Водоносный горизонт или аквифер – несколько слоев земной коры со схожим составом и происхождением и высокой водопроницаемостью. То есть это зона под поверхностью земли, из которой можно добывать питьевую воду. Каждый водоносный слой обладает различной способностью собирать жидкость и обеспечивать ее движение. «Сантехник Портал» расскажет, как найти тот слой грунта, из которого можно выкачивать воду на участке для личных бытовых нужд.
Разновидности и особенности водоносных слоев
Подземный водоносный горизонт пород обладает зернистой или пористой структурой с трещинами и полостями, через которые и движется жидкость. Водоносные слои подпитываются талыми водами, атмосферными осадками, ручьями, реками, озерами.
Прежде, чем начать бурение колодца или скважины на участке, необходимо выяснить, какая на нем глубина залегания грунтовых вод, узнать разновидности подземных источников, их характеристики и способы определения. От этого зависит, какой вид добычи обустроить – колодец или скважину.
В зависимости от условий залегания подземных источников различают следующие их разновидности:
- почвенные;
- грунтовые;
- межпластовые;
- артезианские.
Разберем боле подробно особенности залегающих водоносных горизонтов.
Почвенные источники влаги
Верховодка залегает на глубине до одного метра, расположившись в поверхностных слоях почвы. Иногда верховодка опускается ниже, но все равно не достигает горизонта грунтовых залежей. Так как почвенные источники влаги образуются осадками и проходят только в неглубокие слои земной коры, то их не считают полноценным водоносным слоем. Единственный плюс верховодки – доступность.
А вот минусов у почвенного слоя много:
- Объем жидкости в земле зависит от количества осадков, поэтому носит сезонный характер.
- Нестабильность – если в течение года осадков выпало мало, то источник влаги исчезает.
- Загрязненность – небольшая толщина земли не способна отфильтровать химические и органические примеси, которые снижают качество воды.
Поэтому верховодку применяют лишь для бытовых и технических нужд, полива растений. Чтобы сделать эту воду пригодной для питья, ее необходимо тщательно прокипятить или пропустить через фильтр.
Грунтовые воды
Верховодка и грунтовые воды относятся к первому водоносному горизонту. В сравнение с верхним слоем грунтовые воды размещаются на ближайшем от земной поверхности водоупорном слое, в трещинных или рыхлых породах. Поверх они не отделяются водонепроницаемым пластом. Запас влаги формируется из вод из рек, ручьев, озер, осадков, таяния снегов, оросительных каналов.
- Глубина залегания водоносных слоев данного типа – от 7 до 30 метров.
- Толщина пласта от 1 до 3 метров.
Объем грунтовых вод, в отличие от верховодки, менее зависим от уровня выпадения атмосферных осадков. Но в сезон таяния снегов и обильных дождей грунтовый ресурс заметно увеличивается. А в засушливый период засухи слой грунтовых вод заметно снижается. Данную особенность нужно учитывать при копке колодцев или бурении скважин.
Так как грунтовые воды разливаются глубже, то они подвергаются частичной фильтрации и очистки. На химический и бактериологический состав жидкости влияет толщина грунта и его состав. Поэтому, используя данных тип вод, нужно регулярно делать анализ проб воды в специализированных государственных лабораториях.
Для бытовых нужд жидкость, поднимаемая из первого горизонта (верховодка и грунтовые воды), пригодна всегда, тогда как для питья не во всех случаях. Все зависит от глубины и условий размещения водозабора. Чем глубже располагаются водоносные слои, тем чище добываемая из них жидкость.
Межпластовой водоносный слой
Межпластовой подземный слой или второй водоносный горизонт находится между двумя водонепроницаемыми пластами земной коры и характеризуется большей стабильностью объема. Источник формируется за счет инфильтрации грунтовой жидкости через слой слабопроницаемых пород. Выделяют два межпластового типа, отличающихся условиями движения:
- Циркулирующие в рыхлых породах (песчаные, галечные, гравийные) воды.
- Собирающаяся в скальных трещиноватых пластах (гранитных, известняковых, доломитовых) влага.
Глубина залегания межпластового водного ресурса достигает 30-100 метров. Просачиваясь сквозь небольшие поры и щели, влага проходит естественное природное очищение от примесей, благодаря чему такая жидкость отвечает всем нормам СанПиНа.
Однако, проходя через некоторые породы, межпластовая влага насыщается железом, солями кальция и магния, а также другими микроэлементами. Иногда их концентрация превышает допустимые СНиП нормы. В этом случае жидкость необходимо пропустить через фильтр жесткости солей.
Артезианские источники воды
Артезианский водоносный слой располагается в более глубоких подземных горизонтах. Встречается он в специфических геологических структурах:
- впадинах;
- мульдах;
- флексурах.
Водоносный горизонт аккумулируется в пористых или щелевых породах, которые располагаются между двумя водоупорными слоями (известняк, гранит, песчаник). Это делает артезианский пласт более защищенным от влияния внешних факторов. Источник подпитывается удаленно. Ресурс подпитки может находиться на расстоянии до сотен километров. Преодолевая такое расстояние, влага проходит естественную очистку от примесей и природных загрязнений.
Глубина залегания артезианского горизонта от 100 до 1000 метров.
Выгнутые и вогнутые геологические структуры (мульды и флексуры) оказывают постоянное статическое давление на водоносный горизонт. При организации скважины уровень артезианских вод растет, преодолевая уровень водоупорного пласта. В этом случае наблюдается фонтанирование.
Артезианские водоносные горизонты обладают весомыми преимуществами:
- Большие запасы.
- Высокое качество и чистоту.
- Пригодность для питья без дополнительной очистки.
- Стабильный не лимитируемый объем.
Из недостатков можно выделить:
- Чрезмерная минерализация.
- Сложность добычи.
- Дороговизна устройства артезианского водозабора.
Внимание! Согласно Закону РФ «О недрах» воды, находящиеся в артезианских водоносных горизонтах, являются государственным стратегическим запасом.
От глубины залегания артезианских вод, их размещения на участке, наличия денежных ресурсов, потребностей в жидкости и целей ее применения зависит выбор вида водозаборного сооружения. Обычно, это колодцы и скважины. Если источник влаги залегает неглубоко (до 20 метров), то копают колодец. Если же чистый водоносный слой находится глубже (от 15 до 50 метров), то бурят скважину.
Напорные и безнапорные слои
При классификации водных жил различают также напорные и безнапорные слои. Разберем особенности каждой разновидности.
Напорный водоносный слой. Под этим определением имеется в виду глубоко залегающие водные жилы, которые зажаты водоупорными пластами земли. В результате образуется давление, создающее напор. Это фонтанирующие артезианские водоносные горизонты.
Их можно найти в тектонических разломах, которые могут образовать целые подземные бассейны с очагами выхода воды на поверхность. Высота струи зависит от мощности давления пластами земной коры на водные жилы. Если при бурении скважины попасть на напорный слой, то может наблюдаться фонтан, поднимающийся над оголовком сооружения на несколько метров.
Фонтанирующая жидкость обладает высоким качеством, но пробурить и в дальнейшем эксплуатировать такую скважину очень затратно. При этом выгодна в том, что не нужно тратиться на перекачку воды электронасосом. Скважина быстро окупит себя, если ее использовать на несколько участков одновременно.
Карта глубины залегания артезианских водоносных слоев в Москве и в Московской области:
Безнапорный водоносный слой. Это грунтовые и межпластовые воды, которые свободно двигаются по зазорам в почвенных слоях, глубже полутора метров. Они не сдавливаются никакими породами, поэтому не обладают напором. Лишь при залегании в виде линзообразных зон могут обладать незначительным местным напором.
Водные жилы текут по трещинам скальных отделов земли, проходят между почвами рыхло-зернистого типа. Замечаются в богатой водоносной земной коре, испещренной сетью рек и ручьев. Обычно встречаются в разломах, оврагах, у подножий гор.
Простой доступ, но ненадежность санитарного качества таких источников, делает их оптимальными для пользования в качестве дополнительной точки водозабора. Может применяться для удовлетворения бытовых нужд в небольшом количестве (на 1-2 участка), когда стоит запрет на бурение и регистрацию артезианской скважины со стороны государства.
Главное отличие напорного водоносного горизонта от безнапорного заключается в том, что напорные воды могут образовывать определённые точки выхода на поверхность, пробиваясь в виде ключей и родников.
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.
Лицензия на бурение скважины
Законодательство России определяет глубину нахождения колодца и скважин для личных нужд, которые могут не зачисляться на государственный водяной баланс и будут находиться на глубине не более 5 метров. К ним относятся колодцы и скважины, находящиеся в слоях «на песке» и из первого слоя «верховодка», они не требуют взрывных работ.
Но регистрационный документ все же необходимо сделать для того, чтобы:
- впоследствии не возникло вопросов от Госкомприроды;
- стало возможным проводить геологоразведческие исследования;
- беспрепятственной эксплуатации водозабора на разрешенном уровне, указанном в этом документе.
Консультанты сайта santehnikportal.ru рекомендуют получить лицензию (разрешение) для бурения и поиска питьевой воды. Для этого нужно зарегистрироваться поэтапно в федеральном департаменте природных ресурсов по недропользованию.
Для получения лицензии необходимо:
- подготовить все необходимые документы, к которым относятся: государственный акт о праве собственности на землю (свидетельство), кадастровый выписку-паспорт, генеральный план застройки и границ территории, схематический ситуационный подробный план территории;
- обратиться в Роспотребнадзор для определения и измерения санитарной защитной охранной зоны; в региональном отделе водных ресурсов согласовать расчет на водопотребление;
- в центре ГМСН (государственного мониторинга состояния недр) получить заключение;
- лицензия выдается в федеральном департаменте по охране и недропользованию природных ресурсов, куда сдаются все собранные заключения и документы.
Только после этого начинаются поиски пресной питьевой воды, путем бурения скважины.
Итак, водоносный горизонт на участке можно определить разными способами, но технические методы, в отличие от народных, дают более точные данные, в том числе и о качестве воды.
