Водоносный слой

Водоносный слой

Если водопроводные сети находятся далеко от дачного участка, единственный способ обеспечить подачу воды для хозяйственных нужд и полива – выкопать колодец или пробурить скважину. Глубина колодца для воды зависит от глубины залегания водоносных слоев в грунте. Как узнать глубину залегания воды для колодца народными способами и с помощью специального оборудования? Чтобы определить, насколько глубоко расположены водоносные слои, некоторые нанимают профессионалов. Но можно и самостоятельно найти нужную точку, воспользовавшись доступными средствами.

Грунтовые воды протекают везде – в скальных породах, в слоях песка, глины и гравия. Если водоемы, расположенные на поверхности, пригодны только для хозяйственных нужд, грунтовые воды при надлежащей очистке используются для питья.

Уровень грунтовых вод гораздо ближе к поверхности, чем уровень артезианских вод. Артезианская вода намного чище, но и наладить ее подачу на поверхность сложнее, большинство дачников ограничиваются неглубокой скважиной для грунтовой воды

Важно! Колодцы нельзя копать вблизи свалок, невдалеке от болот. В этом случае вода будет непригодной для питья.

Доступные способы определения глубины залегания грунтовых вод

Природные признаки

  1. Пышная влаголюбивая растительность говорит о близком расположении подземных вод к поверхности.

    Причем даже в засушливую погоду, когда зелень никнет, в этих местах растения выглядят свежими. Такие деревья, как черный тополь, ольха, береза, могут расти в местах неглубокого залегания подземных вод. О водоносной жиле говорят заросли камышей, полыни, рогозы.

Наличие влаголюбивых растений на участке говорит о близости подземных вод к поверхности

  1. Неглубокое расположение водного слоя привлекает комаров и мошек, которые вьются над местом в вечернее время.
  2. Если вы заметили, что в определенном месте над землей часто появляется вечерний туман, или утренняя роса выпадает более обильно – температура почвы здесь ниже, а значит, близко под поверхностью проходит водная жила. Зимой в месте ее залегания будут наледи и проталины.
  3. Если недалеко от участка есть пруд, ручей или речка, это почти стопроцентная гарантия, что близко к поверхности проходят водоносные жилы.

Рамочный метод – проверенный временем

Метод биолокации при поиске воды не потерял своей актуальности и сегодня. Для изготовления рамки подойдет жесткая алюминиевая проволока, а палочки лучше всего сделать из дерева. Наши предки использовали калину, бузину, вербу. Проволоку сгибают под прямым углом, оставляя до рукоятки около 10 см. Из палочек нужно удалить сердцевину, и затем ставить в них проволоку.

Зажав рамки в руках, нужно медленно двигаться, пока они не начнут вращаться в полых рукоятках. В месте, где рамки придут в движение, следует искать подземный водоносный слой.

Рис.1 а) лозоискатель б) рамка без движения в) рамки приходят в движение и начинают вращаться. Рис.2 проволока, вставленная в рукоятку. Рис.3 в центре пересечения рамок – место, где нужно искать воду

Концы проволоки снизу загните, чтобы проволока свободно крутилась в рукоятках

Использование барометра

На какую глубину копать колодец, можно определить, пользуясь барометром-анероидом. Правда, этот способ годится, только если поблизости имеется другой колодец или открытый водоем.

Снять показания барометра нужно у колодца либо у водоема, а затем в месте, где будет вестись копка. Одно деление шкалы прибора равно разнице высоты в один метр. Разницу показаний следует пересчитать в метрах и прибавить к глубине готового колодца или водоема. Полученный результат – глубина колодца, который вы собираетесь выкопать.

Барометр-анероид поможет определить глубину колодца, если недалеко есть водоемы или другие колодцы

Пробное бурение – наиболее надежный способ

Чтобы определить уровень залегания воды на незначительной глубине, можно пользоваться ручным буром заводского производства. При желании бур можно сделать и самостоятельно.

