Водоупорный горизонт как найти

Бытовые нужды и необходимость обеспечения частных домостроений достаточным количеством технической воды вынуждают владельцев участков обустраивать собственные колодцы или скважины.

Строящиеся и действующие промышленные объекты также используют водяные скважины для своей производственной деятельности.

Что такое водоносный горизонт

Водоносным горизонтом называется слой почвы, осадочных или горных пород, пористая структура которых обеспечивает хранение и движение воды.

Водоносные слои образуются в результате атмосферных осадков, просачивания вод из расположенных поблизости водоемов или насыщения пород водами подземного происхождения, а грунт, через который они проходят, служит своеобразным природным фильтром.

Московская область – уникальный регион с точки зрения гидрогеологических особенностей структур осадочных и горных пород.

Многолетние исследования показывают, что породы, образующие водоносные и водоупорные горизонты, подвергались неоднократному смещению относительно друг друга. Изменение внешнего поверхностного рельефа также вносит свои изменения в структуру водного баланса подземных источников.

Общепринято разделение на шесть основных групп водоносных горизонтов (водоносных пластов):

• Протвинский (Окско-Протвинский);
• Касимовский;
• Гжельский (Гжельско-Ассельский);
• Подольско-Мячковский (основной);
• Каширский;
• Алексинско-Тарусский.

Эти водоносные горизонты Московской области имеют различную протяженность по площади, располагаясь и пересекаясь на территориях различных районов.

Даже в условиях одного региона, или даже одного населенного пункта, разброс глубин расположения водоносных горизонтов одной группы может достигать значительных величин (до нескольких десятков метров).

Не только первый от поверхности горизонт, но и все известные и используемые для обеспечения водой водоносные геологические отложения, имеют свои особенности.

Сведенные в общую базу данные по изученным объектам позволили получить представление о распределении водных запасов в Московском водоносном горизонте в целом.

Карта водоносных горизонтов – это наглядный результат проводимых работ по изучению гидрогеологических особенностей Московского региона.

Данные, представленные на карте – это результат практических работ (геологоразведка, промышленное бурение, строительство индивидуальных скважин на участках частных домостроений).

Но и на данных гидрогеологических картах глубина залегания водоносных горизонтов, мощность водоносных структур, предполагаемая водоотдача пластов указаны с учетом возможных погрешностей.

Карта может дать только общее представление о том, что в определенном районе располагается:

• водоносный горизонт грунтовых вод;
• межпластовые водонасыщенные структуры (безнапорный водяной горизонт);
• напорный водоносный горизонт, «водяные линзы».

Этих данных достаточно для осуществления промышленного бурения, с целью обеспечить водой действующие и строящиеся промышленные объекты.

Технологии промышленного бурения позволяют оперативно реагировать на возможные отклонения от предварительно разработанной проектной документации.

Расположение водоносных слоев в зависимости от глубины залегания

В случаях обустройства индивидуальных, автономных источников водоснабжения своими силами, официальная техническая документация не всегда дает исчерпывающие данные.

Основным параметром, на который в этих случаях обращают внимание, являются достаточный суточный приток воды в колодце, скважине, чистота и качество воды в автономном источнике.

Глубина водоносных горизонтов имеет значение в разрезе трудоемкости работ, затрат на обустройство автономного источника водоснабжения.

Этими параметрами руководствуются и организации, специализирующиеся на оказании услуг по обустройству систем водопользования.

Так удобнее составить предварительный проект выполнения определенного комплекса работ, необходимый для предоставления заказчику объективных технических условий производства работ.

В связи с этим, больше принята общая классификация подземных вод, разделение которых условно проведено по таким признакам, как глубина залегания, воздействие внешних и внутренних факторов на приток и качество воды.

Поверхностные воды (верховодка)

Верхний водоносный горизонт, расположение которого находится в диапазоне от 1,0 до 10,0 метров, в основном используется при строительстве колодцев.

Колодцы обеспечивают достаточный объем технической воды, которая можно использовать в быту при соблюдении определенных мер (кипячение, дополнительная фильтрация).

Первый водоносный горизонт представлен чаще небольшим объемом запаса жидкости. Основным параметром, определяющим технические характеристики данного водоносного слоя, является наличие песка под относительно небольшим слоем почвы, не способного играть роль качественного водоупорного слоя.

Мощность водоносного горизонта небольшая и складывается из просачивающихся сквозь слои грунта в естественные накопители из крупнозернистого песка атмосферных осадков, фильтрационной миграцией воды из близко расположенных водоемов.

Подземные воды первого водоносного горизонта в таких ситуациях не отличаются достаточным уровнем чистоты и качества.

Значительное загрязнение этого водоносного горизонта – объективная реальность. Придонные фильтры колодцев и внешние фильтры грубой и мелкой очистки обязательны для получения воды приемлемого качества.

Чаще колодцы располагают в устье естественного родника, вода которого используется исключительно для питья.

Грунтовые воды (почвенная вода, 2-й горизонт)

Водоносный горизонт, глубина которого на нижнем уровне может достигать 30,0 метров.

Эта категория практически всегда составляет единое целое с категорией поверхностных вод и одновременно может перемежаться с пластами, классифицируемыми как вода «на песок».

Отличие только в глубине расположения водоносных структур, обладающих достаточным показателем фильтрации (супесь, песок различной фракционности, гравийные смеси).

Насыщение данных структур жидкостью, как и в случае с «верховодкой» происходит в основном из внешней среды.

Накопление воды в данных пластах и поддержание ее объема в стабильном количественном выражении встречается редко.

Небольшой по величине верхний водоупорный слой, который встречается не во всех районах Московской области, не способен предотвратить усиленное загрязнение воды в данных слоях органическими и механическими примесями, проникающими с поверхности.

Суточный приток грунтовых вод редко позволяет обеспечить достаточный уровень воды даже при небольшом общем потреблении. Как и поверхностные воды, почвенная жидкость требует дополнительной очистки.

Вода «на песок» (3-й горизонт)

Водоносный горизонт данной категории может располагаться на глубинах от 30,0 до 70,0 метров. Водоносный горизонт может находиться на разной глубине даже в пределах одного района.

Горизонт водоносного слоя этой категории представлен различными породами (пески средних и крупных фракций, галечник, вкрапления известняковых структур с повышенной пористостью), способными обеспечивать достаточный уровень фильтрации воды при ее движении по капиллярам к месту отбора (забой скважины).

Уровень поверхности водоносных структур 3-го горизонта (вода «на песок») может перемежаться с грунтовыми водами, что способствует повышению уровня загрязнения органическими и механическими примесями.

Скважины «на песок», наряду с артезианскими, наиболее часто используются в качестве автономных источников водоснабжения частных домовладений.

Артезианские скважины (4-й горизонт)

Этот водоносный горизонт может находиться исключительно в определенной структуре горных пород. Предполагается наличие замкнутых между двумя слоями водоупорных пород насыщенных жидкостью пористых структур (известняк, крупнозернистый песок).

Глубина водоносных горизонтов данной категории, как и всех остальных в Московском регионе, не определяются фиксированными показателями.

Поверхности водоносного горизонта, верхняя и нижняя, могут быть расположены на глубинах от 40,0 до 140,0 метров. Но и эти данные могут разниться.

Загрязнение водоносных горизонтов практически исключено (исключение, нарушение технологии обустройства ствола скважины).

Мощность водоносного горизонта позволяет обеспечивать достаточный суточный дебет не только для использования в личных целях, но и обеспечить оптимальный уровень водоснабжения отдельных промышленных объектов.

В отдельных случаях возможно наличие «водяных линз» повышенной мощности.

Артезианские скважины можно разделить на две самостоятельные группы: «межпластовые воды» и подземный водоносный горизонт напорного типа.

В первом случае, величина внешнего и внутреннего давления на водоносные структуры (породы водоносного горизонта) не приводит к искусственному вытеснению воды в забой скважины.

Во втором случае, воды водоносного горизонта способны за счет избыточного давления самостоятельно подниматься не только до определенного уровня, но и самотеком поступать из забоя к устью скважины.

Продолжительность подобного эффекта зависит от особенностей геологического строения горных пород. Определить водоносный горизонт, его технические параметры возможно только в процессе производства работ по обустройству скважины.

Артезианский водоносный горизонт считается наиболее оптимальным вариантом для полноценного снабжения необходимым количеством воды, обладающей высокими показателями естественной чистоты и качества.

Напор воды из источника

Любые источники можно условно разделить на 2 типа:

1. Напорные. Источники, которые находятся в глубоких водоносных слоях, где воды «зажаты» и находятся под высоким давлением. К таким источникам принадлежат артезианские скважины, вода из которых под напором подается на поверхность.
2. Безнапорные. Это источники воды из верхних водоносных горизонтах, где нет существенного давления. К ним относятся любые колодцы и скважины «на песок».

Только профессионалы смогут точно определить, какие водоносные горизонты пригодны для практического использования владельцами участков, где предполагается обустройство автономных источников водоснабжения.

Чтобы получить консультацию или заказать бурение скважины в Московской области, достаточно обратиться к специалистам компании «Мосводострой». Они обладают необходимыми знаниями о расположении водоносных пластов и особенностях бурения разных типов источников.

Как найти воду на загородном участке для скважины?

