Что такое буровая почва

Бурые почвы

Бурые почвы — один из типов почвы. Бурые почвы главным образом встречаются между 35 ° и 55 ° к северу от Экватора.

Самые большие их площади покрывают Западную и Центральную Европу, Европейскую часть России и Зауралье, восточное побережье Америки и Восточной Азии. В Восточной Азии бурые почвы особенно характерны для Японии, Корей, Китая, восточной Австралии и Новой Зеландии. Бурые почвы покрывают 45 % пахотных земель в Англии и Уэльсе. Они обычно встречаются на равнинных областях на водопроницаемой материнской породе. Наиболее распространенные типы растительности — смешанные и широколиственные леса и агроландшафт. Из-за естественного плодородия бурых земель, были вырублены большие площади широколиственных лесов, и земля теперь используется для сельского хозяйства. Эти почвы обычно располагаются в регионах с влажным умеренным климатом. Общее количество осадков обычно ниже 760 мм ежегодно, а амплитуда температур от 4 °C зимой к 18 °C летом. pH бурых почв — от 5.0 до 6.5

Горизонты

Бурые почвы имеют три горизонта: A, B и горизонт C. Горизонт A обычно коричневатого цвета и более чем 20 см в глубину. Он состоит из перегноя и минерального вещества. Горизонт биологически активен, так как микроорганизмы почвы и корни растений смешивают перегной с минеральными частицами. В результате граница между горизонтами A и B может быть плохо определена в невспаханных образцах. Горизонт B главным образом составлен из минерального вещества, которое было вмыто из материнской породы, но он часто содержит включения большего количества органического материала, который привносят микроорганизмы, особенно дождевые черви. Он светлее, чем горизонт А и часто слабо выщелочен.

Из-за ограниченного выщелачивания лишь некоторые основания проходят через профиль. Горизонт C представлен материнской породой, которая является водопроницаемой и не — или немного кислой, например суглинок.

Классификация

Выделяются несколько подтипов бурых почв: кислые, кислые оподзоленные, слабоненасыщенные, слабонасыщенныеоподзоленные, грубогумусные, иллювиально-гумусовые, глееватые и др. Некоторые почвоведы рассматривают некоторые из этих подтипов в качестве особых типов почв. В зарубежных классификациях называются камбисолы.

В некоторых классификациях называются лювисолы.

Источник

Характеристика и условия образования бурых почв, растительность и свойства

Распространение бурых почв приходится на климатические зоны умеренного пояса с относительно влажными и теплыми условиями. Растут в них хвойные, широколиственные и смешанные леса, под ними находится покров травяной растительности. Рассмотрим характеристику бурых лесных почв, условия почвообразования, строение профиля, классификацию, видовое разнообразие растительности. Как улучшить бурые почвы для хозяйственного использования.

Характеристика бурых лесных почв

Бурые лесные состоят из трех горизонтов. Мощность гумусового горизонта, который имеет коричневый цвет – 20 см. Состоит из гумуса и минерального вещества. Содержание гумуса высокое – в процентах 4 %, максимально – 8 %, естественное плодородие грунта хорошо выражено.

В составе гумуса преобладают фульвокислоты, а не гуминовые кислоты, особенно это различие заметно в нижней части плодородного слоя. Гумусовый слой активен, бактерии почвы и корешки растений перемешивают органику с минеральными частицами. Из-за этого граница между верхним и средним горизонтом может быть выражена нечетко.

Второй горизонт состоит из минерального вещества, вымытого из почвообразующего горизонта. В нем также присутствует органика, доставленная микроорганизмами и червями из верхнего слоя. Второй слой бурых почв нередко слабо выщелочен, из-за этого только некоторые соли проходят сквозь профиль. Нижний слой представлен суглинками. Если посмотреть на таблицу кислотности, бурые лесные грунты имеют pH от 5.0 до 6.5.

Для типичных лесных грунтов характерно разделение фракций механических составляющих по профилю на равномерном уровне. В переходном слое происходит некоторое повышение количества ила, что обусловлено процессом оглеения.

Оглеение – процесс превращения под влиянием биологических и химических факторов первичных минералов во вторичные, а также процесс вторичного образования минералов в процессе минерализации из растительных остатков. При оглеении в почвенных слоях накапливаются ил и такие минералы как железо, марганец, магний, кальций, фосфор, алюминий и прочие элементы.

Условия почвообразования и распространение

Географическое положение определяет процессы, которые образуют лесные грунты бурого типа. Это умеренный климат со средними показателями температуры и высокой влажности (коэффициент увлажнения больше 1).

Один из главных процессов для образования бурых почв – оглеение нижних почвенных горизонтов, а также вынос подвижных продуктов выветривания. Плодородие обусловлено наличием постоянной органики, получаемой из опавшей листвы широколиственных лесов и отмершей травянистой растительности.

Формируются буроземы на равнинной территории, в предгорьях, в долинах, в горно-лесных регионах. Они образуются на глине, суглинке, песчаной породе, песке со щебнем. Во всех подтипах бурых лесных отмечено включение большого количества железистых минералов.

Природная зона распространения бурых лесных почв в России – Кавказские горы, Алтайское предгорье и юг Дальнего Востока. Но гораздо большую территорию они занимают в Центральной и Западной Европе, Англии, покрывают восточное побережье США и Восточную Азию.

Строение профиля

Верхние слои профиля плодородны – это рыхлая подстилка, которую составляет древесный опад, находящийся в различной степени разложения, гумусный горизонт темно-бурой окраски. Слой суглинистый, комковато-зернистой структуры, рыхлый, толщиной 20 см. После идет переходный слой, щебнисто-суглинистый, комковатой структуры, толщиной 20-30 см. Затем располагается горизонт желтовато-бурого цвета, толщиной 30-70 см, уплотненный, с множественными включениями щебня, обломков породы. Он переходит в слабо выветренный элювий.

Классификация

Выделяют такие типы бурых почв: кислые, кислые оподзоленные, содержащие много кислот, слабоненасыщенные, слабонасыщенные оподзоленные. По состоянию гумусного слоя они делятся на грубогумусные, иллювиально-гумусовые, глееватые.

Бурые лесные принадлежат к молодым грунтам, сформировавшимся относительно недавно и еще формирующимся. Поэтому четкой классификации их еще не разработано.

Сельскохозяйственное использование

Бурые лесные характеризуются довольно высоким природным плодородием, поэтому могут применяться для выращивания сельскохозяйственных растений. Используются для посева зерновых, овощей, под виноградники и сады, для выращивания хвойников.

Растительность

Растения, характерные для пояса бурых лесных почв, представлены буками, дубами, грабами, ясенями – породами деревьев, характерных для широколиственных лесов умеренного климата. Большая часть лесов вырублена, на этой территории находятся сельскохозяйственные угодья.

Хвойно-широколиственные леса произрастают на Дальнем Востоке. В них преобладают ели, сосны, кедры, пихты, из лиственных пород – липы, клены и дубы. Сильно увлажненные участки покрыты лугово-болотными и болотными растениями.

Как улучшить почву?

Несмотря на высокую агрономическую ценность лесных грунтов, при распашке новых территорий происходит вымывание гумусного слоя. Для предотвращения потери плодородности необходимо проводить рекультивацию и другие агротехнические мероприятия, которые будут способствовать сохранности почв: высеивать сидератную растительность, восстанавливать плодородный слой, известковать землю, кислотность которой не позволяет выращивать на ней основные виды культур.

Меры по рациональному выращиванию культур позволяют поддерживать и даже увеличивать общую урожайность, сберегать свойства лесных почв в пределах естественного плодородия.

Так как бурым лесным грунтам обычно присуще явление поверхностного переувлажнения, требуются мероприятия, направленные на улучшение их водно-воздушного режима, такие как осушение, отвод лишних вод, усовершенствование строения слоя вспашки, повышение его мощности и другие.

При использовании на склонах нужно укреплять их, высаживая растения с мощными корнями. При повышенной увлажненности необходимо проводить систематическое осушение. Использование буроземов в сельском хозяйстве позволяет включить в оборот свежие земли и приумножить производительность отрасли.

Правильное окультуривание лесных земель под пашни и луговые участки, их рациональное использование приводят к сохранению и даже улучшению свойств этих почв, приостанавливается вымывание, это обусловливается улучшением структуры, усилением биоактивности микроорганизмов и под влиянием мощных корней злаков.

Для сельскохозяйственного использования такие почвы представляют интерес, как только что распаханные, так и окультуренные. На них хорошо растут и плодоносят многие важные сельскохозяйственные культуры, при применении агротехнических мероприятий с сельскохозяйственных полей и садов можно получить неплохой урожай.

Источник

Способы определения залегания водоносного слоя для бурения скважины

Что такое водоносный слой

Водоносный пласт — это горизонтально расположенный в толще земли участок грунта, в полостях и трещинах которого движется вода. Именно для его поиска выполняют бурение, чтобы впоследствии иметь доступ к постоянно производительной скважине.

Все водоносные пласты можно характеризовать по таким параметрам:

• Производительность. Определяется в м3 объема ресурса за единицу времени.
• Глубина залегания кровли и подошвы горизонта (в метрах от поверхности земли).
• Амплитуда колебания ресурса в течение года. Зависит от сезона, температуры, количества осадков, атмосферного давления.
• Мощность. Толщина грунта, насыщенного водой.

Чем глубже гидрогеологический пласт, тем более постоянной будет его производительность.

Народные методики

Народные методы могут подходить только для поиска грунтовых, а не напорных водных ресурсов. Последние залегают слишком глубоко и не отражаются на природе с такой четкостью, как первые. А вот близко подходящие к поверхности водяные слои могут быть обнаружены даже без пробных бурений и сложных технологий, при этом не понадобится какое-то сложное устройство – для этого достаточно быть просто внимательным и терпеливым.

Влажный воздух быстрее остывает над более влажным участком, следовательно, вы сможете увидеть легкий туман над местом, где в почве находится влага.

Все народные способы направлены на поиски более влажных мест на участке, где сказывается близость воды. Рассмотрим же эти способы поиска.

Для начала вам просто нужно внимательно посмотреть на свой участок в вечернее время суток, и природа подскажет вам ответы, где лучше всего разместить колодец. Влажный и теплый воздух будет быстрее остывать над более влажным участком, и вы сможете увидеть легкую туманную дымку над местом, где в почве присутствует влага.

Следите также за поведением ваших домашних питомцев. Например, кошки любят лежать в тех местах, где почва более влажная, в то время как собаки, наоборот, всячески избегают подобных мест. Вот на таком контрасте поведения внимательный хозяин может примерно выявить потенциально пригодные места для колодца.

Комары также могут служить неплохим детектором по наличию влаги. Эти насекомые любят кружиться в местах, где вода подступает близко к поверхности и выдают это место своим скоплением. Ведь без воды их существование невозможно.

Монтаж колодца в песчаном грунте или в грунте с хорошей проницаемостью.

Близко подступающие водные слои не нравятся не только людям, но и животным. Поэтому, если на каком-то участке нет ни нор мышей, ни колоний рыжих муравьев, это значит, что место для жилья животным не нравится, так как близкая вода подтапливает их жилье.

Наблюдение за растениями также подскажет внимательному глазу места с повышенной влажностью. В конце лета или в засушливую пору растения показывают своей внешностью о присутствии поблизости влаги. На тех участках, где она подходит близко, листва у растений более насыщенного зеленого цвета и в целом растения выглядят менее угнетенно.

Если есть возможность выбора, то лучше всего колодцы строить в тех местах, где грунт состоит из песка, гравия и других сыпучих и зернистых материалов. В этом случае приток воды будет более высоким, а качество ее выше. Глинистые почвы плохо пропускают влагу, а потому скорость наполнения колодца будет существенно ниже, как и качество воды, которая будет всегда слегка мутновата.

Исходя из всего вышесказанного, обращайте внимание на все приметы, которые подает природа для внимательного взгляда. Эти приметы помогут вам правильно использовать весь потенциал своей земли, с минимальными затратами финансов и работ

Виды водоносных слоев

В первую очередь гидрогеологические горизонты делят на два вида — безнапорные и напорные. Первые располагаются максимально близко к поверхности земли и имеют нестабильную производительность. Вторые — локализуются гораздо глубже. Не зависят от количества атмосферных осадков или температуры воздуха.

Что касается глубины расположения водоносных горизонтов, то их классифицируют по мере углубления/отдаления от поверхности земли;

• Верховодка. На неё можно наткнуться уже в 5 метрах от верхней точки бурения. Насыщение этого пласта происходит исключительно за счет атмосферных осадков. Часто в жару уровень воды здесь серьезно снижается, а то и вовсе пропадает. К тому же жидкость из верховодки вбирает в себя все загрязнения с почвы, атмосферы, близ расположенных промышленных предприятий, нужников – все, что впитывается в почву с дождями или стоками. Особенно опасно пользовать ресурс из верховодки, если рядом есть кладбища, уличные туалеты с выгребной ямой, сложные химические, промпредприятия. Важно обратить внимание на то, что в северных регионах этот горизонт часто локализуется в зоне промерзания грунта. Поэтому забор воды зимой отсюда будет затруднен. Дополнительный минус жидкости из верховодки — постоянное наличие в ней кислорода. В воде живут и размножаются микроорганизмы.
• Грунтовая вода. Пласт уходит на глубину около 10 метров. Его основная составляющая в качестве опоры – глина. Считается, что и этот водоносный горизонт содержит недостаточно чистую воду, поскольку такой глубины еще мало для качественной её фильтрации.
• Межпластовые воды. Глубина их локации может варьироваться от 15 до 100 м. Чаще они располагаются между двумя водонепроницаемыми горизонтами. Дебет таких пластов стабилен. Но важно учитывать, что вода, дошедшая до межпластовых жил, может быть перенасыщена минералами, солями металлов, которые впитывает в себя на всем пути своего движения вниз. Поэтому жидкость из этих горизонтов требует тщательного анализа и правильно подобранной системы фильтрации.
• Артезианские воды. Располагаются на глубине от 100 м и более. Вода здесь максимально чистая, прошедшая много степеней природной фильтрации. Согласно закону РФ «О недрах» артезианские скважины находятся на особом контроле у государства. Поэтому на бурение и дальнейшую эксплуатацию такого источника нужна лицензия.

Артезианскую скважину лучше бурить на несколько семей или домовладений, поскольку её дебит серьезно превышает потребности даже 3-5 человек.

Простые методы обнаружения

Но это все больше относится к наблюдательности, чем к собственно исследованию. В запасах народной мудрости можно найти и специальные опыты, помогающие в поиске места для колодца. Запомните их, возможно, они вам пригодятся.

1. Удалите на небольшом участке дерн и положите на землю клочок шерсти, а на него свежее яйцо. Все это накройте обычным глиняным горшком и затем дерном. Утром надо проверить: если роса покрывает и яйцо, и шерсть, то уровень воды располагается очень близко. Если влажная только шерсть, то вода есть, но она располагается на глубине в несколько метров. Если и шерсть, и яйцо остались сухими, то вода располагается очень глубоко или ее вовсе нет.
2. Смешайте в равной пропорции серу, негашеную известь и медный купорос, уложите эту смесь в глиняный горшок и укутайте тканью. После этого поместите горшок в яму на глубине в 0,5 м и засыпьте обратно землей. Но перед этим необходимо тщательно взвесить закладываемую смесь. По прошествии суток выкопайте горшок обратно и взвесьте имеющуюся смесь еще раз. Если масса смеси увеличилась на 10% и боле, это значит, что грунтовые воды проходят близко. Можно использовать вместо смеси указанных веществ силикагель. Способ использования его полностью аналогичен вышеуказанному.
3. В качестве индикатора, можно использовать даже простые красные кирпичи. Их тоже необходимо хорошо просушить, взвесить, укутать в ткань и закопать на полуметровую глубину. По прошествии суток их выкапывают и взвешивают. Если масса кирпичей увеличилась, значит, они впитали в себя влагу и где-то рядом проходит водоносный слой.
4. Общеизвестен и поиск воды с помощью так называемых лозоходцев. Кто-то может в этом сомневаться, но долгое время подобные люди были востребованы в крестьянской среде, особенно в засушливых местах. Многочисленные эксперименты доказывали возможность поиска такими людьми не только водяных жил, но даже полезных ископаемых, глубинных пустот и других подземных аномалий.

Карта водоносных горизонтов

При проведении гидрогеологических исследований обязательно составляются специальные документы (в том числе карта глубин артезианских скважин, верховодки, межпластовых вод) по региону или местности. В дальнейшем это облегчает поиск источника и подбор оборудования для бурения.

Каждая карта содержит информацию о типах грунтовых вод, схемах и глубине их залегания. Также сюда включены обозначения водоупоров и всех почвенных слоев, направление свободных потоков.

Самые популярные гидрогеологические карты:

• Гидроизогипс. Создается для безнапорных пластов. На ней показана система движения потоков в водоносных слоях. С помощью таких схем можно понять, каков уклон и направление воды, где запитывается или разгружается пласт, где стыкуется с природными водоемами.
• Гидроизопьез. Их выполняют по имеющимся точным данным. Пьезометрическую поверхность выводят для артезианских источников. Под ней подразумевают высоту, на которую способна подняться вода во вскрытой скважине. По этому показателю подбирают суммарную длину обсадной колонны.
• Карта измерения уровня подземных (грунтовых) вод.
• Документация по гидрогеологическим разрезам.
• Карты амплитуды уровней жидкости в источниках.

Такие схемы и документы можно отыскать в местных архивах населенного пункта. Если осваиваются новые, ранее незаселенные территории, для них составляются новые гидрогеологические карты.

Подготовительные работы перед бурением скважины

Первый этап подготовки – проведение геодезической разведки. Ее осуществляют несколькими способами:

• оценивают рельеф местности, близость природных водоемов;
• опрашивают соседей и старожил;
• пользуются справочной литературой;
• пытаются определить место бурения методом биолокации;
• приглашают специалистов по геодезии.

Последний вариант – лучший, если предполагается пробурить мощную скважину, которая прослужит не один десяток лет.

оценивают рельеф местности, близость природных водоемов; опрашивают соседей и старожил; пользуются справочной литературой; пытаются определить место бурения методом биолокации; приглашают специалистов по геодезии.

Разведывательное бурение – эффективный способ определения глубины будущей скважины

Следующий шаг – получение разрешительной документации, если глубина бурения превышает 30 м. Однако первый водоупорный слой редко залегает глубже. Но расслабляться не стоит: скважине понадобится документ – паспорт, в котором указывают все параметры источника.

Если гидротехническое сооружение пробурили самостоятельно, получение паспорта невозможно и при эксплуатационных проблемах возникнут дополнительные трудности. Чтобы этого избежать, а также точно выяснить место бурения, глубину и потенциальную мощность источника, рекомендуется воспользоваться помощью специалистов по устройству и запуску гидротехнических сооружений.

Профессионалы выполнят полный комплекс работ, поделятся рекомендациями по эффективной эксплуатации. Источник прослужит долго и будет исправно снабжать водой, на какой бы глубине ни находился водоносный слой.

Как определить уровень воды при бурении

Зная народные методы и приметы, можно определять водоносный слой при бурении скважин на воду своими руками даже без специального оборудования. Опытные мастера рекомендуют обращать внимание на растительность в зоне проведения работ, поскольку в местах близкого расположения подземной влаги даже в засушливое время года обильно растет сочная, пышная зелень. Трактовать здесь результаты нужно следующим образом в зависимости от её разновидности:

• рогоза располагается там, где имеет место верховодка глубиной 1-1,5 м;
• камыш любит места с расположением подземного пласта на уровне 1-3 метра, здесь же предпочитает располагаться тополь черный;
• сарсазан облюбовывает зоны с уровнем подземной воды до 5 м;
• полынь менее прихотлива и может свободно расти там, где пласт залегает в 7 метрах от поверхности земли;
• песчаная полынь любит места с расположением водоносных пластов на уровне 9-10 м, именно на эту глубину делают скважину-иглу для полива, применения ресурса в технических целях;
• люцерна хорошо себя чувствует при 15-метровой глубине подземного водоносного горизонта.

Если на участке расположились растения с мощной корневой системой, значит, уровень водных ресурсов располагается глубоко. Если же у растительных культур небольшие корни, подземные пласты недалеко от поверхности земли.

Узнать глубины залегания воды для скважины можно по типу выбираемого песка при бурении. Если песчинки крупные, пласт удален на более чем 8 метров. Чем мельче крупинки, тем скорее мастер наткнется на водоносный горизонт.

Точные результаты от одних только наблюдений невозможны. Чтобы максимально правильно определить глубину залегания гидрогеологической точки, желательно обратиться к специалистам.

Типы и глубина скважин на воду в Московской области

Абиссинская скважина собирает воду из верхних слоев почвы. Глубина: до 8-10 м. Для создания источника в землю забивают трубы, соединенные резьбовыми секциями. На нижнем конце трубы находится фильтр с копьевидным наконечником.

Рисунок 3: Конструкция абиссинской скважины.

Скважины на песок собирают воду с уровня до 30 м. Подъем воды на поверхность происходит за счет погружного насоса. В абиссинских скважинах, в отличие от песчаных, используется насосная станция или поверхностный насос.

Скважина на песчаник собирает воду с уровня от 40 до 80 м. На этой отметке находятся вторые водоносные пески. Но в некоторых районах Московской области этот слой отсутствует. Песчаный пласт дает до 1500-2000 литров за час.

Рисунок 4: Конструкция песчаной скважины.

Артезианская скважина собирает воду из подземного известняка. Глубина скважины может быть от 30 и до 300 м. Уровень водоотдачи: 5000 и более литров за час. Срок службы: минимум 50-60 лет. Качество жидкости хорошее благодаря почвенной фильтрации.

Рисунок 5: Конструкция артезианской скважины.

Как узнать глубину уже пробуренной скважины

Для определения уровня расположения водоносного пласта можно использовать такие инструменты:

• Специальный каротажный кабель, оснащенный мерным роликом. Его калибровка базируется на таком принципе: 1 метр глубины равен одной размотке.
• Глубиномер ИУГС. С его помощью можно узнавать угол и глубину источника за счет посланного и отраженного от дна скважины эхо-сигнала.
• Рулетка гидрогеологическая РГЛМ. С ее помощью можно измерить до 50 м глубины. Если такой рулетки нет, используют просто шнур с грузом (булыжником или металлическим элементом).

При бурении шахты источника важно отличать плывун от настоящего водоносного пласта. Первый имеет большое количество глины в забранной воде и сложен для бурения.

Требования к составу воды

Обустройство скважины с адаптером
Согласно санитарным нормам, питьевая вода не должна содержать взвешенных веществ, химических соединений и микроорганизмов выше предельно допустимых значений. Но полностью очищенная от примесей дистиллированная вода не усваивается организмом. Питьевая вода обязана иметь определенную степень минерализации.

С другой стороны, производители оборудования выдвигают требования и к технической, и к бытовой воде. Например, при использовании водонагревательного оборудования, стиральных и посудомоечных машин приветствуется применение максимально мягкой воды, то есть с минимальным содержанием минеральных солей. Только так удастся минимизировать выпадение осадка на водонагревательных спиралях бытовой техники.

Из-за различия в требованиях к питьевой и бытовой воде в коттеджах часто устанавливают комплекс оборудования для подготовки технической воды для всего дома и местные фильтры для очистки воды для питья.

Возможна и альтернативная ситуация, когда для очистки скважинной питьевой воды нормального качества ставят местные фильтры против накипи перед тем или иным оборудованием.

В любом случае рекомендованный метод очистки определяют по результатам анализа воды.

Источник