Водоносный слой – как найти воду на участке для скважины
Если жители городских квартир обеспеченны водой изначально, то хозяевам частных домов нередко приходится решать вопрос с подачей водных ресурсов самостоятельно.
Бурение скважины и определения подходящего места для нее, недешевое удовольствие. Сэкономить в данной ситуации можно, если самостоятельно найти воду для скважины на своем участке. А для решения данной задачи нужно знать, расположение водоносных слоев земли и несколько методов для поиска воды.
Расположение водоносных слоев в земле
В почве земли, существуют так называемые водоносные слои, которые образовываются после фильтрации осадков из атмосферы. Жидкость зажимается водоупорными пластами, что состоят из глины и камня, при этом размеры таких пластов имеют различную величину. Также расположение таких пластов не обязательно будет проявляться в строгой горизонтальности.
Чаще всего, благодаря своим изгибам, участки наполненные водой напоминают форму линзы, при этом объем каждой из них самый разнообразный. В то время как один водный участок может располагаться на нескольких кубометрах, друг своими размерами достигает километровых объемов.
При поиске источника воды желательно иметь хоть малейшее представление об их залегании, чтоб облегчить поиск источника:
- Первым по близости к земной коре, всего в 2-х – 4-х метрах от поверхности, располагается слой «верховодка». Водоем пополняется жидкостью благодаря талым водам и выпавшим осадкам. Источник для употребления воды в пищу не пригоден. Для полива – может возникнуть проблема в засушливую погоду, из-за которой «верховодка» опустеет.
- Второй слой, что может заинтересовать человека, чаще всего располагается на глубине 7 – 10 метров (и ниже). Вода в таких источниках вполне подходит для хозяйственного употребления, а вот для питья не всегда (потребуется анализ на качество).
- Самой лучшей, считается вода, добытая из скважины глубиной не менее 40 метров. На данной глубине она обогащается солями и минералами.
Качество воды и напора в зависимости от глубины скважины
Большая глубина скважины, это еще не показатель что жидкость, добываемая с ее помощью, будет идеально чистой и насыщенной нужными микроэлементами.
Большую роль на качестве воды играет состав водоносных слоев. Сильное давление, под которым жидкость находится, способствует увеличению растворяемости в ней всех полезных и вредных микроэлементов. Поэтому большую роль на качестве играет экологическая ситуация в данном регионе.
Некачественное соединение труб своими руками при установке скважины даст возможность попадать в воду загрязнениям, что находятся в верхних слоях. Это могут быть различные нитраты, пестициды, ядохимикаты и т.д. Данная ошибка испортит качество воды добытой на глубине даже более 500 метров.
Напорный и безнапорный тип воды в скважине:
- Безнапорный тип воды размещается в верхних слоях почвы и после обустройства колодца, ее уровень остается на прежнем месте. В натуральных природных процессах, когда снимается слой земли, такие воды образовывают родники.
- Напорный вид, располагается в более глубоких слоях почвы. Вода здесь находится под прессингом благодаря зажатию двух водоупорных слоев. Как правило, именно этот вид воды, после раскрытия слоя начинает подниматься выше уровня, на котором находился.
Различные методы для самостоятельного поиска воды
Своими руками найти годящееся место под бурения скважины под воду помогут несколько самых распространенных способов:
Применение силикагеля
Гранулы силикагеля – это вещество что обладает высокими качествами поглощать и в последующем удерживать влагу. Поэтому, его удачно применяют для нахождения подходящего участка под скважину или колодец. Приобретя гранулы силикагеля, их нужно хорошенько просушить.
Сделать просушку можно в духовом шкафу. После, гранулы засыпаются в глиняный (неглазированный), горшок, обматывают его плотной тканью и взвешивают.
Выбрав место для будущей скважины в доме, горшок закапывается на 70 – 100 см, вглубь и оставляется на сутки. После выкапывается и опять взвешивается. Чем больше веса добавится в горшке, тем ближе к поверхности располагается вода. Поиск подходящего места можно ускорить, зарыв несколько горшков одновременно.
Обычный кирпич, красная глина и соль также имеют высокие показатели по влагопоглощению. Использовать данный материал можно по такому же принципу – высчитывая разницу в весе.
Барометрический способ
Для данного метода используют барометр, пользуясь его показателями, где 0,1 мм, ртутного столба прибора отвечает перепаду, давления высоты в 1 м. Для начала измеряется давление на берегу водоема, который находиться как можно ближе к месту предполагаемой скважины.
После давление измеряется на самом месте для добывания воды. По полученным данным высчитывается примерная глубина заложения вод в грунте.
Как работает проточный фильтр? Читайте.
Метод разведочного бурения
Этот метод считается самым надежным среди всех способов самостоятельно найти подходящее место для будущей скважины.
Используется обыкновенный садовый бур с диаметром шнека в 30 см., но так как заглубляться нужно будет примерно на 5 – 10 метров, то стоит предусмотреть наращивание его ручки в длину. Разведочное бурение дает возможность:
- определить наличие грунтовых вод;
- уровень их залегания;
- установить характеристику слоев в грунте. В некоторых местах наличие влажного серебристого песка наблюдается в 2-х – 3-х метрах от поверхности.
Так как в глубину почва очень сбитая, чтоб избежать поломки инструмента, рекомендуется его чистка от почвенного слоя через каждые 10 см.
Поиск подходящего места для скважины при помощи растений
Найти близкое расположение подводных вод помогут растения, что очень любят влагу и произрастают на местах богатых нею:
- кусты смородины (дикие);
- сливовые и яблоневые деревья;
- камыш и таволга;
- ольха, клен и верба;
- осока, крапива, щавель.
Вишня же, вблизи подводных вод начнет сохнуть.
Своеобразное поведение животных
Гуси, как водолюбивые птицы стараются подыскать место своего гнездования вблизи воды, а вот курица никогда не станет нести яйца в таких местах. Комары и различная мошкара роятся в близком расположении источника.
Место для отдыха, собака выбирает также подальше от подземных вод, а вот кот любит в таких местах понежиться. Стоит обратить внимание и на рыжих муравьев, которые возводят муравейники подальше от влаги.
Природа как помощник в поиске воды
Сама природа, своими явлениями, тоже помогает человеку в поиске скрытой под землей воды. Так, например:
- водный источник находится вблизи, если туман вечером опускается низко над землей;
- близкое расположение воды к поверхности, подтверждает обильная и крупная росса;
- грунт, который содержит воду, сделает рассыпанную на него соль влажной, даже в засушливую погоду;
Наши предки, находили места под колодцы самостоятельно, без современных технологий, наблюдая лишь за окружающей природой.
Но сегодня одним из оптимальных способов считается разведывательное бурение, продемонстрированное на видео:
Почему и в современное время не воспользоваться их опытом, а для более точного результата можно попробовать несколько способов одновременно. Смотрите также информацию про насос подкачки воды для дома и принцип работы погружного насоса.
Источник
Колодцы и скважины: какие бывают водоносные слои
Люди — не рыбы, но вода — необходимое условие для жизни человека, как, впрочем, и любого другого живого существа. А лёгкий к ней доступ, достаточное количество и надлежащее качество — основные условия комфорта и хорошего уровня жизни.
В среднем за 75 лет жизни современный гражданин развитых стран так или иначе, в качестве питьевой или на хозяйственно-гигиенические цели (стирка, мытьё, туалет и прочее), потребляет от 3,8 до 19 млн литров воды. То есть от 138 до 694 литров в сутки. Жители не слишком цивилизованных районов на собственные нужды расходуют в разы меньше — за 75 лет всего 380 тысяч литров воды, то есть около 13 литров (одно ведро) в день.
Колодец
Большая часть территории нашей страны не страдает от недостатка воды, но в мире существует немало мест, где живительная влага в принципе — редкость, а дефицит воды, пригодной для питья, существует не только в фантастических фильмах о судном дне. По данным последнего доклада ООН, к 2030 году более половины (67%) населения нашей планеты будут испытывать нехватку питьевой воды.
Как говорится в песенке из знаменитого советского фильма: «Ни побриться, ни попить, ни помыться, ни поплыть, человеку без воды — и ни туды и ни сюды!»
Вода — наша абсолютная необходимость
В загородном доме вопрос водоснабжения владельцу часто приходится решать собственными силами, потому что магистральный водопровод есть далеко не везде, да и качество водопроводной воды может не устраивать: например, напор слабый, а вода ржавая.
И если горожанин вынужден мириться с тем, что ему поставляют коммунальные службы, используя локальные методы борьбы — устанавливая напорные насосы, расширительные баки и фильтры очистки, то землевладелец может попробовать решить проблему водоснабжения в свою пользу. Один из способов получения воды для бытовых нужд человека — это использование подземных вод.
Колодцы и скважины для добычи подземной воды используются людьми с давних пор. Не утратили они своего значения и по сей день: наличие воды на участке значительно повышает стоимость недвижимости. А возможность иметь свою воду решает вопросы не только комфорта, приближенного к привычным городским условиям, но и позволяет землевладельцу стать автономным, независимым от капризов коммунальных служб.
Наша Земля — планета воды: более 70% её поверхности покрыто Мировым океаном. Подземные воды — часть водных ресурсов планеты. Они составляют примерно 1,5% от всех мировых водных запасов и две трети от объёма всей воды суши. Объём воды, находящейся под землёй, в 50 тысяч раз превосходит количество воды, наполняющее все реки на Земле.
Вода — это жизнь
Водные ресурсы Земли представляют собой единый комплекс, находящийся в постоянном динамическом равновесии, называющимся круговоротом воды в природе. Их объём составляет 1 351 421 тысяч кубических километров, из которых:
- мировой океан — 1 350 000 тыс км³;
- испарение с поверхности океанов, рек, озёр, земли — 452 тыс км³;
- осадки — 385 тыс км³;
- снег и лёд — 250 тыс км³;
- облака — 111 тыс км³;
- подземные воды — 84 тыс км³;
- транспирация (испарение воды растениями) — 71 тыс км³;
- перенос влаги от океанов вглубь суши — 40 тыс км³;
- поверхностные стоки — 38 тыс км³;
- влага в атмосфере — 13 тыс км³;
- поверхностные источники воды (реки, озёра, болота и пр.) — 2 тыс км³;
- подземные стоки — 2 тыс км³.
Схема круговорота воды в природе
Подземными называют воды, находящиеся ниже уровня поверхности земли, в горных породах верхних областей земной коры в жидком, газообразном или твёрдом состоянии. Жидкую часть подземных вод, находящуюся в свободном состоянии, способную перемещаться под действием сил гравитации, гидрогеологи именуют фреатическими, то есть «наполняющими колодцы».
Фреатические воды, в зависимости от степени водопроницаемости, влагоёмкости и способности к водоотдаче горных пород, в которых они накапливаются, образуют водоносные горизонты, совокупность которых формирует водоносные комплексы.
Водоносный горизонт
Водоносным горизонтом (в иностранных источниках — аквифером) называют пласты осадочных горных пород, близкие по своему составу и происхождению, и имеющие определённую степень водопроницаемости. Существует четыре основных типа горных пород, составляющих аквиферы:
- аллювиальные отложения — несцементированные отложения постоянных водных потоков (рек, ручьёв), состоящие из песка, гравия, гальки;
- уплотнённые осадочные породы;
- неуплотнённые ледниковые отложения;
- трещеноватые метаморфические горные породы.
В рыхлых, несцементированных породах вода накапливается в порах, в уплотнённых — в трещинах и кавернах, в водорастворимых типа гипса, известняка или доломита — в карстах.
Водоносные горизонты подстилаются водонепроницаемыми или слабо водопроницаемыми пластами — массивами гранита, глины. Водонепроницаемые пласты называются водоупорами. Надо понимать, что полностью водонепроницаемых грунтов нет: вода дырочку найдёт. Говоря о том, что пласт водонепроницаем, имеют в виду его крайне слабую водопроницаемость.
Родник Соколовский ключ в Валдайском районе
В большинстве случаев водоносные горизонты скрыты под поверхностью почвы: для добычи воды аквиферы вскрывают с помощью колодцев или скважин.Но бывает, что они вскрываются естественным путём, обнажаясь на склонах холмов или оврагов. Такое место выхода подземной воды на поверхность называют ключом или родником.
Происхождение подземных вод различно в зависимости от глубины их залегания. В нижних слоях земной коры находятся метаморфогенные, магматогенные и седиментогенные подземные воды. Они появились миллионы лет назад, во время формирования земной коры: при извержении вулканов (магматогенные), метаморфизма осадочных горных пород (метаморфогенные) или в результате выдавливания воды последующими наслоениями из иловых осадков древних морей (седиментогенные). Такие подземные источники воды представляют величайший интерес для геологов, гидрогеологов и палеонтологов, но совершенно бесполезны для дачников и владельцев загородных домов, мечтающих о водопроводе на собственном участке.
С точки зрения строительства колодцев и бурения скважин интересны верхние водоносные горизонты. Именно они и участвуют в круговороте воды в природе. Верхние водоносные горизонты пополняются в основном за счёт инфильтрации (просачивания) атмосферных осадков: дождей и талых вод. В их питании участвуют и воды, фильтрующиеся из наземных источников — рек, озёр, болот.
Верхние водоносные горизонты пополняются за счёт инфильтрации атмосферных осадков, вод рек, озёр, болот.
Другой источник пополнения — конденсация влаги из воздуха в трещинах и порах горных пород. Такой способ наиболее характерен для пустынных областей с резкими температурными колебаниями между днём и ночью. По водоупорным пластам подземные воды стекают в поверхностные водные источники (озёра, реки) или в моря и океаны. То есть то ведро воды, которое вы достали из колодца или подняли с помощью насоса из скважины, — малая часть 84 000 км³ подземных вод Земли.
Человек, планирующий копать колодец или бурить скважину, сталкивается с тем, что разновидностей подземных вод много. Они находятся на разной глубине под землёй, обладают различными свойствами. Кто-то категорически утверждает, что бурить нужно только «на известняк», другие считают, что «на песок» тоже подойдёт. Верховодкой во многих случаях презрительно именуют неглубокие грунтовые воды, и применять их для питья категорически не рекомендуют. Как разобраться, какие бывают водоносные слои, на сколько колец стоит копать колодец и на какую глубину бурить скважину?
Итак, рассмотрим классификацию подземных вод. Стоит иметь в виду, что она, как и любая классификация, условна: чёткой границы между водоносными слоями нет. А толщина или влагоёмкость того или иного слоя зависит от геологии участка.
Почвенные воды
Почвенные воды составляют самый верхний уровень подземных вод: они располагаются в корнеобитаемой зоне почвы — в плодородном пласте, где размещаются корни травянистых растений и поверхностная корневая система деревьев. Запасы почвенной влаги пополняются дождевыми и талыми водами и активно испаряются в атмосферу, то есть её объём очень сильно зависит от процессов испарения и транспирации.
Схема водоносных слоёв
Нижняя часть зоны почвенных вод называется подвешенной (вадозной). Зона подвешенной воды насыщается и вода начинает под действием сил тяготения просачиваться в нижние слои грунта. Эта вода называется гравитационной. Если осадков было много, например, в дождливый осенний сезон или по весне при активном таянии снега, движение гравитационных вод усиливается. Почвенные воды имеют большое значение в жизни растений, но для нужд водоснабжения человека не используются.
Грунтовые воды
Водопроницаемые породы, находящиеся под плодородным слоем почвы, образуют первый постоянно существующий водоносный горизонт. Как правило, первый водоносный горизонт составляют несцементированные отложения. Вода в этом слое заполняет поры между частицами породы: это и есть тот уровень, который на профессиональном сленге бурильщиков называется «на песок».
Его насыщаемость влагой довольно сильно зависит от количества атмосферных осадков и температурных колебаний — в малодождливые годы уровень грунтовых вод может сильно понижаться. Кроме того, грунтовые воды могут загрязняться. Именно поэтому в санитарных требованиях по устройству туалетов с выгребными ямами запрещено делать негерметичные ёмкости для нечистот: в яме без дна загрязнения попадают непосредственно в первый водоносный горизонт.
Выгребная яма должна быть герметичной
Грунтовые воды, благодаря своему относительно неглубокому залеганию, легко доступны и широко используются для нужд водоснабжения частных домов посёлков и небольших предприятий. Хотя, как уже говорилось выше, на интернет-ресурсах, где обсуждаются вопросы добычи воды, часто грунтовые воды называют верховодкой, не предназначенной для использования в качестве питьевой воды.
Добыча грунтовых вод производится с помощью колодцев и небольших скважин Эти воды безнапорные: уровень в колодце устанавливается на уровне зеркала грунтовых вод.
Межпластовые воды
Ниже грунтовых вод, отделённые от них пластами водонепроницаемых или слабо проницаемых горных пород, составляющих водоупорный слой, располагается следующий слой водопроницаемых пород, образующий второй водоносный горизонт. Он слагается из более плотных пород, в которых вода заливается в трещины, образуя заполненные полости. Питание второго водяного горизонта осуществляется просачиванием (инфильтрацией) грунтовых вод через пласты со слабой проникающей способностью. Также это происходит в местах, где водовмещающие слои межпластовых вод выходят ближе к поверхности, в разрывах водоупорного слоя верхнего водяного горизонта.
Их уровень гораздо меньше подвержен колебаниям от воздействия атмосферных осадков или температур на поверхности земли. Глубокое залегание предохраняет межпластовые воды от загрязнений. Подземные воды, расположенные на большой глубине, под водоупорами, уже могут иметь гидростатическое давление. В этом случае они называются напорными. Межпластовые воды относятся к возобновимым полезным ископаемым, а значит, к государственной собственности (Закон РФ «О недрах»).
Выброс термальной воды и пара из скважины на Мутновской ГеоТЭС. Камчатка
Кроме хозяйственно-бытовых целей и технического водоснабжения (для промышленности, орошения земель, обводнения пастбищ), подземные воды используются в лечебных целях (минеральные воды), в энергетической отрасли (геотермальные воды) и в промышленности — для извлечения растворённых в них ценных веществ.
Артезианские воды — это разновидность межпластовых подземных вод. Их отличие в том, что они полностью заполняют водоносный горизонт и находятся в нём под давлением. Напорные воды обычно залегают в пределах геологических структур, имеющих вогнутое строение — в мульдах, флексурах, образуя артезианские бассейны.
Схема артезианского бассейна
При вскрытии такого водоносного горизонта уровень воды в скважине поднимается выше уровня зеркала грунтовых вод, иногда свободно изливаясь из скважины фонтаном. Артезианские воды, как правило, расположены на большой глубине — от 100 до 1000 метров. В некоторых интернет-источниках артезианскими называют все скваины, имеющие большую глубину, что не совсем правильно. Первоначально артезианскими называли именно фонтанирующие скважины, сейчас термин «артезианские» относят ко всем напорным водам.
Артезианская фонтанирующая скважина
Для водоснабжения обычно используют два верхних водоносных горизонта. Вода, находящаяся на больших глубинах, чаще всего имеет повышенную минерализацию, да и добыча её спряжена с большими финансовыми расходами.
И, наконец, о верховодке. Специалисты и интересующиеся вопросом добычи подземных вод не рекомендуют использовать верховодку в качестве источника питьевой воды. И правильно делают, потому что верховодка не является постоянным водоносным горизонтом. Она появляется сезонно, во время весеннего таяния снега или в период продолжительных осенних дождей.
Верховодка характерна для глинистых и суглинистых почв. Появление её связано с накоплением воды над слабопроницаемыми для воды грунтами: глинистые почвы набухают от обильной влаги и перестают пропускать воду атмосферных осадков в лежащие ниже слои грунта.
Яма, наполненная «верховодкой»
На поверхности земли образуются скопления воды в естественных углублениях, вода появляется и ниже — в метре — полутора от поверхности. В песчаных грунтах верховодка более редка и образуется локально, на временных водоупорах — прослойках глины в основном песчаном грунте.
Использовать верхние воды для нужд водоснабжения загородного дома не стоит: они имеют ярко выраженный сезонный характер, количество их недостаточно. А самое главное — такие воды загрязнены. В силу своего неглубокого местоположения они ещё не успели очиститься, проходя через естественный фильтр — толщу земли. Верховодку можно использовать для полива, искусственно углубив природные понижения, где она скапливается по весне, как, например, на фото выше.
Верховодку можно спутать с высоко стоящим уровнем грунтовых вод. Первый водоносный горизонт может начинаться довольно неглубоко от поверхности земли: в северных регионах — от 50 см (в районе тундр). С перемещением на юг глубина расположения водоносного пласта увеличивается: от 3-5 метров в средней полосе до 15-20 в южных районах. В сельской местности, вдалеке от автострад и промзон, очень часто питьевые коодцы имеют небольшую глубину. Так, к примеру, в нашей деревне общественный колодец всего на три кольца.
Общественная водоразборная колонка
Вот и всё о том, какие бывают водоносные горизонты. А информацию, что лучше для дачного участка — колодец или скважина на какую глубину следует копать или бурить, как определить уровень грунтовых вод, а так же о правовом аспекте добычи подземной воды читайте в других материалах.
Источник