Грунтовые воды: процесс образования, водоносные слои, характеристики и влияние на строительство

Подпочвенные воды

Рис.1. Схема размещения водоносных пластов и изолирующих водонепроницаемых слоев грунта

Подпочвенный водоносный слой находится непосредственно под грунтами, это так называемая верховодка. Образуется талыми и дождевыми водами, проникшими через тонкий слой рыхлых почв, и поэтому практически не фильтруется. Часто она бывает насыщена растворенными удобрениями с полей и отходами жизнедеятельности человека и скота с близлежащих ферм. По качеству вода может быть использована только на технические нужды и полив огорода на даче.

Такой водоносный слой может залегать на глубине от 2-х метров в средние периоды, а весной и осенью часто выходит на поверхность. В этих местах строительство зданий и сооружений под большим вопросом ввиду неустойчивых грунтов. Перед принятием решения должна быть тщательно изучена карта гидрогеологической обстановки в районе застройки.

Рис.2. Пример гидрогеологической карты

На примере рис.2 показана карта с очерченными разведанными запасами грунтовых вод, их характеристика, виды водозаборов и глубина залегания с характеристиками воды.

В таких местах целесообразно отказаться от застройки из-за близкого залегания грунтовых вод, либо применить свайный вариант фундамента и бурить лидерные скважины.

Грунтовые воды: процесс образования, водоносные слои, характеристики и влияние на строительство

Типичным представителем водозаборных устройств на даче для верховодки является колодец глубиной до 10 метров. Таким устройством выбор не ограничен – весьма распространенным вариантом является абиссинский колодец. Его преимущество состоит в применении ручного насоса для откачки воды, что позволяет им пользоваться при отсутствии электроэнергии.

Как узнать уровень грунтовых вод?

Структура залегания пород очень неоднородна. Даже на одном участке на расстоянии метра «пирог» — состав слоев и их размеры — может значительно отличаться. Потому и бывает так тяжело найти воду на участке, приходится бурить несколько скважин, чтобы найти нормальный водоносный горизонт. Есть три основных водоносных слоя:

  • Верховодка. Глубина залегания таких вод — до 10 метров. Находится верховодка, как правило, под первым водоупорным слоем — глиной. В некоторых местностях верховодка стоит уже на глубине 1-1,5 метра, что владельцев таких участков не радует — много сложностей. Верховодка — вода, мягко говоря, не очень качественная — в ней содержатся растворенные химикаты с полей, другие загрязняющие вещества. Ее можно использовать для полива, а для того чтобы довести ее до состояния питьевой, требуется многоступенчатая система очищения.
    В каждом регионе и даже а каждом участке водоносные слои располагаются по-разному

    В каждом регионе и даже а каждом участке водоносные слои располагаются по-разному

  • Песчаный водоносный слой. Такие скважины называются «на песок» залегают на глубине до 30 метров. Вода на этом уровне уже более чистая — пройдя многослойный «фильтр» из разных пород она уже очистилась. Водоносный песчаный слой обычно располагается под одним из ниже расположенных водоупорных слоев (снова-таки это глины). Недостаток таких скважин или колодцев — большое количество песка в воде, что требует хорошей многоступенчатой фильтрации. В таких источниках вибрационные насосы лучше не использовать — они поднимают песок.
  • Артезианские воды. Водоносным слоем на этом уровне обычно выступает известняк. Глубина залегания — около 50 метров. Вода всегда очень чистая, с богатым минеральным составом. Недостаток — большая глубина, следовательно — высока стоимость бурения, да и насос требуется дорогой. Зато артезианские скважины могут не иссякать десятилетиями.

Надо сказать, что найти на участке верховодку несложно. Зная некоторые особенности растительности, проверив некоторые моменты, вы с довольно высокой точностью определите место нахождения водоноса.

С водоносным песчаным слоем все гораздо сложнее — глубины серьезные, приходится ориентироваться в основном на местоположение скважин-колодцев у соседей, ну и не некоторые косвенные признаки.

Глубины расположения верховодки по Московской области

Глубины расположения верховодки по Московской области

Приблизительно оценить, на какой глубине находится верховодка, можно по растущим над ней растениям. Как видно из таблицы, расположенной выше, определенные виды растений нормально себя чувствуют, если вода находится не выше и не ниже определенной глубины. Так и можно приблизительно оценить, насколько глубоко находится вода.

Если есть недалеко речка или озеро, можно определить глубину поземной воды точно

Если есть недалеко речка или озеро, можно определить глубину поземной воды точно

Для участков, где неподалеку есть естественный водоем — река, озеро — можно глубину залегания вод определить с точностью до метра. Для этого понадобится барометр. С ним спускаетесь к самой воде, измеряете давление. Затем идете к предполагаемому источнику воды и измеряете давление там. Разница обычно выражается десятыми долями и каждая десятая (0,1) приравнивается к метру глубины. Например, разница в измерениях составляет 0,7 мм/рт. столба. Это значит что вода находится на глубине 7 метров.

Предлагаем ознакомиться  Как спрятать трубы в ванной комнате самостоятельно

Что еще может помочь найти воду на участке? Общение с соседями, у которых уже есть колодец или скважина. У них желательно узнать, где бурили/копали, сколько раз, много воды или нет, на какой глубине находится зеркало воды, какого она качества. По месту расположения всех ближайших удачных и неудачных попыток у соседей, можно с довольно большой долей вероятности определить, где у вас находится вода.

Уровень грунтовых вод определяется весной, когда он наиболее высокий, когда таяние зимнего снега происходит очень интенсивно. Высокий уровень этих вод может быть и осенью в следствие затяжных дождей. Уровень определяется замером расстояния от поверхности грунта до зеркала воды в ближайших колодцах или в скважинах.

Можно пробурить несколько скважин диаметром 20-30см на участке и пронаблюдать этот уровень непосредственно в месте предполагаемой застройки. Вот, к примеру, несколько фото, сделанных на месте стротиельства: 1 и 2 фото – март, уровень грунтовых вод 30см; 3 фото – май, глубина скважины 1,8м, до воды не дошли; 4 фото – сентябрь, глубина скважины 2,5м, на дне появилась вода.

Второй песчаный горизонт

Подложкой верховодного слоя грунтовых вод могут служить аллювиальные грунты, состоящие из смеси песка и водоупорных глин. Обычно этот слой не бывает мощным и имеет невысокую водопроницаемость. Основной водообмен с верховодным слоем происходит через зоны трещиноватости и разломы с преобладанием мелкодисперсных песков.

Вода в слое может быть подпертой, то есть она в нем находится под давлением, что обусловлено превышением соседних уровней над точкой забора на участке.

Величина залегания грунтовых вод, которые может поставлять второй слой, от 7 до 30 метров. Причем, чем с большей глубины забирается вода, тем больше вероятность, что в скважине будет достаточно чистая питьевая живительная влага, вполне пригодная для использования на даче после кипячения.

Бурить на такую глубину можно даже вручную, и не исключен вариант фонтанирования скважины водой, подпертой внутренним давлением водоносного слоя. Выбор за вами, но профессионалы сделают это более качественно.

Типичные представителем водозаборных устройств на таких водоносных горизонтах является колодец – скважина или ствол средних диаметров (108 – 168 мм). Такие водозаборы на даче подлежат лицензированию и должны находиться под постоянным контролем государства.

Как найти воду на участке при помощи народных методов

Грунтовые воды

Есть немало народных способов поиска воды на участке. Можно в них верить, можно не верить, но в среднем, процент попадания — 70-80%, что не ниже чем у «научных» методов, так что попробовать однозначно стоит. Эти методы требуют некоторого количества времени и внимания, зато бесплатны (если вы ищите воду на своем участке сами), так что их вполне можно скомбинировать — протестировать несколько способов, и копать/бурить в той точке, где сошлись их показания.

Этот пункт имеет смысл только в том случае, если участок не освоен, а «заселен» дикорастущими насаждениями. По тому, где и какие растения растут довольно точно можно определить глубину залегания воды.

Определяем глубину залегания подземных вод по растениям

Определяем глубину залегания подземных вод по растениям

Всего то и надо — пройтись по участку, посмотреть где то растет, возле найденных растений поставить вешки, на которых можно указать возможную глубину залегания воды. В таблице приведен список растений, по которым можно определять наличие воды на той или иной глубине.

Растение – индикатор Глубина залегания верховодки
Рогоза, багульник болотный, береза пушистая 0 – 1 м
Камыш песчаный, крушина, пырейник, 1 – 3 м
Тростник, лох, сарсазан, ель обыкновенная, ежевика, малина, тополь черный до 5 м
Полынь метельчатая, чий блестящий, вереск, сосна обыкновенная, черемуха, дуб черешчатый, до 7-8 метров
Солодка голая, полынь песчаная, люцерна желтая (до 15 м), можжевельник, орешник, василек, толокнынка лекарственная, бук от 3-5 до 10 метров
Предлагаем ознакомиться  Обустройство скважины с кессоном под воду своими руками

В таблице есть несколько видов деревьев. Речь идет не о массивах, а о единичных растениях, может о небольшой группе растений, которые «кучкуются» на одном месте. В случае с травянистыми растениями все наоборот — это не единичные экземпляры, а полянки, занимающие определенный участок почвы.

Использование рамок

На давно освоенном участке определить по растениям, где находится вода, не получится. Здесь придется применять другие методы. Один из самых распространенных и дающих высокую вероятность — поиск с помощью рамок — алюминиевых проволок, согнутых под углом в 90°.  Этот метод называется еще биолокация. Берут два отрезка проволоки длиной 30-40 см. Кусок в 10 см длиной загибают под прямым углом.

Чтобы «показания» были более точными, короткие части вставляют в трубки, сделанные из тонких веток древоподобной бузины. В отрезанных ветках бузины вынимают сердцевину, внутрь вставляют согнутую проволоку. Концы проволоки должны свободно двигаться.

Поиск воды на участке при помощи биолокации - рамок

Поиск воды на участке при помощи биолокации — рамок

Взяв в обе руки рамки, концы проволок разводят в противоположные стороны (на 180°) и с ними ходят по участку, наблюдая за их состоянием. Где-то рамки будут сходится вместе, где-то поворачиваться в одну сторону (вправо или влево — по течению воды). Вот по этим движениям и определяют где находится вода.

Если рамки сошлись вместе (на какой-то угол сдвинулись их концы), в этом месте находится вода. Пройдя дальше вы увидите, что рамки снова разошлись — водоносный слой закончился. Повторить маневр можно с разных направлений и точек, так можно локализовать местонахождение водоноса. Если при обратном проходе обе рамки сошлись — вы определили место, где надо копать колодец или делать скважину. Если рамки отклонились вправо или влево, надо идти в ту сторону и искать место, где они снова сойдутся.

Если рамки неподвижны — воды на участке нет или водоносы расположены очень глубоко.

Найти воду на участке можно при помощи рогатки из дерева. Нужно найти две ветки, которые растут из одной точки. Ветки должны быть толстые, не менее 1 см, ровные. Постарайтесь найти их одной толщины. Их надо отрезать с куском ствола (15-20 см), на котором они росли. Должна получиться большая рогатка.

Листья зачищают, тонкие концы прутьев срезают, оставляя не менее 40 см а каждой из сторон «вилки». Ветки отгибают в стороны, чтобы угол получился не менее 150°, закрепляют их в таком положении и оставляют сохнуть. Древесина может быть не до конца высохшей, но угол должен сохраниться.

Как найти воду на участке своими руками - так работают с лозой

Как найти воду на участке своими руками — так работают с лозой

Подсохшую лозу берут за концы развилки, держат ее горизонтально на уровне плеч. В том месте, где под землей есть вода, часть ствола будет клониться к земле. В этом месте можно будет копать колодец или бурить скважину. Если отклонений нет — воды на участке на небольшой глубине нет.

Найти воду на участке можно самостоятельно

Кроме того чтобы найти воду, неплохо было бы определить еще и ее объемы. Приблизительно их можно оценить при помощи глиняных горшков и силикагеля. Берут глиняные горшки, засыпают в них силикагель, горловину завязывают х/б тканью. Упакованные горшки взвешивают (вес можно написать на самом горшке). Заготовленные снаряды закапывают в местах, где предполагают нахождение воды и оставляют на сутки.

Сутки спустя горшки выкапывают и повторно взвешивают.

Берете подобные горшки (можно глиняные, цветочные)

Берете подобные горшки (можно глиняные, цветочные)

Тот горшок, который больше других набрал в весе, и отмечает жилу с наибольшим количеством воды.

Глубинные (артезианские) водонесущие пласты

Иметь на даче артезианскую скважину – мечта любого хозяина. Нужно заметить – мечта трудноисполнимая. В соответствии с требованиями закона о недрах такой водозабор подлежит обязательному лицензированию, а санитарно – охранная зона скважины составляет не менее 30 метров от нее в любую сторону. Таким образом, зона отчуждения составит порядка 40 соток, причем на этой территории запрещены любые виды хозяйственной деятельности. Продадут ли вам эту землю – большой вопрос и сколько она будет стоить? Хотя места в России много.

Возможен выбор при решении задачи – бурить коллективный артезианский водозабор на небольшой поселок, тогда расходы не покажутся избыточными.

Глубина скважины на воду в этом случае может колебаться от 70 до 200 метров, бурить на такие горизонты залегания – вполне обычная практика. Качество живительной влаги из таких скважин, как правило, получается очень высоким, она прозрачна и вкусна, что не удивительно при такой толщине фильтрующего слоя. Информацию о значимости и качестве воды в пласте может дать гидрогеологическая карта района.

Предлагаем ознакомиться  Давление воды в водопроводе частного дома.

Грунтовые воды: процесс образования, водоносные слои, характеристики и влияние на строительство

Отдельно стоит упомянуть гравийный водоносный слой. Бурить в такой среде очень сложно, самым производительным является процесс при промывке. Но если применяются глинистые смеси, засорение скважины очень значительно и потребует длительной раскачки, даже если вода окажется подпертой внутренним давлением в пласте. Качественно вскрытый пласт дает хороший дебет и вкусную воду.

Поиск воды — наблюдаем за природой

Найти воду на участке можно просто наблюдая за природой. Вы, наверное, замечали, что в некоторых местах туман наиболее густой. Порой он даже напоминает реку — извиваясь тянется в каком-то направлении. В таких точках обычно грунтовые воды находятся ближе всего. Еще надо утром посмотреть на количество росы. Если в местах, где туман был особенно густым, ее больше, то вода там точно есть.

По скоплению тумана можно определить нахождение под землей воды

По скоплению тумана можно определить нахождение под землей воды

Что еще может помочь найти воду на участке — наблюдение за насекомыми. Теплым безветренным вечером часто мошкара собирается в облака или столбы. И располагаются они в определенных местах. Под местами скопления насекомых обычно располагаются источники воды. Если вы в том месте осмотрите землю и не найдете муравьиных гнезд, значит вода там действительно есть — муравьи над водой свои гнезда не делают.

Определение близкой воды

Прежде всего, нужно воспользоваться способом наблюдений. Наличие грунтовых вод с небольшой глубиной залегания можно определить по таким признакам:

  • сгущение тумана в отдельных местах на участке в тихие утренние часы позволит определить близкий к поверхности водоносный слой;
  • столб мошкары в тихий вечер укажет близкую воду на даче;
  • в местах произрастания папоротниковых растений, хвощей и других влаголюбивых растений явно укажет на близкий выход воды к поверхности на участке.

Определить наличие воды можно и традиционными способами, например:

  • в глиняный горшок поместить порцию силикагеля ( ранее применяли соль, медный купорос и другие влагопоглотители, вплоть до сахарного песка и других материалов) и тщательно его взвесить;
  • укутать горшок в ткань и зарыть в перспективных местах на глубину порядка 0,5 метра;
  • извлечь его через сутки и снова взвесить;
  • по изменению веса можно судить о количестве поглощенной влаги, следовательно – определить наличие воды;
  • если использовать несколько горшков, размещая их на места, определенные наблюдениями можно сделать вывод о месте бурения скважины на даче.

Узнать о перспективах водоснабжения поможет гидрогеологическая карта района изысканий, которую можно найти в сети или в местных организациях, занимающихся бурением скважин.

Вода под землей, почему происходит

Однако, наиболее точную информацию о глубине залегания грунтовых вод дает разведочное бурение. Особенно если применяется колонковый метод, позволяющий не только определить наличие воды на участке, но и определить состав грунтов по извлекаемым кернам. Сколько может скважина дать воды определяется пробной откачкой.

Рис.3. Разведочное бурение скважины на воду шнековой установкой

От глубины залегания грунтовых зависит выбор способа бурения, подбор насосного и водоочистного оборудования, а также конструкции скважин.

Важным представляется вопрос сохранения водных горизонтов, предотвращая их смешивание. Если производится бурение на второй песочный слой, необходимо принимать меры для предотвращения свободного попадания воды из верховодки в следующий за ним водоносный пласт. Для этого нужно устраивать глинистую перемычку.

После того, как обсадка укреплена гравийной засыпкой полости между стенкой скважины и трубой, нужно устроить заглушку из глинистого раствора в том же пространства. Для этого нужно развести глину до консистенции жидкой сметаны и залить ее в межстеночное пространство. Сколько раствора достаточно для образования пробки высотой 1,0 – 1,5 метра, это зависит от разности диаметров обсадки и ствола скважины. Подобный затвор всегда находится и между песочным и известняковым водонесущими пластами, если вы продолжаете бурение до артезианского уровня.

Загрузка ...
Adblock detector