Виды водяных скважин: разновидности подземных источников воды и типы колодцев

Водоносный слой

Качество воды сильно зависит от водоносных жил различных по глубине. Поэтому от правильного выбора места будущего источника воды зависит срок службы колодца или скважины и качество питьевой воды. Подземные воды делятся на верховодку, грунтовые и межпластовые воды.

Верховки используют в качестве дополнительного источника воды для полива огорода. Но даже такое использование не всегда оправдано, так при перенасыщенности химическими препаратами, может наблюдаться обратный эффект – огород не даст ожидаемого урожая.

Грунтовые воды

Основным источником воды, которым может воспользоваться человек, являются грунтовые воды, залегающие на глубине до 10 м. Глубина нахождения грунтовых вод зависит во многом от рельефа. Поэтому в одном и том же районе могут быть разные уровни залегания.

Отсюда ответ на вопрос: Почему в 100 м от меня у соседа 5 колец, а мне надо делать 7. Грунтовые воды считаются постоянным водоносным слоем, но сильно зависят от регулярности осадков. И в засушливую погоду вода может “уйти”. Воду из такого слоя необходимо подвергать дополнительной очистке для последующего использования ее в качестве питьевой.

Чтобы понять, почему так происходит, необходимо проследить за процессом очистки воды.

Так, при выпадении осадков, влага просачивается через водопроницаемую породу, почти не встречая сопротивления на своем пути, поэтому степень ее очистки весьма незначительна.

Так образуется слой, который называется «Грунтовые воды».

Поскольку слои залегают неравномерно, и в некоторых местах их перепад весьма существенен, то могут появиться родники. Чем выше расположен родник, тем выше вероятность того, что наружу пробились грунтовые воды.

• Проведём монтаж электрооборудования и систем автоматизации скважин и колодцев
• Установим все трубопроводы и подачу воды в дом
• Сделаем расчёт системы водоочистки, установим и настроим.
• Проведём бесплатные консультации по выбору насосов, систем очистки и смягчения воды 

Смотрите цены на колодцы

Совет эксперта: В некоторых местностях вода из этого слоя настолько загрязнена, что качественная очистка в домашних условиях просто невозможна. Поэтому, только проверка воды в лаборатории поможет выяснить загрязненность водоносного слоя, и, при необходимости, подобрать оптимальный вариант фильтрующей системы.

Более чистая вода находится в межпластовом слое, глубина залегания которого от 10 до 100 м.

Особенность слоя в том, что отсюда мы получаем воду готовую для питья без дополнительной очистки, т.к. слой защищен с двух сторон водоупорными слоями. Межпластовые воды накапливаются медленно, так как расположены на большей глубине, и поэтому очищаются более эффективно.

Этому способствует не только большой слой, но и высокая плотность грунта. Водоупорный слой не только надежно отделяет межпластовые воды от грунтовых, но и через него часть влаги все же просачивается, при этом эффективно очищаясь. Основная масса воды попадает в межпластовое пространство в тех местах, где пласт выходит на поверхность.

Чем дальше от этого места выполняется забор воды, тем она чище.

Источником расположенных в низинах родников чаще всего являются межпластовые воды.Нередко межпластовые воды насыщаются минералами, которые принесут пользу человеку только при умеренном их потреблении в организм. Насыщенную минералами воду нельзя постоянно пить, и готовить из нее пищу.

Сравнительный анализ межпластовых и грунтовых вод

Благодаря сравнительной таблице можно более четко увидеть разницу между грунтовой и межпластовой водой.

Фактор	Грунтовые воды	Межпластовые воды
Глубина залегания	Менее 10 м	От 10 до 100 м
Использование	В качестве технической воды	В качестве питьевой воды
Уровень воды	Зависит от осадков	Не зависит от осадков, за исключением тех случаев, когда нет верхнего водоупорного слоя
Может ли выходить под напором	Нет	Да

Если вы хотите установить скважину в Солнечногорском районе или колодец в Солнечногорске, то необходимо искать межпластовые воды.

Наша компания обладает внушительным опытом обустройства колодцев и скважин, который был накоплен в ходе более чем 15-ти летней практической деятельности.

Уточнить интересующие вас вопросы и договорится о сотрудничестве можно позвонив по телефону +8 (499) 755-64-44.

Оптимальная глубина скважины для питьевой воды

Человек никак не связанный с бурением мыслит примерно так: вода начинается с 10 метров и чем глубже, тем она становится чище и чище, а начиная с 40 метров (условно), она максимально чистая. Именно эта вода питьевая, а скважина на такую воду называется артезианской. Отсюда рождается классический вопрос: «на какой глубине питьевая вода?»Узнав от кого-то такую глубину, люди хотят фиксировано пробурить скважину 70 метров, или 30 или 100 метров.

Мы также часто слышим подобные слова: «Мне много воды не надо, мне только поливать участок». Часть людей считает, что если скважина бурится на летней даче и вода будет идти главным образом на полив, тогда можно пробурить неглубоко. Это миф и давайте узнаем, почему это неправда.

Современные способы определения уровня

Если вы заранее не узнали, на каком пределе присутствуют грунтовые воды на вашем участке, то вам придется своими силами искать способы выяснения этого показателя. Есть несколько вариантов, подходящих для этих целей. Некоторые из них пришли к нам из далеких времен и не обладают высокой точностью, другими активно пользуются и сейчас, получая самые точные данные.

Как определить уровень расположения грунтовых вод:

1. Проверьте ближайшие колодцы на уровень воды в них. Ведь она в них появляется именно из подземных источников.
2. Также можно проверить уровень положения воды с помощью бурения скважин обычным садовым буром.
3. Существуют компании, которые с помощью специального оборудования проведут для вас исследование участка. Их данные считаются самыми точными.

С услугами компаний все просто: вы обращаетесь в специализированную фирму, за определенную плату специалисты проводят проверку и составляют схему залегания грунтовых вод.

Чтобы определить уровень подпочвенных вод по колодцам, необходимо посмотреть, на каком уровне в них находится вода. Это практически точно позволит определить уровень положения грунтовых вод. Однако делать это лучше не после дождя.

Оборудование для определения уровня грунтовых вод стоит достаточно дорого

Также можно определить положение грунтовых вод с помощью бурения скважин. Необходимо обычным садовым буром проделать в нескольких местах участка скважины. Их глубина должна равняться двум с половиной метрам. Далее следует подождать пару дней. Если отверстия не наполнились водой, значит, она залегает достаточно глубоко.

Если же скважины наполнились жидкостью, то придется определить ее происхождение. Для этого нужно подождать засушливых дней, если вода исчезнет, значит, это была верховодка. Если нет, то вы столкнулись с безнапорными грунтовыми водами, с которыми для постройки зданий обязательно нужно бороться.

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.

Какой способ бурения выбрать?

Все рассмотренные способы механического бурения широко применяются для устройства водоносных скважин.

Подводя итоги, можно сказать, что:

1. Колонковое бурение целесообразно использовать для проходки в пластичных глинистых грунтах. Колонковый способ подходит для устройства большинства водозаборных выработок, при необходимости используется в паре с ударно-канатным.
2. Шнековое бурение по сфере применения схоже с колонковым методом. От него отличается некачественной очисткой ствола, требует обязательного использования желонки или долгосрочной промывки скважины перед эксплуатацией.
3. Роторное бурение — оптимальный вариант для пробивки стволов скважин в скальных грунтах.

Стоимость разработки скважины с использованием того или иного метода бурения во многом зависит от того, какое оборудование применяется, а также от категорий пройденных пород по буримости.

Правильно выбранный способ бурения скважины поможет не только снизить временные затраты на бурение, но и позволит в будущем эксплуатировать водоисточник без проблем

Какие считаются самыми ценными?

Наиболее ценными считаются воды, располагающиеся максимально глубоко и пригодные для питья, добыча которых связана со значительными трудностями.

Их ценность заключается в:

• минимальном содержании органики;
• отсутствии патогенной микрофлоры, канцерогенных и токсичных соединений;
• природном обогащении полезными минералами и микроэлементами.

Питьевая артезианская вода – это результат естественной длительной фильтрации дождевых или талых вод, пытающихся просочиться через плохо пропускающие их горные породы. Она скапливается в 60-70 м ниже уровня почвы.

Высокоминерализированные «рассолы» – это древняя морская H2O, попавшая под землю при сдвигах тектонических плит.

Технология бурения

Сегодня используются, как правило, следующие методики бурения скважины на воду:

• шнековые;
• ударно-канатные;
• роторные.

Друг от друга они отличаются методикой разрушения грунта и извлечения измельченной породы наружу. От используемого способа бурения также, как правило, зависит итоговая стоимость работ по обустройству скважины на воду.

Шнековое бурение

На следующем видеоролике можно рассмотреть много интересных нюансов, связанных со шнековым бурением:

Однако такая методика хороша только на мягких или песчаных грунтах. Она не подходит для бурения в плывунах и скальных породах. Для работ используется небольшая буровая установка. Которая не позволяет создать артезианскую скважину. Максимальная глубина бурения таким способом составляет только 50 метров. При использовании такой методики требуется сразу после подъема породы проводить установку обсадной трубы, чтобы укрепить стенки скважины.

Роторное бурение

Еще один вид популярной технологии бурения скважин на воду, для которого применяется бурильная труба. У нее внутри устанавливается вал с наконечником в виде долото, который разрушает грунт. Силовое давление на инструмент оказывает, как правило, гидравлическая установка.

Чтобы побольше узнать о роторном бурении, вы можете посмотреть вот это видео:

С помощью роторного бурения можно делать скважины в любой породе на большой глубине. Буровая установка разрушает грунт внутри трубы, после чего он вымывается из нее с помощью специального бурильного раствора.

Недостатком такой методики бурения является большая трудоемкость. Чтобы ее реализовать, нужно специальное оборудование. Но оно есть только у крупных компаний, оказывающих услуги бурения.

Ударно-канатное бурение

Это очень старая технология бурения. Причем она отличается высокой трудоемкостью и длительностью. Однако такая технология не теряет своей популярности и сегодня при проведении бурения скважин на воду.

При такой методике бурения породу разрушает тяжелый снаряд, который опускается с большой силой с высоты. После этого сразу достается измельченная порода. На следующем видео можно рассмотреть, как это происходит:

Механизм бурения включает в себя, как правило, стакан, или трубу, имеющую заостренный конец. Лебедкой стакан поднимается над местом забоя и резко опускается. При падении в полость попадает грунт, который выталкивается из трубы с помощью ударной штанги.

ВНИМАНИЕ!!!

Такой способ бурения позволяет создать самую долговечную скважину на воду.

Владельцы загородных участков при выборе бригад, оказывающих услуги бурения скважин, должны выбирать тех специалистов, которые используют роторную или ударно-канатную методику бурения. Только в этом случае можно гарантировать длительную эксплуатацию скважин и хорошее качество питьевой воды.

Итак, мы изложили часть сведений, касающихся обустройства скважин на воду. Но на этом наш рассказ не заканчивается. Скоро появится продолжение данного материала, которое также вам очень пригодится, если вас действительно интересует собственная скважина.

2.1. Факторы, определяющие ЗСО

2.1.1.
Дальность распространения загрязнения зависит от:

• вида
источника водоснабжения (поверхностный или подземный);

• характера
загрязнения (микробное или химическое);

• степени
естественной защищенности от поверхностного загрязнения (для подземного
источника);

•
гидрогеологических или гидрологических условий.

2.1.2. При
определении размеров поясов ЗСО необходимо учитывать время выживаемости
микроорганизмов (2 пояс), а для химического загрязнения – дальность
распространения, принимая стабильным его состав в водной среде (3 пояс).

Другие
факторы, ограничивающие возможность распространения микроорганизмов (адсорбция,
температура воды и др.), а также способность химических загрязнений к
трансформации и снижение их концентрации под влиянием физико-химических
процессов, протекающих в источниках водоснабжения (сорбция, выпадение в осадок
и др.), могут учитываться, если закономерности этих процессов достаточно
изучены.

Химический состав подземных вод

Подземные воды представляют собой природные растворы, содержащие свыше 60 химических элементов, а также микроорганизмы. Сумма растворенных в воде веществ, исключая газы, определяет её минерализацию (выражаемую в г/л или мг/л).

По степени минерализации подземные воды подразделяют (по классификации В. И. Вернадского) на следующие группы:

• пресные – воды с минерализацией до 1 г/л,
• солоноватые – от 1 до 10 г/л,
• солёные – от 10 до 50 г/л,
• подземные рассолы – более 50 г/л (в ряде классификаций принято значение 36 г/л, соответствующее средней солёности вод Мирового океана).

В основу классификации подземных вод по химическому составу положено соотношение наиболее распространенных в и их составе анионов (HCO-, SO₄2-, Cl-) и катионов (Ca2+, Mg2+, Na+). При описании химических типов вод сначала указывается анионный состав, при этом анионы указываются в порядке убывания; затем в аналогичном порядке приводится состав катионов.

Минерализация и химический состав подземных вод зависит от сочетания ряда факторов: происхождения вод, взаимодействия подземных вод с вмещающими породами, условий водообмена. Рассмотрим влияние этих факторов.

Происхождение вод. Инфильтрационные воды, образующиеся за счет поступления с поверхности, обычно имеют низкую минерализацию, по составу преимущественно гидрокарбонатные кальциевые и магниевые, обогащённые кислородом. Конденсационные воды пресные. Седиментационные воды, образованные за счёт захоронения древних вод морского происхождения, обычно наследуют особенности состава последних – они хлоридные натриевые или хлоридные кальциево-натриевые; захороненные воды ледниковых отложений ультрапресные. Состав эндогенных вод (и вод, развитых в зоне влияния потоков эндогенных флюидов) обладает большим разнообразием. Содержащиеся в их составе летучие компоненты (CO₂, HCl, H₂S и др.) придают им высокую агрессивность, способствующую выщелачиванию вмещающих пород и формированию сложного химического состава вод (например, известная группа Кавказских минеральных вод – «Ессентуки», «Новотерская» и др., связанных с областью внедрения неогеновых магматических пород).

Взаимодействие с вмещающими породами. Воды, фильтруясь через толщи пород, растворяют их, обогащаясь рядом элементов. Так при растворении соленосных толщ сложенных галитом (NaCl) воды приобретают хлоридный натриевый состав; при фильтрации через известняки – гидрокарбонатный кальциевый и т.д.

Условия водообмена определяют интенсивность участия подземных вод в гидрологическом цикле. В зоне интенсивного водообмена, где интенсивно протекают процессы круговорота вод («разбавление» вновь поступающими пресными инфильтрационными водами, разгрузка водоносных горизонтов родниками, относительно недолгое время взаимодействия с вмещающими породами) воды чаще гидрокарбонатные, богатые кислородом и азотом (газами воздушного происхождения), с низкой минерализацией. Зоне замедленного водообмена свойственны солоноватые воды многокомпонентного состава. Зона весьма замедленного водообмена, соответствующая нижней части артезианских бассейнов, представлена преимущественно солёными водами и рассолами (с минерализацией до 600 г/л), содержащим углеводородные газы и сероводород. В бассейнах Восточно-Европейской платформы мощность зоны пресных подземных вод варьирует от 25 до 350 м, солёных вод — от 50 до 600 м, рассолов — от 400 до 3000 м. 

Самодельный глубиномер

Это самый простой способ, позволяющий определить глубину колодца или неглубокой скважины. Его реализуют при помощи строительной рулетки, шнура и стального груза. Для проведения замеров таким способом лучше всего подходит ясная сухая погода. Оптимальные сроки – конец лета, начало осени. Дело в том, что в этот период подземные воды имеют наименьший уровень.

Инструменты для самостоятельного замера глубины скважины

Порядок работы:

1. Определить диаметр скважины. Для этого используется линейка. Это даст возможность подобрать подходящий груз.
2. Внутрь шахты опустить бечевку с грузом на конце до того момента, пока шнур уменьшит свое натяжение. Это указывает на контакт с дном скважины.
3. Извлечь бечевку наружу и разложить по прямой линии на земле. Измерив сухую часть, определяют расстояние до водяного зеркала. Чтобы упростить задачу, перед началом процедуры шнур оснащают цветными лентами на одинаковом расстоянии.
4. Размер мокрого участка бечевки укажет на объем скважины источника.

Замер глубины скважины при помощи бечевки и грузила

Главным недостатком этого простого способа являются существенные ограничения по измеряемой глубине (не более 10 м).

Кроме того, размеры мокрого участка указывают только на статический уровень скважины, в то время как при установке помпы необходимо знать динамический уровень. Чтобы его определить, внутрь обсадной трубы продевают всасывающий шланг с фильтром на конце: он должен достать до дна. Включив помпу, засекают время до полного опорожнения запаса воды. Выключить насос нужно только после появления специфических хлюпающих звуков. После этого процедуру замера глубины повторяют еще раз: высота оставшейся воды и является динамическим уровнем.

Виды подземных вод

В зависимости от происхождения, подземные воды могут быть:

• атмосферными;
• реликтовыми;
• ювенильными.

Атмосферная вода составляет большую часть от ее общей подземной массы на планете. Она образует и поверхностные, и подземные водные объекты.

Реликтовая (или погребённая) вода сосредоточена, главным образом, между частицами пород осадочного типа. Она существует с того времени, когда происходило образование данных пород на дне мирового океана. С её генезисом во многом связана и высокая минерализация. Однако её минеральный состав отличается от состава морской воды, что связано с поступлением дополнительных веществ из минералов, а так же выпадения в них солей из воды.

Ювенильная (магматическая) вода образуется при выходе магмы из недр Земли в процессе её остывания и кристаллизации. Такая жидкость содержит большое количество примесей различных металлов: медь, цинк, свинец, серебро. В процессе осаждения они образуют рудные залежи. Магматическое происхождение, в той или иной степени, может иметь вода, выходящая с горячими подземными источниками.

В случае с реликтовыми и ювенильными водами чётко выраженные границы подземных водных объектов обычно отсутствуют.

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.

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?

Глиняная посуда для определения водоносного слоя

В древности на предполагаемом месте протекания грунтовых вод устанавливали высушенный глиняный горшок, располагая его вверх дном. Скопление внутри него влаги свидетельствовало о наличии подземного русла.

Современная методика предусматривает использование гранул силикагеля — материала с хорошими впитывающими свойствами. 1-2 л вещества помещают в духовку для просушки, а затем укладывают в горшок. Завязанную полотном емкость взвешивают и закапывают на сутки на глубине 1,5-2 м, после чего снова проверяют на точных весах. Чем большим оказывается вес состава, тем вероятность близкой воды увеличивается и появляется возможность обустроить скважину.