Прежде чем начать работы по созданию источника живительной влаги, необходимо понять, в каком именно месте имеется вода. Сегодня известно немало методов, позволяющих владельцу без помощи специалиста найти место, где присутствует значительный запас этого бесценного минерала.

Где скапливаются подземные воды?

Еще до того как начать поиски подходящего место для создания скважины или колодца, желательно получить больше информации о грунтовых водах. Своеобразными подземными хранилищами влаги являются водоносные слои, в которых она скапливается в результате фильтрации атмосферных осадков. Подобные водоупорные слои грунта, основой которых являются камень или глина, надежно запирают между собой жидкость, тем самым формируя водоемы различных размеров.

Отнюдь не всегда эти хранилища имеют строгое горизонтальное расположение. Их форма может быть достаточно изогнутой, в результате чего они приобретают вид линз, наполненных водой. Также они могут отличаться и объемом содержащейся в них воды, который может исчисляться как несколькими кубометрами, так и десятками кубических километров.

Наименее удаленным от поверхности водоносным слоем является верховодка, которая располагается на глубине 2-5 метров. Они представляют собой водоемы небольших размеров, источником которых выступают осадки талой воды. Чаще всего в период засухи вода в них испаряется, в результате в такие моменты они уже не в силах обеспечить владельца водой. Вдобавок к этому содержащая в них вода больше подходит для технических целей.

Чтобы добраться до питьевой воды, необходимо искать глубинные водоносные слои, которые имеют значительные запасы прекрасно отфильтрованной воды. Чаще всего подобные водохранилища находятся на глубине 8-10 метров и ниже. Водоносные слои, располагающиеся на глубине 30-50м, содержат самую ценную воду, в составе которой присутствуют минералы и соли. Однако, чтобы найти подобные источники, придется приложить немало усилий.

Популярные способы поиска воды на участке

Использование глиняной посуды

Еще в древности наши предки, чтобы понять, есть ли в том или ином месте вода, применяли такое нехитрое приспособление, как глиняный горшок. Дав ему достаточно хорошо просохнуть на солнце, его переворачивали и клали на землю на участке, где может располагаться водоносный слой. По прошествии некоторого времени необходимо было посмотреть на внутреннюю часть посуды: если там обнаружился конденсат, то это служило подсказкой о наличии в выбранном месте воды. В наши дни этот метод претерпел некоторые изменения.

• Для этого нам потребуется несколько литров силикагеля, который прекрасно впитывает влагу. Это вещество необходимо поместить в духовку для просушивания, а затем напомнить им глиняный горшок.
• Далее нужно определить вес емкости с гелем. Желательно использовать для этого аптекарские весы.
• Берем ткань, заворачиваем в нее нашу посуду, после чего роем яму глубиной порядка 0,5 метра в месте, выбранном для будущей скважины, куда и помещаем горшок с силикагелем. Он должен находиться в земле течении суток, после чего его необходимо выкопать и провести повторное взвешивание.

По количеству впитавшейся воды можно определить, насколько далеко находится вода. Подобную операцию можно проделать сразу с несколькими горшками: подобным образом можно подобрать место, в котором имеется самый крупный запас воды. При отсутствии силикагеля можно использовать простой кирпич, все действия с ним полностью аналогичны.

Наблюдения — где растут растения?

Среди растений встречаются такие, которые могут дать подсказку о местонахождении подземного водоема.

• В поисках располагающейся на минимальном удалении от поверхности воды полезно ориентироваться на заросли мокрицы, представляющей собой травянистое растение средней высоты.
• Понять, есть ли в выбранном месте водоток, можно по наличию гравилата речного.
• Если на вашем пути встретится сосна, имеющая длинный стержневой корень, знайте, что в этом месте бурить скважину придется очень долго, поскольку водохранилище находится на значительной глубине.

Поддержите развитие канала! Подпишитесь чтобы мы писали для вас полезные статьи!

Определение по перепаду высот

Прибегать к подобному способу имеет смысл лишь при условии, что поблизости располагается какой-либо водоем или колодец. Поиски воды осуществляются при помощи простого барометра-анероида, необходимого для замеров давления. Подобный метод основывается на том, что через каждые 13 метров перепада высот будет наблюдаться уменьшение давления на один миллиметр ртутного столба. Благодаря этому можно выяснить, насколько глубоко проходят подземные воды.

Практически все действия сводятся к выполнению замеров давления в месте, выбранном для устройства скважины, а также на берегу водоема. Если перепад давления составит порядка 0,5 миллиметров ртутного столба, то это будет подсказкой о том, что водоносный слой располагается на глубине порядка 6-7 метров и здесь можно строить колодец.

Наблюдения за природными явлениями

В случае обнаружения тумана можно рассчитывать, что водоносный слой здесь присутствует. Если вам приходится наблюдать туман, который поднимается столбом или клубами, то знайте, что вам попался богатый источник воды, который располагается на малой глубине. Поэтому вы не прогадаете, если решите соорудить здесь колодец.

Следует также помнить об одном важном моменте: в большинстве случаев водоупорные слои имеют аналогичную форму, что и рельеф местности, на которой они располагаются. Поэтому лучше выбирать для устройства скважины или колодца котловины и естественные впадины, окруженные возвышенностями. С высокой вероятностью можно утверждать, что в этом месте ваши поиски обязательно увенчаются успехом. В то же время подобную гарантию сложно дать на склонах и равнинах.

Как найти воду с помощью рамки?

Во многих случаях при поиске воды для будущей скважины или колодца прибегают к методу биолокации, который использовался еще в древности и позволяет с высокой точностью определить месторасположение водоносного слоя. Однако еще до того, как вы воспользуетесь подобным методом, вам потребуется подготовиться к нему.

Подготовка

У вас должны быть рамки, которые имеют вид кусков алюминиевой проволоки, достигающих в длину порядка 40 см. Их концы необходимо загнуть на расстоянии около 10 см под прямым углом.

Для эффективного поиска места для устройства колодца рамки следует вставить в трубочки из бузины, предварительно очистив их от сердцевины. Чтобы этот метод сработал, проволока в трубках должна легко крутиться. В некоторых случаях рамки можно сделать из развилок веток калины, вербы и лещины.

Поиск воды

Когда рамки будут готовы, необходимо придерживаться следующего порядка действий:

• Далее необходимо взять две рамки, разместив их по одной в каждую руку. Локти необходимо прижать к бокам, а предплечья следует вытянуть так, чтобы они располагались параллельно земле. Если вы все сделали верно, то рамки будут выступать своеобразным продолжением ваших рук.
• Начинаем не спеша идти по участку, двигаясь сперва с севера на юг, а затем с востока на запад. Во время передвижения необходимо обращать на рамки: если где-то есть водоносный слой, то рамки подскажут об этом в виде движения и попыткой пересечься. Необходимо сразу же пометить обнаруженные места при помощи колышка.
• Помните, что в большинстве случаев вода проходит в виде своеобразной жилы. Поэтому, когда будет обнаружена одна точка, далее необходимо выяснить местоположение всего водотока. Это делается путем повторения базовых действий: заметив движение рамок, необходимо отметить место при помощи колышка.
• Затем нам необходимо выяснить, насколько мощным является обнаруженный водоносный слой и на какой глубине он находится. Вообразите, что вы начинаете погружаться на глубину, равную одному вашему росту, после чего на двойную глубину, тройную и т. д. В первый раз сигнал будет подан при обнаружении верхней границы водяной жилы, а второй, если будет найдена нижняя.

Заключение

Если вы хотите выяснить, в каком именно месте находится водоносный слой, обладающий значительным запасом влаги, а также узнать, на какой глубине залегает вода, то вам следует воспользоваться услугами специалистов.

Так вы сэкономите не только деньги, но и время. Процесс сооружения скважины является не только достаточно затратным, но и весьма продолжительным, о чем не всегда помнят многие владельцы загородных участков. Поэтому, если вы хотите, чтобы скважина в течение длительного времени обеспечивала вас водой в достаточных количествах, поручите работу по выбору места для нее профессионалам.

Как искать воду на участке

Для дома и даче очень важно иметь воду. Некоторые счастливцы могут подключиться к централизованному водоснабжению, но большинству приходится искать собственный источник. О том, как найти воду на участке самому, своими руками и пойдет речь дальше.

Найти воду на участке можно самостоятельно

Водоносные слои и их залегание

Структура залегания пород очень неоднородна. Даже на одном участке на расстоянии метра «пирог» — состав слоев и их размеры — может значительно отличаться. Потому и бывает так тяжело найти воду на участке, приходится бурить несколько скважин, чтобы найти нормальный водоносный горизонт. Есть три основных водоносных слоя:

• Верховодка. Глубина залегания таких вод — до 10 метров. Находится верховодка, как правило, под первым водоупорным слоем — глиной. В некоторых местностях верховодка стоит уже на глубине 1-1,5 метра, что владельцев таких участков не радует — много сложностей. Верховодка — вода, мягко говоря, не очень качественная — в ней содержатся растворенные химикаты с полей, другие загрязняющие вещества. Ее можно использовать для полива, а для того чтобы довести ее до состояния питьевой, требуется многоступенчатая система очищения.

