Осадочная горная порода, состоящая из нескольких подземных слоев с различной степенью водопроницаемости, называется водоносным горизонтом. Полости и трещины пластов заполнены грунтовыми водами. Водоносный слой чаще состоит из песчаника и известняка, т.к. данные породы обладают проницаемостью и пористостью, способны накапливать и пропускать воду.
Водоносные слои грунта.
Как определить водоносный слой
Вода циркулирует по водоносу, формируя русло, которое ограничено слоями толщиной от 5 см до нескольких метров (2 водоупорных пласта либо 1 слой и зона аэрации с другой стороны).
Водоносные горизонты находятся на различных глубинах, что учитывается при бурении скважины:
- Расположенные ближе к поверхности (в пределах 3 или 5 м) первые водные слои называются верховодками. Они чаще пополняются дождями и талым снегом, используются в качестве источников технической воды из-за высокой степени загрязнения. Эти слои нестабильны, т.к. вода может уходить вниз.
- Грунтовые воды на глубине от 10 до 20 м являются пригодными для питья, т.к. частично фильтруются при прохождении через почву. Данные водоносы более стабильны, т.к. не зависят от погодных условий.
- При глубине залегания от 25 до 50 м вода характеризуется высоким качеством. Здесь обустраиваются питьевые источники.
Для добычи воды используется скважина, в которую погружается насос. Перед забиванием необходимо правильно определить местонахождение пласта. Рекомендуется осмотреть скважины и колодцы, расположенные поблизости, замерить их глубину. Поможет также сбор информации о качестве и объеме добываемой воды в интересующей местности. Можно провести анализ аэрографических снимков. На наличие водоносного горизонта может указывать наличие низин, пологих понижений или резких перепадов.
Иногда для поиска воды используют шнековое бурение.
Часто используется метод электрического сопротивления: устанавливается специальное оборудование, собирающее сведения об удельном сопротивлении почвенных слоев. На основе полученной информации проводится анализ. Методика является эффективной, но близкое расположение инженерных или железнодорожных коммуникаций, трубопровода способно исказить результаты.
Достоверным способом обнаружения водоноса является шнековое бурение, проводящееся с учетом гидрогеологического справочника. Способ является дорогостоящим, однако дает возможность удостовериться в наличии или отсутствии воды. Еще одним преимуществом является возможность отправки пробы воды в лабораторию для определения качественного состава.
При самостоятельном определении близости грунтовых вод эксперты рекомендуют обращать внимание на следующее:
- В породах плотной кристаллической структуры часто расположены разветвленные системы водоносного пласта.
- Сложнее обнаружить горизонт в складчатых структурах, он может располагаться в низине или на вершине.
- Хорошим участком для бурения скважины станет место чуть выше родников и ключей. Можно отследить местонахождение водопоя животных.
- Для бурения лучше выбирать участки прямоугольной формы гидрографической сети с разломами пород.
- Большое количество воды отмечается в водоносах, содержащих гальку и песок.
- Пласты из глины, ила, кварца, известняка менее продуктивны, требуют наличия широкой скважины. Следует выбирать места с разломами, где выветрились части породы.
Новую скважину следует бурить подальше от существующих колодцев.
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.
Глиняная посуда для определения водоносного слоя
Для обнаружения места расположения водоносного пласта используется глиняная посуда, предварительно просушенная. В сухую погоду ее оставляют на ночь на участке в перевернутом виде. Если снизу в почве расположен водонос, то к утру на внутренней поверхности глиняной емкости появится влага.
Можно использовать усовершенствованный метод:
- В посуду засыпать просушенный в духовке силикагель. Рекомендуется использовать глиняный горшок.
- Ёмкость накрывают тканым материалом и взвешивают, фиксируя показатель.
- Горшок закапывают на глубину 1,5 или 2 м. Выдерживают сутки.
- По истечении 24 часов емкость аккуратно откапывают и взвешивают.
- На наличие поблизости грунтовых вод будет указывать увеличение массы горшка.
Закапывая несколько емкостей в разных местах и на различной глубине, можно определить максимальную близость к водоносному пласту.
В качестве наполнителя вместо силикагеля можно использовать толченые глиняные черепки, керамический кирпич или измельченную глину (после обжига).
Самодельный глубиномер
Это самый простой способ, позволяющий определить глубину колодца или неглубокой скважины. Его реализуют при помощи строительной рулетки, шнура и стального груза. Для проведения замеров таким способом лучше всего подходит ясная сухая погода. Оптимальные сроки – конец лета, начало осени. Дело в том, что в этот период подземные воды имеют наименьший уровень.
Инструменты для самостоятельного замера глубины скважины
Порядок работы:
- Определить диаметр скважины. Для этого используется линейка. Это даст возможность подобрать подходящий груз.
- Внутрь шахты опустить бечевку с грузом на конце до того момента, пока шнур уменьшит свое натяжение. Это указывает на контакт с дном скважины.
- Извлечь бечевку наружу и разложить по прямой линии на земле. Измерив сухую часть, определяют расстояние до водяного зеркала. Чтобы упростить задачу, перед началом процедуры шнур оснащают цветными лентами на одинаковом расстоянии.
- Размер мокрого участка бечевки укажет на объем скважины источника.
Замер глубины скважины при помощи бечевки и грузила
Главным недостатком этого простого способа являются существенные ограничения по измеряемой глубине (не более 10 м).
Кроме того, размеры мокрого участка указывают только на статический уровень скважины, в то время как при установке помпы необходимо знать динамический уровень. Чтобы его определить, внутрь обсадной трубы продевают всасывающий шланг с фильтром на конце: он должен достать до дна. Включив помпу, засекают время до полного опорожнения запаса воды. Выключить насос нужно только после появления специфических хлюпающих звуков. После этого процедуру замера глубины повторяют еще раз: высота оставшейся воды и является динамическим уровнем.
Растения как показатель водоносного слоя
Данный метод используется только на неосвоенных участках, где присутствуют дикорастущие растения. Особенности их расположения вблизи грунтовых вод обусловлены длиной и типом корневищ.
Черный тополь растет на местах залегания вод до 5 метров.
Глубину залегания можно определить по следующим культурам:
- В пределах 1 м — багульник болотный, береза пушистая и рогоза.
- От 1 до 3 м — пырейник, камыш песчаный и крушина.
- До 5 м — ежевика, сарсазан, малина, лох, ежевика, тростник, ель и тополь черный.
- В пределах 7 или 8 м — сосна, дуб черешчатый, полынь метельчатая, черемуха, вереск и чий блестящий.
- От 3 до 10 м — можжевельник, василек, орешник, солодка голая, бук, толокнянка и полынь песчаная.
- До 15 м — люцерна желтая.
В случае с деревьями следует обращать внимание не на массивы, а на единичные растения. Иногда в местах расположения водоносного слоя деревья растут небольшими группами. В случае с травами имеет значение наличие не единичных растений, а полян на участке.
На однолетние растения и папоротники ориентироваться не следует.
Схема
Схемы залегания подземных вод составляются гидрогеологами. На одном ограниченном участке может быть их несколько разновидностей.
Поверхностные воды на схеме включают в себя уровень верховодки и почвенные воды. Капиллярная кайма и поднятие – это вода, проникающая на поверхность по мельчайшим трещинкам в горных породах.
На схеме присутствует безнапорная разновидность с зеркалом (водоем). Кроме этого, показаны 2 водоупора, разделяющие грунтовые и межпластовые воды.
Природные явления
Помогут определить местонахождение водоносного слоя природные явления. Следует обращать внимание на следующее:
- При залегании грунтовых вод почва характеризуется повышенной влажностью.
- На участке образуется большое количество росы в утреннее время. Характерно наличие тумана по утрам.
- При повышении температуры воздуха под воздействием солнца на участке наблюдается обильное испарение.
- Над водоносным пластом трава растет гуще, имеет более яркий оттенок, отличается свежестью.
- Надежным показателем наличия воды является скопление муравейников.
- Полевые мыши не обустраивают норы во влажной почве, вблизи источников воды.
- Куры выбирают сухие места для откладывания яиц, гуси — участки с высокой влажностью.
- Мошкара — влаголюбивые насекомые. В жаркую погоду и при отсутствии осадков мошки роятся вблизи залегания водоноса.
Продуктивные водоносные слои часто расположены вблизи поверхностных вод. Удачным местом для бурения скважины станет участок в 15 или 20 м от русла реки. При этом периодичность его заполнения водой не имеет значения.
Гуси делают кладки во влажной почве.
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.