Поиск подземных вод при помощи ручного бура

Малогабаритная установка для ручного бурения обойдется дороже, но намного облегчит работу

Пробное бурение – надежный способ узнать глубину колодца для питьевой воды:

  • в этом случае вы сразу натолкнетесь на камень, который сложно обойти, и попробуете бурить немного дальше;
  • точно определите глубину расположения грунтовых вод (в противном случае воды могут залегать гораздо глубже, чем предполагается).

Разведывательное бурение – способ хлопотный и дорогой, но очень эффективный. Если вы хотите найти артезианскую воду, это можно сделать только при помощи специального оборудования – бура.

Если вы обнаружили долгожданную воду при бурении или рытье колодца, обратите внимания на примеси в первом водоносном слое. Если примеси с глиной – нужно копать дальше. Пить такую воду нельзя, так как глина ее не фильтрует. Работать следует, пока вы не доберетесь до слоя песка.

Внимание! Когда вода пойдет, не пробуйте ее. Чтобы убедиться, что она безопасна для здоровья, сначала нужно взять пробу и отправить на анализ в санэпидемстанцию.

Найти воду на дачном участке, вырыть колодец или пробурить скважину и обеспечить подачу воды – дело трудоемкое и сложное, но необходимое. Когда вы обзаведетесь своим колодцем, пребывание на даче станет приятным и комфортным.

Вода, помимо электричества — первое, что потребуется на земельном участке, если вы решили строить собственный дом и создавать сад. Но как поступить: ждать, когда и если к участку подведут центральный водопровод? Перспективы туманны? Тогда копать колодец? Бурить скважину? Чтобы принять правильное решение как минимум нужно знать, какого качества воду и на какой глубине вы сможете найти. Хорошо, если ближайшие к вам соседи уже обустроили источник водоснабжения. А если нет? Ориентировочно определить, насколько глубоко залегают подземные воды поможет карта глубин бурения скважин.

Качество подземных вод и типы скважин

Подземные воды, пригодные для водоснабжения, делят на три группы:

Верховодка

Вода низкого качества, расположенная близко от поверхности (4-15 м). Такие воды располагаются над отдельными водоупорными линзами, поэтому встречаются не везде. Уровень сильно зависит от сезона, в сухой период года она может исчезать. Верховодка, как правило, непригодна для питья, но для полива дачного огорода вполне подходит. Строительство колодца или бурение скважины на малую глубину обойдётся относительно недорого.

Схема залегания подземных вод

Грунтовые воды

Более стабильны и полноводны, располагаются над ближайшим к поверхности обширным водоупорным слоем на глубине 15-60 м. Гораздо чище верховодки, но не всегда, дотягивают до питьевых стандартов, требуя дополнительной фильтрации. Для их использования строят грунтовые колодцы либо песчаные скважины.

Источники водоснабжения частного дома

Чистейшие артезианские воды

Расположены под водоупорами в слое пористого известняка, который редко залегает близко к поверхности.

Зачастую они залегают глубже 100-150 м, что делает строительство и оборудование гидротехнического сооружения весьма затратным.

Стоимость гидротехнического сооружения напрямую зависит от глубины залегания подземных вод, которые планируется использовать для водоснабжения дома

Как узнать глубину скважины на вашем участке

Геологи собирают практическую информацию о глубинах залегания подземных вод, сводя ее в единую базу данных. На её основе составляется подробная карта глубин бурения скважин на воду. Такие карты есть у всех компаний, занимающихся геологоразведкой и буровыми работами. Для многих регионов доступна интерактивная карта глубин скважин онлайн. Однако не везде подземный рельеф водоупорных пластов близок к горизонтальному, в пределах одной местности залегание вод может сильно отличаться. И не всегда карта, которую можно найти в интернете, отразит эту особенность.

Карта глубин бурения скважин такого густонаселённого региона, как Московская область, доступна и весьма подробна

Карта поможет предварительно оценить ситуацию, но для того, чтобы получить максимально достоверную информацию и тем более осуществить бурение и обустройство гидротехнического сооружения, рекомендуем обратиться к профессионалам.

