в каком слое залегают грунтовые безнапорные воды
Классификация подземных вод по условиям залегания: кем и для чего составляется, как применяются знания?
Подземные воды — воды, находящиеся в толще горных пород верхней части земной коры в любом агрегатном состоянии. Относятся к полезным ископаемым.
Как же градируются подземные воды в зависимости от уровня залегания?
Как подразделяются по условиям залегания?
По условиям залегания выделяют:
Виды в зависимости от глубины расположения
Глубина залегания подземных вод различна и может составлять сотни метров. Причем на одном участке могут присутствовать несколько типов водоносных горизонтов.
Схема
Схемы залегания подземных вод составляются гидрогеологами. На одном ограниченном участке может быть их несколько разновидностей.
На схеме присутствует безнапорная разновидность с зеркалом (водоем). Кроме этого, показаны 2 водоупора, разделяющие грунтовые и межпластовые воды.
Формы
Формы залегания грунтовых вод определяют геологическое строение местности. Выделяют:
Как определить самостоятельно, где залегают?
Существует определенные признаки, позволяющие предположить наличие водоносных горизонтов на собственном участке.
Где искать не стоит:
Вода имеет свойство испаряться. Поэтому при поиске подземных горизонтов обращают внимание на следующее:
Заключение
Узнать уровень залегания подземных водоносных слоев на участке – это задача его хозяина. Обычно в холодное время года он выше, летом – ниже.
Эта информация поможет:
Для чего необходимо и как можно определить уровень грунтовых вод?
Грунтовые воды – тип подземных вод. Уровень их нахождения варьируется от нескольких метров до нескольких сотен метров под землей. Глубина закономерно определяет то, насколько они влияют на жизнедеятельность обитателей данной территории.
Поэтому узнать, где именно они залегают на участке, просто необходимо. И желательно заранее, перед его покупкой. О том, как определить уровень грунтовых вод, читайте в статье.
Зачем необходимо определение залегания?
Заранее узнать, какова глубина залегания грунтовых вод на приусадебном участке, просто необходимо. В идеале принимать решение о его покупке нужно, только располагая соответствующими сведениями. На что он может повлиять:
При сооружении колодца и иных источников водоснабжения – напротив, важна самая большая глубина, на которую они уходят. Исходя из этого, измерения нужно делать соответственно весной либо осенью или летом.
На какой глубине они могут быть?
По уровню залегания специалисты классифицируют грунтовые воды на отдельные категории:
Пошаговая инструкция, как узнать УГВ на участке
Узнать уровень грунтовых вод (УГВ) позволяют несколько способов. Точность полученных данных для каждого из них сильно варьируется. Целесообразно применить несколько методик в совокупности для получения максимально объективной картины.
Сведения из архива
Информация об уровне грунтовых вод находится в открытом доступе. Чтобы ее получить, нужно:
Основная проблема – большой масштаб используемых в Центре карт (1:200000). То есть в 1 см «вжато» 2 км. Обнаружить и точно локализовать на них участок площадью 6-10 соток очень сложно. Полученная информация будет неизбежно иметь большую степень погрешности.
При помощи колодца
Владельцу участка нужно просто обойти ближайших соседей, имеющих колодцы, и поинтересоваться, каков уровень воды в них. Это и будет искомый уровень залегания безнапорных вод.
Если соседи затрудняются назвать точную цифру, с их разрешения можно провести замеры самостоятельно с помощью веревки с грузом или строительной рулетки.
Желательно найти среди соседей старожилов. Они смогут подробнее рассказать об особенностях изменения УГВ по сезонам и влияющих на это факторах.
По скважинам
Механизм действий владельца участка тот же, что и в предыдущем пункте. Но только придется «собирать статистику» среди тех, у кого есть не колодцы, а скважины.
С использованием строительного бура
По мнению гидрологов и бурильщиков, специализирующихся на скважинах для добычи питьевой воды, это единственный метод, позволяющий получить данные высокой степени достоверности, даже при использовании непрофессионального инструмента – садового бура.
На участке в нескольких точках (обязательно в низинах) делаются скважины глубиной 1,5-3 м. Обычно хватает 4-5 штук.
Затем их нужно в течение следующих 2-3 дней регулярно проверять на предмет наличия на дне воды и стабильности ее уровня.
Если она так и не появилась, это свидетельствует о том, что грунтовые воды близко к поверхности земли не подходят. С постройками у владельцев проблем не возникнет. Для дома подойдет стандартный фундамент, в план можно включать подвал.
А вот с садоводством – наоборот. Когда на дне скважины с точно известной глубиной собирается вода, определить УГВ совсем просто, измерив толщину ее слоя.
Когда нужна скважина большей глубины (до 5 м), ее бурят самостоятельно строительным буром. Если вода так и не обнаружена, остается только прибегнуть к помощи профессиональных бурильщиков.
По флоре, фауне и природным явлениям
Влаголюбивые растения, насекомые и животные чувствуют стоящие близко под землей грунтовые воды. Поэтому их присутствие – довольно надежный признак высокого УГВ.
Но есть и иные растения-«индикаторы», по которым можно судить даже о примерном уровне залегания воды:
Когда в саду растут старые яблони и груши, это убедительно доказывает, что грунтовые воды не подходят к поверхности земли ближе, чем на 2 м.
При высоком УГВ любые растения зеленее и сочнее, чем в других местах. Они не никнут и не сохнут даже в жару. Часто они клонятся в одну сторону, хотя растут на некотором отдалении друг от друга. Над этим местом утром и вечером регулярно стоит туман.
Над напитанной водой землей регулярно наблюдаются целые стаи мелких мошек, комаров и прочего гнуса. Постоянные обитатели участка – улитки, слизни, лягушки.
Касаемо домашних животных: считается, что кошкам нравятся места, где грунтовые воды скапливаются близко под поверхностью почвы, а собаки – напротив, избегают их. Но это скорее народная примета.
К тому же, вряд ли на пустом участке и за короткий промежуток времени удастся провести объективные наблюдения. Все положительные признаки могут указывать на наличие не безнапорных грунтовых вод, а верховодки.
Нивелирование высот
Нивелирование высот рельефа непрофессионал может провести барометрическим способом. Зная, что 1 мм ртутного столба означает разницу высот около 13 м, нужно просто измерить давление на берегу ближайшего водоема и на собственной территории.
Полученная разница, умноженная на 13, и даст примерную глубину залегания грунтовых вод.
Также имеются фирмы, предлагающие услуги по эхолокации горных пород. Но пустоты в них сами по себе еще не свидетельствуют о наличии подземных вод.
Как действовать дальше?
Что владелец участка может сделать для понижения высокого УГВ:
Садоводство на таком участке невозможно без высоких (от 50-60 см) грядок. Деревья придется высаживать на насыпные холмы той же высоты.
«Поднять» своими усилиями грунтовые воды, залегающие глубоко в толще земли, ближе к ее поверхности не получится. Но когда в колодце, всегда исправно снабжавшем владельца водой, внезапно и сильно понижается ее уровень, необходимо провести его чистку.
Все, что необходимо знать об уровне грунтовых вод, найдете в этом разделе.
Заключение
Высокий УГВ сильно осложняет жизнь обитателей участка. Отсутствие грунтовых вод и, как следствие, источника водоснабжения – тоже. Поэтому выяснить уровень их залегания просто необходимо. Для этого существуют разные методики, они обеспечивают большую или меньшую степень достоверности и точности.
Виды подземных вод. Верховодка и грунтовые воды: в чем отличия
Пригодность земельного участка к застройке определяется не только рельефом местности и механическим составом почвы, но и тем, какие на участке находятся виды подземных вод и на какой глубине они залегают. Присутствие подземных вод является определяющим, возникнут ли проблемы при строительстве и, в дальнейшем, при эксплуатации зданий и сооружений.
Мало того, стоимость участка под застройку напрямую зависит от того, на какой глубине залегают подземные (грунтовые) воды, так как борьба с ними — занятие нелёгкое и очень недешёвое.
Свойства любого грунта в сильной степени зависит от его влажности, то есть насколько он увлажнён поверхностными и подземными водами.
Подземные и поверхностные воды
Поверхностные воды – это просачивающиеся в землю осадки в виде снега и дождя.
Подземные воды формируются из проникающих в грунт на определённую глубину поверхностных вод, а также из вод рек, озёр, болот и искусственных водохранилищ.
Все воды, находящиеся ниже уровня земли в горных породах в газообразным, жидком и твердом состоянии называются подземными водами. Для их образования необходимо два условия: атмосферные осадки — снег дождь, выпадающие на поверхность суши в достаточном количестве и способность горных пород, слагающих этот участок суши, пропускать воду.
Атмосферные осадки, выпадающие в виде дождя, просачиваются сразу. Атмосферные осадки, выпадающие в виде снега, просачиваются после его таяния.
Способность породы пропускать воду объясняется тем, что во всех горных породах есть поры, пустоты и трещины. Поры – это расстояние между частицами горной породы. Чем крупнее частицы, тем крупнее поры, и тем легче вода проходит сквозь горную породу.
Породы, пропускающую воду, называют водопроницаемыми, а не пропускающие воду называют водонепроницаемыми или водоупорными.
По водопроницаемости, то есть, способности любого грунта пропускать воду через свои структуры, грунты делятся на три группы:
На поверхности суши преобладают осадочные породы разной водопроницаемости. Иногда эти породы располагаются горизонтально, иногда чередуются: водопроницаемые и водонепроницаемые слои.
Возьмем, например, участок суши, который сверху не прикрыт водонепроницаемыми породами и представлен крупнозернистым песчаником на водоупорной глине. Осадки, выпавшие на этот участок суши, очень быстро просочатся сквозь песок, но не пройдут сквозь водонепроницаемую глину. Постепенно осадки заполнят все поры в песке и образуется водоносный слой.
То есть, водоносный слой (водоносный пласт) — это горизонтально расположенный в толще земли участок грунта, состоящий из водопроницаемых горных пород, в полостях и трещинах которого движется подземная вода. Из одного или нескольких водоносных пластов образуется водоносный горизонт.
Виды подземных вод
По условиям залегания выделяются четыре вида подземных вод:
Подземные воды на участке
Верховодка
Верховодка – это временное, чаще всего сезонное, скопление безнапорных подземных вод малой мощности с небольшой площадью распространения. Располагается над грунтовыми водами, на сравнительно небольшой глубине в зоне, где часть пор пород занята воздухом, а другая часть — связанной водой.
Верховодка образуется над так называемыми полуводоупорами (случайными водоупорами) – линзами глин в песке или прослойками более плотных пород. Чаще всего это происходит в период долгоиграющих моросящих дождей или сильного снеготаяния, когда при инфильтрации вода не уходит в грунтовые воды, а временно задерживается. Таким образом, образуется ложный водоносный горизонт. Со временем эта вода либо испаряется, либо просачивается в нижележащие грунтовые воды.
Верховодка может также образовываться и в случае, когда нет никаких линз, но в толщу грунта с низкой водопроницаемостью обильно поступает вода. Так как просачивание происходит медленно, то в верхней толще грунта собирается вода – верховодка, которая рассасывается через некоторое время.
Появление верховодки может оказаться неожиданным «сюрпризом» для строителей, особенно если инженерно-геологические изыскания проводились в сухое время года. Поэтому она может представлять значительную опасность для строительства, так как не обнаруженная вовремя, может вызвать подтопление подвалов. Строители далеко не всегда страхуются устройством гидроизоляции подвала и дренированием территории
Грунтовые воды
Воду, находящуюся в водоносном слое, неприкрытую сверху водоупорными породами, называют грунтовыми водами.
Грунтовые воды – это первый от поверхности почвы постоянный водоносный горизонт, значительный по площади распространения, залегающий на первом водоупорном слое грунта, то есть на том слое, который или практически не пропускает воду, или имеет очень низкую фильтрацию.
Сверху грунтовые воды обычно не перекрываются водоупорными (водонепроницаемыми) породами.
Как правило грунтовые воды – безнапорные, свободные, так как водопроницаемый пласт, в котором они находятся, они заполняют не на полную мощность, и в этом их главное отличие от других видов подземных вод.
Иногда, на отдельных участках, над потоками грунтовых вод все-же встречаются участки плотных пород – водонепроницаемая кровля. Тогда грунтовые воды приобретают локальный (местный) напор.
Так как залегают грунтовые воды недалеко от поверхности земли, то в течении года их уровень существенно меняется. Например, весной, после таяния снега, уровень грунтовых вод повышается, а к концу засушливого лета понижается. Изменение уровня грунтовых вод хорошо видно в колодце в населенных пунктах, где люди берут питьевую воду.
Уровень грунтовых вод зависит от сезонных колебаний, на него влияет количество выпавших осадков, наличие растительного покрова, рельеф и жизнедеятельность человека.
Грунтовые воды медленно текут по порам в том направлении, где уровень грунтовых вод ниже. Иногда в оврагах и речных долинах они образуют источники или родники.
Именно грунтовые воды создают проблемы строителям, воздействуя на фундаменты. Так как грунтовая вода крайне непостоянна по многим факторам, и именно грунтовая вода влияет на условия строительства, диктует выбор фундамента и технологии при проектировании сооружений.
Межпластовые воды
Межпластовые воды – это подземные воды, находящиеся между двумя водоупорными слоями грунта. Межпластовые воды находятся ниже грунтовых вод, под первым водоупорным или водонепроницаемым слоем.
Бывают безнапорные межпластовые воды и напорные межпластовые воды. Безнапорные межпластовые воды не заполняют на полную мощность тот водоносный пласт, в котором находятся, и таким образом имеют свободную, безнапорную поверхность.
Однако, безнапорные межпластовые воды — довольно редкое явление. Чаще всего межпластовые воды заполняют весь водоносный пласт и обладают напором, то есть, находятся под значительным давлением грунта.
Напор – это давление, превышающее атмосферное. Причиной напора может быть вес вышележащих горных пород, изменение пористости пород, тектонические напряжения.
Наиболее благоприятные условия для формирования напорных вод создаются в пределах тектонических прогибов земной коры. То есть тогда, когда межпластовые воды и водоупорные слои располагаются чашеобразно. В таких случаях под напором вода поднимается, образуя источники и иногда бьет фонтаном.
Схема залегания подземных вод: 1 — верховодка; 2 — межпластовые безнапорные воды; 3 — грунтовые воды; 4 — межпластовые напорные воды; 5 — поверхностный водоем
Питание межпластового водоносного горизонта происходит лишь в местах выхода его на поверхность.
Артезианские воды
Артезианские воды – это межпластовые воды, обладающие напором. Залегают, как правило, на глубине несколько десятков метров. Находятся в водоносном слое, ограниченном снизу и сверху водоупорными пластами и поэтому постоянно находятся под давлением. Используются для водоснабжения дома после бурения артезианской скважины.
Межпластовые воды пополняются очень медленно, потому что попасть просачивающаяся вода может туда только в том месте, где они открыты на поверхности.
Грунтовые воды медленно пополняются атмосферными осадками, но только в том случае, если они не прикрыты водоупорным слоем. А межпластовые воды пополняется еще медленней и, если расходовать подземные воды быстрее, чем их количество растет, естественно, они будут исчерпанными.
Очищать грунтовые и подземные воды невозможно. Загрязнение происходит активно во время просачивания сточных вод рядом с крупными городами, сельскохозяйственными центрами населенными пунктами и предприятиями.
Классификация подземных водоносных горизонтов
При отсутствии на приусадебном участке центрального водопровода владельцы загородных домов вынуждены решать вопрос с водоснабжением самостоятельно. Использование подземных источников позволяет вести автономное существование с максимальным уровнем комфорта. Перед тем, как обустроить водозабор, частному застройщику важно иметь представление о расположении водоносных слоев, их характеристиках, методах поиска. В последующем это поможет определиться с выбором водоносного горизонта и постройкой соответствующего гидротехнического сооружения.
Классификация и особенности подземных вод
К подземным источникам относятся воды, располагающиеся в разных по своей структуре и глубине слоях земной коры. Как правило, водоносные горизонты находятся в рыхлых, зернистых или пористых породах, полостях и трещинах твердых пластов, способных аккумулировать влагу. Подпитываются они за счет талых вод, атмосферных осадков, просачивания воды из лож озер, русел рек и ручьев.
В зависимости от условий залегания поземных источников выделяют следующие их виды:
Почвенные воды — верховодка
Залегают в пределах метровой глубины, разливаясь в поверхностных слоях земли. В некоторых случаях верховодка может располагаться и гораздо ниже, но, не достигая горизонта грунтовых вод. Поскольку почвенные воды формируются из осадков и проникают в неглубокие слои их нельзя назвать полноценным водоносным слоем. Единственным достоинством данного горизонта является его легкая доступность.
Из недостатков верховодки можно выделить следующие:
ВНИМАНИЕ! Верховодку можно использовать только для полива и бытовых нужд. Без дополнительного кипячения вода совершенно непригодна для питья из-за своего микробиологического и химического состава.
Грунтовые воды
Как и верховодка, грунтовые воды относятся к первому водоносному горизонту. В отличие от первого вида такие источники располагаются на ближайшем от поверхности земли водоупорном слое, в рыхлых или трещинных породах. Сверху они не перекрываются водонепроницаемым пластом. Пополнение происходит за счет просачивания осадков, таяния снегов, вод из рек, ручьев, озер, оросительных каналов.
ВАЖНО! Объем ресурса грунтовых вод менее зависим от уровня осадков. Однако в период весеннего таяния и обильных дождей он растет. В период засухи происходит его истощение, степень пополнения которого очень сложно оценить. Этот факт необходимо учитывать при бурении скважин на воду или копки колодца.
Поскольку, грунтовые воды залегают глубже, то они в некоторой степени проходят частичную фильтрацию и очистку. На химический и бактериологический состав воды оказывают влияние толщина грунта и его состав. В связи с этим рекомендуется регулярно производить анализ проб воды в специализированных государственных лабораториях.
В целом для бытовых нужд вода, добытая из первого горизонта, годится во всех случаях, тогда как для питья не всегда. Все зависит от условий расположения водозабора и его глубины. Чем глубже находится водоносный слой, тем чище поднимаемая из него вода.
Межпластовые
Межпластовые водоносные слои или второй водоносный горизонт располагаются между двумя водоупорными пластами грунта и характеризуются большей стабильностью объема. Пополняется горизонт за счет инфильтрации грунтовых вод сквозь толщу слабопроницаемых пород. В зависимости от условий движения выделяют два типа подземных вод:
Глубина залегания такого ресурса в недрах земли составляет от 30 до 100 метров. Просачиваясь через мелкие поры, трещины и каверны влага подвергается естественной природной очистке. В большинстве случаев она соответствует нормам определенным СанПиНом.
ВАЖНО! В зависимости от пород, через которые проходит влага, может происходить ее насыщение растворенным железом, солями кальция и магния, а так же другими элементами. В результате чего их концентрация может превышать предельно допустимые показатели (ПДК), определенные санитарными правилами и нормами. При превышении ПДК потребуется дополнительное оборудование для очистки воды.
Артезианские
Артезианский водоносный горизонт находится в более глубоких подземных слоях. Встречается он в специфических геологических структурах:
Водоносный слой заключен в пористых или щелевых породах, находящихся между двумя водоупорными слоями (известняк, гранит, песчаник). Что делает пласт более защищенным от воздействия внешних факторов. Пополняется бассейн удаленно. Расстояние до источника подпитки может исчисляться десятками, а то и сотнями километров. Преодолевая такие расстояния, вода естественным путем очищается от примесей и загрязнений.
Глубина залегания артезианского горизонта от 100 до 1000 метров.
ИНТЕРЕСНО! Вогнутые и выгнутые геологические структуры, в пластах которых находятся артезианские водоносные слои, обуславливают постоянное статическое давление на горизонт. При бурении скважины уровень воды повышается, на много превышая уровень водоупорной кровли. В результате чего можно наблюдать фонтанирование.
К преимуществам артезианского горизонта относят:
Из недостатков можно выделить:
ВНИМАНИЕ! Согласно Закону Российской Федерации «О недрах» воды, находящиеся в артезианских водоносных горизонтах являются государственным стратегическим запасом.
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:
ВНИМАНИЕ! Для питьевых целей воду из колодца можно употреблять исключительно после кипячения.
При копке шахты учитывайте объем воды, который способен выдать колодец. На нужды семьи в среднем берется объем порядка 250 литров. Рекомендуется для более легкой добычи воды использовать такое вспомогательное устройство как специальный водный насос.
Скважины
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.
Карта глубин в Московской области
Напорные слои
Под определением напорные воды имеются в виду глубоко залегающие водные жилы, как бы зажатые водоупорными слоями земной коры, что образует давление, создает напор. Это артезианские водоносные горизонты. Они присутствуют в тектонических разломах, даже образуют целые подземные бассейны, в некоторых местах имеются очаги выхода на поверхность, от этого зависит мощность напора водного потока. Когда артезианская скважина сделана, при повышенном напоре поток воды легко минует водоупорную кровлю и даже возможно фонтанирование из скважины.
Преимущества и недостатки
Преимущество в качестве воды, недостаток в том, что мероприятие требует больших затрат и поэтому пригодно только как вариант для большого поселения. Однако, для большого поселения такое сооружение будет менее затратно, поскольку в отличие от колодца, откуда придется качать воду электронасосом, здесь затраты энергии будут существенно меньше и скважина помимо удобства быстро себя окупит.
Безнапорные слои
Грунтовые воды, свободно разливающиеся по зазорам в почвенных слоях, глубже полутора метров, межпластовые воды, не имеют какого-либо напора, называются соответственно безнапорными водами, так как не сдавлены слоями горных пород. Только при залегании в виде линзообразных участков могут характеризоваться малым местным напором.
Они проходят по трещинам скальных участков земной коры, разливаются между почвами рыхло-зернистого типа. Наблюдаются в богатых водоносных участках нашей планеты, испещренных сеткой рек и ручьев.
Преимущества и недостатки
Необременительный доступ к таким водам наряду с ненадежностью этих источников в смысле санитарных норм делает оптимальным данный вид для использования как дополнительный. Также этот вариант будет уместен в случае, если речь идет о необходимости создания забора воды для нужд небольшого количества людей или же при недостатке средств дачного поселения, препятствиях в получении разрешения и регистрации артезианской скважины.
Главное же отличие напорных водоносных горизонтов от безнапорных заключается в том, что напорные воды могут образовывать точки выхода на поверхность, пробиваясь в виде ключей и родников, встречаясь чаще всего в разломах, оврагах, у подножий гор.
Способы определения глубины залегания
Там, где вода находится в ближайшем доступе, подойдет колодец, в местах же, где водоносные жилы залегают глубоко, лучшим вариантом будет скважина.
Колодец делается глубиной 10-15 м, тогда как скважина вбивается в почву на глубину существенно более чем 15 м, ее размер может доходить и до полусотни метров. Скважины сравнительно небольшой глубины можно поставить и своими силами, тогда как если речь идет о большей глубине 30-50 м, то здесь в ход идут уже буровые установки.
Скважина дает более качественную воду и является более стабильным источником акваресурса.
Колодец же более доступен, но дает менее качественную воду. К тому же, возможность добычи воды с помощью колодца есть не везде, тогда как поставить скважину будет более универсальным методом водозабора.