В каждом регионе и даже а каждом участке водоносные слои располагаются по-разному

• Песчаный водоносный слой. Такие скважины называются «на песок» залегают на глубине до 30 метров. Вода на этом уровне уже более чистая — пройдя многослойный «фильтр» из разных пород она уже очистилась. Водоносный песчаный слой обычно располагается под одним из ниже расположенных водоупорных слоев (снова-таки это глины). Недостаток таких скважин или колодцев — большое количество песка в воде, что требует хорошей многоступенчатой фильтрации. В таких источниках вибрационные насосы лучше не использовать — они поднимают песок.
• Артезианские воды. Водоносным слоем на этом уровне обычно выступает известняк. Глубина залегания — около 50 метров. Вода всегда очень чистая, с богатым минеральным составом. Недостаток — большая глубина, следовательно — высока стоимость бурения, да и насос требуется дорогой. Зато артезианские скважины могут не иссякать десятилетиями.

Надо сказать, что найти на участке верховодку несложно. Зная некоторые особенности растительности, проверив некоторые моменты, вы с довольно высокой точностью определите место нахождения водоноса.

С водоносным песчаным слоем все гораздо сложнее — глубины серьезные, приходится ориентироваться в основном на местоположение скважин-колодцев у соседей, ну и не некоторые косвенные признаки.

Глубины расположения верховодки по Московской области

Найти артезианскую воду на участке можно только при помощи пробного бурения. Помочь могут карты залегания водоносных слоев. С 2011 года в России они в открытом доступе (без оплаты). Чтобы получить карту вашего региона, надо отправить заявку в «РОСГЕОЛФОНД». Можно это сделать на их официальном сайте, а можно скачать формы требуемых документов, заполнить их и отправить по почте (с уведомлением о вручении).

Поддержите развитие канала! Подпишитесь чтобы мы писали для вас полезные статьи!

Как найти воду на участке при помощи народных методов

Есть немало народных способов поиска воды на участке. Можно в них верить, можно не верить, но в среднем, процент попадания — 70-80%, что не ниже чем у «научных» методов, так что попробовать однозначно стоит. Эти методы требуют некоторого количества времени и внимания, зато бесплатны (если вы ищите воду на своем участке сами), так что их вполне можно скомбинировать — протестировать несколько способов, и копать/бурить в той точке, где сошлись их показания.

Обращаем внимание на растения

Этот пункт имеет смысл только в том случае, если участок не освоен, а «заселен» дикорастущими насаждениями. По тому, где и какие растения растут довольно точно можно определить глубину залегания воды.

Определяем глубину залегания подземных вод по растениям

Всего то и надо — пройтись по участку, посмотреть где то растет, возле найденных растений поставить вешки, на которых можно указать возможную глубину залегания воды. В таблице приведен список растений, по которым можно определять наличие воды на той или иной глубине.

Глубина залегания верховодки

Как найти воду для скважины: эффективные методы поиска

Проблему от отсутствия питьевой воды владельцы загородных участков решают путем сооружения скважин или строительства колодцев. Но это можно выполнить лишь при условии нахождения источника под землей. Как найти воду для скважины, применяя современные профессиональные методы и проверенные временем народные способы, рассмотрим в статье.

Где искать подземные воды?

Прежде чем приступать к поискам воды под скважину следует зафиксировать наличие таковых подземных ресурсов и определить, какая глубина залегания на выбранном участке водоносного горизонта.

В зависимости от расположения и глубины залегания подземные воды делятся три типа:

• Верховодка – залегает в пределах 2-5 метров от поверхности. Она образуется в результате ифильтрации атмосферных осадков. В связи с неглубоким залеганием этот тип вод может колебаться: то повышаться после выпадения осадков, то понижаться в засушливый период.
• Грунтовые воды – водоносные горизонты в осадочных породах, залегающие примерно в районе 8-40 метров от поверхности. Сверху они защищены несколькими слоями пород, потому не зависят от смены сезонов года. Иногда они в понижениях рельефа они самостоятельно пробиваются родниками, поставляющими вкусную чистую воду.
• Артезианские воды – чаще всего залегают на глубине свыше 40 метров. Распространены они по трещинам в скальном известняке. Вода характеризуется наличием минеральных солей и отсутствием глинистой взвеси. Дебит артезианских скважин довольно стабилен.

Ключевое значение имеют качественные и количественные параметры водоносного слоя.

Толща земли формируется из пород, одни из которых препятствуют проникновению влаги – водоупоры, а другие, напротив, формируют водоносные горизонты

При поиске воды для скважины можно пользоваться разными методами, как с применением подручных средств, так и с задействованием современной техники. Но чаще всего гидрогеологи применяют в поисках водоносного горизонта и определения его глубины метод предварительной разведки.

Чтобы добраться до источника, который будет обеспечивать качественной и чистой водой, потребуется проникнуть на приличную глубину

Предварительная разведка месторождения

Вычислить водоносный горизонт проще всего на основании геофизического исследования. Прояснить картину поможет геологический разрез, отображающий особенности строения и демонстрирующий последовательность напластовывания пород над месторождением.

На стадии проведения предварительной разведки решаются сразу две задачи:

• Изучаются гидрогеологические условия участка.
• Проводится качественная и количественная оценка используемого источника.

Услуги такого рода исследований оказывают организации, занимающиеся разведывательной геофизикой и фирмы, специализирующиеся на бурении скважин.

По полученным результатам предварительной разведки определяются размеры водоносного горизонта, условия эксплуатации источника и возможность покрытия заявленной потребности

На самых перспективных участках, выявленных в результате предварительной разведки, в последующем изучают инженерно-геологические особенности: просадочность земли, вероятность оползней, категории буримости вскрываемой горной породы, характер ее устойчивости в скважине…

Как метод работы может применяться крупномасштабная гидрогеологическая съемка. В ходе проведения детальной съемки картируются водоносные горизонты, а также выявляется состав и запас подземных вод.

Для хорошо изученных районов, где уже есть опыт эксплуатации подземных источников, оценка запаса воды может осуществляться на основании степени достоверности категории С2. Перспективные запасы этой категории рассчитываются на основании геологических и геофизических данных разведанных месторождений, условия залегания которых аналогичны.

Садовым буром, наращиваемым при заглублении отрезками стальной трубы — штангами, можно самостоятельно пробурить разведочную скважину на участке

Однако максимально точные сведения можно получить без вложения усилий и средств в компаниях, проводивших инженерно-геологические исследования в районе

Информацию о залегании грунтовых вод, физико-механических свойствах пород над кровлей и под подошвой водоносного пласта можно получить в строительных организациях, проводивших изыскания перед разработкой проекта под строительство

Целенаправленно проводить геологоразведку перед бурением скважины на воду нерационально. Обычно сразу бурят водозаборную скважину, чтобы не переплачивать дважды или более того за разработку одного источника воды

Метод электрического зондирования

Для выявления перспективных на воду участков чаще всего применяют метод электрического зондирования. Он осуществляется путем вертикального зондирования грунта. Удельное электрическое сопротивление пород и подземных водоносных горизонтов различаются. Так, насыщенные водой грунты имеют более низкое электрическое сопротивление, нежели минеральный скелет маловлажных пород.

С помощью регистраторов тока можно определить сопротивления на каждом горизонте, обозначив для себя те участки, где присутствует слой подземных вод

Единственным недостатком этого метода является то, что всегда есть вероятность погрешности расчетов при условии присутствия в грунте залежей железной руды или близкого расположения металлических ограждений и железнодорожных сетей.

Метод сейсмической разведки

Методика сейсморазведки базируется на измерении кинематики волн. С помощью приборов определяются места, где наблюдается повышенный сейсмический фон, пиковые значения которого достигают частот от 4 до 15 Гц.

Суть сейсморазведки заключается в том, что сначала измерения проводят на территории, расположенной в непосредственной близости от места поиска подземных вод, которая имеет сходный геологический разрез.

Направленные вниз генерируемые волны, достигнув породы, которая отличается от вышерасположенных пластов, подобно эху отражаются вверх. Затем в течение часа те же измерения проводят в районе поиска подземных вод.

Глубина отражающей границы рассчитывается исходя из полученных значений чувствительных приборов сейсмоприемников. О наличии артезианских вод судят по повышению в 5-10 раз уровня сейсмического фона в районе исследуемых участков.

Значения частот в пределах 4-15 Гц, которые превышают уровень естественного фона Земли, возникают вследствие того, что наполненные водой коллекторы являются более плотной средой для прохождения акустической среды

При прохождении акустических волн через жидкости, имеющих большую плотность, происходит изменение в сторону высоких частот.

Бурение разведочных скважин

Этот метод позволяет максимально точно определить формирующие участок геологические породы. Но поскольку он предполагает большие финансовые затраты, его применяют только в ситуациях, когда планируется обустраивать крупный водозабор, рассчитанный на несколько домов.

Поддержите развитие канала! Подпишитесь чтобы мы писали для вас полезные статьи!

Для увеличения достоверности исследований на обозначенном месте поиска подземных вод проводят бурение двух или трех разведочных скважин

Специалисты выделяют три метода разведочного бурения:

• Колонковый – применяется при бурении на большие глубины. Принцип действия построен на том, что вращающаяся колонковая труба, конец которой оснащен буровой коронкой, прорезает породу. А затем разрушенная порода под давлением поступаемого через колонну труб промывочного раствора или сжатого воздуха выталкивается на поверхность.
• Роторный – основан на передаче вращательного движения на буровую колонну через поверхностный ротор. Этот тип бурения сопровождается промывкой забоя от породы специальным раствором или обычной водой.
• Ударно-канатный – работает за счет разрушения пород под действием падающего бурового снаряда, конец которого закреплен на канате. Инструмент просто откалывает породу и измельчает грунт, а затем с помощью желонки извлекает его на поверхность.

