Выбор и установка фильтров
После обсадки скважины в обсадную колонну устанавливают фильтр. Его выбирают исходя из свойств водоносного горизонта: нужно знать, какого размера в нем частицы и из чего они состоят. Например, вода может идти через пески, пески с глиной или известняки. Эти параметры определяются при бурении и из описаний водоносного горизонта: если он уже известен, то можно легко получить информацию о его свойствах и рекомендованных фильтрах.
Выбор. Сам фильтр может быть щелевым, перфорированным или сетчатым. Выглядит это, соответственно, как труба со щелями, с отверстиями или с намотанной на нее фильтровой сеткой. Минус перфорированного и сетчатого фильтра в том, что металлическая сетка добавляет в воду железо, а синтетическая часто забивается.
Сейчас наиболее распространены щелевые фильтры. Они выпускаются только с размером щели 0,3 мм — 300 микрон: сквозь нее проходит тонкий песок, который может слежаться до частичной водонепроницаемости. Более крупный песок всегда пропускает воду и сам служит дополнительным фильтрующим элементом.
Цены на фильтры зависят от материала, диаметра, толщины стенок. Действует правило, что и для обсадных труб: металлические дороже, чем НПВХ; чем больше диаметр и толщина стенок, тем выше стоимость.
Установка. Важно, чтобы фильтр находился как можно точнее на уровне водоносного горизонта. Если поставить его глубже, вода будет вымывать камеру до уровня фильтра. В эту камеру будут обрушаться породы, вода станет мутной. Очистить ее трудно, а еще сложнее организовать приток воды из водоносного горизонта.
Ставить фильтр чуть выше водоносного горизонта допустимо, но при
этом все равно есть риск, что он забьется материалом перекрывающего водоносный горизонт водоупора. В некоторых случаях фильтр даже может полностью запечататься, а это равносильно загубленной скважине.
Многие наши соседи жалуются на то, что после нескольких лет эксплуатации их скважины стали давать мутную воду. От мути не только снижается качество воды, но и сокращается срок службы насоса. Скорее всего, причина таких проблем в том, что фильтр поставили не точно в водоносный горизонт.
Чтобы правильно разместить фильтр, геолог должен составить подробный разрез скважины, определить точную глубину залегания и мощность водоносного горизонта. Для этого нужно при бурении фиксировать, как меняется поднятый грунт, и в целом знать геологическое строение местности.
Трубы, бак, фильтры в доме
Сначала воду вводят в дом. Для этого можно использовать классические металлические трубы с оцинковкой, самые дешевые трубы ПНД — это полиэтилен низкого давления — или трубы из полипропилена. Они чуть дороже труб ПНД, но сложнее в работе.
Трубы ПНД рассчитаны на термическое расширение воды, то есть они не рвутся, если перемерзают. Но хотя сами они дешевые, фитинги для них довольно дорогие. Мы устанавливали трубы ПНД, на которые потратили всего 990 . А вот все остальные элементы, необходимые для сбора схемы, обошлись в 16 017 .
Муфты, фитинги и краны для монтирования системы водоснабжения в нашем доме
Мембранный расширительный бак в комплекте с автоматикой включения и выключения нужен, чтобы не включать насос каждый раз, когда используете кран. Этот бак представляет собой герметичный сосуд, разделенный гибкой мембранной перегородкой на две части. В одну из них закачивают воздух под давлением, в другую поступает вода. По мере того как водяная часть бака опустошается, давление воздуха падает и в определенный момент достигает установленного порогового значения. После этого включается насос и снова заполняет водяную часть бака.
Стоимость мембранного бака зависит от его объема, давления, на которое он рассчитан, и качества исполнения — главным образом, качества вклейки мембраны.
Мы купили самый простой бак производства Valtec. Брали его вместе с отопительным газовым котлом, и за крупную покупку нам сделали скидку. Бак обошелся нам всего в 3000 , хотя обычно подобный стоит около 6000 .
Автоматика и фильтры. Расширительный бак стоит слева внизу. В синей вытянутой колбе — нитчатый фильтр водоочистки. Перед ним слева — самопромывной фильтр. Манометр над ним показывает давление насоса, черная коробочка прячет реле защиты от сухого хода, правый манометр показывает давление в расширительном баке и в системе внутри дома. Если показания двух манометров сильно различаются, пора менять фильтрующие элементы. За правым манометром вертикально стоит реле пуска и регулирования
Наш расширительный бак. Объем — 70 литров, из них при выбранном нами диапазоне давлений 3,2—3,7 кг/см² вода занимает примерно 20 литров
Еще у нас стоит автоматическая защита насоса от сухого хода. Она принудительно выключает насос, если вода не успевает поступать из водоносного горизонта. Это может происходить при очень интенсивном водопотреблении: например, пять человек подряд решили принять душ. Такая система обошлась нам в 2349 . Мы купили ее в магазине «Водопад».
