru je potrebné narezať na úseky približne 1,2 – 1,5 m. Vo vrtnom odvetví sa nazývajú tyčami.
Uvedené rozmery sú odporúčané na základe čo najväčšieho pohodlia pri práci. Konkrétna dĺžka segmentov v uvedenom intervale závisí od predpokladanej hĺbky výkopu. Je žiaduce, aby jeden z nich mal 1 m na konečné prehĺbenie do vodonosnej vrstvy.

Predlžovanie rúry sa vykonáva postupne počas prehlbovania nástroja, a to postupným naskrutkovávaním segmentov rúry VGP.
Pre realizáciu spojov sa na okrajoch segmentov nareže 7 závitov inštalatérskeho závitu a použijú sa oceľové spojky. Spoje sa vykonajú tesne, do závitu sa vloží inštalatérska kúdeľ.

K prvému segmentu budúcej kolóny sa privarí hrot a vybaví sa primitívnym filtrom – to je vodná prijímacia časť. V počiatočnom segmente rúry sa vyvŕtajú otvory Ø 8 – 10 mm tak, aby prvky uvedenej perforácie boli usporiadané v akomsi šachovnicovom poradí.
Medzi pomyselnými horizontálnymi radmi otvorov by malo byť približne 5 cm: nerobte ich bližšie, aby nedošlo k oslabeniu rúry.
Vŕtanie otvorov sa začína približne 15 cm od spodného okraja s rovnakým cieľom zachovania pevnostných vlastností. Na mieste spojenia prvého článku kolóny s nasledujúcou tyčou je nainštalovaný spätný ventil čerpacieho systému.
Najčastejšie je to guľôčka, ktorá prepúšťa vodu len smerom k čerpadlu.
Zdokonalenie filtračného prvku
Opísaný filter ochráni pred prenikaním štrku a drobného okruhliaku, ale nezbaví jemnejších prímesí. Preto potrebuje modernizáciu. Aby sa perforovaný úsek rúry premenil na filter s vyššou ochranou, je potrebné ho upraviť.
Postup:
- Na povrch rúry sa navíjajú závity z nehrdzavejúcej ocele. Sú potrebné na zväčšenie plochy filtračného orgánu. Vzdialenosť medzi závitmi je 3 – 5 mm.
- Získaný polotovar sa pevne obalí kusom nehrdzavejúcej siete, ktorá sa prispájkuje k stenám rúry. Používa sa výlučne cínová spájka, pretože použitie zliatiny s olovom by negatívne ovplyvnilo kvalitatívne vlastnosti vody.
Existuje názor, že pre väčšiu dôležitosť by sa mal modernizovaný filter zvonku omotať drôtom z nehrdzavejúcej ocele. Dovoľujeme si pochybovať o spoľahlivosti takéhoto spevnenia. Domnievame sa, že pri ponorení do zeminy sa vonkajšie závity domáceho filtra nevyhnutne odpoja, zvýšia trenie a výrazne sťažia zatĺkanie.

Dopracovanie filtra je dobrá vec, ktorá prispieva nielen k optimalizácii kvality vody, ale aj zabraňuje zanášaniu ihly vrtu.
Pravda, pri všetkej jednoduchosti zariadenia je potrebné dôsledné dodržiavanie pravidiel:
- Pre sieťový filter sa nehodí sieťka z mosadze alebo iných farebných kovov. V spojení s oceľou pri pevnom spájkovaní vytvoria galvanický pár, ktorý bude rýchlo a bez prekážok rozleptávaný koróziou.
- Priemer perforovanej rúry spolu s dodatočným filtrom nesmie byť rovnaký ako maximálny priemer hrotu alebo ho presahovať. V opačnom prípade sa dôležité filtračné doplnky pri zatĺkaní do zeminy oddelia od rúry.
- Na zhotovenie vrtnej kolóny a prvého článku, ktorý je vodoprijímacou časťou vrtu, nie sú vhodné krehké liatinové rúry.
Tiež sa neoplatí šetriť na spojkách nákupom podomácky vyrobených výrobkov s nekvalitným rezaním. Ak sa pri zatĺkaní spoje rozídu, ihlu bude potrebné demontovať a vrt znovu prejsť.
Podmienky na zriadenie habešskej studne
Na zriadenie habešskej studne nestačí horúca túžba majiteľa pozemku podporená znalosťou konštrukcie odberného zariadenia. Pred začatím prác je potrebné zistiť, či geologické podmienky vyhovujú na výstavbu ihly studne.
Pôdy ležiace v zemi sa líšia fyzikálno-mechanickými vlastnosťami: hustotou, štruktúrou, parametrami tvrdosti atď. Vrtári majú klasifikáciu podľa takzvanej „vŕtateľnosti“ hornín.
Na prechod pieskovca a piesku sa napríklad používa iný druh nástroja a spôsob vŕtania. Skalný pieskovec sa vŕta kolónovou rúrou s tvrdokovovou korunkou a vodonosné piesky sa zdvíhajú úderno-lanovou metódou pomocou žliabku.

