Водоносный слой: что такое, где находится и зачем нужен, типы

Практический поиск

От визуальных наблюдений и переговоров с соседями нетрудно перейти к практическим вариантам, как найти воду на участке для колодца самостоятельно.

Применение гигроскопичных материалов

Потребуется несколько глиняных горшков и материал, хорошо впитывающий влагу:

поваренная соль;
тертый красный кирпич;
силикагель.

Для чистоты эксперимента требуется выбрать сухую погоду. Наполнитель тщательно взвешивают, записывают результаты и насыпают в горшки. Гошки обертывают нетканым материалом и закапывают в землю примерно на 0,5 метра в разных местах.

Через 24 часа горшки необходимо выкопать. Максимальный вес содержимого подскажет оптимальное место для колодца.

Обратите внимание!

Трехходовой клапан в системе отопления: инструкция, как выбрать и правильно установить в частном доме
Чем замазать печь чтобы она не трескалась от жара, каким раствором: обзор самых эффективных методов + инструкция
Почему низ батареи холодный, а верх горячий — разбираем причины. Обзор рекомендаций, что делать и как исправить

Использование ивовой лозы

Потребуется ветка ивы, расходящаяся надвое под углом около 150 градусов. Ветку надо хорошенько просушить. Принцип поиска основан на том, что удерживаемая за концы «рогатка» в месте неглубокого залегания воды качнется вниз.

Для поисков при помощи лозы потребуется терпение и наблюдательность.

Оптимальное время для хождения по участку с лозой:

утром с 6 до 7 часов;
днем с 16-00 до 17-00;
вечером с 20-00 до 21-00;
с полуночи до часа ночи.

Лоза может в процессе поисков навести на подземные коммуникации, покрытые конденсатом, верховодку или глубокие водоносные слои.

Биолокация

Надо приготовить электроды либо алюминиевую проволоку. Кусок проволоки длиной 40 см изгибают под углом 90 градусов, отмерив от края 10 см.

Длинные части вставляют в полые трубочки из калины, вербы, бузины так, чтобы они могли свободно вращаться.

Края разводят в разные стороны, трубки держат в руках, прижав локти к телу. Обходят весь участок, как и с лозой. Концы загнутой проволоки повернутся в направлении водоносного слоя, который близко подходит к поверхности почвы.

Какую скважину лучше обустроить на участке

Чаще всего жильцы ориентируются на стоимость работы материалов. Иногда выбирают самостоятельное бурение ради экономии средств. Это оправдано, если водоносный слой расположен высоко и грунт в регионе мягкий. Абиссинский колодец или скважина на песок обойдутся дешевле артезианского источника.

Если глубина залегания водной жилы большая, а в грунте встречаются глинистые пласты или камни, придется переплачивать строительным фирмам, специализирующимся на бурении. Строить верховодку – не выход, так как больше денег уйдет впоследствии на фильтрацию воды или ее привоз из других источников, если вдруг уровень понизится в летнее время.

Какие подземные воды бывают

Самый первый постоянно существующий водоносный горизонт
образуют грунтовые воды. Насыщенность влагой этого слоя напрямую зависит от количества
атмосферных осадков и температурных колебаний. Из-за неглубокого залегания они
могут сильно загрязняться. На сленге специалистов такие воды называют верховодкой.

Добывают верховодку с помощью колодцев или неглубоких
скважин, при этом уровень в колодце всегда устанавливается на уровне зеркала
грунтовых вод — обычно это глубина в несколько метров. Верховодку не
рекомендуется использовать для питья, однако в некоторых местах с песчаным и
каменистым грунтом колодцы способны выдавать прекрасно очищенную воду.

Фото: Sibnet.ru

Постоянные грунтовые воды залегают в среднем на глубине
около 15-20 метров — это уже не верховодка, поток протекает между водоупорными
слоями почвы, он менее зависим от осадков.
Здесь для доступа к воде требуется бурить скважину на уровень, который в
профессиональном сленге бурильщиков называется «на песок».

Скважина «на песок» может давать более качественную воду в
отличие от колодца, однако нередко уровень загрязнения остается высоким,
поэтому в большинстве случаев жидкость считается технической, а не питьевой. На
сегодня это наиболее популярный вариант водоснабжения для дачного участка в
силу невысокой стоимости. Налог на теплицы: когда нужно платить?