При необходимости ставят еще систему водоочистки, подбирают ее в зависимости от состава воды. Сейчас можно очистить практически любую воду до питьевого качества, однако сложные системы стоят в среднем , бывает и дороже. Они необходимы, когда содержание компонента в воде превышает предельно допустимые концентрации. Если вода имеет незначительные примеси неопасных веществ и механические частицы, то часто можно обойтись простой механической очисткой.
Параметры воды нашего Ломоносовского горизонта ниже предельно допустимых концентраций. Мы поставили сетчатый самопромывной фильтр на 100 микрон для очистки воды от песка и глинистых частиц. Мы купили его за 5530 в том же «Водопаде».
Еще мы установили нитчатый фильтр — это катушка шнура из вспененного полипропилена, намотанная с шагом в 25 микрон. Вода просачивается через катушку и механически очищается, в том числе и от частиц железа. Сам фильтрующий элемент мы купили за 2328 , еще 2832 стоила колба для него. Фильтрующий элемент нам пришлось поменять через месяц, так как в воде еще было довольно много пылеватых частиц. Новый стоит у нас уже три месяца и покупать другой мы пока не собираемся: нет никаких признаков того, что он забит.
Синий цилиндр — это колба нитчатого фильтра, а белый — нитчатый фильтрующий элемент
Агрегаты для бурения
Для бурения нужна установка, которая будет разрушать породу. На нее крепят насадку — породоразрушающий инструмент: долото или коронку. В России наиболее распространена буровая установка УРБ.
УРБ — это агрегат, который устанавливают на шасси вездеходов или тяжелых грузовиков: Урал, КамАЗ, ЗИЛ. Он работает быстро и бурит скважины до 350 метров в глубину.
Есть и минусы. Представьте, что на ваш участок приедет большая машина, пару раз развернется, чтобы правильно установить инструмент, оставит колеи на месте грядок, а выбуренный грунт свалит кучей рядом со скважиной или вообще у крыльца. УРБ обычно используют только на этапе освоения участка, когда на нем еще нет клумб, теплиц, дорожек и прочего.
Самоходные малогабаритные буровые установки не такие мощные, как УРБ. Зато они аккуратнее работают и не наносят большого вреда местности. Их используют для бурения скважин рядом с постройками или сбора ненарушенных образцов грунта.
Мы бурили свою скважину как раз такой самоходкой. На участок ее привезли на эвакуаторе.
Мы бурили «Аллигатором» — он спрятался на заднем плане фото. Это станок массой 1,8 тонны, длиной 3 м и шириной 1 м. На земле — использованные шнеки, из скважины торчит внешняя обсадная труба, так называемый кондуктор. О нем еще поговорим
Поскольку мой муж трудился в компании, которая бурила скважины с целью инженерно-геологических исследований, он попросил на работе станок на неделю, когда не было заказов. Ему дали и станок, и эвакуатор. Мы заплатили только за бензин — около 500 рублей. Шнеки и долото — инструменты многократного использования. Их нам тоже дали бесплатно.
Сама буровая установка «Аллигатор» на «Авито» стоит около 1 млн рублей — это , а новая еще дороже. В краткосрочную аренду такое оборудование взять нельзя: если его неправильно эксплуатировать, оно может быстро сломаться. А вот УРБ в аренду сдают — вот пример объявления. Цена договорная, не указан даже коридор.
Для примера можно отметить, что малогабаритные буровые установки кустарного производства сдают в аренду за 40 тысяч в месяц при том, что новая стоит 240 тысяч. То есть цена месячной аренды равна шестой части от цены продажи.
Обсадка скважины
Следующий этап после бурения — обсадка скважины. Для этого в нее надо установить специальную обсадную трубу. Так мы изолируем воду из водоносного горизонта от верховодки, а также предотвратим оползание и обрушение ствола скважины.
Обсадные трубы бывают металлические, из поливинилхлорида — ПВХ — и непластифицированного поливинилхлорида — НПВХ. Металлические трубы — самые прочные, но они со временем отдают в воду железо. Если вода насыщена кислородом, то это происходит очень активно. Сама труба разрушается медленно, но вода насыщается частицами железа, а это снижает ее качество.