Выбор метода бурения зависит от типа породы, глубины залегания пласта или линзы и финансовых возможностей заказчика. Но по скорости бурения и производительности в этом плане выигрывают вращательные способы.

Цена разведочной скважины определяется путем умножения стоимости одного погонного метра на глубину ствола. Итоговая сумма рассчитывается исходя из сложности проходки, диаметра ствола и необходимости использования обсадных труб.

Гидрогеологические данные, полученные по пробуренным скважинам, учитывают при составлении прогнозной оценки перспективной площади. Они помогают изучить изменение свойств водовмещающих пород в вертикальном разрезе.

Бурение параметрической скважины своими руками

Но бурение разведочных скважин – довольно дорогостоящий метод. Его могут позволить себе далеко не многие владельцы загородных участков. Как альтернатива, пробное бурение можно выполнить и самостоятельно, применив шнековый способ.

Этот метод аналогичен проделыванию отверстия в толще льда во время зимней рыбалки. Винтообразную конструкцию просто ввинчивают в землю. При извлечении на поверхность лопасти шнека забирают с собой измельченную породу.

Шнековый способ бурения предполагает разрыхление грунта и погружение в него долота, с помощью которого почва и извлекается наружу

Для проведения работ потребуется шнек с лопастями, снабженный буровой головкой. Приобрести такой винтовой инструмент можно в любом строительном магазине. В комплекте к нему идут наборные штанги, которые удобно использовать для наращивания конструкции по мере заглубления в почву.

Работу выполняют в такой последовательности:

• На выбранном участке выкапывают направляющую яму глубиной в 60-80 см.
• Шнек опускают в яму и начинают вращать, заглубляя буровую головку.
• После того как винтовым стержнем пройдено 1-2 метра вглубь грунта, извлекают бур, удаляя разрыхленную землю. По мере продвижения винтообразной конструкции важно следить за вертикальностью положения скважины.
• Когда шнек достигнет глубины, на которой работать инструментом уже неудобно, конструкцию наращивают буровой штангой. Одновременно с осуществлением бурения под действием центробежной силы происходит обсаживание стенок скважины.
• Бурение выполняют до тех пор, пока винтовой стержень не достигнет водоносного горизонта.

Выработанный грунт транспортируется с помощью того же шнека, представляющего собой единый винтовой транспортер, на поверхность. При этом поднимаемый наружу грунт за счет силы трения укрепляет стенки ствола. Это позволяет снизить расходы при бурении пластичных грунтов, поскольку нет необходимости использовать обсадные трубы.

Но стоит учитывать, что шнековый способ эффективен только при поиске подземных вод, уровень залегания которых не превышает 50 метров, а породы относятся к пластичной и рыхлой категории.

Народные способы определения водоносного горизонта

Произвести своими силами разведку в поиске водоносного горизонта для бурения неглубокой выработки или скважины-иглы можно, даже если на прилегающих участках нет никаких ориентиров.

Ориентация по природным признакам

Признаками наличия в почве водоносной жилы могут стать:

• Наблюдение за поведением животных и насекомых. Столбы мошкары вьются в том месте, где есть источник воды, а рыжие муравьи, напротив, стараются поселиться от него подальше.
• Большое распространение в округе влаголюбивых растений.

Индикаторами близкого расположения подземных вод из травянистых растений выступают крапива, хвощ, осока, щавель, камыш. Древовидные растения со стержневым корнем такие, как черемуха, ива, береза, черный тополь, сарсазан укажут, что вода залегает на глубине до 7 метров.

В жаркий полдень животные роют землю в поисках прохлады в тех местах, где подземные воды близко располагаются к поверхности

Для почвы, под толщей которой проходит источник, характерна повышенная влажность. Она непременно будет испаряться, образуя поутру облака тумана; нужно лишь понаблюдать за местностью.

Обратите внимание также на рельеф. Замечено, что водоносы залегают практически горизонтально. Поэтому в районе впадин вероятность залегания воды всегда выше.

С помощью биолокационных рамок

Не утрачивает популярности и старинный метод, основанный на биолокационном эффекте, при котором человек реагирует на наличие в земле воды и других тел, создающих в ее толще неоднородности различных конфигураций и размеров.

При поиске воды на участке биолокационным способом указателем выступает проволочная рамка либо же древесная ветка с развилкой, находящаяся в руках человека-оператора. Она способна определить наличие водоносного пласта, невзирая даже на отделяющий от воды слой грунта.

Биолокация – способность рамок приходить в движение под воздействием внешних факторов, например, вибрировать и приближаться друг к другу над местами, где бьют ключи

Биолокационные рамки можно выполнить из калиброванной алюминиевой, стальной или медной проволоки диаметром в 2-5 мм. Для этого концы отрезков проволоки длиной в 40-50 см загибают под прямым углом, придавая им Г-образную форму. Длина чувствительного плеча будет составлять 30-35 см, а рукоятки 10-15 см.

Задача оператора – обеспечить свободное вращение «инструмента». Чтобы облегчить себе задачу, на загнутые концы проволоки надевают деревянные ручки.

Согнув руки под прямым углом и взяв инструмент за деревянные ручки, нужно слегка их наклонить от себя, чтобы проволочные стержни стали как бы продолжением рук.

Для достижения цели нужно сознательно настроиться и четко формулировать перед собой задачу. После этого нужно лишь медленно передвигаться по участку и наблюдать за вращением рамок.

В том месте участка, где скрыты подземные воды, стержни рамки скрестятся между собой. Оператор должен отметить эту точку и продолжить исследования, но уже двигаясь в перпендикулярном направлении относительно изначальной линии движения. В точке пересечения найденных отметок и будет располагаться искомый источник.

Биолокационные рамки среагируют, соединившись между собой концами в том месте, где на участке проходят водоносные жилы

Считается, что лучшее время для поиска воды путем биолокации является лето или ранняя осень. Наиболее благоприятные периоды:

• с 5 до 6 утра;
• с 16 до 17 дня;
• с 20 до 21 вечера;
• с 24 до 1 часу ночи.

Г-образные рамки удобно использовать в полевых условиях, но при отсутствии ветра. Для работы с инструментом нужен опыт и сноровка. Ведь отклонение рамки может зависеть даже от эмоционального состояния оператора.

По этой же причине перед работой с рамками лучше воздержаться от употребления алкогольных напитков. Перед тем, как приступать к поиску, нужно научиться работать с биолокатором и «слышать» его. Благодаря этому в процессе поиска воды для скважины оператора не будет отвлекать даже наличие на участке закрытых водопроводов.

Но стоит отметить, что народные способы не могут дать 100% гарантию получения ожидаемого результата. Ведь даже при удачном исходе всегда есть риск получения скважины с малой производительностью.

Видео-обзоры вариантов проведения разведки

Советы для начинающих, как определить место под обустройство скважины и пробурить ее своими руками:

Разведывательное бурение с использование щупа:

К столь к ответственному мероприятию, как поиск воды для скважины, стоит подойти со всей серьезностью, применяя для этой цели современные методы разведки, либо же поручить эту работу профессионалам.

Понравилась статья? Поделитесь ей

Источники: http://stoki.guru/vodoprovod/skvazhiny/kak-nayti-vodu-na-zagorodnom-uchastke-dlya-skvazhiny.html, http://stroychik.ru/vodosnabzhenie/poisk-vody-na-uchastke, http://sovet-ingenera.com/vodosnab/kolod-skvazh/kak-najti-vodu-dlya-skvazhiny.html

Поддержите развитие канала! А мы для вас отправим полный типовой проект с размерами и планировками бесплатно!

У нас есть к вам просьба: поставьте лайк, поделитесь этой статьей с тремя друзьями или близкими людьми, кому актуальна тема проектирования и строительства, подпишитесь на наш канал и отправьте на почту stroyinvestkzn@yandex.ru письмо, и мы вам вышлем в подарок проект дома! За ранее спасибо всем кто проявит активное участие!

Статьи на тему строительства:

Свайно-ленточный фундамент: оптимальное решение

Минусы дома из клееного бруса: о чем молчат маркетологи

Рекуперация воздуха сделает ваш дом теплее и вот почему

Проекты домов:

Лучший проект дома с оптимальной планировкой.

Светлый дом с гаражем и сауной 15х12 кв.м: удобная планировка

Проект дома экономный: 7х9 для не большой семьи

Вода в почве имеет несколько уровней, в зависимости от расположения, меняется состав и степень фильтрации. В статье расскажем о расположении водоносных слоев, качестве воды и глубине залегания.

Содержание статьи:

• Виды источников питьевой воды
• Расположение водоносных слоев
• Сравнение водоносных горизонтов
• Подробнее про каждый водоносный горизонт
• Качество воды и глубина залегания
• Напор воды из источника
• Способы поиска воды
• Заключение
• Ответы на распространенные вопросы

Виды источников питьевой воды

Новые владельцы дач и загородных домов сталкиваются с проблемой обеспечения хозяйства водой, для решения есть 3 пути:

• Подводка труб централизованного водоснабжения;
• Бурение скважин;
• Копка колодцев.