Наконец, для получения питьевой воды высокого качества
необходимо бурить «на известняк» — до следующего водоносного горизонта, который
может находиться на глубине более 50 метров. Глубокое залегание предохраняет такие воды от
загрязнений, поэтому скважина дает прекрасную питьевую воду.

Если глубокий водный горизонт имеет гидростатическое
давление, то воды называют артезианскими. При вскрытии горизонта вода может
быстро подняться выше уровня грунтовых вод и даже фонтанировать. По
законодательству, артезианская вода относится к полезным ископаемым и
принадлежит государству, для бурения артезианской скважины нужно получить
лицензию.

Условия залегания подземных вод

По условиям залегания обычно выделяют следующие типы подземных вод:

Воды верховодки. Верховодкой называется подземная вода, залегающая на небольшой глубине в зоне аэрации — зоне свободного проникновения воздуха. Обычно верховодка не имеет сплошного распространения, а образует сравнительно небольшие линзы, которые подстилаются водоупорными породами (рис. 23). Мощность таких линз верховодки обычно не превышает 0,5—1 м, реже достигает 2—3 м. Здесь вода находится уже в гравитационной форме и обладает уровнем. Уровень воды верховодки подвержен значительным колебаниям, чем и объясняется ее исчезновение в колодцах в районах с засушливым климатом.

Грунтовые воды. Атмосферные воды, просачиваясь сверху вниз до водоупора, а затем перемещаясь в горизонтальном направлении, постепенно заполняют все пустоты горной породы. Так возникают водоносные горизонты (рис. 23).

Водоносным горизонтом называется пласт или слой породы, в котором поры, пустоты и трещины заполнены водой. У каждого такого пласта имеются кровля и подошва. Если пласт не полностью заполнен водой, то под водоносным горизонтом понимают лишь его водонасыщенную часть. Первый от земной поверхности постоянный водоносный горизонт называется горизонтом грунтовых вод. Грунтовые воды обладают свободной поверхностью — зеркалом, или уровнем грунтовых вод. Этот уровень непостоянен. Обычно он повышается в дождливые и понижается в засушливые периоды. Если уровень грунтовых вод на каком-то участке поднимается до земной поверхности, то здесь образуется болото.

Вцелом грунтовые воды характеризуются наличием свободной водной поверхности — уровня, наличием только одного, подстилающего, водоупора и отсутствием напора.

Межпластовые (пластовые) воды. Отличие межпластовых вод состоит прежде всего в том, что они заключены между двумя водоупорами, т. е. ограничены ими и сверху (со стороны кровли) и снизу (со стороны подошвы). Водоносные горизонты, содержащие межпластовые воды, обычно характеризуются обширной областью распространения, часто измеряемой тысячами квадратных километров. При этом они залегают на значительной глубине, выходя на поверхность лишь на периферии.

Подземные воды вместе с вмещающими их породами образуют гидродинамические системы, которые делятся на безнапорные и напорные.

Безнапорные гидродинамические системы обычно характерны для бассейнов грунтовых вод, не обладающих естественным напором.

В пределах напорных систем атмосферные воды попадают в проницаемый пласт в районах, где он обнажается на поверхности, в так называемой области питания. Постепенно атмосферная влага проникает вглубь и полностью насыщает весь пласт. Перемещаясь по пласту, вода достигает других участков выхода его на поверхность и самоизливается, образуя источники подземных вод. Это область разгрузки, или дренажа пластовых вод. В зависимости от рельефа и высотного положения областей питания и разгрузки в центральной, наиболее прогнутой части бассейна могут существовать условия, благоприятные для создания напора, т.е. самопроизвольного излияния воды под давлением (рис. 24,а).

Таким образом, в центральной части бассейна образуется область напора, в пределах которой вода из скважин способна изливаться в виде фонтана. Высота подъема воды зависит от расположения скважин относительно областей питания и дренажа и от гидростатического уровня.