Podľa súhrnu fyzikálno-mechanických vlastností spolu s vŕtateľnosťou sa horniny podmienečne delia na:
- Tvrdé alebo skalné. Sú schopné štiepiť sa, drviť sa, postupne sa ničia pri vŕtaní vysokou rýchlosťou a tlakom. Tvrdé horniny sú v hornej časti usadenín zastúpené vápencami, pieskovcami, slieňmi, dolomitmi atď.
- Plastické. Ľahko alebo relatívne ľahko podliehajú rezaniu nožom a vŕtacím nástrojom, vrátane hrotu habešskej studne. K plastickým zástupcom patria íly, hliny, piesčité hliny s vysokým číslom plasticity.
- Sypké. Nedržia tvar, pretože pozostávajú z navzájom nespojených častíc. Pri nasýtení vodou niektoré prachovité druhy môžu „plávať“. K sypkému druhu patria piesky všetkých kategórií podľa veľkosti, štrkovo-šírkové, drvinovo-štrkové a podobné usadeniny.
Domáci majstri, ktorí chcú zriadiť habešskú studňu, nemajú k dispozícii vŕtací nástroj na prechod všetkých uvedených typov pôd. Samostatní vrtári budú schopní prejsť iba plastické a sypké kategórie. Rozdrviť tvrdú horninu hrotom habešskej studne nie je možné.

Nemá zmysel pokúšať sa rozbiť veľký balvan: radšej sa trochu presunúť a tam začať prácu znova. Navyše demontáž odberného zariadenia sa vykonáva niekoľkonásobne rýchlejšie ako inštalácia.
Okrem obmedzení vrtateľnosti na možnosť budovania studne-ihly vplýva výška vodnej hladiny. Ide o to, že jej vyťahovanie z tenkostenného vrtu možno zveriť len povrchovému čerpaciemu zariadeniu. Väčšina značiek povrchových čerpadiel je schopná zdvihnúť vodu z hĺbky najviac 8 m.

Aj keď je v technickom pase hĺbka nasávania uvedená rádovo 10 m, nemožno zabúdať na štandardné straty tlaku v tele vrtu a na to, že čerpadlo zvyčajne dopravuje vodu aj po horizontálnom úseku.
Každých 10 m horizontálneho presunu uberá z hĺbky nasávania po 1 m. Navyše, povrchové čerpadlá sa dôrazne odporúča umiestňovať v uzavretých priestoroch, ktoré sú často vzdialené od miesta odberu vody.
Ak okrem habešskej studne neexistuje vôbec žiadne východisko a hĺbku výskytu vody v blízkych studniach zaznamenávajú na 12 – 15 m od povrchu zeme, potom na zdvíhanie vody je potrebné zaobstarať si airlift alebo ručné čerpadlo schopné čerpať vodu z uvedenej hĺbky.

Užitočné informácie o tom, ako na pozemku nájsť vodu pre studňu a posúdiť polohu vodonosných vrstiev, sú uvedené v tomto článku.
Alternatívny variant prispôsobenia odberovej ihly nevhodnej hladine podzemnej vody spočíva v zriadení jamy. Pred zatĺkaním kolóny do zeme sa vykope šachta hĺbky asi meter, šírky vhodnej na prácu s lopatou v nej. Zatĺkanie tyčí sa potom začína od dna šachty. Čerpadlo sa v podobných situáciách inštaluje do jamy.

Sám sebe hydrogeológom: hodnotenie pôdy
Nech je proces zatĺkania vrtu-ihly akokoľvek jednoduchý, dôkladná príprava na práce je napriek tomu nevyhnutná. Nestačí sa zásobiť tyčami a štartovacím článkom s filtrom, prenajať si alebo vyrobiť vlastný baranidlo. Potrebné sú informácie o geologickej a hydrogeologickej situácii v oblasti zriadenia habešskej studne.
Kde a ako ich získať? Informáciu o hladine podzemnej vody v pravom zmysle slova načerpáme v susednej studni alebo vo vrte.
Zmeriame samostatne odmerkou alebo sa opýtame majiteľa zdroja, z akej hĺbky čerpá vodu. Zároveň sa dozvieme, akú zeminu zdvihli z čela, keď vŕtali alebo kopali dielo.