Первый вариант невозможно реализовать, если к селению не проложены трубы водоснабжения, а вот вторые два решения реализуемы. Но прежде чем бурить и копать автономный источник требуется выбрать место, а это задача не простая.

Верное решения – заказать геологоразведочные работы, но эта процедура, иногда обходится дороже, чем бурение самого питьевого источника. И что же делать? Прочитав статью вы сможете понять принцип залегания водоносных слоев, а возможно, с помощью статьи сможете найти воду у себя на участке.

Расположение водоносных слоев

Почва, не является монолитной структурой, в зависимости от состава, имеет различные характеристики, но имеет схожее расположение водоносных слоев.

Водоносные слои или горизонты образовываются в результате атмосферных осадков, грунт через который они проходят – природный фильтр. Слои залегают на разной глубине чередуясь в водоупорными пластами земли, глины и горных пород, имеет различную глубину, в зависимости от региона, бывают как строго горизонтальные, так и бесформенное положение.

Самое интересное, форма водоносного слоя может различаться даже он отдельном СНТ или деревне, бывают случаи когда строители колодцев не могут докопаться до воды на 15 метрах, хотя у соседа два-три кольца уже на 5 метрах.

При поиске голубого вещества и ориентации источника по участке желательно иметь хотя бы поверхностных знания о водоносных слоях и их залегании.

Сравнение водоносных горизонтов

Глубина	Водоносный горизонт	Расположение	Рекомендуемый источник
От 1-10 метров	Поверхностные воды, верховодка	Верхний водоносный слой	Колодец
От 5 до 20 метров	Второй водоносный слой	Грунтовые, почвенные воды	Колодец, абиссинский колодец, скважина на песок
От 5 до 20 метров	Третий водоносный слой	Вода на песке	Колодец, абиссинский колодец, скважина на песок
от 12 до 300 метров	Артезианский горизонт	Артезианские воды	Артезианская скважина

Подробнее про каждый водоносный горизонт

1. Верхний в земной коре водоносный слой – поверхностные воды, она же верховодка.

В зависимости от района московской области (мы рассматриваем расположения водоносных горизонтов в Московском регионе) располагается на глубине 2-7 метров. Слой насыщается жидкостью благодаря атмосферным осадкам, таянию снега, ближайшими водоемами.

Верховодная вода пригодна для полива приусадебного хозяйства, в пищу использования возможно только после прохождения дополнительной фильтрации.

При отсутствии осадков, в засушливое лето, вода испаряется из этого горизонт, по этому колодцы питающиеся из верховодки пересыхают и их требуется углублять до следующего водоносного слоя.

2. Грунтовые воды – второй водоносный слой находящийся на глубине от 5 до 20 метров. Этот горизонт более насыщен необходимым нам веществом, воды в нем не могу пересохнуть, вот почему более глубокие колодцы редко докапывают.

Жидкость с такой глубина благодаря естественной природной фильтрации уже подходит для потребления человеком, но рекомендуем перед использованием провести анализ на содержание металлов.

Пояснения к фото о бурении скважины и копка колодца на 2 типах участков:

1. Верховодка;
2. Глинистые породы (водоупор);
3. Зона трещиноватости;
4. Супесь, суглинки, пески;
5. Горные породы (известняк, скальный грунт);
6. Артезианские воды.

3. Вода на песке. Это тоже грунтовые жидкости, фильтрация в которых происходит с помощью песка – это наилучший вариант обустройства питьевого колодца. Хотя в интернете пишут много мифов про колодцы на плывуне, в реальности, такое источники содержат чистейшую воду. Сами колодцы требуют дополнительного обслуживания, но для колодезного мастера это ежедневная работа.

4. Артезианский водоносный горизонт. Артезианские воды — напорный водоносный горизонт из горной породы водоупорных слоев располагающейся в стыке впадин, расселин мульд, флексур.

Артезианский источник залегает на глубине от 10 до 300 метров. Колодцы на такую глубину не копают, но скважины буровыми установками без проблем. Скважины обходятся в 5-10 раз дороже колодца из-за затрачиваемых ресурсов и времени бурильщиков.

У артезианской скважины есть 3 преимущества:

• Вода с такой глубины более чистая благодаря природной фильтрации;
• Жидкость обогащена солями и минералами;
• Вода не уйдет и дебит не сократиться (как в случае с колодцами и скважинами на песок).

Качество воды и глубина залегания

Большая глубина источника не всегда показатель, что вода будет чистой и обогащенный макроэлементами. В большинстве случаев это так, но в отдельных районах с плохой экологической обстановкой, проводят анализ, если вода не соответствует нормами СанПиН, устанавливают дополнительные компоненты фильтрации.

Разгерметизация труб в верхней части скважины дает возможность попаданию бактериям, глине и грузи попасть в шахту источника. Благодаря такому казусу воду даже из артезианской скважины станет непригодной для питья.

Напор воды из источника

Источники делятся на 2 типа:

• Напорные. Источники находящиеся в глубоких водоносных слоях, где воды “зажаты” и находится под высоким давление, жидкость под напором подается на поверхность. К таким источниками относятся артезианские скважины.
• Безнапорные. Жидкость находящиеся в верхних водоносных горизонтах, где нет давления. К таким источниками относятся колодцы всех типов и скважины на песок.

Избыточное давление в скважине. Как Устранить?

Способы поиска воды

Мы решили собрать популярные способы поиска воды, хотя не все имеют научное обоснование и не со всеми мы сами согласны, но для объективности картины решили их так же представить в нашем списке способов поиска воды:

• Силикагель
• Барометр
• Разведочное бурение
• Поиск воды банками
• Народные методы
• Геологическая разведка
• Спросить у соседа
• Поиск рамками

Силикагель

Гранулированный силикагель – вещество всасывающее и удерживающее жидкость. Благодаря этим характеристикам вещество используют для обнаружения следов воды, последующей копки колодца или бурения скважины.

Просушенный силикагель засыпают в емкость предварительно взвесив. На место под будущий источник копается нища на глубине 1 метра, размещается емкость. На следующий день вынимаем емкость, взвешиваем. Изменение веса содержания емкости готовит о наличии воды в почве.

Силикагель можно заменить глиной или солью, они так же, как гранулы силикагеля имеют высокий коэффициент поглощения жидкости.

Информация	Пояснение
Стоимость способа:	Минимальная
Точность определения:	Для колодцев работает, для скважин нет
Компетенции выполнения:	Можно сделать самому

Барометр

Применяя обычный барометр можно найти воду. Замеряем давления у ближайшего водоема, далее замеряем на месте планируемой копке колодца или бурения скважины. Полученные переменные рассчитываются по алгоритму – 0,15 мм ртутного столба – перепад давления в 1 метр.

Информация	Пояснение
Стоимость способа:	Минимальная
Точность определения:	Ниже средней
Компетенции выполнения:	Можно сделать самому, нужен барометр

Разведочное бурение

Более надежный способ – пробное бурение. Буром с малым сечением шнека углубляется на 3-15 метров.

Такой метод позволит определить на 100%:

• Наличие или отсутствие воды в грунте;
• Глубину ее залежи;
• Понять примерное расположения пластов почвы.

Информация	Пояснение
Стоимость способа:	Средняя
Точность определения:	Высокая
Компетенции выполнения:	Можно сделать самому, требуется бур и опыт бурения

Поиск воды банками

Информация	Пояснение
Стоимость способа:	Бесплатно
Точность определения:	Вероятная
Компетенции выполнения:	Нужно сделать самому

Народные методы

Сама природа иногда нам подсказывает, где вода ближе к земле. Растения любящие влагу и растущих в местах ее скопления.

• Дикая смородина;
• Щавель, осока, крапива;
• Яблоня, слива;
• Верба;
• Клен.

Также природные явления укажут на наличии воды:

• Туман низко у земли говорит о наличии близкого нахождения воды;
• Чем обильнее роса, чем ближе к поверхности располагается водоносный пласт.

Информация	Пояснение
Стоимость способа:	Бесплатно
Точность определения:	Вероятная
Компетенции выполнения:	Нужно сделать самому

Геологическая разведка

Наземная геофизика и геофизические методы поиска воды – электроразведка (электрометрия) позволяющие получить информацию о глубине залегания водоносного горизонта, определить место для копки колодца или бурения скважины.

Важно понимать, наземные способы поиска воды на участке имеют не только погрешность определения результата, но и регулярно показывают недостоверную информацию.

Более достоверные данные выявляются при сопоставлении информации электрометрия с уже пробуренными скважинами или колодцами на соседних участках данных каротажа и наземной геофизики на этих территориях.

Информация	Пояснение
Стоимость способа:	Цена аналогична бурению артезианской скважины
Точность определения:	Выше среднего, но не гарантированная
Компетенции выполнения:	Заказ специализированный бригады, желательно из ближайшего НИИ водных ресурсов (будет дешевле коммерческих компаний, вы не столкнётесь с навязываем дополнительных услуг, не всегда дешевых)

Спросить у соседа

Узнать тип источника, и его глубину у соседей, самый верный способ определить, какой источник питьевой воды копать и на какую глубину.

Не поленитесь, уточнике у соседа:

• Какой источник он использует?
• На какой глубине залегает водоносный слой?
• Искали ли они место для бурения скважины или рытья колодца?

В 90% случаев вы увидите похожее решение вопроса водоснабжения.

