Виды водоносных горизонтов

Первый и второй водоносный горизонт, чем отличаются

Виды водоносных горизонтов

Откуда берется вода. Из каких недр ее добывает человек, чтобы удовлетворить потребности.

Вода необходима для существования человека, снабжение ею в достаточном количестве стало одним из главных условий комфортной жизни.

В среднем. на одного человека в развитых странах ежедневно расходуется от 130 до 700 литров воды в сутки.

Минимум потребления отмечен в засушливых регионах с низким уровнем развития, но и там среднесуточное потребление воды на человека превышает 15 л.

Что такое подземные воды

В населенных пунктах, где отсутствует централизованное водоснабжение, в дачных поселках и т.д., проблему воды жителям приходится решать своими силами.

Для бытовых нужд, в этом случае, используют подземные воды.

К подземным, относятся воды, находящиеся в слоях земной коры, на различной глубине под поверхностью грунта.

В нижних слоях залегают:

  • древние магматогенные,
  • метаморфогенные,
  • седиментогенные поземные воды.

Происхождением эти подземные воды обязаны:

  • вулканической активности (магматогенные),
  • процессам изменений в горных породах (метаморфогенные),
  • опусканием иловых наслоений древних морей и выдавливанию из них остатков воды под тяжестью образовавшихся позже слоев (седиментогенные).

Чтобы до них добраться, требуется глубокое и сверхглубокое бурение (примерная цена гидропломбы для колодцев), и, с точки зрения водоснабжения, интереса, они не представляют.

Источником воды для колодцев и скважин служат верхние водоносные горизонты.

Водоносным горизонтом или аквифером называют один или несколько контактирующих между собой слоев горных пород (преимущественно, осадочных), имеющих сходный состав и происхождение, с высокими показателями водопроницаемости.

Структура образующих водоносный горизонт пород – зернистая (рыхлая) или пористая с полостями и трещинами, соединенными между собой.

Поры и промежутки между зернами породы и определяют водопроницаемость –способность породы аккумулировать воду и обеспечивать ее движение.

В практике, водоносным горизонтом считают зону под поверхностью земли, способную обеспечить добычу воды в масштабах, имеющих практическое (экономическое, стратегическое, промышленное и т.д.) значение.

Под водоносным горизонтом находится подошва – пласт горных пород с низким уровнем водопроницаемости. Такие породы – глину, гранит и др. называют водоупорами.

Сверху водоносный слой ограничен кровлей – другим пластом водоупора, или зоной аэрации – слоями грунта, вплоть до поверхности, в которых поровое пространство не заполнено водой.

Зона аэрации обеспечивает свободное проникновение воздуха и воды, выпадающей в виде осадков к водоносным слоям.

Откуда берется вода в земной коре

Вода в верхних водоносных горизонтах постоянно движется.

Пополняется она, за счет просачивания с поверхности атмосферных осадков – талых вод и дождей.

Другим источником пополнения служит инфильтрация (просачивание) воды сквозь материалы, из которых образованы ложа наземных водоемов – рек, озер и др.

Человек на свои нужды отбирает незначительную часть подземных вод.

Остальной объем стекает по подстилающим водоупорным слоям до мест выхода на поверхность, где образуются родники, питающие реки, озера, болота и моря.

Виды водоносных слоев

Прежде, чем начинать бурение собственной скважины, необходимо иметь представление о видах водоносных горизонтов и их особенностях.

На этом базируется грамотный выбор горизонта, который обеспечит скважины качественной водой в течение длительного времени.

В геологии водоносные слои делят по типу составляющих горных пород.

К ним относятся:

  • Аллювий — несцементированные (зернистые) осадочные породы, возникающие в результате отложений в водных потоках.В их состав входят песок, галька, гравий, ил.
  • Ледниковые отложения – неуплотненные пласты горных пород, образовавшиеся и перемещавшиеся при движении ледников.
  • Уплотнённые отложения – пласты осадочных пород, подвергающиеся давлению верхних слоев.
  • Метаморфические (трещиноватые) вулканические горные породы.

В рыхлых породах вода накапливается в порах между частицами материала, в уплотненных — в полостях (кавернах) и трещинах, в водорастворимых (гипс) – в карстах.

Соответственно, для каждого из этих видов характерен собственный показатель водопроницаемости (наибольший у аллювиальных отложений), насыщенность водой и скорость ее движения

Типы по залеганию

В практике водоснабжения частного дома или садового участка значение имеет залегание водоносных слоев.

Первый горизонт

Первый водоносный горизонт ( нередко встречается название грунтовые воды или верховодка) образуется слоем водопроницаемых пород, залегающих под верхним слоем почвы.

Расположен он на глубине от 0,5 м ( в северной тундре) до 20-25 м в южных широтах.

Составляют первый горизонт, как правило, несцементированные (рыхлые) осадочные поры.

Толщина слоя, редко превышает 3-4 м.
Кровли над слоем нет, верхняя граница лежит в зоне аэрации, что обеспечивает прямую связь водоносного горизонта с поверхностью.

Практически, весь объем, горизонт получает за счет инфильтрации воды с поверхности почвы.

Это обусловило недостатки верховодки:

  • Нестабильность.Насыщенность слоя водой, а, следовательно, и дебет источника имеет ярко выраженный сезонный характер и зависит от годового объема осадков.В засушливые годы воды на первом горизонте может не остаться вовсе.Замечание! Из-за малой глубины залегания первый водоносный горизонт в северных широтах может оказаться в зоне промерзания грунта, что приведет к невозможности круглогодичного забора воды (как провести воду в баню прочитайте здесь).
  • Низкое качество.Анализы воды (польза или вред родниковой), которые в обязательном порядке проводятся перед началом эксплуатации источника, показывают, что верховодка часто содержит вредные для здоровья человека вещества.Это объясняется малой толщиной фильтрующего слоя грунта, который проходит вода до попадания на первый горизонт.Этого недостаточно для очистки от химических примесей, попадающих в воду, в результате деятельности человека:
    • промышленных выбросов,
    • удобрений,
    • инсектицидов и гербицидов, использующихся в сельском хозяйстве и на собственных участках,
    • продуктов с полигонов сбора бытовых отходов и т.д.

    Кроме того, в воде первого горизонта повышена концентрация кислорода, что способствует развитию в ней микроорганизмов.

Важно! Использовать такую воду для питья можно только в случае регулярного проведения анализа в санитарных лабораториях!

Безопаснее, воздержаться от этого, и применять верховодку, исключительно, для технических целей и полива при помощи погружного насоса Малыш!

Практический совет!

При бурении скважины , уходящей глубже первого водоносного горизонта, ее надежно изолируют от попадания верховодки системой концентрических обсадных труб.

Рассматривают неглубокое залегание первого водоносного горизонта и как достоинство.

Такой источник воды (скважина или колодец) требует минимальных затрат времени, сил и средств.

Второй уровень

Второй водоносный горизонт (межпластовые воды) залегает на глубине 30-100 м. Слой грунта на этом горизонте изолирован водоупорами сверху и снизу.

Составляют этот водоносный слой уплотненные отложения с накоплением воды в трещинах и кавернах.

Подпитка второго водяного горизонта идет за счет:

  • Инфильтрации грунтовых вод через слои со слабой водопроницаемостью;
  • Проникновения воды с поверхности земли или грунтовых вод через водопроницаемые слои на отдельных участках.

В результате, вода проходит тщательную природную очистку и в большинстве случаев, соответствует санитарным нормам для питья и приготовления пищи.

Замечание!

Употреблять межпластовые воды для питья можно только после анализа состава!

В зависимости от пород, образующих горизонт, может понадобиться фильтрация.

Кроме того, вода на своем пути растворяет элементы, содержащиеся в слоях грунта, в результате чего, предельно-допустимые концентрации металлов и других веществ могут оказаться превышены!

Источники, получающие воду со второго горизонта, практически, не подвержены сезонным колебаниям.

Дебет их стабилен в течение всего времени эксплуатации скважины.

Важно! При постоянном интенсивном заборе и малой насыщенности или мощности водоносного слоя дебет скважины может снизиться.

Такой режим с отбором «досуха» приводит к уменьшению срока эксплуатации источника!

Воды второго горизонта на большой глубине могут находиться под статическим давлением, в результате, пробуренная скважина (как сделать кессон) окажется напорной.

Артезианские скважины

Артезианский водоносный горизонт относится к межпластовым и отличается большой глубиной залегания, более 100 м, и надежной защищенностью от инфильтрации воды с поверхности несколькими пластами водоупорных пород.

Качество воды в таких слоях высокое, поскольку. источники подпитки находятся на значительном (иногда. в сотнях километров) удалении от мест залегания.

Вода, преодолевая такие расстояния в пористых горных породах, очищается от примесей.

При этом, растворяя часть веществ, содержащихся в грунтах, приобретает минерализацию, нередко с превышением предельно-допустимых концентраций.

Именно, поэтому, многие артезианские воды относятся к категории лечебных, использование которых для питья ограничено.

Образуются такие водоносные слои, чаще всего, в геологических структурах особой, вогнутой, формы – мульдах и флексурах.

Эта особенность и глубина залегания обуславливают статическое давление на горизонте, в результате чего, артезианские скважины – напорные.

Важно! Артезианские воды, как и большинство межпластовых считаются стратегическим резервом государства и попадают под действие Закона РФ «О недрах».

Для бурения артезианских скважин (посмотрите видео) и эксплуатации источников, обязательны соответствующие разрешения и лицензии.

Дебет артезианских скважин не зависит от сезонных и годовых колебаний влажности и количества осадков.

Срок эксплуатации такого источника составляет не менее 50 лет.

Производительность достаточна для водоснабжения не одного частного дома.

Характеристики источников

При выборе водоносного горизонта для устройства скважины, кроме его типа требуется учитывать основные характеристики:

  • Мощность – толщина водоносного слоя;
  • Глубину залегания подошвы;
  • Характер пород;
  • Коэффициент фильтрации и насыщенность, которые определяют реальный дебет скважины.

Узнать их можно в геологоразведочных организациях района, а уточнить в процессе бурения.

Перед тем, как использовать добытую воду, обязательно сделайте исследование жидкости в медико-бактериологической лаборатории. Это убережет вас от многих неприятностей.

Как по растениям определить место, где водоносная жила расположена наиболее ближе к поверхности, вы узнаете, посмотрев видеоролик .

Источник: http://ru-canalizator.com/vodosnabzhenie/avtonomnoe/voda-gorizont.html

Скважины для индивидуального водоснабжения загородного дома

  • Полезные статьи
  • Скважины для индивидуального водоснабжения загородного дома

10.06.2014

Владелец загородного дома сегодня требует практически «городского» уровня комфорта, особенно в тех случаях, когда коттедж используется для круглогодичного проживания.

Времена, когда деревенские жители довольствовались водой из колонки, давно прошли.

Поэтому участок, который по каким-то причинам не удалось подключить к магистральной сети водоснабжения, как правило, оснащают индивидуальной скважиной.

Чтобы принять правильное решение о том, как и на какую глубину должна быть пробурена скважина, надо иметь хотя бы минимальное представление о способах залегания природной воды и водоносных горизонтах.

Запасы воды практически никогда не залегают в толще земли свободно (там просто нет природных «емкостей», которые могла бы заполнить жидкость). Роль природных «резервуаров» выполняют слои пористых горных пород, из которых можно извлечь воду.

На территории средней полосы России такими породами являются известняки, залегающие повсеместно на глубине от 40 до 250 метров, и рыхлые пески, которые обнаруживаются в виде «линз»» на глубине 10-40 метров.

Стоимость бурения и сопутствующих процедур прямо зависит от глубины будущей скважины. Поэтому домовладельцы, которые не нуждаются в больших объемах потребления воды или стремятся сэкономить, предпочитают бурить мелкие скважины (как говорят специалисты, «на песок»).

Плюсами «песчаной» скважины являются относительная дешевизна и простота работ, а также возможность обойтись без оформления разрешительных документов.

Однако в этом случае следует понимать, что результат может оказаться неудовлетворительным: песчаные водоносные «линзы» бывают очень небольшими по площади, а документация, подтверждающая их наличие в каждой конкретной точке, может оказаться недостоверной.

Проще говоря, «песчаная» скважина, нормально работающая на соседнем участке, вовсе не гарантирует, что аналогичное бурение на вашем дворе даст воду. Кроме того, водоотдача «песчаной» скважины зависит от капризов природы: в засушливое лето уровень воды может сильно понизиться.

Известковые водоносные горизонты изучены достаточно полно. Данные о глубине их залегания на конкретной площади обычно имеются в районных строительных и архитектурных организациях. Разумеется, процесс бурения обойдется в данном случае дороже.

Кроме того, придется потратить время и деньги на оформление так называемого «паспорта скважины», и купить более мощный погружной насос. Зато участок будет гарантированно обеспечен необходимым объемом оды в течение минимум ближайших 30 лет.

Источник: https://Lesstroy.net/helpful_articles/single/2444/

В чем отличие водоносных горизонтов

Как правило, незначительная часть подземных вод может обеспечить достаточный запас для скважины. Именно поэтому процесс бурения должны выполнять профессионалы, которые разбираются в различиях подземных вод и могут определить, какой водоносный горизонт будет достаточным для потребностей того или иного объекта.

Читайте также:  Обустройство скважины на участке своими руками

Что такое водоносный горизонт

Водоносный горизонт – это подземная природная область, способная накапливать воду в порах пород, из которых он состоит.

Всем известно, что подземные грунты чередуются пластами, в которых могут попадаться песок, глина, известняк, ракушняк, сланец, галька, гранит и остальные породы.

В зависимости от их плотности и набора элементов пласты могут быть водонепроницаемыми, слабоводопроницаемыми и водоносными горизонтами.

Понятно, первый вид пластов водоупорный, не дает воде проникать вглубь, второй пропускает незначительную региональную миграцию подземных вод, но не создает запаса для скважинного колодца, ну а водоносный горизонт обеспечивает сохранность и перемещение жидкости. Подземные воды также классифицируются, как напорные (артезианские), безнапорные (межпластовые) и подвешенные.

Водоносные горизонты однозначно размещаются на водоупорных, плохопроницаемых породах, называемых подошвой водоноса.

  • 1 —верховодка
  • 2 — основной водоносный горизонт
  • 3 — водоупорная порода (подошва)
  • 4 — водопроницаемая порода

Чем отличаются водоносные горизонты

Не стоит рассчитывать, что попадая на любой водоносный горизонт, можно иметь значительный запас питьевой фреатической воды. Пустынная местность может давать производительность водоноса 90-100 галл/сутки, а речные долины с наличием пород из гравия поставляют миллионы галлонов через водяные скважины за то же время.

Многие гидрогеологи изучают строение водоносных горизонтов, показывая, что все они очень разнообразны – составлены из осадочных разрыхленных пород, остатков извержений плотной лавы с трещинами, пористых песчаников, известняков и т.д.

На глаз кажется, что все водоносы одинаковы, однородны, состоят из пористых слоев и размещаются горизонтально, но на практике это не так.

Как и все в природе, водоносные горизонты – уникальны и не имеют четкой и ровной последовательности размещения, они таят в себе множество свойств и форм, определяющих запасы воды.

Из практического опыта бурильщиков скважин и гидрогеологов известно, что воды верховодки (первого водоносного горизонта от поверхности) или грунтовые воды, не достаточно хороши для постоянного потребления человеком.

Они могут накапливать вредные микроорганизмы, отходы жизнедеятельности и промышленности людей, а также способны пересыхать и уменьшатся в засушливые сезоны. При бурении скважины они изолируются обсадными трубами для сохранности чистоты нижнего водоносного горизонта.

Артезианские водоносные горизонты располагаются между водоупорными слоями и не загрязняются с поверхности.

Получить консультацию по вопросам проектирования, бурения, обустройства, ремонта и дезинфекции водяных скважин вы можете:

Источник: https://aquatoria.kiev.ua/blog/burenie-skvazhin/item/32-v-chem-otlichie-vodonosnykh-gorizontov

Первый водоносный горизонт: на сколько метров он уходит в глубину пласта?

При установке питьевого источника учитывают водоносный горизонт для получения экологически чистой воды, снабжающей организм необходимыми микроэлементами. При установке скважины на первый водоносный горизонт необходимо знать, на сколько метров производится бурение и какие механизмы выбрать для работы.

Схема поступления в скважину песка из водоносного горизонта.

Методика определения водоносного горизонта

Для нахождения аквифера проводят тщательное изучение скважины, основываясь на геофизических методах и применяя специальное оборудование. Для работы приобретают:

  • бур страховочный;
  • трос;
  • геофизический зонд.

Схема забора воды из водоносных горизонтов разных уровней.

Скорость вращения бура изменяется при внедрении на глубину расположения водоносного слоя. С помощью геофизического зонда исследуют слои грунта для выявления их сопротивления. В процессе изучения определяют породы, в которых пролегает первый водоносный горизонт. Для его установления используются такие методы, как:

  • электрозондирование;
  • камеральный способ по использованию материалов гидрологических институтов;
  • биолокационные проекты;
  • бурение разведочных колодцев;
  • информация от действующих буровых.

На частных земельных участках устанавливают наличие влаги на соседних владениях для определения уровня ее залегания.

При обнаружении водоносного горизонта породы исследуют на наличие радиоактивных элементов, изучают их магнитное взаимодействие. Первый водоносный горизонт содержит жидкость, свободно вытекающую из разреза и расположенную между водоупорным горизонтом и частью поверхности.

Характерные особенности первого аквифера

Определение глубины расположения горизонта зависит от участка местности, на которой он находится. Стандартный размер составляет 25 м, и он увеличивается при перемещении водоносного пласта с севера на юг.

Первый горизонт наиболее доступен для получения влаги:

Схема распределения разных водоносных горизонтов.

  • не требуется установка глубоких колодцев;
  • используется минимальное количество инструментов.

Горизонт обладает рядом недостатков, приводящих к получению некачественной жидкости из источника. Она содержит вредные примеси: органические и минеральные. Нередко в первом слое находятся удобрения, попадающие с соседних дачных участков, а очищение требует больших финансовых затрат.

Дебит скважины на первый горизонт незначителен и носит непостоянный характер. Первый слой наполняется жидкостью по-разному: на процесс влияет время года, температура, выделившиеся осадки. Эксплуатация первого горизонта составляет 1-2 года.

Глубина и свойства верховодки

Хранитель ресурсов первого слоя подземных вод имеет переменный режим, нестойкий химический состав, часто подпитывает грунтовые воды. На породах, имеющих трещины, верховодка обладает хорошим оттоком для воды.

На суглинистых почвах первый горизонт располагается в песчаном толстом слое. Верховодка принадлежит к особому типу подземных вод из-за тесной связи с почвой и растительным покровом. В северных районах первый слой промерзает, а вода содержит завышенные нормы железа, кремния и органических веществ.

Схема наполнения верховодки.

При повышенных температурах верховодка способствует формированию участков с повышенным содержанием соли. Главное время образования первого слоя на дачном участке — начало таяния снега, а с приходом зимы аквифер полностью исчезает.

Объем верховодки определяется наличием атмосферных осадков. Первые подземные воды располагаются от верховодки на отметке в 5-8 м.

Верховодка состоит из трех зон:

  1. Непосредственного увлажнения.
  2. Транзита.
  3. Капиллярного участка.

Верховодка имеет мощность 0,4-1, очень редко она достигает величины в 2-5 м.

Определение водоносного горизонта на дачном участке

Чистая вода на приусадебной делянке — не роскошь, а необходимая составляющая всей загородной жизни. Колодец строят на первый водоносный горизонт, который занимает площадь до нескольких квадратных метров. Грунтовые воды первого аквифера могут быть не очень хорошего качества, но их бывает достаточно для снабжения дачного хозяйства водой.

Насосы с верхним и нижним забором воды.

Для установки колодца следует знать заранее, на каком уровне расположены грунтовые воды. Если один дачный участок расположен на возвышенности, а другой — в низине, то в этой части водоносной слой может залегать на отметке в 15-20 м.

Иногда у дачников возникает проблема: в низинной части кооператива первый водоносный слой не обнаруживается даже на расстоянии в 75 м. Вода прибывает лишь при правильном способе бурения, на отметке, соответствующей уровню земли участка. Если первый водоносный слой возник на расстоянии в 25 м, то эта величина определяет глубину постройки колодца.

Перед началом работы проводят пробное разведывательное бурение. Шахта прокладывается в первый водоносный слой на глубину в 1 м.

Характеристика грунтовых вод, залегающих в зоне насыщения

Вода первого водоносного горизонта, расположенная в участках полного насыщения, принадлежит к грунтовым жидкостям.

Длительность существования грунтовых вод не зависит от сезона. Слой воды появляется без напора, он чистый, постоянный.

В болотистых местностях вода находится на уровне 1 м. Глубина аквифера зависит от объема поступавшей влаги: низкий уровень воды наблюдается в зимнее время года.

Для каких целей необходимо знать уровень расположения первого водоносного слоя?

При закладке фундамента дома или строительстве подвала определяется уровень первого аквифера. При залегании воды на отметке более чем 2 м ее уровень не учитывается на начальных этапах обустройства фундамента здания. Максимальная величина расположения грунтовых вод составляет 10 м.

Увеличение уровня расположения воды первого водоносного слоя изменяется с севера на юг, в районах морей вода залегает на расстоянии свыше 10 м.

Правила определения уровня грунтовых вод

Схема движения грунтовых вод: 1-песок, 2-суглинок, 3-минимальный уровень грунтовых вод, 4- максимальный уровень грунтовых вод.

Накопившиеся за счет выпадения атмосферных осадков грунтовые воды составляют водоносный слой первого уровня. Замеры глубины залегания аквифера производят в первые весенние месяцы. Важно установить правильный уровень грунтовых вод. Для этих целей используют колодцы, шурфы, скважины.

Для низкого расположения первого слоя воды характерно наличие обильной растительности в зоне его нахождения.

Для работы используют специальные приборы для измерения уровня залегания воды — логгеры. Их устанавливают в титановый корпус, а прибор запоминает уровень расположения водного горизонта и температуру воды. Диапазон измерения уровней жидкости составляет от 0-30,6 м до 0-33,6 м, а точность определения глубины жидкости — 0,05%.

Прогнозирование изменения уровней залегания грунтовых вод важно осуществлять регулярно, так как ее понижение нарушает водные ресурсы на территории и разрушает ландшафтную зону.

Уровень колебания глубин залегания вод составляет до 4-5 м за счет поступления воды при таянии снега. Для определения глубины грунтовых вод используется георадар, который устанавливает их границу.

Он позволяет осуществлять качественное строительство фундамента или реконструкцию сооружений за счет создания геоподосновы.

Мониторинг глубины залегания грунтовых вод проводят с помощью регистраторов данных серии ДСХ-22. При работе с буровой установкой первый слой воды встречается через 4-6 м бурения. Для правильного определения водоносного слоя необходимо делать записи с указанием расстояния, на котором наблюдалось поглощение оборотной воды.

Глубина залегания воды на участке может быть определена с помощью зондирования.

Как влияет глубина грунтовых вод на проектирование фундамента зданий

Схема основных типов грунтовых вод.

Подбирая тип фундамента, следует учитывать уровень первого водоносного слоя, который может негативно воздействовать на его состояние. Повышение уровня воды приводит к разрушению фундамента и уменьшению его несущей способности.

Стоимость всей основы здания зависит от уровня первого водоносного слоя: при его высоком расположении возведение дома на участке нецелесообразно. Грунтовые воды приводят к появлению трещин и проседанию всей конструкции жилого дома.

Показатель УГВ, учитываемый при строительстве, имеет большое значение: он считается высоким при глубине расположения первого слоя воды менее 2 м от поверхности.

Для понижения уровня УГВ проводятся работы по созданию открытого дренажа, который помещают на глубину 30-40 см.

Наиболее простой способ уменьшения уровня грунтовых вод — открытый водоотлив. Применяются иные методы понижения УГВ:

  • вакуумный;
  • электроосмотический;
  • иглофильтровой.

Они уменьшают уровень УГВ на 4-20 м. Чрезмерное понижение уровня грунтовых вод приводит к нарушению взаимодействия между подземными и поверхностными водами и изменению конструкции инженерных сооружений.

Изучение основных свойств грунтовых вод, составляющих первый горизонт, глубины их залегания, позволяет решить важные задачи по водоснабжению дачных сооружений и промышленных зданий.

Источник: https://moyaskvazhina.ru/burenie/pervyj-vodonosnyj-gorizont-skolko-metrov.html

Водоносные горизонты

Какой горизонт напоит водой ваш участок?

В последние годы происходит массовая застройка территории Подмосковья коттеджными посёлками, жители которых справедливо рассчитывают на комфортные условия проживания. Соответственно, в несколько раз возросла потребность в надёжном автономном водоснабжении, основным источником которого в любом месте Московской области являются скважины, пробуренные на водоносные горизонты.

Для ответа на вопрос «Колодец или скважина?», затронутый в статьях «Вода в загородном доме» и «Виды скважин для автономного водоснабжения», владелец коттеджа, дачи или просто земельного участка в Подмосковье должен вооружиться знаниями о том, какой водоносный горизонт снабжает территорию, где расположены его владения.

Читайте также:  Как обезжелезить воду из скважины?

Чтобы разобраться в этом, да ещё и понять, какая по составу вода будет на выходе, не иссякнет ли она в ближайшие годы и т.п., хорошо, конечно, иметь специальное образование. Но можно попробовать разобраться и в случае, если его нет.

Для начала уточним некоторые термины.

Водоносный горизонт – это слой или несколько слоёв водопроницаемых горных пород, поры трещины или другие пустоты которых заполнены подземной водой.

Водовмещающие породы (например, пески) – это породы, в порах которых содержится вода.

Водонепроницаемый слой грунта (например, глины) – это «подстилка» водоносных горизонтов, служащая водоупором.

Существуют следующие типы водоносных горизонтов:

1. Водоносные горизонты грунтовых вод. Распространены в рыхлых отложениях (пески, супеси, песчаные суглинки) – из них в Подмосковье обычно черпают воду колодцы.

2. Водоносные горизонты скальных пород (в Московской области это известняки). Они питают скважины на известняк, часто называемые артезианскими скважинами.

3. Верховодка – водоносный горизонт грунтовых вод, который имеет сезонное распространение (в период паводков, в период интенсивных продолжительных дождей появляется, в сухое время исчезает).

Понятно, что, если неправильно выкопать колодец, попав на верховодку, в засушливое время воды не будет.

Все горизонты, залегающие выше известняков, являются горизонтами грунтовых вод.

Деби́т водной скважины (не путать с дебетом в экономике!) (от фр. debit – сбыт, расход) – объём воды, стабильно поступающий из источника в единицу времени.

Дебит характеризует способность генерировать воду при заданном режиме эксплуатации и зависит от связей источника водоснабжения с прилегающими водоносными слоями, от истощения этих слоёв, а также от сезонных колебаний (для грунтовых вод).

Дебит водных скважин измеряется в кубических метрах в единицу времени (м³/с, м³/час, м³/сутки).

В следующей статье будут представлены сведения о водоносных горизонтах Подмосковья. 

Источник: https://www.russfilter.ru/news/aquifers/

Какие бывают скважины на воду: какова их глубина и стоимость

Эта статья — для тех, кто собирается делать индивидуальное водоснабжение частного дома путём бурения и обустройства скважины на воду, но не представляет пока, с какой стороны взяться за решение этого вопроса.

Мы расскажем, какие бывают виды скважин на воду, какова их глубина, характеристики.

Какие существуют методы бурения скважин на воду и какова будет ориентировочная стоимость источника в зависимости от применённых технологий и оборудования.

Виды подземных вод ↑

Прежде чем начать разбираться, какие бывают скважины на воду, ознакомимся с типами подземных вод, доступных для добычи из относительно неглубоких и условно недорогих скважин. Грунты залегают разнородными пластами горизонтальной направленности.

Водоупор —слой грунта значительной площади, образованный из плотных пород с минимальной водопроницаемостью. Объём фильтрации влаги через водоупор невысок, свободное перетекание воды невозможно. При бурении на небольшую глубину в основном сталкиваются с водоупорами, сложенными из плотных глин, реже — со скальными породами.

Если над водоупором залегает слой рыхлого, пористого грунта (песка, гравия, известняка, мергеля, ила и т.д.) и условия местности позволяют накапливаться в нём достаточному количеству влаги, образуется водоносный горизонт. Из него-то и можно добывать воду, пробурив скважину либо выкопав колодец.

Грунты своей слоистой структурой отдалённо напоминают всенародно любимый торт «Наполеон». Как коржики перемежаются кремом, так в грунтах водоупоры чередуютсяс рыхлыми породами, формируя водоносные горизонты. Последние тем чище и полноводнее, чем глубже залегают.

Но это лишь общая тенденция, а глубина залегания тех или иных водоносных горизонтов на конкретном земельном участке зависит от структуры грунтов данной местности и от уровня осадков в регионе.

Грунты имеют слоистую структуру, породы различной плотности и водопроницаемости чередуются, образуя водоносные горизонты

Итак, с какими типами подземных вод мы можем столкнуться при бурении неглубоких скважин:

Верховодка ↑

Верховодкой называют подземные воды, располагающиеся близко к поверхности над ограниченными по площади водоупорными линзами. Не везде такие фрагментарные водоупоры имеются, поэтому и верховодку можно найти не повсеместно.

Верховодка может скапливаться над отдельными линзами водоупоров

Так как верховодка практически не защищена сверху фильтрующим слоем, значительная часть биологических и химических загрязнений с поверхности попадает в воду, из-за чего качество её весьма низкое в районах, где ведётся хозяйственная деятельность.Ограниченный водоносный горизонт подпитывается только за счёт осадков, поэтому обильным он может быть только после таяния снегов и в период дождей. В сухой сезон и в разгар зимы количество воды в колодце либо скважине, устроенной на верховодку, резко снижается либо она вовсе исчезает.

Единственная причина, по которой вообще есть смысл рассматривать низкокачественную верховодку в качестве потенциального источника для водоснабжения — небольшая глубина залегания, в среднем от 2 до 8 метров. Очень простые и малозатратныеметоды бурения скважины позволят дёшево добывать воду, пригодную для хозяйственных целей.

Грунтовые воды ↑

Грунтовыми водами называют водоносный горизонт (водоносный горизонт со свободной поверхностью), залегающий над ближайшим от поверхности земли обширным водоупором. Как правило, залегает он на большей глубине, чем верховодка, в среднем от 6 до 20 м в средней полосе России.

Традиционные деревенские колодцы копают, как правило, до грунтовых вод

Грунтовые воды также не защищёны фильтрующим водоупором сверху и зачастую не соответствуют требованиям, предъявляемым к питьевой воде. Но прохождение поверхностных вод через более толстый слой почвы удаляет часть загрязнений, грунтовая вода качественнее верховодки.

Что касается водонаполненности, то открытый горизонт в любом случае заметно подвержен сезонным колебаниям.В лесистой местности, регионе с достаточным количеством осадков вода в том или ином количестве будет поступать в скважину или колодец круглогодично.

На территории с засушливым климатом грунтовые воды могут сезонно исчезать либо вообще отсутствовать.

Межпластовые воды ↑

Как ясно из названия, межпластовые воды представляют собой водоносные горизонты, расположенные между двумя слоями водоупорных пластов.

Межпластовые воды располагаются в слое водопроницаемого, рыхлого грунта, расположенного между двумя водоупорами

Мы уже упоминали, что водоупорных слоёв грунта может быть много, соответственно, горизонтов тоже немало. Межпластовые воды залегают относительно глубоко, от 20 до 80 м.

Хотя отдельные горизонты могут подниматься близко к поверхности и даже выходить на неё родниками. Влаге, чтобы проникнуть в межпластовый горизонт, приходится преодолевать значительный слой почвы и толщу водоупорных пород, которые отфильтровывают значительную часть загрязнений.

Поэтому качество межпластовых вод ощутимо выше, чем у верховодки и грунтовых вод. Не всякий горизонт несёт в себе достаточно влаги, поэтому в ходе бурения геологи ищут наиболее водонасыщенные слои. В целом, чем глубже, тем обильнее и чище межпластовые водоносные горизонты.

Вода, зажатая между двумя малопроницаемыми слоями водоупора, под воздействием веса вышележащих грунтов находится под давлением. Поступая в рабочую колонну пробуренной скважины, она расширяется. Поэтому статический уровень воды в скважине может быть заметно выше отметки расположения водоносного горизонта.

Встречаются межпластовые воды, давление которых настолько высоко, что при бурении на них скважины происходит самопроизвольный излив на поверхность, вода буквально бьёт из-под земли фонтаном. Это артезианские воды.

Артезианские воды ↑

Отнюдь не все артезианские водоносные горизонты, являющиеся разновидностью межпластовых вод, способныфонтанировать. Но повышенное давление и, как результат, высокий уровень воды в скважине характерны для всех артезианских источников. Артезианские воды, образующие обширные подземные бассейны на относительно большой глубине (от 100 до 1000 м в среднем), обильны и чисты.

Чистые и обильные артезианские воды (7) расположены глубже других типов подземных вод

Как правило, артезианские горизонты находятся в пористых и трещиноватых осадочных горных породах, чаще в известняке.

Из-за большой глубины методы бурения скважины на артезианскую воду являются весьма недешёвыми. Однако в редких случаях возможен выход артезианских горизонтов близко к поверхности, чаще такое явление встречается во впадинах рельефа местности.

Если очень сильно повезёт, артезианскую воду можно найти и на глубине 25 м.

Виды скважин на воду ↑

Итак, какие бывают скважины при бурении на воду в зависимости от типа питающих их грунтовых вод и технологии бурения?

Схема показывает, какие виды скважин на воду бывают в зависимости от глубин бурения и типов водоносных горизонтов, от которых они питаются

Абиссинский колодец (скважина Нортона) ↑

Конструкцию абиссинского колодца придумал и впервые реализовал в XIXвеке британский инженер Нортон. С тех пор в технической литературе и среди специалистов используется термин «скважина Нортона». Её не бурят, а забивают в землю.

Стальную трубу небольшого диаметра (50-60 мм) с помощью треноги и блока поднимают на высоту и затем обрушивают в грунт. Погрузив первоначально в грунт, продолжают забивать, нанося удары сверху.

На конце трубы расположен острый наконечник с фильтром для приёма воды, благодаря чему абиссинский колодец также получил наименование «иглофильтра».

Фильтр абиссинского колодца представляет собой перфорированные отверстия на нижней секции. Желательно защитить их сеткой из нержавеющей стали

Буровую иглу забивают, по мере её углубления наращивая дополнительными секциями.Забить трубу глубоко не получится, особенно если в грунте попадаются камни.

Обсадную трубу скважины Нортона забивают в грунт

Обычная глубина абиссинского колодца — 6-12 м и добыть с этой глубины можно лишь верховодку либо грунтовые воды. Поднимают воду с помощью традиционной ручной колонки либо поверхностногонасоса.

Погружной в обсадную трубу малого диаметра не поместится.

Иглофильтр не может служить полноценным источником воды для комфортабельного загородного дома, но с его помощью можно недорого и быстро организовать временное водоснабжение на стройке или даче.

Фильтр абиссинского колодца можно не только забивать, но и вкручивать, разместив на конце первой секции бур. Однако это возможно лишь в случае, когда грунт очень мягкий, без камней. Да и усилия потребуются значительные.

Скважина Нортона вряд ли прослужит долго. Скорее всего, лет за 5, максимум 10, она придёт в негодность.

Скважина на песок ↑

Как мы уже упоминали, водоносные горизонты на небольших глубинах расположены в пористых породах. В основном это крупный песок, галька, их смесь.

Полноценная скважина для водоснабжения частного дома должна быть пробурена до такого горизонта, до песка. Отсюда и наименование: «скважина на песок» или «песчаная скважина».

Она может быть устроена на различные геологические слои, от грунтовых до межпластовых вод разных уровней. Можно выделить следующие виды бурения скважин на воду:

  • Бурение с помощью малогабаритной передвижной либо самоходной установки. Передвижную установку во многих регионах можно взять в аренду и использовать самостоятельно, это обойдётся дешевле.

Полукустарная бурильная малогабаритная передвижная установка. Возможности ограничены, зато аренда такого оборудования относительно недорога

Мощность двигателей малогабаритных установок невелика, эффективно работают они только в мягких грунтах, не содержащих крупных камней. Производители таких установок декларируют глубину бурения до 40 и даже более метров, но на практике пройти вглубь более чем на 25-30 метров бывает сложно.

Малогабаритная бурильная машина на шасси УАЗика

  • Бурение с помощью самоходной установки на шасси грузового автомобиля.Наиболее распространённые передвижные колёсные бурильные установки способны пробивать скважины глубиной до 300 м, работать с твёрдыми, даже скальными породами. Однако следует учитывать, что при бурении глубже 100 м сложность и цена работ значительно повышается.100 м, кстати, практически предел эффективной работы скважинных насосов, которые можно купить за разумные деньги. Можно бурить и намного глубже, но потребуется тяжёлая бурильная самоходная, передвижная либо стационарная техника.Цена изготовления и оборудования такой скважины резко возрастает.
Читайте также:  Обратный клапан для насосов своими руками

Самоходная бурильная установка УРБ 2А2 теоретически способна «взять» глубину в 300 м.

На практике это не всегда реализуемо, глубину ограничивает плотность грунта, наличие в нём крупных камней и другие факторы.

Срок службы скважины на песок зависит от качества водоносного горизонта и при условии правильной эксплуатации составляет в среднем 10-30 лет. Со временем она забивается песком и илом.

Регрессировавшую песчаную скважину можно в той или иной степени восстановить, удалив загрязнения.

Устройство песчаной скважины ↑

Обсадная труба (рабочая колонна) скважины может быть стальной или полимерной. Металлическая прочнее, но подвержена коррозии. Пластиковая не боится воды, дёшева, но может разрушиться в грунтах-плывунах. К тому же при восстановлении засорившейся скважины пластик легко повредить.

Мы не рекомендуем использовать полимер в скважинах глубже 25 м. В глубоких и расположенных в проблемных грунтах скважинах рабочая колонна может быть составной: верхняя часть двойная, снаружи дополнительная рабочая труба, защищающая внутреннюю фильтровальную, идущую до нижней отметки.

Торец обсадной трубы может быть открыт либо закрыт, в боковых стенках нижней секции сверлят множество отверстий, которые закрывают сетчатым фильтром из нержавеющей стали. Он препятствует проникновению внутрь колонны песка.

Также могут быть установлены специальные устройства для сепарации песка ниже погружного насоса.

Скважинный буровой фильтр делают из нержавеющей сетки с мелкими ячейками

Над рабочей колонной устанавливается кессон, защищающий её от атмосферных воздействий. В нём может быть размещена и часть оборудования для водоснабжения.

Принципиальное устройство скважины на песок. По окончании бурения геологи обязаны измерить параметры скважины и оформить паспорт. На основании данных о динамическом, статическом уровне и дебите подбирается насосное оборудование

Скважина на известняк (артезианская скважина) ↑

Артезианская скважина принципиально схожа с песчаной, но, как правило, устанавливать сетчатый фильтр в нижней секции не требуется. Сами артезианские воды достаточно чистые, илистых частиц в них нет, а водоносный горизонт обычно располагается в толще камня, известняка.

Опасность того, что скважину забьет песком, в этом случае отсутствует. Зачастую достаточно того, что в стенках нижней секции делают перфорированные отверстия, а торец оставляют открытым. Дебит артезианских источников велик, минимум 3 м3/час. Дебит в 10 м3/час — обычное дело, но это отнюдь не предел.

Так как артезианские воды отличаются высоким качеством и обильностью, но бурение на большую глубину обходится весьма недёшево, застройщики, желающие иметь комфортабельное индивидуальное водоснабжение за разумные деньги, нередко устраивают артезианскую скважину вскладчину на несколько домов.

Срок службы артезианского источника большой, от 50 лет и более.

Устройство артезианской скважины на известняк.

Узнать ориентировочную глубину залегания тех или иных типов вод на конкретном земельном участке можно у геологов. Поможет в этом также карта бурения скважин либо колодцев. Зная глубины залегания водоносных горизонтов, можно примерно просчитать стоимость и определиться, какие виды скважин вам по карману.

Сколько стоит скважина ↑

Многих, конечно же, интересует, какие скважины бывают по цене? Общая стоимость складывается из следующих затрат:

  • Стоимость бурения. Её определяет виды бурения скважин, применяемые технологии и используемое оборудование. И глубина скважины, разумеется.
  • Цена обсадных труб.

Комплект труб для устройства абиссинского колодца на 10 м стоит от 6 000 рублей. Стоимость бурения малогабаритной установкой может быть невысока, если вы возьмёте её в аренду.

Два-три дня на работы плюс стоимость труб, от 200 рублей за погонный метр пластиковой обсады. Стальная дороже. Фильтр стоит от 2 500 рублей.

Стоимость бурения песчаной или артезианской скважины самоходной установкой,безусловно, выше.

Средняя стоимость бурения песчаных скважин в центральных регионах с учётом цены обсадной трубыСредняя стоимость бурения артезианских скважин

  • Стоимость кессона. Готовый самый дорогой, но он герметичен и просто устанавливается. Кессон можно сделать из бетонных колодезных колец, это подешевле. Совсем дешёвая, но не совсем адекватная альтернатива кессону — скважинный адаптер.
  • Оборудование для водоснабжения. Это погружной насос, гидроаккумулятор, автоматика управления и безопасности.

О кессонах и оборудовании, а также об их стоимости достаточно материалов на нашем сайте.

Подземные источники водоснабжения и законодательство ↑

Напоследок пару слов о законодательстве в области использования природных недр. «Закон о недрах РФ» разрешает бурение на собственном земельном участке скважины глубиной до 5 м. В отдельных регионах местные нормативы увеличивают эту цифру до 20 и даже 40 м. На Украине и в Белоруссии действуют ограничения в 20 м. Хотите глубже — подавайте заявку, заказывайте проект.

Разрешение частному лицу получить непросто, необходимо будет отвести территорию под защитно-санитарную зону. На практике мало кто обращается за разрешением, большинство бурит без согласования, не афишируя глубину скважины. Иначе можно «попасть» на немаленький штраф и предписание засыпать скважину.

Чиновники это, конечно же, понимают, но пока что у них не доходят руки до контроля водозаборов во дворах частных домов.

Видео: методы бурения скважин на воду ↑

Надеемся, что те, у кого хватило терпения прочесть статью до конца, получили общее представление о том, какие виды скважин бывают и от чего зависит их стоимость.

Качественное индивидуальное водоснабжение — удовольствие не из дешёвых.

Рекомендуем внимательно выбирать исполнителей и доверять бурение скважины, её обустройство, подбор и установку оборудования только опытным, надёжным профессионалам.

Источник: http://strmnt.com/dom/comm/d-water/kakie-byvayut-skvazhiny-na-vodu.html

Карта водоносных слоев – виды, необходимость составления и использования

Уровень подземных вод оказывает прямое влияние на определение вида и уровня заложения подошвы фундамента. Кроме того, карта водоносных слоев требуется при бурении артезианских скважин.

Без ее наличия трудно прогнозировать объем работ и эксплуатационные характеристики будущего объекта, появление подтоплений и сырости в подвальных помещениях, а также узнать, сколько потребуется, к примеру, бетонных колец при устройстве шахтного колодца.

Имея на руках схему расположения грунтовых вод, можно определить оптимальное расположения и направление уклона дренажной системы и выбрать наилучшее место установки водозаборной скважины.

Что представляет собой карта водоносных слоев

Гидрогеологическое исследование грунтов позволяет определить виды и характеристики почвенных слоев на небольшом участке или обширной территории, а также уровень подземных вод. На основе изучения и анализа результатов составляется ряд документов.

Как правило, в местных архивах населенных пунктов уже давно имеются геологические разрезы и карты водоносных слоев. Но за городом или на вновь осваиваемых площадках требуется производить выемку образцов грунта и определять расположение подземных уровней водных зеркал.

Под землей вода ведет себя несколько иначе, чем в емкости, где сомневаться о горизонтальности ее уровня не приходится. В толще грунта линия водного зеркала может изгибаться под влиянием многих факторов:

  • рельефа местности;
  • формы и размещения водоупорных слоев;
  • варианта подпитки и сброса;
  • пропускной способности и плотности грунтовых пластов;
  • близости водоемов и т.д.

При составлении карт пользуются замерами УГВ в доступных природных и искусственных источниках. Это могут быть скважины и выработки, колодцы и шурфы, водные объекты и водомерные посты.

Для «чистоты» полученных данных, измерения в точках, расположенных неподалеку друг от друга, выполняют в один день по причине того, что уровень подземных вод под влиянием внешних воздействий может существенно меняться.

В связи с этим, карты водоносных слоев требуется обязательно датировать.

Если при застройке участка грунтовые воды можно обнаружить при устройстве шурфа, то при выполнении шахтного колодца или артезианской скважины специалистам потребуется взглянуть на карту водоносных слоев. Ее отсутствие в большинстве случаев приводит к непредвиденным ситуациям.

К примеру, в процессе опускания колодезных колец может выясниться, что вода находится намного глубже ожидаемой отметки. Смысл в дальнейшей работе отпадет сам собой, а кольца, скорее всего, останутся в земле. В этом случае выгоднее было бы сразу остановиться на устройстве скважины.

Опытные мастера рекомендуют не пренебрегать ознакомлением с картами водоносных слоев или проведением разведывательного бурения. Кстати, определить близкое расположение водоносного слоя можно народными методами, но это не всегда приводит к обнаружению именно питьевой воды.

Разновидности карт

Замеренные уровни грунтовых вод наносятся на схемы или графики. Название документов зависит от имеющейся на них информации. Наиболее распространенными являются карты:

  • гидроизогипс;
  • гидроизопьез;
  • изменения уровня грунтовых вод;
  • колебания глубины воды в скважинах;
  • гидрогеологических разрезов и т.д.

Карты гидроизогипс и гидроизопьез выполняют по имеющимся данным. Пьезометрическая поверхность характеризуется давлением напорных вод и высотой их горизонта.

Сам термин не имеет определенного значения, а условный уровень поверхности воды может располагаться как над землей, так и под ней. Иными словами, это высота, на которую поднимается вода во вскрытых артезианских скважинах.

Данный показатель влияет на длину обсадных труб, верхний обрез которых должен возвышаться над пьезометрической поверхностью.

Для безнапорных условий создается карта гидроизогипс. Они характеризуют единую систему движения воды в водоносных слоях. По расположению линий на графических планах можно определить:

  • особенности направления и уклон потоков;
  • уровень и характер расположения свободных поверхностей;
  • места запитывания слоев и очаги разгрузки;
  • связь подземных вод с открытыми водоемами – дренируются или подпитываются потоки рекой.

Следует отметить, что верхний уровень безнапорных вод остается практически горизонтальным. Тем не менее, на плане водоносных слоев прочерчивается несколько изогнутых линий, соединяющих одинаковые отметки зеркал подземных вод.

Классификация подземных вод

Группирование грунтовых вод производится по характеру (гидродинамике) и глубине залегания. Прежде всего, различают:

  • безнапорные воды – «опираются» на первый от поверхности земли водоносный горизонт. Их верхний уровень нестабилен и зависит от наличия в определенный период времени атмосферных осадков, интенсивного таяния снега или засухи. Водопроницаемый слой оказывается частично насыщенным грунтовыми водами, а их поверхность остается свободной;
  • напорные воды – располагаются на большей глубине, между двумя водоносными горизонтами.

По глубине размещения в толще грунта, подземные воды разделяются на четыре типа.

Верховодка – глубина до пяти метров. Подпитка производится за счет атмосферных осадков. Для сооружения колодцев верховодка считается далеко не лучшим вариантом, так как в засушливый период вода может просто исчезать, а в дождливый – не успевать отфильтровываться.

Грунтовые воды – глубина до десяти метров. В качестве водоупорного пласта служит глина, поэтому источник не следует использовать в качестве питьевого. К тому же, при толщине грунта над водоносным слоем менее шести метров, достаточной фильтрации воды происходить не будет, зато риск загрязнения техническими жидкостями окажется слишком большим.

Межпластовые воды – глубина от 10 до 100 метров. Как правило, находятся между горизонтально водонепроницаемыми пластами, хотя вышерасположенный слой может оказаться и проницаемым. Межпластовые воды считаются наиболее оптимальным вариантом для устройства скважин. Достаточная глубина обеспечивает хорошую фильтрацию и бесперебойную подачу воды с помощью бытового насосного оборудования.

Артезианские воды – самое глубокое залегание (более ста метров под землей). Вода максимально очищается от загрязнений естественным путем, поэтому не требует дополнительной фильтрации.

Но в составе может присутствовать недопустимая концентрация минеральных включений.

Артезианскую скважину бурят для коллективного использования, так как объем поступающей воды несоизмерим с потребностями одного частного домовладения, не говоря уже о высокой себестоимости работ по устройству глубокого водозабора.

Следует отметить, что для фундаментов основным фактором является не чистота грунтовых вод, а их уровень. Именно он влияет на решение по конструктивным особенностям фундамента, а также на перечень мероприятий по его гидрозащите.

Источник: http://semidelov.ru/mar/karta-vodonosnykh-sloev-vidy-neobkhodimost-sostavleniya-i-ispolzo/

Ссылка на основную публикацию