Основные источники подземных вод

Еще один способ

Рельеф глубинных слоев грунта в данной конкретной местности чаще всего повторяет рельеф на поверхности. Зная это, также будет несложно определить особенности прохождения жилы на участке. В любом случае считается, что бурить скважину всегда лучше всего в самом низком месте надела. На таком участке вода наверняка будет находиться ближе всего к поверхности.

При поисках жилы владельцу участка, помимо всего прочего, стоит иметь в виду и то, что повторяющие рельеф местности водоносные слои на возвышенностях обычно дают более чистую воду. В таких местах не задерживаются верховодка и грунтовые воды, способные загрязнять жилу.

Водоочистка

Наиболее часто встречающиеся в воде из скважин превышения нормативных показателей (ГОСТ «Питьевая вода») в Московской, Калужской и Тульской областях — по «железу» и «жесткости». Железо в воде (двух-, трехвалентное) дает специфический запах и цвет, кроме того на сантехнике появляется желтые («ржавые») разводы, полосы, а белое бельё может навсегда потерять свою белизну.

Превышение по жесткости связано с повышенным содержанием солей кальция и магния. Оно проявляется накипью в чайнике, а мыло и порошки плохо мылят.

На сегодняшний день «нормализация» этих показателей не является проблемой и выполняется с помощью систем водоочистки.

Как подобрать установку по очистке воды в загородном доме?

Чтобы система по очистке воды работала корректно, при подборе оборудования необходимо учесть следующие факторы:

Зачем нужны системы очистки воды?

Проблемы загрязнения

Проблема загрязнения подземных вод очень актуальна на сегодняшний день. Ученые выделяют следующие способы загрязнения:

1. Химическое. Этот тип загрязнения очень распространен. Его глобальность зависит от того, что на Земле огромное количество сельскохозяйственных и промышленных предприятий, которые сбрасывают свои отходы в жидком и твердом (кристаллизованном) виде. Эти отходы очень быстро проникают в водонесущие горизонты.
2. Биологическое. Загрязненные стоки от хозяйственно-бытового использования, неисправные канализации – все это причины заражения подземных вод болезнетворными микроорганизмами.

Специфические виды скважин на воду

Существуют различные виды скважин:

1. Сконструированная на плывуне может иметь углубление 40 метров. Применяется параллельное бурение с установкой обсадных труб. Такая конструкция позволяет получать больший объем воды, в отличие от стандартной конструкции.
2. Геотермальная скважина бурится для извлечения воды из подземного горячего источника. Применяется для автономного отопления при обогреве жилья. К тепловому насосу горячая вода поднимается самостоятельно. Суть заключается в использовании горячей воды для обогрева помещения и слива ее обратно в источник. Таким образом помещение получает бесплатное отопление.

Как видим, основные виды скважин отличаются не только по своей конструкции и глубине, а также и по применению.

Разновидности подземных источников

По глубине залегания подземные воды делятся на:

• верхние воды;
• грунтовые;
• межпластовые.

Верхние воды – сезонная вода, пролегающая отдельными накоплениями на первом от поверхности земли слое водоупорной породы. Такая вода стоячая, не имеющая течения, по консистенции – мутная и испаряется в период засухи.

Грунтовые воды – обладают способностью передвигаться по водоупорному слою, залегают сплошным слоем недалеко под поверхностью. Количество таких вод зависит от обилия атмосферных осадков. Вода мутнеет после ливней.

Межпластовые воды залегают в водоносных полостях, находящихся меж двух водоупорных слоёв. Количество остаётся неизменным, вода чистая и прозрачная, находясь в движении вдоль наклона водоупорного слоя.

Если межпластовые воды залегают в вогнутых слоях пород и находятся под непрерывным давлением, то они имеют название артезианские. Скважина, вырытая в таком месте, даст фонтан чистейшей воды.

Артезианская вода получила своё название в честь провинции Артуа во Франции, где её издавна использовали. Самый мощный артезианский колодец находится в Алжире, на севере африканского континента и, находясь на глубине 63 м, обеспечивает подачу четырёх тысяч ведер воды в сутки.

В тех местах, где подземные воды выходят на поверхность, образуются родники.

Источники. Классификация источников

Источниками (родниками, ключами) называют выходы подземных вод на поверхность суши или дно водоёмов.

Источники разделяются на следующие разновидности (по классификации М.Е. Альтовского, с упрощениями).1. Постоянно действующие родники. Эти родники характеризуются непрерывной деятельностью в течение многих лет. По условиям питания подземными водами постоянно действующие родники могут быть нисходящими и восходящими. Нисходящие родники питаются безнапорными водами (грунтовыми и межпластовыми безнапорными водами). К нисходящим родникам относятся:

• экранированные родники – родники, образующиеся в результате перекрытия водоносного горизонта водоупорными породами или вследствие резкого уменьшения водопроницаемости водоносного горизонта;
• родники выклинивания, возникающие либо вследствие стратиграфического выклинивания питающего их водоносного горизонта, либо вследствие уменьшения его поперечного сечения;
• эрозионные родники, образующиеся в результате вскрытия водоносного горизонта долинами рек, оврагами, балками;
• карстовые родники.

Восходящие родники питаются напорными водами. Движение питающих их вод происходит снизу вверх под действием напорного градиента. К восходящим родникам относятся:

• эрозионно-напорные родники, возникающие вследствие эрозионного среза пластов с напорной водой;
• напорные родники, образующиеся главным образом в равниной местности в результате прорыва горизонтов артезианских вод в понижениях рельефа – долинах рек, оврагах, балках;
• напорно-газовые родники, образующиеся при прорыве напорных вод со значительным содержанием газов, способствующих подъёму воды снизу вверх;
• тектонически экранированные родники, образование которых связано с перекрытием напорного водоносного горизонта водоупорными породами вследствие разрыва и смещения блоков пород по разломам.  

2. Сезонно действующие родники. Такие родники связаны с водами зоны аэрации, имеют резкие колебания дебита вплоть до полного иссякания, химического состава и температуры воды.

3. Ритмически действующие родники (в том числе гейзеры).Гейзеры (от исландского “geysir”, от “geysa” – хлынуть) – горячие источники, периодически выбрасывающие воду и пар. Распространены в областях современной или недавно прекратившейся вулканической деятельности, где происходит интенсивный приток эндогенного тепла.
Гейзеры имеют вид небольших усечённых конусов или чашеобразных углублений, связанных с трубообразными или щелеобразными каналами, подводящими воду.
Механизм действия гейзеров можно описать следующим образом. В подводящем трубкообразном канале, заполненном водой, происходит нагрев нижней части столба воды выше точки кипения. Но из-за давления вышерасположенной массы воды закипания не происходит, происходит её дальнейший разогрев. Наконец, температура повышается на столько, что в каком-то месте начинается кипение – образуются пузыри, поднимающиеся вверх по каналу и выталкивающие часть воды. Это приводит к резкому падению давления и, вследствие этого, мгновенному закипанию перегретой воды. Из канала выбрасывается пар и выталкиваемая им вода. Затем следует период покоя, соответствующий времени заполнения канала водой и её нагреву выше критической температуры. Заполнение канала происходит за счёт просачивания воды из боковых пород и, частично, за счёт выброшенной воды, попавшей после извержения обратно в канал.

4. Искусственные родники.

Классификация запасов

Влага считается полезным ископаемым, которое, как и другие, имеет ограниченное количество

Поэтому очень важно, сколько ресурса хранится в почве, а также в созданных людьми резервуарах. Все запасы можно разделить на несколько категорий

Естественные

Это водные массы, которые находятся в самых обыкновенных, природных условиях в пространстве между двумя пластами грунта. Частично их называют упругими. Это значит, что поток можно извлечь из земли, благодаря внутреннему давлению и сжатию пористых пород. Их сложнее всего измерить, поскольку необходимо складывать всю влагу, которая участвует в круговороте – то есть и осадки, и испарения, и содержание ее в растениях, и водоемы. Также существуют дополнительные термины потоков – «вековые», «статические».

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

Как самостоятельно найти воду на участке. Водоносные слои

Для того чтобы выбрать тот или иной способ определения водоносной жилы, необходимо разобраться какими бывают водоносные слои и где они залегают.

Водоносные слои — это такие пласты грунта, которые находятся между водоупорных почв (как правило каменистых или глиняных) и содержат в себе воду.

Пласты водоносного грунта могут пролегать горизонтально и с уклоном, в зависимости от рельефа местности. Они имеют кровлю – верхнюю прикрывающую породу, определенную толщину, характеризующую мощность водоносного пласта, и подошву – подстилающую породу.

В зависимости от глубины залегания и основной породы разделяют три основных водоносных слоя:

• верховодка;
• песчаный горизонт (песчаный водоносный слой);
• известняковый горизонт (артезианские воды).

Верховодка

Верховодка уже по своему названию предполагает наиболее близкое нахождение водоносного слоя к поверхности. Уровень залегания такого слоя меняется в зависимости от сезонного выпадения осадков и находится в пределах от 1-1,5 м до 10 м и более (зависит от толщины кровли). Кровля верховодки служит природным фильтром пополняющей этот пласт воды из верхнего слоя почвы (талые воды, осадки и пр.).

Верховодка содержит в себе малопригодную (в большинстве случаев) для питья воду, как по химическому, так и по бактериологическому составу. Такую воду можно использовать для полива растений, строительства и других технических целей. Использование воды из слоев верховодки в качестве пищевой потребует ее многоступенчатую очистку, что довольно затратное дело.

Песчаный горизонт

Так называемый песчаный горизонт — это первый водоносный слой содержащий в себе жидкость пригодную для использования в пищевых целях. Такие слои имеют достаточно постоянный уровень залегания, в зависимости от рельефа от 5-6 м до 30-40 м.

Чистота воды в песчаном водоносном слое обеспечивается за счет отменной фильтрации при прохождении верхних пород. Однако расположение жидкости в песчаном грунте приводит к большому количеству песка в самой воде и требует хорошей многоступенчатой очистки.

Известняковый горизонт

Там, где на глубине от 50 до 250 м (в зависимости от местности) залегает известняк, находится артезианские воды. Этот водоносный слой содержит в себе самую чистую и качественную воду.

Отменное качество артезианской воды достигается благодаря значительной глубине залегания, где наличие различных по своим очищающим свойствам пород, обеспечивают качественную природную фильтрацию. Скважины на глубину залегания известняка долговечны и могут обеспечить бесперебойное снабжение участка водой до 50 лет и более.

Однако из-за того, что артезианская вода считается полезным ископаемым, то для ее получения потребуется санкционированное государством бурение скважины. К тому же стоимость обустройства артезианской скважины достаточно высокая.

Что способствует возникновению подземных вод

Подземные воды имеют ряд отличий от поверхностных вод, но, как и поверхностные, являются составной частью непрерывного круговорота воды в природе. Большая часть подземных вод образуется в результате выпадения осадков и поверхностных стоков. Вода проникает в поверхность Земли после дождей, при таянии снегов и льда, через дно водоемов. Затем она проникает ниже поверхности в почву. При этом вода фильтруется, проходя многочисленные слои различных пород.

Через разные грунты просачивание воды происходит с разной скоростью. Чем пропускная способность породы ниже, тем больше над ней скапливается воды. Именно в таких местах происходит формирование водоносного слоя, или иначе — горизонта. Чаще всего подобных слоев образуется несколько.

После насыщения почвенной зоны, вода просачивается еще ниже. Зона насыщения располагается в месте, где все пустоты заполнены водой. Также существует зона аэрации, в которой пространство частично занято воздухом, а частично — водой.

Подземные воды продолжают свой спуск ниже, пока не достигают горной породы, происходит глубокое просачивание. Здесь вода накапливается в трещинах и порах, образуя водоносный горизонт. Процесс осаждения, увеличивающий объемы подземных вод, называется подпиткой. В тропическом климате подобная подпитка происходит во время сезона дождей, а в умеренном — в зимний период. Обычно в водоносные горизонты попадает от 10 до 20 процентов выпадающих осадков.

В природе происходит постоянное движение подземных вод. Однако, по сравнению с поверхностными водами, это очень медленный процесс. Скорость передвижения зависит от объема водоносного горизонта и пропускной способности. Естественный отток грунтовых вод осуществляется через русла рек и источники, когда вблизи земной поверхности давление грунтовых вод выше атмосферного. Вблизи уровня грунтовых вод время круговорота воды составляет обычно меньше года, тогда как в глубоких водоносных горизонтах процесс циркуляции длится тысячи лет.

Выделяют следующие классы подземных вод:

1. Инфильтрационные. Формируются из наземных атмосферных вод, их восполнение происходит за счет процесса инфильтрации, то есть просачивания вглубь земли дождевых и талых атмосферных осадков.
2. Конденсационные. Формируются в результате процесса конденсации водяных паров воздуха, наблюдающегося в трещинах горных пород.
3. Седиментогенные. Подземные соленые воды высокой минерализации, накапливающиеся в глубоких слоях осадочных горных пород.
4. Магматогенные. Формируются прямо из магмы, их накопление наблюдается в процессе извержения вулканов, а также при выделении из магматических тел, находящихся на глубине.
5. Метаморфогенные. Образуются путем метаморфизма минеральных масс, состоящих из кристаллизационной воды либо газо-жидких компонентов.

Проблемы загрязнения

Это актуальный вопрос, который касается не только экологов, но и каждого жителя планеты. Воздействие на почвенные слои может быть двух типов.

Химическое

Сильнее всего виноваты сельскохозяйственные угодья, использующие пестициды и другие средства для обработки культур, а также промышленные предприятия. Они сбрасывают и хранят отходы, содержащие химикаты, на открытых свалках или иным образом, недостаточно защищающим экологию.

Биологическое

Сток, канализационные системы, обилие выгребных ям, захоронения людей и трупов скота – все это приводит к тому, что на участке могут развиваться болезнетворные бактерии.

Водоносные слои

Перед тем как начать поиск подземной воды, стоит разобраться в особенностях и разновидностях водных горизонтов. Подземная влага, попадающая в землю в результате фильтрации осадков, скапливается в водоносных горизонтах. Их может быть несколько видов в зависимости от глубины залегания. При этом они отличаются не только глубиной расположения, но качеством и составом воды. Вода, скопившаяся между водоупорными слоями породы (глины, камня), может образовывать целые подземные водоёмы.

Каждый водоносный слой располагается не строго горизонтально. Он может изгибаться и преломляться, образуя целые водные линзы. Объём воды в этих линзах может колебаться от пары кубометров до  нескольких десятков кубических километров.

Есть несколько разновидностей подземных вод:

БК 1хБет выпустила приложение, теперь уже официально скачать 1xBet на Андроид можно перейдя по активной ссылке бесплатно и без каких либо регистраций.

• Ближе всего к земной поверхности (2-3 м) располагается слой, называемый «верховодка». Наполнение этого горизонта происходит в результате таяния снега и осадков. В засуху вода в этих горизонтах может и вовсе исчезнуть. Поскольку в этот слой легко попадают различные загрязнители с поверхности земли, качество этой воды самое низкое. Такую воду на участке рекомендуется использовать только для технических нужд и полива огорода.
• Следующим слоем являются глубинные грунтовые воды. Этот слой находится на глубине более 5-7 м. Перед попаданием в этот горизонт вода хорошо фильтруется, поэтому такой источник на участке можно использовать для питьевых и бытовых нужд.
• Самой ценной и качественной считается артезианская вода. Этот слой находится на глубине более 50 м. В большинстве случаев такие воды насыщены минералами и солями. Бурить глубокую скважину дорого, но если такой горизонт есть на вашем участке, то сооружение артезианской скважины того стоит, ведь это самая чистая и качественная вода.

Помимо этого подземные воды могут делиться на два вида:

• Безнапорные. Этого горизонты, находящиеся недалеко от земной поверхности. Как правило, после бурения скважины или сооружения колодца уровень воды в гидротехническом сооружении находится на той же отметке, что и в водоносном горизонте до вскрытия слоя.
• Напорные. Такие воды обычно находятся на значительной глубине. Они зажаты между двумя водонепроницаемыми породами из камня или глины. Когда в ходе бурения происходит вскрытие водоносного горизонта, вода поднимается в скважину и будет находиться выше отметки залегания горизонта. Иногда такие напорные воды могут фонтанировать из скважины. К этой разновидности относятся артезианские горизонты.

Как найти воду для скважины — обзор способов и средств

Привлекая для бурения скважины буровиков, деньги все равно придётся заплатить, даже если воды не будет. Поэтому прежде чем это делать, лучше всего будет попытаться отыскать воду на участке для скважины самостоятельным путём.

В зависимости от глубины залегания, подземные воды подразделяются на три типа:

• Верховодка — глубина залегания верховодных вод не более 5 метров от поверхности земли. Такую воду пить не рекомендуется, поскольку чаще всего она образуется вследствие выпадения атмосферных осадков;
• Грунтовые воды — глубина залегания грунтовых вод от 8 до 40 метров. В результате защищённости грунтом, глиной и породой, такие воды чаще всего служат источником для колодца и скважины;
• Артезианские — глубина залегания артезианских вод, как правило, более 40 метров. Основное отличие артезианской воды, это наличие минеральных солей в составе и достаточно большой дебит скважин.

Теперь перейдём непосредственно к вопросам поиска воды для скважины на участке.

Электрическое зондирование для поиска воды

Начнём с современных способов поиска воды на участке, а именно, с электрического зондирования. Дело в том, что удельное электрическое сопротивление водоносного слоя и пород имеет отличие. Насыщенный водой грунт имеет всегда более низкое электрическое сопротивление.

Для вертикального электрического зондирования при поиске воды применяется низкочастотный ток. Для этих целей, в разных местах участка забиваются электроды, на которые подаётся переменное напряжение. Затем производят замеры удельного электрического сопротивления. Как было сказано выше, при наличии воды, сопротивление будет всегда меньше.

Что такое сейсмическая разведка

Часто при поиске воды для скважины используется и метод сейсморазведки, который основан на измерении кинематики волн. Для этих целей используются специальные приборы, которые дают возможность исследовать сейсмический фон, путём направления в землю генерируемых волн.

При достижении слоя породы или воды, волны отражаются вверх. Таким образом, можно более точно исследовать геологию участка и найти воду. Проходя через воду, частота акустических волн увеличивается, что говорит о присутствии большого скопления жидкости в грунте.

Растения как показатель водоносного слоя

Самыми распространенными среди них являются:

1. Люцерна. Этот вид укореняется даже на сухих почвах, поэтому в местах его произрастания подземный источник может находиться на глубине до 15 м.
2. Полынь растет там, где наблюдается пониженная влажность, а водонос располагается на уровне 7 м. Для песчаной полыни этот показатель соответствует 10 м.
3. Кустарник сарсазан сообщает о прохождении воды на глубине 5 м.
4. Черный тополь свидетельствует о залегании подземного русла на уровне 3 м ниже поверхности земли.
5. Камыш песчаный. Глубина при бурении скважин в местах его произрастания может достигать 1-3 м.
6. Заросли болотных трав семейства Рогозовые указывают на присутствие водоноса на глубине до 1 м.

Растения-показатели водоносного слоя.

Ежевику или крушину находят там, где максимальная глубина протекания вод составляет до 5 м. Орешник, можжевельник и толокнянка концентрируются в местах залегания источника на уровне 5-10 м. Ольха и березняки тоже являются индикаторами близкого присутствия источника влаги.

Ориентиром служат только большие группы растений, поскольку одиночные представители вида всходят из случайных семян.

Общей приметой присутствия воды, на которую указывают деревья и кустарники, является особенность их корневой системы. Стержневой корень присущ тем культурам, которые находятся над глубоким подземным источником, а растительность с маленькими корнями является признаком небольшой глубины залегания жидкости.

Если поблизости от вероятного участка прохождения подземного русла растут сосны, можно рассчитывать на обустройство скважины глубиной 25-30 м, для слив и яблонь расстояние до подземного водоноса составляет 15-20 м.

Химический состав и особенности подземных вод

Неверно считать, что для всех проб, взятых в любом водоеме или в грунте, будет правильна единая формула – Н2О. Конечно, на молекулярном уровне именно соединение молекул кислорода и водорода дают знакомую нам всем жидкость. Но на практике, количество примесей и загрязнений может варьироваться в зависимости от состава горных пород. В среднем такой водный раствор содержит около 60 микроэлементов плюс микроорганизмы. Одни из них полезны для организма, от других нужно избавляться перед употреблением, производить фильтрацию. По тому, как много минеральных веществ содержится, ресурс делят на уровни минерализации:

• пресные;
• слабоминерализованные;
• минерализованные.

Как правило, чем глубже пролегает источник, тем более он насыщен солями и иными веществами. Поэтому часто на поверхности можно встретить питьевой ключ, который в недрах земли намного солонее.

Интересен химический состав минеральных вод, их также называют лечебными или целебными. В них содержится большая концентрация минералов, полезных для организма. Так различают бюветы углекислые, как Боржоми или в Кисловодске (наиболее популярные), а также радоновые, азотные, сероводородные. Их принимают не только в качестве напитка, но и для обертываний, гидротерапии.