V rovinatých oblastiach vrstvy hornín ležia takmer horizontálne s nepatrnými ohybmi alebo miernym sklonom. Hladina podzemnej vody sa nachádza približne na jednej absolútnej kóte. Rozdiel v hĺbke existujúcej a plánovanej studne sa môže prejaviť iba v dôsledku prevýšenia reliéfu.
Nezabúdame, že habešským vrtom sa otvára vrchná voda alebo nasledujúca vodonosná vrstva, prekrytá hlinou alebo hlinitou pôdou, ale nie skalným nepriepustným podložím. T.j. hladina vody v diele bude jednoznačne nestabilná – závislá od množstva atmosférických zrážok.
V období topenia snehu a v daždivom období bude hladina podzemnej vody vyššia ako v suchom ročnom období. U majiteľa existujúceho odberného miesta by ste sa mali opýtať, aké sú maximálne a minimálne rozdiely hladiny vody, aby v suchom lete habešský vrt nebol prázdny.

Otázka vyvíjaných hornín nie je vôbec zbytočná. Napríklad v Leningradskej oblasti získavajú vodu z hrubozrnných pieskov s významným množstvom masívnych balvanov.
Často kvôli nemožnosti rozdrviť a vybrať obrovský kameň vŕtači posúvajú odberný vrt. Podobne by ste mali postupovať, ak sú v regióne stavby habešskej studne takéto zeminy.
Je nezmyselné vykonávať zatĺkanie pri vysokom výskyte masívov skalných a poloskalných hornín. Ak na susednom pozemku získavajú podzemnú vodu rozšírenú v rozpukaných dolomitoch, pieskovcoch, vápencoch, potom s myšlienkou vybudovania vrtu-ihly bude potrebné nemilosrdne sa rozlúčiť.
Podrobná informácia o vykonaní geologických prieskumov je uvedená v článku – Kde a kedy je lepšie vŕtať studňu na pozemku: všeobecné pravidlá + rady skúsených vŕtačov
Pre tých, ktorí sa rozhodli urobiť habešskú studňu so šachtou, sú potrebné informácie o štruktúre a stave vrstiev zeminy, ktoré ležia v hĺbke jamy. Ak je rez tvorený piesočnatými hlinami, hlinitými pôdami alebo ich striedajúcimi sa vrstvami, steny jamy nie je potrebné spevňovať.

Ak sa jama kope v pieskoch, steny treba spevniť doskovými panelmi alebo betónom. Pieskové okraje sú nestabilné, môžu sa zosunúť a zasypať vodozábernú bodku spolu s čerpacím zariadením.
Otázky o vrchných vrstvách pôdy sú potrebné aj pre tých, ktorí plánujú prejsť hornú časť šachty šnekom. Šnekové vŕtanie proces výrazne urýchli, ale nemusí priniesť plánovaný výsledok. Na prácu sa používa jednoduchý nástroj – kúpený alebo doma vyrobený vrták.
Pri rúcajúcich sa pieskových stenách bude potrebná inštalácia plášťovej rúry, vďaka ktorej sa znížia ekonomické výhody habešskej studne.
Závery a užitočné video k téme
Rozbor výhod a nevýhod habešskej studne v porovnaní s bežnou studňou:
Video o prehĺbení šnekom s následným zatĺkaním habešskej studne:
O zbytočnosti hľadania vody ľudovou metódou pomocou prútikov:
Inštalácia a prevádzka habešskej studne je najjednoduchší a najlacnejší spôsob získavania vody z vrchných vodonosných vrstiev. Na vybudovanie vodozábernej šachty nie je potrebná technika, všetky fázy prác možno ľahko vykonať svojpomocne.
Vložené úsilie a nepatrné prostriedky sa rýchlo vrátia, habešská studňa vydrží minimálne toľko, čo tradičné zdroje vody. Dôležité je nadchnúť sa a zrealizovať myšlienku, vyzbrojení informáciami, ktoré sme vám poskytli.
Máte praktické skúsenosti so zariaďovaním ihlovej studne na pozemku? Prosím, podeľte sa o nadobudnuté vedomosti alebo položte otázky k téme v komentároch nižšie.

Áno, všetko správne, ale pri čítaní článku mi vznikla prirodzená otázka. To teda znamená, že na pozemku budeme musieť urobiť dve studne? Jednu na úžitkové účely, druhú ako zdroj pitnej vody. Ale dovoľte, načo? Samozrejme, možno nainštalovať čistiaci systém, ale bude ho treba udržiavať a pravidelne meniť. Podľa mňa je lepšie vyvŕtať jednu artézsku studňu a používať vodu na všetko. Neviem, ako v iných regiónoch, ale v Chabarovsku je studničná voda odporná kvalita.
Takáto studňa má svoje výhody aj nevýhody. Cena je dvakrát až štyrikrát nižšia, ako keby sme robili bežnú studňu s betónovými skružami. Ak sa urobí poriadne, voda sa čerpá z hĺbky, takže je čistá, vrchná voda sa nedostane. Voda je zvyčajne mäkká, bez obsahu železa, možno ju používať na pitie bez osobitnej úpravy. Je však riziko, že sa prenikne cez vrstvu a bude potrebné studňu zdvihnúť. A nie na každom pozemku tento spôsob vyjde: vodonosná vrstva môže ležať hlbšie ako 15 m.