Если вы узнали, что у трех соседей:

1. Колодец по 7-8 метров;
2. Им хватает воды;
3. Место под гидросооружение они не искали, бурили там где удобнее в точки зрения плановой застройки участка.

При таких данных не стоит изобретать велосипед. Повторяйте за соседями, результат будет примерно такой же.

Информация	Пояснение
Стоимость способа:	Бесплатно
Точность определения:	90%
Компетенции выполнения:	не требуется

Поиск рамками

Напоследок немного юмора, поиск воды на садовом участке с помощью проволоки, лозы и аналогичных методов.

Информация	Пояснение
Стоимость способа:	В зависимости от подрядчика, среднем 3000-10000 рублей
Точность определения:	Сомнительная
Компетенции выполнения:	Сомнительные

Заключение

Мы рекомендуем использовать сразу несколько способов поиска воды одновременно, это увеличит шансы найти точное расположения голубого вещества у нас на участке.

Ответы на распространенные вопросы

Возможно, материал будет полезен вашим знакомым. Поделитесь статьей в социальных сетях.

Оцените статью

Другие интересные статьи

• Все о водоносных слоях
• Все о септиках
• Дренаж участка
• Дренажный колодец
• 4 мифа о воде

Вернуться к списку статей

Откуда появляется вода в кране? Из каких недр ее добывают для удовлетворения постоянно растущих потребностей человечества? В 21 веке достаточное количество воды является одним из основных условий комфортной жизни. Средний объем ежедневного потребления воды одним человеком составляет от 150 до 600 литров. В засушливых регионах, однако, этот показатель не превышает 15 литров.
Любой природный или созданный человеком водоем основан на подземных водоносных горизонтах. Именно от характеристик этих слоев нашей планеты зависит количество и качество воды, наполняющей колодец или скважину. Учеными давно изучены и детально описаны все слои пресной воды, содержащиеся в недрах нашей планеты. Стоит отметить, что на планете наблюдается неравномерное распределение таких слоев, вследствие чего в некоторых регионах фиксируются сложности с доступом к питьевой воде.
Водоносный горизонт – это грунт, в порах и трещинах которого залегает, а может и перемещаться вода. Во время бурения скважины очень важно найти именно такой горизонт, который гарантирует требуемый объем воды высокого качества. Запечатан такой водосодержащий слой водоупорными слоями, чаще всего глинистыми грунтами.

Первый водоносный горизонт

Как известно, водоносные горизонты пролегают в рыхлых, зернистых или пористых породах, полостях и трещинах твердых пластов, которые имеют способность накапливать влагу. Первый водоносный горизонт еще называют верховодкой. Глубина его залегания не превышает 0,5 м в северной тундре, однако может достигать 20-25 м в южных широтах. Состоит этот слой из несцементированных (рыхлых) осадочных пород. В толщину слой достигает 3-4 м. Верховодка не имеет кровли. Ее верхняя граница расположена в области аэрации, вследствие чего обеспечивается непосредственная связь водоносного горизонта с поверхностью. Почти весь объем горизонт получает путем инфильтрации с поверхности почвы. Единственное достоинство этого горизонта состоит в его легкой доступности.
Из минусов стоит отметить:

• сезонность наполнения данного слоя
• прямая зависимость от количества осадков
• нестабильный характер, то есть во время засухи вода может полностью исчезнуть
• низкий уровень очистки воды. Незначительная толщина почвы мешает полноценной задержке химических и органических примесей, которые оказывают влияние на качество жидкости
• загрязнение удобрениями, гербицидами и пестицидами, которые активно используют в сельском хозяйстве, а также продуктами из мусорных полигонов и промышленными отходами.

Верховодка может быть использована исключительно для полива и бытовых нужд. Без длительного кипячения вода не должна использоваться для употребления в пищу.
Во время бурения скважины, которая опускается ниже первого водоносного горизонта, нужно позаботиться о тщательной изоляции от попадания верховодки при помощи системы концентрических обсадных труб.
Грунтовый водоносный горизонт находится в первом водоносном горизонте. Его отличие заключается в расположении на ближайшем от поверхности земли водоупорном слое, в рыхлых или трещинных породах. Наполняет он вследствие просачивания осадков, таяния снегов, вод из рек, ручьев, озер, оросительных каналов.
Количество грунтовых вод меньше зависит от уровня осадков. Тем не менее, во время весеннего таяния снега или обильных дождей оно повышается. В сухое время года наблюдается его истощение. Эту особенность обязательно нужно принимать во внимание перед бурением скважины или копки колодца.
Для питья такая вода не пригодна без кипячения.

Второй водоносный горизонт

Второй подземный водоносный горизонт или межпластовый слой находится между двумя водоупорными пластами грунта. Его объем более стабилен. Наполнение горизонта происходит вследствие инфильтрации грунтовых вод через слабопроницаемые породы. По характеру движения существует две категории подземных вод:

• циркулирующие в рыхлых породах (песчаные, галечные, гравийные)
• аккумулирующиеся в скальных трещиноватых пластах (гранитных, известняковых, доломитовых).

Глубина водоносных горизонтов второго слоя может составлять от 30 до 100 метров. В процессе просачивания через мелкие поры, трещины и каверны вода проходит естественную природную очистку. Чаще всего она соответствует нормативам, прописанным в СанПиНе.
Исходя из типов пород, через которые просачивается жидкость, она будет насыщаться растворенным железом, солями кальция или магния, и прочими веществами. Вследствие этого, их количество может превышать предельно допустимую концентрацию (ПДК), которая прописана в санитарных правилах и нормах. В таком случае необходимо приобрести дополнительное оборудование для очистки воды.

Артезианский водоносный горизонт

Характеристика водоносных горизонтов артезианского типа основана на их глубине. Артезианский водоносный горизонт расположен в особых геологических структурах:

• впадинах
• мульдах, которые представляю собой пологие тектонические прогибы, напоминающие чашу или корыто
• флексурах – коленообразных изгибах слоистых пород.

Этот слой расположен в пористых или щелевых породах, залегающих между двумя водоупорными слоями (известняк, гранит, песчаник). Следовательно, именно этот слой наилучшим образом защищен от действия внешних факторов. Наполнение слоя осуществляется удаленно. Источник питания может располагаться на расстоянии десятков и даже сотен километров. После прохождения таких расстояний, вода природным путем очищается от примесей и загрязнений.
Глубина залегания водоносных горизонтов артезианского происхождения составляет от 100 до 1000 метров.
Из плюсов артезианского горизонта стоит выделить:

• большой объем
• высокий уровень качества и чистоты
• пригодность для питья без дополнительной очистки
• стабильное не лимитируемое количество.

К минусам относят:

• чрезмерную минерализацию
• сложность добычи
• высокую стоимость прибора артезианского водозабора.

В Законе Российской Федерации «О недрах» значится, что расположенные в артезианских водоносных горизонтах воды представляют собой государственный стратегический запас.

Сооружения для добычи воды

В способы добычи воды могут быть разными. Выбор способа зависит месторасположения на участке водоносных горизонтов, их глубины, а также целей использования воды.
Колодец для бытового и сельскохозяйственного использования создается глубиной до 5 метров. Чтобы получить питьевую воду, глубина колодца должна составлять от 10 до 15 метров. Колодец является самым дешевым и простым вариантом создания водозабора. Наличие колодца на участке решает следующие вопросы:
полив участка
наличие воды для технических и бытовых нужд.
Для питья вода из колодца используется исключительно после процедуры кипячения. При выкапывании шахты нужно принимать во внимание объем воды, который способен выдать колодец.
Для питьевых целей стоит использовать второй водоносный горизонт. Скважины на нем обеспечат вас чистой питьевой водой. Ствол, углубленный на 50 метров в подпочвенный песчаный горизонт, является наиболее подходящим для обеспечения загородного дома водой. Чистоту такой воды легко объяснить тем, что суглинок и песок, через который вода попадает в водоносный слой, являются отличным природным фильтром.
Период использования скважин на песок ограничивается истощением этого водного слоя или заиливанием скважины. Чаще всего такие скважины эксплуатируются примерно 8 – 10 лет. Тогда как артезианские водозаборы могут быть использованы более полувека, вследствие неограниченности объема водоносных пластов.
В загородных домах создаются чаще всего скважины на песок. Они более бюджетные.

Методы определения глубины залегания

Определить глубину расположения водоносных горизонтов можно различными способами. К примеру, растения, которые нуждаются в избыточном количестве влаги, прекрасно демонстрируют местонахождение водоносных слоев. Если во время засухи, растения пышные и зеленые, значит, участок богат подземными водами.
Также можно ориентироваться на разновидность влаголюбивых растений. К примеру, если на участке растет камыш, значит, вода находится на глубине от метра до трех. Тогда как рогоза может расти в метре от поверхности водоносного горизонта. Черный тополь растет там, где вода залегает на глубине от полуметра до трех. Березняки и ольха также являются индикаторами присутствия водоносных слоев, а вот наличие сосны говорит совершенно об обратной ситуации.
Для выяснения глубины залегания водоносных жил успешно применяется ручное бурение. Этот способ подходит для земель с мягкими почвами. Бур нужно вести в землю и тщательно на каждом этапе заглубления осматривать почву на предмет появления чрезмерной влаги.
Если глубина скважины относительно небольшая, то ее можно установить своими силами. Но если речь идет о глубине в 30-50 м, то понадобятся специальные буровые установки.

Лекция
6
РИОПВ

ОСНОВНЫЕ
СВЕДЕНИЯ О ПОДЗЕМНЫХ ВОДАХ

Как
известно, основная масса воды на Земле
сосредоточена в океанах. Второе место
по объему занимает вода земной коры.
Общее количество ее трудно точно
определить. В настоящее время принято
считать, что полный объем подземной
гидросферы достигает 60 млн км³,
но из них лишь около 4 млн км³
преимущественно
пресных вод находится в верхнем
километровом слое земной коры и активно
участвует во влагообороте. Тем не менее,
даже этот объем значительно превосходит
запасы пресной воды в озерах (0.23 млн
км³)
и реках (0.001 млн км³).

Типы
водоносных горизонтов

Водоносный
горизонт
–
это слой грунта, который содержит в
порах или трещинах значительное
количество воды. Отметим, что вода может
двигаться через водоносный горизонт,
причем относительно быстро.

Водоупором
называется слой, который практически
не пропускает через себя воду. При этом
водоупорный слой может как содержать
в себе воду (например, глина), так и не
содержать ее совсем (например, монолитный
скальный грунт).

Полупроницаемым
слоем
называется такой, через который возможно
медленное движение воды. Однако, если
такие отложения залегают на больших
горизонтальных площадях, они часто
также пропускают через себя значительные
количества воды и должны учитываться
в гидрогеологических прогнозах. Типы
водоносных горизонтов изображены на
рис. 1.

Водоносный
горизонт можно рассматривать как
подземную емкость (резервуар). Вода
попадает туда либо естественным путем
– инфильтрующиеся атмосферные осадки,
разгрузка из выше- или нижележащих
горизонтов, рек, озер, либо искусственным,
через нагнетательные скважины. Вода
покидает такой резервуар также либо
естественным путем – сток в реки, озера,
другие слои, на поверхность (источники),
либо искусственным, через откачивающие
скважины (см.рис.1).

Напорный
горизонт
(пласт), часто называемый артезианским,
ограничен сверху и снизу водонепроницаемыми
отложениями. Если такой водоносный
горизонт вскрывается буровой скважиной,
вода в ней поднимается вверх и иногда
может даже изливаться на земную
поверхность- Уровень воды в скважинах,
вскрывающих напорный водоносный
горизонт, соответствует некой воображаемой
поверхности, которая называется
пьезометрической,
или напорной.

Безнапорный
пласт
–
это водоносный горизонт, в котором
отсутствует верхний водоупор. Если
буровая скважина вскрывает такой
горизонт, вода в ней не поднимается.

Грунтовым
горизонтом
называют безнапорный или напорно-безнапорный
пласт, который залегает на первом от
поверхности водоупорном слое,
распространенном на всей изучаемой
площади. Такой водонепроницаемый пласт
обычно называют региональным
водоупором.

Выше
грунтового горизонта находится зона
аэрации
–
зона, где заполнены водой не все поры
или трещины. Вода в ней удерживается
капиллярными силами. Через зону аэрации
происходит инфильтрация атмосферных
осадков.

Особой
разновидностью безнапорного
водоносного горизонта является
верховодка.
Это вода, залегающая в зоне аэрации на
ограниченных по площади (метры, десятки
метров) непроницаемых или полупроницаемых
отложениях.

Водно-физические
свойства грунтов

Любой
грунт состоит из твердых, обычно
минеральных частиц и пустот. Если объем
этих пустот в общем объеме грунта V
обозначить V’, то величина, равная их
отношению, будет характеризовать степень
пустотности грунта

n
= V’/
V
<1.

Величина
n
называется общей
пористостью.
Она измеряется в долях единицы или в
процентах. Очевидно, что чем больше
пористость породы, тем больше в ней
может поместиться воды, тем больше ее
влагоемкость.

Однако
для характеристики грунтов по отношению
к воде важна не только величина общей
пористости, но и размер самих пор. Так,
в глинах, сложенных частицами размером
меньше 5*10^-6
м, общая пористость достигает 0.45 и более,
однако воду они почти не пропускают.
Водa
удерживается на поверхности частиц
молекулярными силами. Пески, чья
пористость обычно не превышает 0.30 –
0.33, напротив, очень хорошо пропускают
через себя воду.

Способность
удерживать воду является важной
водно-физической характеристикой
грунтов; Если извлечь образец из
водоносного горизонта, часть воды через
какое-то время вытечет из него, а часть
останется в порах. Будем считать, что
объем исходного образца был единичным.
Тогда первая называется гравитационной
водоотдачей
(S),
вторая –максимальной
молекулярной влагоемкостью
(п’). Как и пористость, S
и п’ измеряются в процентах или долях
единицы. По величине гравитационной
водоотдачи можно судить о том объеме
пoрового
пространства, через который, реально
может двигаться вода (активная
пористость)

S
=
п – п’.

Влагоемкость
и водоотдача характеризуют емкостные
свойства грунтов.

Другой
и также очень важной водно-физической
характеристикой грунта является его
способность пропускать через себя
воду. Она оценивается коэффициентом
фильтрации
k.
Последний представляет собой коэффициент
пропорциональности между расходом
потока Q
через образец грунта длиной L,
площадью поперечного сечения F
и разностью давлений ΔН
на концах этого образца

Q=kFДH
/ L.

Размерность
k соответствует размерности скорости.
При единичном перепаде давления
коэффициент k численно равен расходу
воды. Коэффициент фильтрации зависит
от свойств не только породы, но и жидкости.
Hо так как физические свойства пресных
вод практически не отличаются, этим
обычно пренебрегают. Пресными называют
воды, содержащие в 1 л не более одного
грамма растворенных солей.

В
подземной гидродинамике вместо системных
единиц давления принято использовать
напор в метрах.водного столба. Давление
столба воды высотой 10 м приблизительно
соответствует 1 атм или 1 кг на квадратный
сантиметр, или 100 кПа.

Зависимость
(1) называется законом
Дарси,
по имени французского гидродинамика,
открывшего этот закон.

Реальные
грунты редко бывают сложены чистыми
песками или глинами. Как правило, в их
строении принимают участие гравийные,
песчаные, илистые и глинистые частицы,
иногда галька и даже валуны. В зависимости
от относительного содержания тех или
иных частиц выделяют пески чистые,
глинистые, различные категории суглинков
(много глинистых частиц) и супесей (много
песчаных частиц). Хорошо известно, что
кроме того встречаются и скальные
грунты, в которых вода содержится в
основном в трещинах.

В
табл.1 приведены характерные значения
пористости п, коэффициента фильтрации
k
и гравитационной водоотдачи S
некоторых типичных не сильно уплотненных
грунтов. Разность n-S
отвечает максимальной молекулярной
влагоемкости.
Таблица 1

Грунт______________
__
n
k,
м/сут S

Песчаник__________

0.25 1,0 1.0

Глина____________

0,45 <0.001 0.05

Суглинок____________

0.40 0.01 0.10

Супесь_____________

0.40 0.05 0.20

Песок
мелкий глинистый
0.35 0.1 0.30

Песок
среднезернистый
0.33 1.0 0,32

Песок
крупнозернистый 0.30
5.0 0.29

Гравий______________

0.25 10.0 0.24

Какова
же реальная скорость движения подземных
вод? Разделим обе части уравнения (1) на
сечение потока. Тогда в левой части
получится его скорость v

V
= kH/L.
(2)

Если
вспомнить, что перепады уровней подземной
воды в природе как правило не превышают
нескольких метров на километр, становится
очевидным, что скорость ее движения
незначительна. Так, в песке

с
k=1
м/сут (табл.1, песок среднезернистый) и
перепадом уровней 1 м на 1 км скорость
движения воды составит 1 мм/сут. Однако,
поделив расход на всю площадь сечения,
мы посчитали, что вода движется через
весь объем породы. А на самом деле мы
знаем, что вода движется через объем,
равный активной пористости.

Правильно
ли делить расход на всю площадь сечения?
Если нас интересует лишь расход воды,
неважно, через какое сечение он пришел
к скважине – мы все равно получим нужный
объем. А вот если нас интересует скорость
распространения загрязнения, очевидно,
необходимо определить истинную скорость
движения воды. Так, в нашем примере,
поделив скорость на гравитационную
водоотдачу. определим, что истинная
скорость V’ будет
равна

V=
v/S
= 0,001 / 0,32 = 0,003125

или
около трех миллиметров в сутки.

Скорость,
определенную по зависимости (2), называют
скоростью
Дарси.
чтобы отличить ее от истинной скорости.

Если
изучается распространение загрязнений
в подземной гидросфере, необходимо
также оценить сорбционную емкость
грунтов. Поверхность илистых и глинистых
частиц обычно заряжена отрицательно,
и за счет электростатического притяжения
удерживает некоторое количество
положительно заряженных ионов (катионов).
Обычно это количество измеряется в
миллиграмм-эквивалентах на сто граммов
породы и называется сорбционной
емкостью
грунта.

Если
в грунт, содержащий такие частицы,
попадает загрязнитель, также
представленный катионами, в некоторых
случаях начинается процесс обмена
катионов между сорбционной емкостью
и раствором. Направление и интенсивность
этого процесса зависят, с одной стороны,
от конкретных ионов и их концентраций,
а с другой стороны – от минерального
состава глинистых частиц. Сорбционная
емкость глин, например, меняется от 5 –
10 до нескольких сотен миллиграмм-эквивалентов
на 100 г сухой породы в зависимости от их
минерального состава, Песчаные частицы
практически не сорбируют катионы.