Гидростатическим (пьезометрическим) уровнем называется воображаемая поверхность, проходящая через область питания и разргузки и определяющая высоту подъема воды в данном месте (рис. 24). Пьезометрический уровень обычно выражается в абсолютных отметках по отношению к уровню моря. Выше этого уровня артезианская вода при фонтанировании подняться не может.

Другой характеристикой области напора является гидростатический (пьезометрический) напор, под которым понимают высоту столба воды от кровли водоносного горизонта до пьезометрического уровня. Пьезометрический напор выражается в метрах.

Методы определения глубины подземных вод

На самом деле, определить, на какой глубине есть пригодная для питья вода, можно только по ходу бурения скважины. При достижении водоноса, жидкость необходимо проверить на чистоту и соответствие санитарным нормам. Если анализ показывает отсутствие вредных и опасных примесей, значит, водоносный слой найден. Но есть и другие менее точные способы определения глубины подземных вод.

Как определить глубину залегающих водоносных источников:

Влаголюбивые растения. Насаждения с избыточной потребностью во влаге отлично показывают расположение водоносных слоев. По типу влаголюбивых растений определяется заглубление водоносных жил. К примеру, камыш указывает на то, что влага находится на глубине от 1 до 3 метров, рогоза – около 1 метра, черный тополь – от 0,5 до 3 метров, полынь – от 3 до 7 метров, а люцерна – до 10 метров. Ольха и березняки тоже являются индикаторами близкого присутствия источника влаги.
Деревья с длинным стержневым корнем. Данные индикаторы показывают на более глубокое залегание грунтовых вод. Сосна указывает, что скважина должна быть не менее 30 метров, сливы и яблони хорошо растут при глубине водоносного слоя 25-30 метров. Если фруктовые деревья растут плохо, то водоносный слой глубоко, а если растения гниют, то грунтовые воды слишком близко.
Использование металлических рамок. Если реакцию специальных инструментов на наличие водоносного слоя можно объяснить магнитными колебаниями, то точный «метраж» в состоянии подсказать только развитая интуиция специалистов-рамочников.
Ручное бурение. Данный способ подходит для земель с мягкими почвами. Бур нужно ввести в землю и последовательно на каждом этапе заглубления осматривать грунт на предмет влаги.
Применение гидрографической карты водоносных слоев региона. С высокой точностью определить глубину залегания грунтовых вод поможет гидрографическая карта региона. Минусом подобного метода является отсутствие подтвержденных документально исследований почвенного грунта некоторых областей.
С помощью барометра. Данный метод применяется на участках, где поблизости есть река или другие водоемы. Для этого требуется замерить давление при помощи барометра возле реки или озера, затем сравнить с показателями на участке. Таким образом, можно вычислить глубину залегания вод, пригодных для питья, вплоть до 1 метра.
Наблюдения за природой и насекомыми. К примеру, если на определенной местности более густой туман, то грунтовые воды близко, также там часто роятся различные комары и мошки. Одним из вариантов может стать наблюдение за муравьями, которые делают свои гнезда очень глубоко и там, где вода располагается близко, их нет.

Можно воспользоваться косвенными признаками – например, когда по соседству есть другие скважины. Зная их характеристики, можно сделать предположения о глубине, на которую необходимо бурить. Однако данный способ может оказаться в корне неверным – водный горизонт не отличается постоянством и равномерностью глубины залегания. Не факт, что он будет расположен одинаково на разных участках.

Поэтому наиболее точный ответ может дать только разведывательное бурение. Вообще, разведка дает несколько положительных моментов:

точно определяется расстояние для бурения;
определяется состав грунтовых пластов;
можно взять воду на анализ.

Там, где вода находится в ближайшем доступе, подойдет колодец, в местах же, где водоносные жилы залегают глубоко, лучшим вариантом будет скважина.

Внимание! Скважина дает более качественную воду и является более стабильным источником. Чтобы найти воду на глубине от 25 (и больше) метров, традиционные народные приметы не подходят

Бесполезными будут и низкорослые растения-индикаторы повышенной влажности почвы (камыш, осока). На помощь гидрогеологам приходят многолетние деревья и разведочное бурение

Чтобы найти воду на глубине от 25 (и больше) метров, традиционные народные приметы не подходят. Бесполезными будут и низкорослые растения-индикаторы повышенной влажности почвы (камыш, осока). На помощь гидрогеологам приходят многолетние деревья и разведочное бурение.

Основные сооружения для добычи воды

В зависимости от расположения на участке водоносных горизонтов, их глубины, наличия средств, потребностей в воде и целей ее использования выбирают соответствующие способ добычи.

Колодцы

Для бытовых и сельскохозяйственных нужд используют колодцы глубиной до 5 метров. Для получения питьевой воды шахты углубляют до 10…15 метров. Это наиболее бюджетный и простой вариант обустройства водозабора. Наличие такого сооружения позволит решить вопросы:

с поливом огорода;
с наличием воды для технических и бытовых нужд;

Скважины

Получить чистую питьевую воду позволяют только скважины. Ствол, уходящий в глубоко (до 50 метров) в подпочвенный песчаный горизонт, будет самым оптимальным вариантом обеспечения загородного дома водой. Чистота поднимаемой на поверхность влаги объясняется тем, что суглинки и песок, сквозь который она попадает в водоносный слой, служат отличным фильтром.

Срок эксплуатации скважин на песок ограничен из-за истощения данного водного горизонта либо заиливания скважины. Как правило, служат такие сооружения в среднем 8…10 лет.
Артезианские водозаборы служат до 50 и более лет, так как объем водоносных пластов неограничен. Вода в них высокого качества.

Для водоснабжения загородного дома используют в основном скважины на песок. В сравнении с артезианскими водозаборами, они менее затратны. К тому же их можно пробурить своими силами, не используя дорогостоящие машины.

Растения как показатель водоносного слоя

В дополнение вышеизложенного метода, стоит присмотреться к растениям, которые находятся на участке. Некоторые растения могут достаточно точно указывать на наличие водоносного слоя. Следует отметить, что если растение одно или несколько, то это может свидетельствовать только о случайном распылении семян

Для того чтобы определить местонахождение грунтовых вод, стоит обратить внимание на группы растений одного вида

Способы удержания рамки с вертикальной осью вращения.

Самые распространенные растения, которые могут свидетельствовать о наличии водоноса, это:

рогоза – глубина прохождения воды очень небольшая в среднем составляет 1 м;
камыш песчаный свидетельствует о прохождении воды на глубине от 1 до 3 м;
черный тополь будет расти в месте, где вода залегает на глубине до 3 м;
сарсазан может расти в местности с грунтовыми водами на глубине до 5 м;
полынь не требовательна к воде и может свидетельствовать о глубине грунтовых вод до 7 м;
песчаная полынь – до 10 м;
люцерна может расти над грунтовыми водами, которые располагаются на глубине до 15 м.

Травянистые растения с небольшой корневой системой чаще всего располагаются в местах, где водонос находится на небольшой глубине. Растения и деревья, корневая система которых имеет стержневой корень, свидетельствуют о том, что водоток может располагаться на очень большой глубине.

Карта водоносных горизонтов

Во время осуществления гидрогеологических исследований в определенной местности, прежде всего составляются специальные документы. К ним наряду с другими относятся карты, с помощью которых можно узнать расположение разных видов водоносных слоев, а также их глубину. Это позволяет быстро осуществить поиск источника ресурса, а также подобрать соответствующее оборудование для бурения скважины.

Пример карты

Такие карты можно найти в архивах соответствующего населенного пункта.

Карты водоносных горизонтов бывают следующих видов:

Гидроизогипс. Эта карта содержит информацию о безнапорных пластах. Она прежде всего отображает систему движения вод, благодаря чему можно определить направление ресурса, источники насыщения и разгрузки этого слоя, уклон, места стыковки с водоемами.
Гидроизопьез. Она составляется исключительно по точным данным для артезианских источников.
Карта амплитуды уровней жидкости в источниках.

Как определить уровень воды при бурении

Несомненно глубину расположения водоносного слоя могут определить специалисты. Но существуют определенные методы и даже народные приметы, с помощью которых можно приблизительно узнать уровень залегания воды.

Так, выбирая песок при бурении, необходимо обратить внимание на его тип. Чем мельче крупинки песка, тем ближе вода. Если песчинки крупные, значит водоносный слой находится на глубине более восьми метров

Если песчинки крупные, значит водоносный слой находится на глубине более восьми метров.

Помимо этого важно обратить внимание на местные растения. То есть в тех местах, где растительность буйная и сочная даже в жару, вода расположена близко к поверхности. Безусловно каждое растение предпочитает места с разным расположением грунтовых вод

Безусловно каждое растение предпочитает места с разным расположением грунтовых вод

Вот на какие растения необходимо обращать особое внимание:

Безусловно каждое растение предпочитает места с разным расположением грунтовых вод

Вот на какие растения необходимо обращать особое внимание:

Растение	Примерная глубина расположения водоносного слоя
Рогоза	один-полтора метра
Камыш	один-три метра
Сарсазан	до пяти метров
Полынь	семь метров
Песчаная полынь	девять-десять метров
Люцерна	пятнадцать метров

Таблица расположения водоносного слоя

Также важно придать значение корневой системе растений. Если их корневая система слабая, то грунтовые воды не удалены от поверхности. Если же корни массивные, значит водоносный слой расположен достаточно глубоко

Если же корни массивные, значит водоносный слой расположен достаточно глубоко.

Как узнать глубину уже пробуренной скважины

Когда скважина уже пробурена, иногда необходимо определить ее глубину. С этой целью можно применять специальные инструменты, такие как:

Гидрогеологическая рулетка. Она проводит замер глубины до пятидесяти метров. В случае ее отсутствия можно использовать шнур с утяжелителем. В качестве утяжелителя можно использовать камень или какой-нибудь металлический предмет.
Специальный каротажный кабель. Этот инструмент имеет мерный ролик, одна размотка которого равна одному метру.
Глубиномер. Данный прибор позволяет измерить угол и глубину скважины посредством эхо-сигнала, который посылается, а затем отражается от ее дна.

Чтобы обеспечить земельный участок водой с помощью бурения скважины необходимо уметь правильно определять место нахождения грунтовых вод, а также их глубину. Это можно сделать с помощью специальных карт и инструментов, а также с помощью народных примет.

Современная ситуация с грунтовыми водами

Грунтовые воды еще называют колодезными. За их счет происходит наполнение большинства колодцев на всей планете. До того, как люди научились управлять водой и транспортировать ее, от грунтовых горизонтов зависела жизнь цивилизаций. Поселения образовывались там, где они выходили на поверхность в виде рек, озер и родников. Они обеспечивали пропитание и перевозки.

Влияние человека было негативным. Чтобы понять, что загрязнение играет против людей, пришлось пройти через истощение рек и массовые эпидемии. Осуждать наших необразованных предков не приходится, ведь даже сейчас множество предприятий продолжают сбрасывать неочищенные отходы в водоемы. Сейчас на планете чистые реки и озера остались только в самых глухих районах, и только при условии, что они не имеют гидравлической связи с загрязненными регионами.

Воды для содержания всех сфер деятельности требуется больше с каждым годом. Чтобы обеспечить бесперебойное снабжение, ее концентрируют в искусственных водохранилищах. Она становится пригодной только после нескольких этапов очистки и дезинфекции.

Политологи и экологи едины во мнении, что причиной войн в будущем станет именно питьевая вода. Она нужна всем, но осталась в активе немногих стран. Конфликты уже начались из-за пресноводных рек, которые протекают по территории нескольких государств

Тотальное загрязнение мы еще сможем пережить. Новые способы обеззараживания воды позволяют восстанавливать и повторно использовать даже бытовые стоки. Более страшной проблемой становится масштабное пересыхание поверхностных водоемов и подземных водоносных пластов. Это связано с избыточным расходом воды и изменениями в природной среде.

Массовая вырубка лесов изменяет водные режим и наполняемость крупнейших рек планеты. Одно из недавних подтверждений — пересыхание водопада Виктория. Климат изменился, на смену длительным дождливым сезонам пришла губительная засуха.

Яркий российский пример обмелевшая Москва-река и Ока. Десятки озер превратились в болота. Чтобы поддерживать судоходные реки, приходится сооружать гидротехнические сооружения. Колодезные и буровые компании отмечают постепенное снижение уровня грунтовых вод. Услугу углубления колодцев заказывают все чаще. Вода перестает питать даже скважина глубже 40-50 метров.

Где скапливаются подземные воды?

Еще до того как начать поиски подходящего место для создания скважины или колодца, желательно получить больше информации о грунтовых водах. Своеобразными подземными хранилищами влаги являются водоносные слои, в которых она скапливается в результате фильтрации атмосферных осадков. Подобные водоупорные слои грунта, основой которых являются камень или глина, надежно запирают между собой жидкость, тем самым формируя водоемы различных размеров.

Отнюдь не всегда эти хранилища имеют строгое горизонтальное расположение. Их форма может быть достаточно изогнутой, в результате чего они приобретают вид линз, наполненных водой. Также они могут отличаться и объемом содержащейся в них воды, который может исчисляться как несколькими кубометрами, так и десятками кубических километров.

Наименее удаленным от поверхности водоносным слоем является верховодка, которая располагается на глубине 2-5 метров. Они представляют собой водоемы небольших размеров, источником которых выступают осадки талой воды. Чаще всего в период засухи вода в них испаряется, в результате в такие моменты они уже не в силах обеспечить владельца водой. Вдобавок к этому содержащая в них вода больше подходит для технических целей.

Чтобы добраться до питьевой воды, необходимо искать глубинные водоносные слои, которые имеют значительные запасы прекрасно отфильтрованной воды. Чаще всего подобные водохранилища находятся на глубине 8-10 метров и ниже. Водоносные слои, располагающиеся на глубине 30-50м, содержат самую ценную воду, в составе которой присутствуют минералы и соли. Однако, чтобы найти подобные источники, придется приложить немало усилий.

Поверхностный и первый водоносный слой: характеристика

Видов подземных вод существует несколько. Ближе всего к поверхности грунта располагается так называемая верховодка. Образуется она в основном из-за атмосферных осадков или во время паводка. Чуть ниже на любом участке залегают грунтовые воды. Образуются они также из-за осадков и таяния снега.

Еще ниже на участках находится собственно первый водоносный горизонт. Именно до него владельцы загородных домов в подавляющем большинстве случаев и бурят скважины. Вода в таких жилах располагается между двумя водоупорными пластами грунта. При этом она, помимо всего прочего, характеризуется стабильностью объема. Пополняется такой водоносный слой за счет проникновения грунтовых вод вниз через породы. Последние при этом выступают в качестве естественного природного фильтра.

Рамки как популярный метод поиска воды

Способ искать скрытые под землей объекты посредством металлических рамок и рогаток из лозы — тонкой и длинной части веток некоторых кустов и деревьев. Основан метод на способности человеческого организма осуществлять биолокацию. Возможностью применить метод обладают люди, имеющие задатки экстрасенса.

Для изготовления рамки берут 2 проволоки из алюминия, меди или железа длиной по 35–40 см. Один конец каждой загибают, отмерив от края 10–12 см, под углом 90º. Инструмент к работе готов. Для удобства использования, короткие отрезки, которые будут находиться в ладонях, оснащают трубочками из бузины с удалённой из них мякотью. Вращение проволоки во втулках должно быть свободным.

Изготовить рамку можно даже из сварочного электрода. Выполнять поиск лучше в безветренную погоду, чтобы исключить влияние воздушных потоков на результат испытаний. Порядок пользования:

взять инструмент в обе руки так, чтобы длинные стороны проволок смотрели вперёд, были параллельны земной поверхности и между собой;
кисти рук держать прижатыми к бокам, чтобы обеспечить их неподвижность;
медленно обходить территорию поиска: вблизи подземного источника антенны будут поворачиваться в сторону верховодки;
отметить на схеме точку, где проволоки сойдутся — это будет означать, что водоисточник находится под землёй в этом месте;
повторить поиск по другим маршрутам: если результат повторится дважды, он достоверный.

Зафиксировав рогатку в таком положении, лозоходец медленно обходит участок до того момента, как схождение, направленное вверх, опустится. Аномалия означает подземное течение, фиксируется на схеме, поиск продолжается по иной траектории. Неоднократное подтверждение найденной точки является подтверждением нахождения подземной воды в этом месте участка.