Трубы ПВХ недостаточно прочные, они пригодны только для совсем неглубоких скважин — до 10 м. А вот трубы НПВХ могут выдержать и боковое давление горных пород в стенках скважины, и вертикальное давление, которое вы будете оказывать на них при погружении в скважину в процессе обсадки. Труба НПВХ безопасна, поскольку изготовлена из пищевого пластика, и долговечна. Прочность и цена зависят от толщины трубы, которая варьируется от 4,5 мм до 9 мм.
В нашу скважину диаметром 125 мм для обсадки мы поставили трубу толщиной 5 мм. Вместе с фильтрами она обошлась нам в 13 386 .
Мы покупали все трубы и фильтры у компании «Буровые технологии». Выбрали ее, потому что у мужа уже был положительный опыт работы с их изделиями и они недорогие. Щелевой фильтр обошелся нам в 2500 , его цену я учла в общей стоимости нашей обсадной трубы. Мы покупали все на условиях самовывоза: грузили на верхний багажник машины и везли домой.
Важный нюанс: обсадные трубы НПВХ мы приобрели, когда скважина была пробурена и мы точно могли сосчитать, сколько труб нам нужно и какой длины должны быть фильтры.
Обсадные трубы НПВХ. Чем толще стенка трубы, тем она дороже
Чтобы увеличить срок службы скважины, нужно ставить двойную обсадку: внешнюю из металлической трубы и внутреннюю из трубы НПВХ. Это особенно важно для глубоких скважин.
Мы сделали на своей скважине двойную обсадку на верхние 12 метров, потому что у нас эти горизонты насыщены верховодкой. Внешнюю обсадку, которая защищает ствол от верховодки, муж поставил, как только пробурил эти 12 метров. Такая труба называется кондуктор. У нашего кондуктора диаметр 168 мм и толщина 6 мм, мы купили его за 18 000 .
Траты на обсадку трубы
Обсадные трубы, фильтры и оголовок скважины
Бензин для работы станка
Дальше муж бурил скважину через эту обсадную трубу. Это сложнее, требует большей точности и аккуратности. Но этой внешней трубы не было, верховодка в ствол нашей скважины и в итоге он мог обрушиться.
В результате мы получили обсаженную скважину глубиной 29 метров, защищенную кондуктором до глубины 12 метров.
Устанавливаем обсадную трубу в нашу скважину. Хорошо виден масштаб разрушений, и это при том, что мы старались максимально аккуратно организовать весь процесс. Если бы мы бурили станком УРБ, грязи было бы в разы больше
Грузим станок на эвакуатор после завершения буровых работ
Виды грунтовых вод
Верховодка, образуется от поверхности земли на первом водоупорном пласте или в водоносной толще, в прослойках водоупорных отложений. Она распространяется локально и имеет сезонный характер существования. Появляется верховодка в период большого увлажнения почвы, а в засушливое время она исчезает.
Чем отличается верховодка от грунтовых вод? Грунтовые воды располагаются на водоупорном слое, а формируются в водоносном водопроницаемом горизонте. Грунтовые воды имеют незначительные колебания уровня и относительно стабильное поступление в течение года
Изучая почву, следует учитывать, какая взаимная связь грунтовых вод с поверхностными. Возможна ли замена подземных вод, из источников поверхностных.
Высокий уровень грунтовых вод часто становится причиной разрушения строения или затрудняет изначально его сооружение. Это становится первопричиной проведения специальных исследований, что позволяет с точностью определить необходимые характеристики грунта.
Одним из самых неблагоприятных явлений считается верховодка – это скопление воды близко к поверхности, которая называется зоной аэрации.
Схема, по которой формируются грунтовые воды
По схеме одну часть породы занимают полости с воздухом, другую – водой, что делает почву очень неустойчивой, и даже опасной для строительства.
Верховодка чаще всего появляется над водоупорами там, где:
Обильный водоносный горизонт чаще появляется при таянии снега, сильных дождях весной и осенью. Почва приобретает разжиженный вид, становится непригодной для строительства. При наличии на ней построек, может наблюдаться растрескивание фундаментов.
Верховодка характеризуется сезонным изменением:
Совет: Изыскания рекомендуется проводить лишь весной или осенью, особенно если на данном участке верховодка наблюдалась раньше или подобные изменения грунта имеются у соседей.
Как выбрать буровую компанию
Если вы не профессионал в гидрогеологии, бурение лучше доверить специалистам. Множество компаний предлагают пробурить скважины на воду. Расскажу, как выбрать нормальную.
Перед тем как начать детально обсуждать ваше техзадание, ответственный исполнитель приедет ознакомиться с объектом. Если компания обещает все пробурить без предварительной подготовки, лучше с ней не связываться.
Подробно обговорите с исполнителем выбор водоносного горизонта, схему обсадки скважины, выбор фильтров и прочие параметры. Если кажется, что вас пытаются развести на деньги, консультируйтесь с другими специалистами, но не пытайтесь выбрать того, кто обещает пробурить скважину за самую низкую цену. Если за эти деньги работу выполнят некачественно, придется все делать заново.
Если вы заказываете скважину под ключ, убедитесь, что ваше представление о том, что такое под ключ, совпадает с представлением исполнителя. Часто буровые компании под этим понимают бурение, обсадку и минимальную прокачку без ввода воды в дом.
Спросите, как компания будет проводить прокачку скважины: в какой срок они планируют это сделать и до какого момента закончить. Будьте готовы, что исполнитель проведет минимальную прокачку, а продолжать, чтобы сформировалась питающая камера, вам придется самостоятельно.
Примерные цены на услуги бурения скважин
Вот вопросы, которые я рекомендую задать сотрудникам буровой компании:
Напоследок полезно получить второе мнение — проконсультироваться с незаинтересованным специалистом. Я рекомендую искать такого на сайтах вроде «Форумхауса». Можно попросить консультацию у инженера другой компании: за нее, скорее всего, придется заплатить, зато она поможет вам выбрать оптимальные параметры скважины и за счет этого сэкономить.
Запомнить
Все залегающие в земной коре породы, в соответствии с тем, как они взаимодействуют с водой, делят на три основных группы. К первой группе относят водопроницаемые грунты, которые, в зависимости от степени проницаемости, могут подразделяться на однородные, и полупроницаемые.
Понятно, что сквозь толщу однородной породы вода просачивается быстрее всего. Характерным примером такого грунта, является крупнозернистый песок, галечник, гравий. К полупроницаемым породам можно отнести супеси, суглинки, лёссы, и биогенные грунты (торфы, сапропели).
Коэффициенты фильтрации пород
Есть такое понятие, как влагоёмкость – это объём воды, который способен впитать в себя тот или иной материал. Так вот водопроницаемые грунты могут быть как влагоёмкими, так и вообще не впитывать воду. Взять, к примеру, галечник – он свободно пропускает воду, не насыщаясь ею. А вот торф способен впитать до полутонны воды на 1м3.
Что такое водоупорность пластов
Во второй группе находятся водонепроницаемые породы, которые либо плохо пропускают воду, либо не дают ей ходу совсем. Сюда относятся крупнообломочные и слежавшиеся осадочные грунты и глины. Если эти они и пропускают влагу, то только при наличии в теле пласта трещин.
Обратите внимание! Степень проницаемости данных пород зависит не от свойств самого грунта, а от его физического состояния. Если пласт непроницаемого грунта, находится под водопроницаемым слоем, то его именуют водоупорным. Благодаря свойствам пласта задерживать воду, она имеет возможность накапливаться, в результате чего образуются водоносные горизонты.
Вода, выходящая на поверхность под давлением
В верхнем горизонте, который может простираться от 25-метровой до 350-метровой отметки, находятся пресные воды. На уровне, считающемся средним, который располагается на глубине не менее 50м – а максимум это может быть 600м, залегают минеральные воды.
Ну а в нижнем горизонте, на отметках от 400м до 3км, вода настолько сильно минерализована, что наиболее уместно было бы сравнить её с рассолом.
Понижение уровня вод
Существует такое понятие, как искусственное водопонижение. К нему прибегают для того, чтобы осушить пласты грунта на период строительства зданий, промышленных объектов и подземных коммуникаций. Иногда необходимость в водопонижении возникает на уже застроенных, но затопленных в результате паводка территориях, а так же при ликвидации аварий на действующих насосных и коллекторных станциях.
Понижение уровня вод может выполняться различными способами, но при выборе наиболее рационального из них, следует учитывать не только характер строящегося сооружения, но и особенности гидрогеологического состава грунта на конкретном участке. Если оно осуществляется как временная мера, на период застройки или устранения аварий – то это называется строительным водопонижением.
Если же оно имеет постоянный характер, то называется не водопонижением, а дренажом, который может быть как естественным, так и искусственным. В первом случае, вода отводится и сбрасывается в естественные водоёмы. Во втором случае, её уровень понижают путём сбора трубами-дренами, и отвода в накопительные резервуары, колодцы или кюветы.
Что такое горизонтальный и вертикальный дренаж
Дренажная сеть может быть совершенной – в этом случае она прорезает всю глубину водоносного пласта. В несовершенном варианте, глубина заложения труб не доходит до водоупорного пласта. Дренажные системы могут располагаться горизонтально, вертикально, либо быть комбинированными.
Обратите внимание! Горизонтальный дренаж выполняется не только посредством использования дренажных труб различного вида – это могут быть так же бетонные лотки, или обычные сточные траншеи. Последний вариант применяется только в пригородах, где ведётся малоэтажная застройка без подвалов. Канавы или придорожные кюветы, могут устраиваться только на устойчивых грунтах, а их глубина не должна превышать полтора метра.
Система кольцевого горизонтального дренажа
Понижение УГВ иглофильтровальной установкой
Что касается комбинированного дренажа, то он представляет собой сочетание скважин и горизонтально расположенных дрен. Когда скважина расположена ниже нормативного уровня грунтовых вод, то для отбора воды даже и насос не требуется. Она будет изливаться самостоятельно, как это показано на заглавном фото, и останется только собрать воду в горизонтальные дрены, и отвести её в канализацию.
Верховодка
В
самой верхней части земной коры, наиболее
доступной для наблюдений
и представляющей большой интерес для
хозяйственной
деятельности человека, обычно выделяют
три зоны, различающиеся
по характеру подземных вод (рис. 32).
1.
Зона
аэрации, связанная
с атмосферой. Через нее просачиваются
поверхностные воды и атмосферные осадки.
Часть пор в ней постоянно
занята воздухом. На отдельных участках
зоны аэрации на
прослойках глины могут скапливаться
подземные воды типа верховодки.
Н.
А. Огильви (1963) на основании опытных
работ в Каракумах
установил, что в зоне аэрации (ниже
поверхностной зоны интенсивного
испарения) располагается зона
внутригрунтовой конденсации. Она
начинается на глубине 0,5—1 м и заканчивается
на глубине
6—10 м, где в течение всего года наблюдается
переменная влажность,
которая вызывает изменение тепловых
потоков, обусловливающих
конденсацию водяных паров. Сделанные
им расчеты внутригрунтовой
конденсации с учетом влажности грунта,
его тем-
пературы
и теплоемкости показывают, что в условиях
песков Каракумов,
не закрепленных растительностью,
конденсация достигает
17 мм/год. В зоне песков, закрепленных
растительностью, влага,
накопленная за счет конденсации, идет
на транспирацию растений,
которая в названном районе значительна.
А. В.
Лебедев (1958, 1968) опытными полевыми
работами на стационаре
ВСЕГИНГЕО под Москвой доказал накопление
конденсационной
влаги и определил, что годовая ее величина
достигает 36
мм.
2.
Зона
капиллярной воды располагается
над горизонтом грунтовых
вод. В этой зоне тонкие волосные
(капиллярные) поры заполнены водой,
а более крупные свободны.
32.
Распределение, воды в верхней части
земной
коры
3.
Зона
насыщения представляет
собой собственно слой грунтовых
вод, в котором все поры заполнены водой.
Подстилается эта зона
слабопроницаемыми или водоупорными
породами.
Подземные
воды типа верховодки располагаются на
небольшой глубине от поверхности. Они
имеют небольшую мощность, обычно не
более 1—2 м, и ограниченное распространение.
Образование верховодки
связано с наличием в зоне аэрации
небольших прослоев
и линз слабопроницаемых пород, —
например, глины моренного
или аллювиального происхождения (рис.
33), на поверхности которых
задерживаются и скапливаются
инфильтрующиеся атмосферные осадки,
конденсационные и паводковые воды.
Нередко
верховодка возникает в результате
утечек воды из водопроводов
на территории населенных пунктов,
городов и промышленных
предприятий. Уровень верховодки в таких
случаях устанавливается близко от
дневной поверхности, в связи с чем может
происходить
заболачивание местности или подтопление
фундаментов и
подвальных помещений. Уровень верховодки
в естественных условиях
испытывает резкие колебания в зависимости
от количества атмосферных
осадков, влажности воздуха, температуры
и других метеорологических
факторов. В засушливое время, как
указывалось,
верховодка нередко вовсе исчезает.
По
химическому составу воды верховодки
обычно слабо минерализованы,
нередко загрязнены органическими
соединениями. Незначительные
запасы воды в зоне верховодки и наличие
в ней органических соединений не
позволяют использовать ее для целей
постоянного водоснабжения при более
или менее крупной потребности
в воде. Как правило, воды верховодки
используют лишь в сельской
местности с помощью неглубоких колодцев.
Условия залегания вод под землёй
Так как уровни, и, соответственно, условия залегания вод под землёй совершенно разные, они имеют определённую классификацию.
Есть почвенные воды, которыми верхний слой грунта насыщается после дождя или таяния снега – скорее это даже не вода, а мокрая земля. Эта влага, просто необходима для растений, и там, где её катастрофически не хватает, местность превращается в пустыню.
Воды почвенные и верховодка
Далее идёт верховодка (см. Грунтовые воды и верховодка: в чем отличие). Это небольшие очаги с нестабильным количеством воды, пополняемые исключительно за счёт почвенной влаги. Даже в течение одного года, верховодка может наполняться, а потом полностью исчезать, что происходит, когда выпадает мало дождей. Верховодка – это, конечно, ещё не грунтовая вода, но хозяевам частных домов тоже может испортить немало крови.
Верховодка может оказаться достаточно близко
Строительство при высоком УГВ доставляет много проблем
Хотя человеку, которому нужно что-либо построить, от этого никак не легче. Приходится думать не только о том, как удалить воду на время строительства, но и как уберечь фундамент постройки от воздействия влаги в будущем. Случается и так, что борьба становится неравной, и слишком высокая цена вопроса, вынуждает человека отказаться от строительства вообще.
Воды грунтовые
Проблемы с грунтовыми водами создаются за счёт того, что они не ограничены сверху водоупорным пластом, а потому вода находится в постоянном движении. Когда есть интенсивный приток с поверхности, она без проблем поднимается выше. Нет притока – уровень снижается.
Кяриз: подземное сооружение для вывода на поверхность грунтовых вод
Они состоят из сети подземных водопроводящих галерей и вентиляционных каналов, протяжённость которых может достигать нескольких километров. В среднем, один погонный метр такой галереи, даёт пол литра воды в секунду. Никаким напором эта вода не обладает. На такой глубине она достаточно чистая, но для питья обычно не используется.
Водоносные горизонты
Так как в природе водоносные слои чередуются с водоупорными, то под пластом, образующим дно бассейна с грунтовой водой, тоже будет вода. Так как она находится между двумя водоупорными пластами, эту воду называют межпластовой, а сам слой – водоносным горизонтом. По сравнению с грунтовой водой, здесь вода гораздо более чистая, и сохраняет постоянный объём.
Гораздо большее количество воды содержат в себе известняковые пласты, но они залегают намного глубже. Именно известняк является источником воды для артезианских скважин. В ней практически нет песка, но зато растворено много железа, поэтому вода, добываемая из артезианских водозаборов, проходит обязательную очистку на станциях обезжелезивания.
Минерализация подземных вод
Как уже было сказано, в земной коре, наряду с водопроницаемыми и водоупорными грунтами, присутствуют и грунты растворимые. Именно соли калия, натрий, а так же кальций, содержащийся в известняке и гипсе, насыщают воду в разной степени, и делают её минеральной.
Природный источник термальной воды
Термальные воды нередко используются в качестве теплового источника – то есть, для получения электроэнергии. Хотя, конечно, такой источник и не может обеспечить большого объёма.
Как найти подземные воды
Очевидно, что скважину имеет смысл бурить только в том месте, где можно достать до воды. Под землей она распределяется не равномерно, а слоями, в зависимости от свойств породы. Эти слои называют водоносными горизонтами.
Под землю вода попадает вместе с осадками из поверхностных водоемов: рек, озер, болот, морей. Она просачивается сквозь водопроницаемые породы — пески, гальки, щебни, — пока не сталкивается с водоупором. Водоупор — это пласт пород, через которые просачивание происходит во много сотен раз медленнее. Обычно это толщи глин или скальных грунтов.
Типы подземных вод по глубине залегания
По глубине залегания подземные воды принято делить на почвенные, грунтовые, межпластовые и верховодку.
Почвенные воды задерживаются около поверхности за счет сцепления с твердыми частицами почвы, своего водоупора у них нет.
Верховодка — это вода, которая скапливается на верхнем от поверхности водоупоре: как правило, местном скоплении твердых пород. Количество почвенных вод и верховодки прямо зависит от количества осадков.
Грунтовые воды — первый от поверхности постоянный водоносный горизонт. Он лежит на водоупоре, который присутствует в регионе везде или почти везде. Источник грунтовых вод — это и просачивающиеся осадки, и воды поверхностных водоемов.
У трех верхних слоев нет своего напора — если пробурить до них скважину, вода из нее не польется. На участке чаще всего нужно достать до высоких межпластовых горизонтов. Иногда хватает до грунтовых, но редко.
Межпластовые воды — это водоносный горизонт, зажатый между двумя водоупорами. Как правило, у них есть свой напор, и в этом случае их еще называют артезианскими. Если пробурить скважину до этого горизонта, вода поднимается на поверхность без помощи насоса и нередко даже фонтанирует. Артезианская вода считается полезным ископаемым.
У водоносных горизонтов обычно есть имена. Часто это производные от местности, в которой они распространены или впервые описаны. В том месте, где у нас дом, верхний горизонт с питьевой водой называется Ломоносовским. Во Всеволожском районе Ленобласти есть Сертоловский горизонт, в части Раменского района Московской области — Касимовский и так далее.
Как грамотно потратить и сэкономить
Рассказываем в нашей рассылке дважды в неделю. Подпишитесь, чтобы совладать с бюджетом
Что следует знать о подземных водах
Если подходить к классификации подземных вод с точки зрения назначения – а вернее, характера их использования, то это могут быть такие разновидности:
Источник с термальной водой
Характеристика зон аэрации
Основным классификационным критерием, всё же являются условия, в которых залегают воды в земной коре. Здесь всего три варианта: верховодка, воды грунтовые (см. Грунтовые воды и верховодка: в чем отличие), и воды межпластовые. Прежде, чем давать им характеристику, заострим внимание на зоне аэрации. Что это такое?
А это верхние участки грунта, которые насыщаются водой в разной степени, и по данному признаку делятся на верхнюю и нижнюю зоны. Между поверхностью грунта, и уровнем залегания в нём вод, находится первая зона аэрации, вглубь которой просачиваются атмосферные осадки.
Вторая зона, называется зоной насыщения, и располагается она ниже отметки УГВ. Здесь, все пустоты, трещины, и даже поры, заполнены водой, которая именуется гравитационной. Почему такое название? Да просто эта вода не подчиняется силам земного притяжения, а движется по законам гравитации. Вот она-то и образует над водоупорным пластом своеобразный бассейн с грунтовой водой.
Верховодка и грунтовая вода
Теперь чуть подробнее рассмотрим, что такое верховодка. Это очаговое скопление в зоне аэрации безнапорных вод. Они располагаются ближе всего к поверхности, и пополняются исключительно за счёт атмосферной влаги.
Сплошного распространения верховодка не имеет, а образуется, как правило, над прослойками плотных пород. Классическим водоупором являются глины и суглинки, располагаемые под песчаными пластами.
Режим грунтовых вод на участке, нужно выяснить до начала строительства
Обратите внимание! Верховодка может подтопить дом только во время паводка или после сильного ливня. Вот почему так важно выяснить режим грунтовых вод на участке, и сделать это не перед самым началом строительства, а заблаговременно – после обильных осадков весной или осенью. Если уж в это время грунт на глубине двух-трёх метров остаётся сухим, значит ни грунтовая вода, ни верховодка вам не грозят.
Определение отметки залегания вод в разведочной скважине
Чаще всего они пресные, но нередко имеют довольно высокую степень минерализации. Грунтовая вода может использоваться для хозяйственных нужд.
Что касается питья, то тут многое зависит от глубины залегания вод (см. Глубина залегания грунтовых вод: методы определения) – если они находятся близко к поверхности, то вода не будет достаточно чистой. Для этих целей используют межпластовые воды, которые находятся за пределами первого водоупорного пласта.
О режиме залегания вод в грунте
Итак, под грунтовой водой следует понимать свободную воду, располагающуюся в первом от поверхности земли, стабильно насыщаемом водоносном горизонте. Он расположен в рыхлых слоях грунта, над ближайшим водоупорным пластом.
Площадь водопроницаемых пород, обычно совпадает с областью их поверхностной подпитки:
Вода всегда найдёт выход: точка разгрузки грунтовых вод
Карта залегания вод в грунте
Если данные долго не обновлялись, при проектировании крупного объекта может быть произведена индивидуальная разведка. А вообще, изучение режима вод, залегающих в грунте, имеет огромнейшее значение для решения многих задач – не только в строительстве, но и в сельском хозяйстве, мелиорации, а так же в некоторых видах промышленности, связанных с добычей полезных ископаемых.
Грунтовые воды.
Грунтовая
вода
— гравитационная вода первого от
поверхности Земли постоянно существующего
водоносного горизонта, расположенного
на первом водоупорном слое. Имеет
свободную водную поверхность и обычно
над ней отсутствует сплошная кровля из
водонепроницаемых пород (рисунок 1)
Грунтовая
вода заключена в рыхлых и в
слабосцементированных породах (вода
пластового типа) или заполняет трещины
в магматических, метаморфических или
осадочных сцементированных пород (вода
трещинного типа), залегает в четвертичных
отложениях (поровые воды).
Грунтовые
воды формируются за счёт инфильтрации
атмосферных осадков и поверхностных
вод. Область питания грунтовых вод
обычно совпадает с областью распространения
водоносного горизонта. Мощность горизонта
непостоянна и зависит от свойств
водосодержащих пород, расстояния до
области разгрузки, интенсивности питания
и т. д.
Главная
характерная особенность грунтовых вод,
отличающая их от более глубоких
артезианских вод — отсутствие напора.
Наиболее
существенное влияние на режим грунтовых
вод оказывают
метеорологические
условия
(атмосферные
осадки,
испарения,
температура,
атмосферное
давление
и т. д.),
гидравлические условия (изменение
режима поверхностных водоёмов, питающих
или дренирующих П. в.), хозяйственная
деятельность человека (строительство
гидротехнических и гидромелиоративных
сооружений, откачка воды и
нефти
из недр,
добыча
полезных ископаемых,
удобрение сельскохозяйственных земель,
промстоки и др.).
Грунтовые
воды оказывают разрушающее влияние
на бетони
другие строительные материалы. При
возведении сооружений грунтовые воды
исследуют наагрессивность.
Различают следующие типы агрессивности.
В
условиях влажного климата развиваются
интенсивные процессы инфильтрациии подземного стока, сопровождаемые
выщелачиванием почв игорных
пород. При этом легко растворимые
соли —хлоридыисульфаты— выносятся из пород и почв; в результате
длительного водообмена формируются
пресные Грунтовая вода, минерализованные
лишь за счёт относительно мало растворимых
солей (преимущественногидрокарбонатов
кальция). В условиях засушливого
тёплого климата (в сухихстепях,полупустыняхипустынях)
вследствие кратковременности выпадения
и малого количестваатмосферных
осадков, а также слабойдренированностиместности подземный сток. Грунтовая
вода не развивается; в расходной части
баланса преобладает испарение и
происходит их засоление. Вблизи рек,
водоемов, водохранилищ и т. п. грунтовые
воды в значительной степени опреснены
и по качеству могу удовлетворять нормампитьевой
воды.
Минерализация
— сумма всех минеральных веществ,
растворённых в воде, выраженная в граммах
абсолютно сухого остатка, полученного
выпариванием1 л воды. Классификация вод по степени
минерализации:
Жёсткость
воды обусловлена присутствием в воде
ионов кальция и магния. Различают:
По
общей жёсткости воды подразделяются
на 5 типов:
Вблизи
свалок,скотомогильников,
различного рода химических,
радиоактивных
захороненийгрунтовые воды заражены.
Грунтовые воды являются показателем
чистоты почв, местности.
Какие существуют виды дренажных систем
При наличии на участке верховодки, часто планируются меры по отводу воды или осушению территории. Если этого не делать, может случиться подтапливание, заболачивание и другие неприятности, которые приводят к тому, что цена эксплуатации участка будет увеличиваться. Устройство дренажной системы – оптимальный вариант против верховодки.
Для ее обустройства используется несколько способов:
Совет: Устраивая такой дренаж, следует сразу предусмотреть установку дренажного специального колодца, используемого в точках поворотов, в местах монтажа коллекторов. Это необходимо для регулярного осмотра и промывки системы.
При необходимости в системе устраиваются специальные смотровые колодцы, для контроля ее исправности.
Устройство глубинного дренажа
Если нужна защита грунта от верховодки на глубине более пяти метров от поверхности почвы, дренаж уже не стоит использовать, рекомендуется применять специальные иглофильтры. Для этого берется труба или связка элементов, на конце ее находится специального типа фильтр.
https://youtube.com/watch?v=ApprV0rGg14%3Frel%3D0
Для работы применяется вакуумный коллектор и шланг из резины, присоединяемый к установленному насосу, размещенному на поверхности. Для того, чтобы расположить иглофильтр следует пробурить скважину небольшого диаметра (см. Дренажная скважина при высоких грунтовых водах: один из вариантов строительного водопонижения). На фото представлена схема фильтра.
Схема иглофильтровой установки
Совет: Установка для осушения от верховодки в один ярус способна работать до пяти метров. При большей глубине для осушения используются многоярусные иглофильтры.
Как отличить верховодку от грунтовых вод подробно расскажет видео в этой статье.