Свойства
водоносных горизонтов

Для
решения задач управления водными
ресурсами наиболее важными свойствами
водоносного горизонта являются
водопроводимость и емкость. Если
изучается распространение загрязнений
в подземной гидросфере, необходимо
оценить сорбционную емкость пласта в
целом, а также способность пласта к
рассеиванию загрязнителя.

Водопроводимость
зависит от коэффициента фильтрации и
площади сечения пласта. Понятно, что
для напорного пласта эта величина
постоянна во времени, так как постоянна
его мощность
(расстояние
от верхнего до нижнего водоупора).
Единицей измерения проводимости как
раз и служит произведение коэффициента
фильтрации и мощности. Мощность
безнапорного горизонта не является
постоянной во времени, и это необходимо
учитывать в расчетах.

Емкость
пласта
– это безразмерный коэффициент,
определяющий изменение объема воды в
нем вследствие изменения напора (уровня
воды). Физический смысл этого коэффициента
также различен для напорных и безнапорных
водоносных горизонтов. Для напорного
пласта этот коэффициент характеризует,
главным образом, упругие свойства
грунта. Для того, чтобы понять, почему
это так, представим артезианский пласт,
из которого ведется откачка воды.
Вследствие этого водоотбора давление
в пласте падает (снижается его
пьезометрическая, или напорная,
поверхность вблизи откачивающей
скважины). Возможно ли в этом случае
изменение объема воды в порах?

Известно,
что сама вода практически несжимаема,
и, значит, ее объем от давления не зависит.
Некоторое изменение пористости возможно
за счет того, что деформация грунта под
влиянием давления была упругой и после
уменьшения давления объем грунта
увеличился в соответствии с законом
Гука. В этом случае выделится некоторое
дополнительное количество воды, которое
называют упругой
водоотдачей.
Так как эта величина мала, в практических
расчетах ею часто пренебрегают.

Емкость
безнапорного пласта
отвечает изменению объема воды в нем
вследствие падения или подъема ее уровня
и напрямую зависит от гравитационной
водоотдачи. Представим, что откачка
воды ведется из безнапорного горизонта.
Понятно, что если уровень воды упал
на:один метр, а гравитационная водоотдача
составляет 20% от объема грунта, то
содержание воды в элементе пласта
объемом: 1 м³
уменьшилось на 0.2 м³,
или на 200 л. Таким образом, емкость
безнапорного пласта достаточно велика
и пренебрегать ею в практических расчетах
нельзя.

Так
как значительная часть объема откачиваемой
воды формируется за счет изменения
емкости, влияние откачки распространяется
не так широко, как при откачке из напорного
пласта (конечно, при условии, что все
остальные параметры горизонта примерно
равны).

Сорбционную
емкость
пласта в целом можно оценить, зная его
состав и строение. Так как скорости
движения воды малы, обычно предполагается,
что равновесие реакции сорбции наступает
мгновенно. Для математического описания
процесса сорбции использован коэффициент
распределения =
отношение концентраций вещества в
жидкой и твердой фазах.

Несколько
сложнее оценить способность пласта
рассеивать загрязнитель. Эта способность
связана, прежде всего, с неоднородностями
реального грунта. Главными процессами,
приводящими к рассеиванию загрязнителя,
являются гидродисперсия и обмен в так
называемой двойной среде.

Гидродисперсия
возникает из-за неоднородностей поля
скоростей двигающейся жидкости, которые,
в свою очередь, обусловлены неоднородностью
грунта (различные размеры частиц,
слагающих грунт, слоистость и т.д.). На
рис. 2 показано влияние гидродисперсии
на перенос некоторого условного объема
загрязненной воды. Так, рис. 2, а – перенос
без рассеивания. Белой стрелкой показано
направление движения воды. заштрихованным
квадратом – загрязненная область в
начальный и конечный моменты
времени. Влияние гидродинамической
дисперсии показано на рис. 2, б. Из рисунка
понятно, что размер области рассеивания
пропорционален пройденному расстоянию.

Другими
словами, гидродисперсия
– это макроскопическое проявление
всей суммы перемещений отдельных
микроскопических частиц загрязнителя.

При
расчетах принято разделять продольную
гидродисперсию (рассеивание в
направлении движения воды) и поперечную
(перпендикулярно движению воды).
Поперечная гидродисперсия заметно
меньше продольной, как правило, на
порядок и более.

Двойная
среда
подразумевает наличие некоторого
неподвижного или малоподвижного
объема воды в рассматриваемом грунте.
Это, например, может быть вода, удерживаемая
молекулярными силами (в объеме, равном
максимальной молекулярной влагоемкости),
вода в прослоях грунта с низкой
водопроводимостью (например, в линзах
глин внутри слоя песка) и т.п. Между
подвижным и малоподвижным объемами
воды происходит обмен растворенным
веществом (например, за счет диффузии),
который также приводит к его рассеиванию
в масштабах всего пласта.

Несмотря
на то, что гидродисперсия и обмен в
двойной среде с физической точки зрения
являются разными процессами, при
моделировании (математическом описании
процесса распространения загрязнения),
как правило используют какой-либо один
из них.

ПОНЯТИЕ
ОБ ОБЛАСТЯХ ПИТАНИЯ, ДВИЖЕНИЯ И РАЗГРУЗКИ
ПОДЗЕМНЫХ ВОД

Питание
подземных вод происходит в основном за
счет атмосфер­ной влаги и поверхностных
вод. Различают внешнюю и внутрен­нюю
области питания.

Внешняя
область
находится за пределами границ
распространения изучаемого водоносного
горизонта. Скап­ливающиеся там воды
поверхностным или подземным путем
по­ступают на рассматриваемую
территорию и частично, а иногда полностью
проникают в водоносный горизонт.
Поглощение поверх­ностных вод
происходит под руслом реки, если уровень
подзем­ных вод располагается глубже
него, а подрусловые отложения являются
водопроницаемыми.

Перетекание
подземных
вод из внешней области питания во
внутреннюю может быть открытым (на
участках выхода горизон­тов на
поверхность) и закрытым (на участках
перекрытия кон­тактирующих горизонтов
водопроницаемыми или водоупорными
породами). Сам характер перетекания
может быть в плане очаго­вым (источник,
тектоническая зона), линейным (по контуру
кон­такта река—горизонт), площадным
(на участке взаимодействия водоносных
горизонтов между собой).

Внутренняя
область
питания водоносных горизонтов распо­ложена
в пределах их выхода на поверхность. Во
внутренней области питания следует
выделять области, зоны и очаги погло­щения,
где происходят непосредственная
инфильтрация и инфлюация атмосферных
и поверхностных вод. В большинстве
районов отмечается площадной характер
поглощения атмосферных вод, которое
заметно усиливается на участках
карстования пород и открытых тектонических
нарушений. Поглощение поверхностных
вод носит линейный характер и чаще всего
связано с подъемом воды в реках, озерах,
морях, ведущим к повышению уровня
под­земных вод и сопровождающимся
образованием зоны подпора. Эта зона
прослеживается от контура поглощения
на расстояние нескольких сотен метров,
иногда пер­вых километров.

Область
поглощения
атмосферных вод занимает обычно наибо­лее
высокое гипсометрическое положение и
является областью создания напора
инфильтрационного происхождения. От
нее дви­жение подземных вод направлено
в область разгрузки, от повы­шенных
участков рельефа к пониженным. Движение
охватывает весь объем воды в водоносных
отложениях до кровли региональ­ного
водоупора. Глубина ее залегания обычно
не превышает 300—400 м, но в отдельных
структурах возрастает до нескольких
километров. Скорость движения с глубиной
быстро падает. Осо­бенно резко она
уменьшается при появлении водоупорных
слоев — глинистых, глинисто-карбонатных
и других. В области пи­тания распространены
грунтовые воды. При их погружении под
водоупорные слои образуются напорные
артезианские воды. В тех случаях, когда
уровень напорных вод устанавливается
выше по­верхности земли, скважины
могут фонтанировать.

Питание
водоносных горизонтов происходит не
только за счет атмосферных и поверхностных
вод, но и в результате перелива подземных
вод из других горизонтов. Широко
проявляется пере­лив грунтовых вод
в артезианские (в областях питания),
артези­анских вод в грунтовые (в
областях разгрузки), а также перелив из
одного горизонта в другой на участках
“гидрогеологических окон”.

Область
разгрузки
характеризуется выходами водоносных
пород с минимальными гипсометрическими
и пьезометрическими отметками. Разгрузка
подземных вод может быть открытой в
виде источников—выходов подземных вод
на поверхность и скры­той — при стоке
в реки, испарении с поверхности грунтовых
вод, переливе в другой водоносный
горизонт. В зависимости от геоло­гических
условий и характера вскрытия водоносного
горизонта эрозионной сетью разгрузка
может быть сосредоточенной и рас­сеянной.
В верхней части гидрогеологического
разреза, распола­гающейся выше первого
от поверхности регионального водоупора,
распределение давления в водоносных
пластах контролируется преимущественно
гравитационными
факторами
(различие отметок области питания и
разгрузки).

9

Соседние файлы в папке Шебеста_вода

• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #