Колодцы и скважины: какие бывают водоносные слои

Подземные воды — температура подземных вод.

По температуре подземные воды подразделяются на холодные (до +20 °С) и термальные (от +20 до +1000 °С). Термальные воды обычно отличаются высоким содержанием различных солей, кислот, металлов, радиоактивных и редкоземельных элементов.

По температуре подземные воды бывают:

Холодные подземные воды подразделяются на:

• переохлажденные (ниже 0°С),
• хо­лодные (от 0 до 20 °С)

Термальные подземные воды подразделяются на:

• теплые (20 – 37 °С),
• горячие (37 – 50 °С),
• очень горячие (50 – 100 °С),
• перегретые (свыше 100 °С).

Температура подземных вод зависит также и от глубины залегания водоносных пластов:

1. Грунтовые воды и неглубоко залегающие межпластовые воды испытывают сезонные колебания температуры.2. Подземные воды, залегающие на уровне пояса постоянных температур, сохраняют неизменную температуру в течение всего года, равную среднегодовой температуре местности.

• Там, где средние годовые температуры отрицательные, подземные воды в поясе постоянных температур круглый год находится в виде льда. Так образуется многолетняя мерзлота («вечная мерзлота»).
• В районах, где среднегодовая температура положительная, подземные воды пояса постоянных температур, наоборот, не замерзают даже зимой.

3. Подземные воды, циркулирующие ниже пояса постоянной температуры, нагреты выше среднегодовой температуры местности и за счёт эндогенного тепла. Температура вод в данном случае определяется величиной геотермического градиента и достигает максимальных значений в областях современного вулканизма (Камчатка, Исландия и др.), в зонах срединно-океанических хребтов, достигая температур 300-4000С. Высокотермальные подземные воды в районах современного вулканизма (Исландия, Камчат­ка) используются для отопления жилищ, стро­ительства геотермальных электростанций, теп­личного теплоснабжения и т. д.

Основные проблемы использования и защиты подземных вод

В силу своего местонахождения подземные воды лучше защищены от внешних воздействий, чем поверхностные, однако имеются серьёзные симптомы неблагоприятного изменения режима подземных вод на больших площадях и в широком диапазоне глубин. К ним относятся: истощение и понижение уровня подземных вод из-за чрезмерного отбора; внедрение на побережье морских солёных вод; образование депрессионных воронок и другие.

Большую опасность представляет загрязнение подземных вод. Можно выделить два типа загрязнений – бактериальное и химическое. В определённых условиях в водоносные горизонты могут проникать сточные и техногенные промышленные воды, загрязнённые поверхностные воды и атмосферные осадки.

При создании водохранилищ в результате подпора происходит повышение уровня грунтовых вод. Положительным следствием такого изменения режима является увеличение их ресурсов в прибрежной зоне водохранилища; отрицательными – подтопление прибрежной зоны, что вызывает заболачивание территории, а так же засоление почв и грунтовых вод вследствие повышенного их испарения при неглубоком залегании.

Ввиду небольших паводковых явлений (или вообще их отсутствия) на зарегулированных реках паводочное питание подземных вод значительно уменьшено. Скорости течения на таких реках снижаются, что способствует заилению русла; поэтому взаимосвязь речных и подземных вод затруднена.

В определённых условиях отбор подземных вод может оказать существенное влияние на качество поверхностных вод. В первую очередь это относится к промышленной эксплуатации и сбросу минерализованных вод, сбросу шахтных и попутных нефтяных вод. Поэтому должно предусматриваться комплексное использование и регулирование ресурсов поверхностных и подземных вод. Примерами такого подхода могут служить использование подземных вод для орошения в маловодные годы, а так же искусственное восполнение запасов подземных вод и сооружение подземных водохранилищ.

К.х.н. О.В. Мосин

списоклитературы

1. Новиков Ю.В., Сайфутдинов М.М. Вода и жизнь на Земле. – М.: Наука, 1981. – 184 с.

2. Киссин И.Г. Вода под землёй. – М.: Наука, 1976. – 224 с.

3. Бондарев В.П. Геология. Курс лекций: Учебное пособие для студентов учреждений среднего профессионального образования. – М.: Форум: Инфра М., 2002. – 224 с.

4. Горошков И.Ф. Гидрологические расчёты. – Л.: Гидрометеоиздат, 1979. – 432 с.

5. Черданцев В.А., Пивон Ю.И. Методические указания по дисциплине: «Гидрология». – Новосибирск: НГАЭиУ, 2004, 112 с.

6. Справочное руководство гидрогеолога. В 2 томах. Под ред. В.П. Якуцени. – Л.: Недра, 1967. – Т.1. – 592с.

Температура подземных вод

Грунтовые воды и неглубоко залегающие межпластовые воды испытывают сезонные колебания температуры. Воды, залегающие на уровне пояса постоянных температур, сохраняют неизменную температуру в течение всего года, равную среднегодовой температуре местности. Там, где средние годовые температуры отрицательные, вода в поясе постоянных температур круглый год находится в виде льда, Так образуется многолетняя мерзлота («вечная мерзлота»). В районах, где среднегодовая температура положительная, подземные воды пояса постоянных температур, наоборот, не замерзают даже зимой. Воды, циркулирующие ниже пояса постоянной температуры, нагреты выше среднегодовой температуры местности и за счёт эндогенного тепла. Температура вод в данном случае определяется величиной геотермического градиента и достигает максимальных значений в областях современного вулканизма (Камчатка, Исландия и др.), в зонах срединно-океанических хребтов достигая температур 300-400С.

Где обычно расположены?

Кора земли содержит в своей верхней части подземные воды в трех физических состояниях: парообразном, твердом (лед) и жидком. Разнообразные горные породы образуют полости, где и собирается вода, проходя естественную фильтрацию.

По характеру пустот подземные воды можно классифицировать  следующим образом:

• поровые – находятся в обломочных породах, таких как песок и галечник;
• трещинные (иначе жильные) – образуются в скальных породах, среди которых граниты и песчаники;
• трещинно-карстовые (карстовые) – находятся в растворимых горных породах, таких как известняки, доломиты и гипсы.

От геологических особенностей местности зависит, какая именно вода скапливается на определенных участках. Так артезианские бассейны находятся по большей части в границах платформ и краевых прогибов.

Как человек использует?

Подземные воды широко используют в хозяйственной деятельности человека. Требования к качеству, объему предварительной обработки зависят от сферы их применения.

В пищевой промышленности

По данным Европейской экономической комиссии подземные воды – основной источник хозяйственно-питьевого водоснабжения в большинстве европейских стран.

Их доля в общем непромышленном потреблении составляет 48% от их общего объема, использующегося для хозяйственной деятельности человека.

В пищевой промышленности разрешается использовать некондиционные, загрязненные воды. Но только после предварительной очистки, дезинфекции и, при необходимости, дистилляции.

В пищевой промышленности они применяется следующим образом:

• в качестве сырья – для производства столовых, очищенных питьевых вод, при приготовлении газировок, восстановлении соков;
• ликероводочная промышленность – и как источник сырья, и как моющее средство;
• для дезинфекции и очистки оборудования, зданий, сооружений;
• в качестве теплоносителя в системах отопления и хладагента.

Для питья

Человеку при соблюдении правил здорового питания требуется от 1,5 до 3 л воды в день. Это зависит от возраста, веса и его вида деятельности.

Преимуществом подземных вод в этом случае является экологичность. Они меньше подвергаются воздействию антропогенной деятельности человека, чем поверхностные источники.

Например, подземные источники в Мюнхене покрывают 100% потребности города в питьевой воде. В прочих мегаполисах этот показатель варьируется от 11 до 48%.

В сельском хозяйстве

Подземные воды широко применяются для орошения в странах с пустынным и полупустынным климатом, в зонах рискованного земледелия.

Например, в США – до 45%, а в Ливии – 100% сельскохозяйственных угодий обрабатывается с применением ресурсов из подземных горизонтов. В ряде стран разработано строгое водоохранное законодательство.

В первую очередь высококачественные ресурсы применяются для питья, нужд пищевой промышленности. Для орошения – только после удовлетворения потребностей защищенных отраслей народного хозяйства.

Кроме этого, учитывается объем поверхностных источников и возможность их использования для орошения сельскохозяйственных угодий.

В штате Калифорния 85% воды, получаемой из подземных горизонтов, уходит на полив угодий.

В медицине

В медицине подземные воды применяются как для обслуживания лечебных учреждений, так и для терапии различных заболеваний.

Сферы использования:

• обеспечение хозяйственной деятельности стационара, поликлиники;
• приготовление пищи и питьевые нужды;
• дезинфекция;
• изготовление лекарственных препаратов;
• получение дистиллята для обработки инструмента;
• лечебные минеральные и термальные – при санаторно-курортном лечении, для профилактики рецидивов хронических заболеваний.

В промышленности

В промышленности подземные воды используют в качестве сырья для получения полезных ископаемых и для обслуживания производства.

В первом случае количество добываемых микроэлементов должно быть экономически выгодно.

В Варне из рассолов получают хлористый кальций, углекислый и едкий натр. В Германии – рубидий и цезий, в Италии – йод.

Термальные источники, гейзеры – применяют в качестве альтернативного и возобновляемого источника энергии для отопления, производственных нужд.

Виды

Грунтовые воды классифицируются по местоположению (виду грунта, в котором находятся), агрессивности, минерализации и жесткости.

По местоположению

В зависимости от местоположения в земле грунтовые воды подразделяют на:

• пластового типа – располагаются в слабо сцементированных или рыхлых породах;
• трещинного – заполняют собой трещины в хорошо сцементированных породах;
• порового – находятся в порах породы.

Важной особенностью грунтовых вод является их легкодоступность, в связи с чем могут использоваться простые способы доступа к ним. В частности, копание колодцев

По агрессивности

Агрессивность воды – это ее способность разрушать сооружения из бетона, металла и других материалов, а также отрицательно воздействовать на животный и растительный мир водоемов. Агрессивность обуславливается наличием некоторых химических элементов и соединений.

По их виду и количеству различают следующие типы:

1. Общекислотные. Параметром кислотности является уровень pH. Наибольшей агрессивностью обладает вода с pH меньше 4-х (кислая среда), наименьшей – с pH = 6,5. Если pH меньше 6,5, в этом случае говорят об общекислотности.

2. Выщелачивающие. Характеризуются большим (более 0,4-1,5 мг экв.) содержанием гидрокарбонатов. Выносят из бетонных сооружений гидроксид кальция.
3. Сульфатные. Содержащиеся в них в большом количестве сульфатные ионы приводят к вспучиванию и разрушению бетона.
4. Углекислотные. Содержат значительное количество углекислоты, приводящей к растворению гидрокарбоната кальция и разрушению бетона.

По минерализации

Минерализация показывает общее количество растворенных в воде соединений. Определяется выпариванием 1 л воды с получением сухого остатка. По его величине и составу определяют минерализацию.

В зависимости от нее вода бывает:

• пресной,
• слабосолоноватой,
• солоноватой,
• сульфатной.

По жесткости

Жесткость обуславливается наличием ионов магния и кальция. Различают следующие виды жесткости:

• общую;
• карбонатную;
• некарбонатную.

По общей жесткости бывают очень мягкими, мягкими, умеренно жесткими, жесткими.

Условия залегания подземных вод

По условиям залегания обычно выделяют следующие типы подземных вод:

Воды верховодки. Верховодкой называется подземная вода, залегающая на небольшой глубине в зоне аэрации — зоне свободного проникновения воздуха. Обычно верховодка не имеет сплошного распространения, а образует сравнительно небольшие линзы, которые подстилаются водоупорными породами (рис. 23). Мощность таких линз верховодки обычно не превышает 0,5—1 м, реже достигает 2—3 м. Здесь вода находится уже в гравитационной форме и обладает уровнем. Уровень воды верховодки подвержен значительным колебаниям, чем и объясняется ее исчезнове­ние в колодцах в районах с засушливым климатом.

Грунтовые воды. Атмосферные воды, просачиваясь сверху вниз до водоупора, а затем перемещаясь в горизонтальном направлении, постепенно заполняют все пустоты горной породы. Так возникают водоносные горизонты (рис. 23).

Водоносным горизонтом называется пласт или слой породы, в котором поры, пустоты и трещины заполнены водой. У каждого такого пласта имеются кровля и подошва. Если пласт не полностью заполнен водой, то под водоносным горизонтом понимают лишь его водонасыщенную часть. Первый от земной поверхности постоянный водоносный горизонт называется горизонтом грунтовых вод. Грунтовые воды обладают свободной поверхностью — зеркалом, или уровнем грунтовых вод. Этот уровень непостоянен. Обычно он повышается в дождливые и понижается в засушливые периоды. Если уровень грунтовых вод на каком-то участке поднимается до земной поверхности, то здесь образуется болото.

Вцелом грунтовые воды характеризуются наличием свободной водной поверхности — уровня, наличием только одного, подстилающего, водоупора и отсутствием напора.

Межпластовые (пластовые) воды. Отличие межпластовых вод состоит прежде всего в том, что они заключены между двумя водоупорами, т. е. ограничены ими и сверху (со стороны кровли) и снизу (со стороны подошвы). Водоносные горизонты, содержащие межпластовые воды, обычно характеризуются обширной областью распространения, часто измеряемой тысячами квадратных километров. При этом они залегают на значительной глубине, выходя на поверхность лишь на периферии.

Подземные воды вместе с вмещающими их породами образуют гидродинамические системы, которые делятся на безнапорные и напорные.

Безнапорные гидродинамические системы обычно характерны для бассейнов грунтовых вод, не обладающих естественным напором.

В пределах напорных систем атмосферные воды попадают в проницаемый пласт в районах, где он обнажается на поверхности, в так называемой области питания. Постепенно атмосферная влага проникает вглубь и полностью насыщает весь пласт. Перемещаясь по пласту, вода достигает других участков выхода его на поверхность и самоизливается, образуя источники подземных вод. Это область разгрузки, или дренажа пластовых вод. В зависимости от рельефа и высотного положения областей питания и разгрузки в центральной, наиболее прогнутой части бассейна могут существовать условия, благоприятные для создания напора, т.е. самопроизвольного излияния воды под давлением (рис. 24,а).

Таким образом, в центральной части бассейна образуется область напора, в пределах которой вода из скважин способна изливаться в виде фонтана. Высота подъема воды зависит от расположения скважин относительно областей питания и дренажа и от гидростатического уровня.

Гидростатическим (пьезометрическим) уровнем называется воображаемая поверхность, проходящая через область питания и разргузки и определяющая высоту подъема воды в данном месте (рис. 24). Пьезометрический уровень обычно выражается в абсолютных отметках по отношению к уровню моря. Выше этого уровня артезианская вода при фонтанировании подняться не может.

Другой характеристикой области напора является гидростатический (пьезометрический) напор, под которым понимают высоту столба воды от кровли водоносного горизонта до пьезометрического уровня. Пьезометрический напор выражается в метрах.

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).

Как самостоятельно определить уровень грунтовых вод на участке в закладки 10

Уровень залегания грунтовых вод является очень важным фактором в первую очередь при строительстве дома

На этот показатель следует обязательно обращать внимание, выбирая тип фундамента, планируя обустройство цоколя и подвала. Уровень грунтовых вод, сокращенно УГВ, важен и для садоводов. Так как же определить уровень грунтовых вод?

Так как же определить уровень грунтовых вод?

Выделяют три вида грунтовых вод:

1. Артезианские воды. Самый нижний и чистый слой, при строительстве обычно никаких хлопот не доставляет, так как располагается на большой глубине.
2. Безнапорные воды. Почвенные, располагаются выше артезианских, на водонепроницаемом пласте. Могут образовываться в случае фильтрации поверхностных вод, уровень зависит от осадков. Глубина данного слоя не изменяется, так как напора нет, отсюда и название.
3. Верховодка. Глубина этого слоя составляет всего несколько метров, во время засухи и сильных морозов зимой он может вообще исчезнуть. В основном верховодка появляется на суглинистых или глинистых участках, а на склонах обычно отсутствует.

Важно! Измерять уровень грунтовых вод следует осенью или весной, сразу после таяния снега и обильных дождей. Зимой в морозы уровень воды под землёй будет минимальный и точной картины вы не получите. Как и летом, после продолжительной жары и засухи

Как говорят опытные строители — лучше подготовиться к самому худшему и замерить действительно максимально высокий уровень грунтовых вод на своём участке в период, когда осадков много

Как и летом, после продолжительной жары и засухи. Как говорят опытные строители — лучше подготовиться к самому худшему и замерить действительно максимально высокий уровень грунтовых вод на своём участке в период, когда осадков много.

Простой, но при этом достаточно надёжный способ определить, насколько глубоко залегают грунтовые воды — воспользоваться колодцем. Посмотрите на эти два снимка, и вы сразу поймёте, где грунтовые воды ушли глубоко, а где находятся ближе к поверхности. Для точности можно измерить глубину до поверхности воды в колодце с помощью мотка верёвки, строительной рулетки и груза, это просто. Лучше всего осмотреть несколько расположенных рядом колодцев, пройтись по соседям, изучать уровень воды в течение нескольких дней.

Если колодцев на вашем и соседних участках просто нет, что ж, целесообразно воспользоваться строительным буром. Следует пробурить сразу несколько скважин глубиной не меньше двух-трёх метров по периметру будущей стройплощадки и огорода

Обратите особое внимание на низинные участки, ведь именно там слой подземных вод обычно поднимается выше всего

За скважинами тоже придётся проследить несколько дней, чтобы выяснить — поднялись ли воды, насколько высоко, как изменяется их уровень. Скважины остались пустыми — успокойтесь, стройте спокойно, вероятнее всего, грунтовые воды вам не помешают в процессе проживания в новом доме.

Опытным дачникам, которые привыкли доверять народным, проверенным приметам, зачастую не нужно заглядывать в колодец или бурить скважины, чтобы узнать, насколько глубоко залегают грунтовые воды. Об этом могут рассказать растения, имеющиеся на участке. Если у вас растёт рогоз, то до грунтовых вод не больше метра, камыш — до трёх метров, солодка — от полутора до пяти метров, а если полынь — от трёх до пяти метров.

На влажных участках отлично растут ивы, смородины, ольха, лабазник

Если несколько деревьев на участке имеют наклон в одну сторону — это тоже признак высокого уровня водоносного слоя, нужно обратить на это внимание

На участках с высокими грунтовыми водами не редки туманы по вечерам, даже если рядом нет водоёма. О близких подземных водах может свидетельствовать и частая роса по утрам. На влажных участках также обычно много мелких мух и комаров, а вот мышиных нор и муравейников нет.

Есть и такой старинный достаточно надёжный и проверенный годами метод определения УГВ. Нужно взять очень свежее яйцо, желательно только что снесённое. С земли снимают верхний слой, кладут кусок шерсти, сверху него яйцо, а затем накрывают всё глиняным горшком. После засыпают предварительно убранной землёй. Уже на следующий день горшок отрывают и поднимают. Если шерсть стала влажной, а яйцо сухое — грунтовые воды глубоко. Если всё сухо — воды вообще нет. А вот если на яйце образовалась роса — подземные воды у вас близко к поверхности.

Не верите народным методам и хотите получить максимально точные показатели по уровню грунтовых вод и состоянию участка вообще? Заказывайте геологические изыскания, обращайтесь к профессионалам.

Как именно образуются грунтовые?

В зависимости от уровня залегания, грунтовые воды образуются по-разному и могут использоваться в различных целях:

1. Верховодка. Непостоянные грунтовые воды, расположенные в 20 м от поверхности. При обильных дождях верховодка становится полноводнее, при засухе может совсем исчезнуть. Из-за этой ненадежности её редко используют как источник водоснабжения. В составе мало минералов, но присутствуют примеси соли и загрязнения.
2. Над верхним горизонтом водоупорных слоев. Объем этих вод относительно стабилен, его изменяет деятельность человека, осадки, рельеф местности, температура и мелкие факторы. Потоки проходят на расстоянии в 40-50 м от поверхности.
3. Артезианские или напорные воды залегают между водоупорными слоями на глубине больше 100 м. У артезианских вод отличается питание и выход на поверхность, поэтому действует гидростатическое давление.

Добыча

Артезианская вода добывается бурением. Процесс проходит следующие этапы:

1. Проводится разведки местности на предмет залегания на ее территории подземных вод.
2. Составляется карта разведки.
3. Проводится разведывательное бурение на основании данных карт.
4. Определение глубины скважины на основании геодезических тестов.
5. Высчитывание запаса воды и времени, в течение которого будущую скважину можно будет использовать.
6. Фиксация труб с фильтрами и последующая монтировка специальной бурильной установки.

Бурение скважин чаще осуществляется вращательным способом. Попутно делается прямая промывка. При достижении буром источника влаги под давлением она может начать фонтанировать.

На какой глубине они могут быть?

По уровню залегания специалисты классифицируют грунтовые воды на отдельные категории:

1. Подпочвенные (иначе именуемые верховодкой). Уходят вглубь не более, чем на 2-3 м. После обильного «пополнения» верховодка нередко выходит из-под земли, разливаясь по ее поверхности.
2. Безнапорные (воды второго песчаного горизонта). Ее задерживает не особенно мощный водонепроницаемый слой субстрата, чаще всего глины. Они подходят к поверхности максимум на 3-5 м, могут обнаруживаться на глубине до 35-40 м.
3. Артезианские. Водоносный горизонт, «зажатый» между двумя не пропускающими воду пластами и не имеющий источников пополнения. Чтобы обнаружить артезианские воды, придется углубиться минимум на 40-50 м, чаще примерно на 70 м, а иногда и до 200 м. Артезианская скважина даже на участке физического лица подлежит обязательному лицензированию и оборудуется счетчиком. Он нужен для расчета суммы налога, исходя из потребляемого объема.

Наиболее «подвижные» и «нестабильные» грунтовые воды – это верховодка. В жару она может даже исчезнуть совсем. Обязательно нужно выяснить ее химический состав. Такая вода может оказаться токсичной не только для человека, но и для флоры, фауны.

Эффективные способы поиска воды

Способов определения близости воды к поверхности существует более десятка. Поиск воды под скважину можно осуществить, используя один из приведенных ниже действенных способов.

Барометрический способ

Показания 0,1 мм ртутного столба барометра соответствуют разнице в перепаде высоты давления в 1 метр. Для работы с прибором необходимо сначала измерить его показания давления на берегу существующего поблизости водоема, а после вместе прибором переместиться в место предполагаемого обустройства источника добычи воды. На месте бурения скважины замеры давления воздуха делаются вновь, и высчитывается глубина залегания вод.

Наличие и глубину залегания подземных вод успешно определяется также с помощью обычного барометра анероида

Например: показания барометра на берегу реки составляют 545,5 мм, а на участке – 545,1 мм. Уровень залегания грунтовых вод рассчитывается по принципу: 545,5-545,1=0,4 мм, т. е. глубина скважины будет составлять не менее 4 метров.

Разведочное бурение

Пробное разведочное бурение является одним из самых надежных способов по поиску воды для скважины.

Разведочное бурение позволяет не только обозначить наличие и уровень залегания вод, но также и определить характеристику грунтовых слоев, залегающих до и после водоносного слоя

Бурение производится с применением обычного садового ручного бура. Поскольку глубина разведывательной скважины в среднем составляет 6-10 метров, необходимо предусмотреть возможность наращивать длину его ручки. Для проведения работ достаточно использовать бур, диаметр шнека которого составляет 30см. По мере заглубления бура с тем, чтоб не сломать инструмент, выемку грунта необходимо проводить через каждые 10-15 см почвенного слоя. Влажный серебристый песок можно наблюдать уже на глубине около 2-3 метров.

Место под обустройство скважины должно располагаться не ближе, чем 25-30 метров относительно дренажных траншей, компостных и мусорных куч, а также других источников загрязнения. Самое удачное размещение скважины – на возвышенном участке.

Повторяющие рельеф местности водоносные слои на возвышенных местах являются источником более чистой отфильтрованной воды

Дождевая верховодка и талая вода всегда стекает с возвышенности в низину, где постепенно дренируется в водоупорный слой, который в свою очередь вытесняет чистую отфильтрованную воду до уровня водоносного слоя.

Метод сейсмической разведки

Метод поиска основан на «простукивании» энергетическим устройством земной коры посредством воздействия звуковых волн и улавливании ответных колебаний с помощью сейсмочувствительного прибора.

В зависимости от структуры и материала слоев земной коры волны по-разному проходят сквозь них, возвращаясь затухающими отраженными сигналами, по свойствам и силе которых судят о породах представляющих эти слои, о пустотах и наличии водоносных слоев, о скоплении вод между прочными водоупорными пластами. Учитывают не только силу возвращенного колебания, но и время, за которое волна приходит обратно.

Тестирование осуществляется в нескольких точках участка, все показатели вносятся в компьютер и обрабатываются специальной программой для выяснения места присутствия водоноса.

Сравнивают полученные данные, собранные в местах со сходной геологией, непосредственно поблизости от водоемов, с данными, собранными на предполагаемом участке бурения. Либо выясняют стандарт сейсмосигнала, характерный для большинства точек конкретного места и по отклонению от этого стандарта выявляют предполагаемый участок залегания водоносного слоя. Артезианские воды дают высокий сейсмический фон, в разы превышающий стандартный.

Метод электрического зондирования

Метод позволяет с помощью приборов зафиксировать наличие воды по показателям удельного сопротивления слоев земли. Используется специальная зондирующая аппаратура.

В почву забивают четыре трубы-электрода длиной до полутора метров. Две из них являются создающими поле электрического напряжения, а две другие выполняющими роль тестирующих устройств.

Их последовательно разводят в стороны. При этом фиксируют данные, по которым измеряют удельное сопротивление, выясняют разность потенциалов, таким образом, последовательно выявляя показатели на разных уровнях земной коры.

Так электроразведка выясняет недоступную сейсмоспектральному методу информацию, будучи менее затратным способом поиска.

Недостаток метода в том, что если местность поиска обогащена ископаемыми металлами или находится в близости к железнодорожным путям, то зондирование станет невозможным.

Какие существуют теории происхождения?

Первые две теории происхождения грунтовых вод (инфильтрация и конденсация) – основные способы образования водоносных слоев. Они ещё называются вандозными водами (от лат. слова «двигаться»).

Справка! Вод другого типа достаточно мало, или они не встречаются в чистом виде.

Инфильтрационная

Влага из водоёмов и осадки просачиваются в грунт, накапливаются и насыщают пористые породы. Так во время дождей колодезная вода прибывает и изменяет химический состав. Это одна из наиболее распространённых причин образования подземных потоков.

Конденсационная

Ученые, продвигавшие эту теорию, объяснили, как появляются подземные воды в засушливых местностях:

Теория О. Фольгера

Теплый воздух, содержащий водяной пар, отдает холодным слоям земли часть влаги путем конденсации.

Такую теорию ученый выдвинул в 1877 году и сразу отринул другие возможности формирования подземных источников.

С этой конденсационной версией не согласились многие ученые, она противоречила законам о скорости воздухообмена.

Слишком уж быстро по теории Фольгера происходит этот процесс.

Теория А. Ф. Лебедева

Российский ученый обнаружил равновесие в водном режиме литосферы и воздуха. Водяной пар содержится в воздухе, который заполняет трещины в горных породах. Основное положение его теории гласит, что пар перемещается в пространстве от более к менее упругим местам.

Летом упругость водяного пара в атмосфере превышает его упругость в слоях земли, поэтому пар постоянно проникает в почву до отметки с устоявшейся температурой. Это от одного до нескольких десятков метров глубины.

В почве с низкой температурой пар сгущается и конденсируется, переходит в жидкое состояние, как роса по утрам. Таким образом, даже в пустынях на глубине нескольких метров текут подземные воды.

В отличие от Фольгера, Лебедев не отрицал другие теории формирования грунтовых вод вроде инфильтрации.

Седиментогенная

Иначе такие воды называют погребенными или реликтовыми, от слова «остаточный».

Из осадочных пород формируются соленые потоки с высоким содержанием минералов. Они лежат на глубине в несколько километров и защищены водоупорными слоями грунта.

Такие породы возникли из-за большого количества осадочных слоев в океанах, в которых сохранились примеси морских вод. В течение времени они изменились в химическом составе из-за высокой температуры и давления.

Интересно! По мере развития всей литосферы седиментогенные воды могут смешиваться с другими или быть вытесненными инфильтрационными водами.

Магмогенная, «ювенильная»

В районах, где замечена сейсмическая активность, образуются «девственные» воды. Их температура высока, а химический набор элементов отличается от других. В магмогенных протоках много солей и летучих компонентов.

Справка! Магмогенные воды почти не встречаются в чистом виде, они в большинстве своем смешиваются с другими типами.

Искусственная

Человек может создать водоносный слой при помощи строительства гидротехнических сооружений. Например, оросительных каналов: в песчаных почвах вода идёт не только на полив растений, но и на испарение и фильтрацию в грунт.

Метаморфогенная

«Возрожденные» воды образуются из минеральных пород.

Давление и температура способствует процессу дегидратации – вода отщепляется от хим. соединений, в которых она изначально присутствовала.

Занимает такой процесс долгое время, а получившиеся метаморфогенные потоки почти сразу смешиваются с другими типами.

Заключение

Все подземные воды – даже глубинные, а не только поверхностные, подвержены загрязнению, которое происходит от хозяйственной деятельности человека. Если загрязнена река, можно не сомневаться, что часть вредных веществ и соединений просочится и под землю, так как между глубинными и поверхностными водами есть взаимосвязь.

Что только не попадает по милости человека в подземные воды: цинк, ртуть, кадмий, свинец, азотные соединения – и это, как вы понимаете, далеко не полный перечень. А очаги загрязнения простираются на сотни километров, что в первую очередь влияет на качество питьевой воды.

Сточные воды – прямо в реку

Так что, мероприятия по охране подземных вод имеют первостепенное значение

Запасы воды под землёй огромны, но восполняются они медленно, поэтому важно следить ещё и за правильным их расходованием. Если откачивать в больших количествах воду в грунте, это может привести суффозии грунта, и как следствие, к образованию провалов

Так что, не стоит заниматься самодеятельностью, и бездумно орудовать насосом, пытаясь избавиться от грунтовых вод. Данный вопрос, требует тщательного изучения и грамотного подхода, коим является правильный выбор конструкции фундамента, качественная гидроизоляция конструкций, и, конечно же, дренаж.