Артезианская скважина – это скважина, которая получает воду из водоносного известняка. Не всякий известняк будет водоносным. Известняк, для артезианской скважины должен иметь пористую структуру с различными кавернами и полостями, в которых передвигается вода.

Наша организация хорошо знает глубины залегания водоносных известняков по Липецкой области. По всей области глубина залегания артезианских вод колеблется от 30 до 150 метров.

Преимущества артезианских скважин:

  • Глинистые залежи не позволяют загрязнениям проникать в водоносный слой. Такую воду, как правило, можно пить без дополнительной очистки;
  • Надежность и большой срок службы. При правильной эксплуатации артезианская скважина прослужит до 40 лет и даже более;
  • Дебет – до 6 м³/час;
  • Правильное бурение обеспечит отсутствие «заиливания» при эксплуатации.

Артезианская скважина для индивидуального водоснабжения будет стоить дороже для одной семьи, чем скважина, для коллективного потребления. Например, в одном из коттеджных поселков недалеко от Липецка, мы построили водонапорную башню и пробурили 2 артезианских скважины: эксплуатационную и резервную, глубиной 90 метров.

В результате несколько десятков коттеджей и три многоэтажных дома обеспечены водой.

Начальный диаметр частных артезианских скважин составляет от 108 до 159 мм. Чем глубже происходит бурение, тем более технологичная скважина получается. Для артезианской скважины, в отличии от песчаной, не требуется фильтр. Фильтром для нее является сама известняковая горная порода, правда при наличии в известняковой породе прослоек глины — требуется перфорация. Артезианская скважина имеет телескопическую структуру. Перед тем, как достичь известняковой породы необходимо сделать несколько колонн обсадных труб различных диаметров, для предотвращения осыпания скважины, а также для того, чтобы изолировать чистую артезианскую воду от попадания относительно грязной верхней воды.

Недостатки артезианских скважин:

  • Высокая стоимость бурения за счет большей глубины и использования специализированных мощных буровых установок;

Для того, чтобы мы приступили к бурению, Вам необходимо позвонить по телефону (4742) 37-90-44, либо сразу приехать в наш офис по адресу: г. Липецк, ул. Римского-Корсакого, владение 10 «А» и заключить договор на бурение скважины. При заключении договора, вносится аванс. Предварительно глубина скважины определяется по собственной базе данных выполненных работ. После окончания работ, расчёт производится по фактическим результатам.

Для работ по бурению скважины необходимы:

  • подъездные пути не уже 3 метров;
  • площадка для бурения размером 4 х 12 метров;
  • сеть электропитания напряжением 220В мощностью до 2кВт.

Если место, где будет буриться скважина, располагается рядом с постройками, рекомендуем заранее принять меры для защиты стен от грязи.

После окончания буровых работ (скважина пробурена и прокачана), выдаётся паспорт скважины, где указываются её технические характеристики:

  • конструкция скважины;
  • статический и динамический уровень воды в скважине;
  • дебет скважины.

и проводится анализ воды, после которого станет понятно можно ли воду использовать без водоочистки или нужно очищать от различных веществ. Самый распространенный загрязнитель в воде Липецкой области – это железо и нитраты.

Паспорт на скважину необходим для производства работ по подбору и установке водоподъёмного оборудования (скважинный насос и автоматикa) и подведения воды в дом.

Подразделение подземных вод на ряд типов может быть осуществлено по различным признакам: по происхождению, условиям залегания, гидравлическим свойствам, химическому составу, возрасту и т. п. Имеется много различных систем классификации.

Подразделение подземных вод по их происхождению приведено выше. По условиям залегания выделяются три основных типа подземных вод: верховодка, грунтовые воды и напорные межопластовые, или артезианские, воды. Иногда выделяют межпластовые безнапорные воды.

Рис. 3. Схема залегания грунтовой воды и соотношение ее с верховодкой:

/ — зона аэрации; // — зона насыщения водой (грунтовая вода); /// — водоупорное ложе; IV — зона капиллярного поднятия; V — верховодка; / — песок; 2 — водонасыщенный песок; 3 — глина; 4 — тяжелый суглинок; 5 — источник; 6 — направление движения грунтовых вод; 7 — зеркало, или уровень, грунтовых вод

Верховодка. К верховодке относятся подземные воды, залегающие на небольшой глубине от поверхности земли в зоне аэрации. Отличие верховодки от грунтовых вод в основном заключается в том, что она располагается выше них и, кроме того, ограничена площадным распространением. Это периодически существующие локально развитые подземные воды, не имеющие регионально выдержанного водоупора. Они накапливаются на поверхности небольших линз или перемежающихся слоев водонепроницаемых и полупроницаемых горных пород. Таковы, например, линзы морен в флювиогляциальных отложениях, погребенные почвенные горизонты в лёссовидных суглинках, глинистые линзы в песчаном аллювии и т. п. (рис. 3). Мощность верховодки (0,5—1, редко 2—3 м) и ее уровень подвержены значительным колебаниям, которые находятся в соответствии с климатическими изменениями. Наибольшей величины мощность верховодки достигает весной или осенью. Часто, при малом количестве осадков, верховодка совсем исчезает. Большое количество таких линз . верховодки можно наблюдать в степных районах юго-востока европейской части СССР, где они обычно локализованы под степными блюдцами и другими понижениями рельефа, развитыми на поверхности лессовидных суглинков. Местное население использует эту воду для водоснабжения.

Грунтовые воды. Грунтовые воды пользуются большим распространением. Это воды первого от поверхности постоянного водоносного горизонта, залегающего на первом более или менее выдержанном водонепроницаемом слое. Они могут накапливаться как в рыхлых пористых антропогеновых и доантропогеновых породах, так и в трещиноватых твердых горных породах. Отсутствие водоупорной кровли обусловливает питание их на всей площади распространения, или, иначе, область питания грунтовых вод совпадает с областью их распространения.

В грунтовых водах следует различать верхнюю поверхность, или зеркало грунтовых вод, и водоупорное ложе (водонепроницаемая горная порода, подстилающая грунтовые воды) (см. рис. 3). Порода, насыщенная водой, называется водоносным слоем или водоносным горизонтом.

Мощность водоносного слоя — расстояние от зеркала грунтовых вод до водоупорного ложа. Грунтовые воды по своим гидравлическим особенностям — безнапорные или обладающие небольшим местным напором. Уровень грунтовых вод подвержен достаточно резким колебаниям в зависимости от метеорологических условий. К зеркалу грунтовых вод примыкает капиллярная кайма, в которой поры породы лишь частично заполнены водой, поднимающейся по капиллярам.

Движение грунтовых вод. Зеркало грунтовых вод редко бывает горизонтальным. Часто оно повторяет, в несколько сглаженном виде, рельеф поверхности и имеет четко выраженный наклон в сторону пониженных мест. Происходит это вследствие того, что подземные воды находятся в непрерывном движении. Они двигаются в виде грунтового потока, подчиняясь силе тяжести, в направлении к оврагам, рекам, морям и другим понижениям рельефа, где происходит их разгрузка в виде источников. Эти области называются областями разгрузки, или областями дренирования. Грунтовые воды движутся по порам и нешироким трещинам в виде отдельных тонких струек, параллельных друг другу. Такой вид движения называется ламинарным. Скорость движения подземных вод зависит от водопроводимости горных пород, а также от гидравлического уклона зеркала воды. Под уклоном понимается отношение где h — превышение уровня воды в одной точке над уровнем воды в другой; l — расстояние между двумя точками. Уклон зеркала грунтовых вод называют также напорным градиентом и обозначают буквой I. Действительная скорость движения грунтовых вод в сравнении со скоростями течения рек относительно невелика. В песках мелкозернистых и однородных скорости движения воды при больших уклонах могут достигать 1—5 м/сут, в крупнозернистых гравийных песках— 15—20 м/сут, а в галечниках и сильно трещиноватых закарстованных известняках 100 м/сут, а иногда значительно больше.

Режим грунтовых вод. Уровень, количество и качество грунтовых вод с течением времени меняется. Они чувствительно реагируют на изменение внешних гидрометеорологических условий, будучи тесным образом связаны с водным режимом Земли.

Основным ведущим фактором при этом являются климатические условия и особенно количество атмосферных осадков. В многоводные годы, когда атмосферных осадков выпадает много, уровень грунтовых вод повышается, в маловодные годы, наоборот, понижается. Иногда колебания уровня имеют резко выраженный сезонный характер и в течение года достигают нескольких метров. При этих колебаниях некоторые слои пород периодически то заполняются водой, то осушаются. Таким образом, па пространстве от поверхности Земли до водоупорного ложа отчетливо выделяются 8 зоны: 1) зона аэрации, располагающаяся над уровнем грунтовых вод, она не заполнена водом, и атмосферные осадки через нее лишь просачиваются в нижележащие, зоны; 2) зона п е р и о д и ч е с к о г о н а с ы щ е н и я в од ой, расположенная между минимальным уровнем подземных вод, соответствующим засушливым периодам, и наивысшим, устанавливающимся в многоводные периоды.

В районах с влажным и умеренным климатом реки как правило дренируют грунтовые воды, зеркало которых наклонено к реке. Однако соотношение уровней грунтовых и речных вод изменяется в разное время года. Во время паводков в реке, когда уровень воды в ней резко повышается, происходит поднятие уровня грунтовых вод в прибрежной полосе и возникает обратный уклон его (от реки) (рис. 5, А). При спаде уровня паводковых вод уровень грунтовых вод в прибрежной полосе также снижается и в конце концов приобретает свой обычный уклон.

В районах с засушливым климатом часто наблюдается обратная картина, уровень грунтовых вод понижается от реки и, следовательно, питание их происходит речными водами . Это имеет место у рек Амударьи и Сырдарьи и других, получающих основное питание от таяния ледников и снега в горах. При пересечении ими пустынных пространств, они теряют часть своего расхода на питание подземных вод. Следует отметить, что в настоящее время для многих районов фактором, оказывающим существенное влияние на режим грунтовых вод, является хозяйственная деятельность человека (отбор воды для -водоснабжения промышленных предприятий и населенных пунктов, мелиоративные мероприятия, гидротехническое строительство и т. п.). Изменение режима грунтовых вод имеет большое практическое значение при решении ряда народнохозяйственных задач, поэтому изучению его уделяется огромное внимание. При решении вопроса о водоснабжении какого-либо населенного пункта необходимо учитывать наиболее низкое положение уровня грунтовых вод, ниже которого и следует закладывать эксплуатационные скважины и колодцы. Иначе нужно подходить к оценке изменения уровня грунтовых вод при строительстве различного рода сооружений. Здесь особое значение приобретает правильная оценка возможных повышений уровня. Всякое заключение о влиянии грунтовых вод на фундаменты сооружений должно учитывать сведения о наиболее высоком стоянии грунтовых вод для данной местности. При устройстве различных водохранилищ необходимо учитывать величину подпора грунтовых вод в берегах и его влияние па различные сооружения. В комплекс исследований подземных вод неотъемлемой частью входит изучение их режима во времени. Исследования сводятся к длительным (многолетним) стационарным наблюдениям над уровнем грунтовых вод, их температурой, химическим составом, над количеством выпадающих атмосферных осадков и температурой воздуха и над изменением уровня воды в поверхностных водоемах и реках, с которыми обычно связаны грунтовые воды. В настоящее время в различных районах СССР организованы и работают специальные,государственные режимные гидрогеологические станции и, кроме того, существует много ведомственных станций.

Рис. 6. Схема залегания межпластовых ненапорных вод:

1 — водонепроницаемые породы; 2 — водопроницаемые породы; 3 — грунтовые воды; 4 — межпластовые воды; 5 — область питания; 6 — источник

Безнапорные межпластовые воды. Помимо грунтовых вод иногда выделяются безнапорные межпластовые воды, отличающиеся от грунтовых вод тем, что находятся между двумя выдержанными ведоупорными пластами (рис.6). Питание их происходит не на всей площади распространения водоносного слоя, а только в месте выхода его на поверхность (а).

Обычно такие воды развиты в условиях расчлененного рельефа и залегают, выше базиса эрозии (местной гидрографической сети). «Они не заполняют полностью водоносного слоя, не имеют соприкосновения с водонепроницаемой кровлей и характеризуются свободной ненапорной поверхностью. На береговых склонах оврагов и рек часто образуются источники, или родники, при вскрытии контакта водоносных и водоупорных пород. Таким образом, межпластовые воды являются проточными и по условиям передвижения аналогичны грунтовым нисходящим водам,, подчиняющимся законам силы тяжести.

Рис. 8.7. Схема залегания артезианских вод:

1 — область питании; 2—водоносный слой; 3— одотчфоппцаеыые слон; 4 — самоизливающийся колодец; 5— колодец, в котором напорная вода не изли­вается; 6 — пьезометрический уровень напорных вод (рис. Н. П. Костенко)

Напорные, или артезианские, межпластовые воды. К напорным водам относятся, воды, залегающие между двумя водонепроницаемыми пластами горных пород ниже базиса эрозии. Артезианские воды получили свое название от провинции Артуа (фр. artesien) во Франции, которая в древности называлась Артезия. Там впервые в Европе в 1226 г. при помощи трубчатых колодцев получена самоизливающаяся подземная вода.

Наиболее благоприятные условия для формирования напорных вод создаются в пределах различных прогибов земной коры, а также при моноклинальном залегании горных пород? В первом случае (рис. 8.7, 8,8, I) водоносные слои изогнуты, в виде мульды или чаши.< Областью питания подземных вод является место выхода водоносного слоя на поверхность. Атмосферные воды, поступая в водопроницаемые слои путем инфильтрации или инфлюации (лат. influo — втекаю), движутся к центральным частям мульды и заполняют весь водоносный слой, находясь под гидростатическим давлением. Если выкопать колодцы или пробурить скважины до водоносного слоя, то подземная вода после ее вскрытия поднимется на значительную высоту. Подземная вода может оказаться под гидростатическим напором и при моноклинальном, или односклопном, залегании пород, особенно в условиях частой смены пород (рис. 8, //), т. е. смены водопроницаемых пород водонепроницаемыми. Вода, поступившая из области питания в водопроницаемые породы, постепенно передвигается по падению слоя и, наконец, достигает глин, не находя далее выхода. Происходит накопление ее в водоносном слое и она оказывается под гидростатическим давлением. Если вскрыть воду колодцем, то она будет обладать напором и поднимется примерно до высоты питания. Подобные же скопления напорных вод возможны в районах тектонических сбросов, когда по линии сместителя водоносные слои оказываются в контакте с водонепроницаемыми породами.

При чередовании водопроницаемых и водонепроницаемых пород, или пород разной проницаемости, в таких структурах могут находиться несколько напорных водоносных горизонтов.

Рассмотренное формирование подземных вод вследствие инфильтрации имеет особенно важное значение в верхних напорных водоносных горизонтах, где наблюдается активный водообмен. К этим горизонтам обычно приурочены подземные воды, пресные или слабо солоноватые. В то же время в глубоких водоносных горизонтах напорные воды всегда соленые, нередко рассолы. А. А. Карцев (1969), Н. Г, Киссин (1967) и другие исследователи отмечают в этих условиях большую роль седиментогенных вод в питании крупных бассейнов напорных вод.

По их представлениям, в местах наибольшего прогибания земной коры питание напорных вод происходит путем выжимания седимеитационных вод из алеврито-глинистых отложений под действием геостатического давле­ния, созданного нагрузкой накапливающихся выше отложений. Под давлением глинистые породы испытывают значительное уплотнение и вода, присутствующая в них, выжимается в водопроницаемые слои (пески и др.). уплотнение которых незначительно.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *