Подземные воды источники: Подземные воды — Википедия – Подземные воды 💧 виды, классификация по условиям залегания, свойства, происхождение и основные источники пополнения, значение, использование человеком, охрана водных объектов

Подземные воды 💧 виды, классификация по условиям залегания, свойства, происхождение и основные источники пополнения, значение, использование человеком, охрана водных объектов

Описание основных видов подземных вод

Разновидности подземных вод

Вода под землей с разной интенсивностью принимает участие в общем круговороте. Специалисты отмечают три зоны: верхнюю или свободного обмена, среднюю или замедленного водообмена, нижнюю, которая трудно поддается превращению. Виды подземных вод:

Классификация глубинных месторождений по условиям залегания
  1. Свободная — находится в трещинах, полостях почв и горных пород. Их большая концентрация и потоки распространяют гидростатическое давление по закону сообщающихся сосудов.
  2. Капиллярная — вода, которая перемещается по расщелинам и каналам под действием капиллярных сил. Она может быть: стыковой, подвешенной, поднятой. Поднятая вода расположена выше свободной и образует капиллярную зону, что приводит к засолению почв.
  3. Пленочная — обладает очень тонкой пленкой, которой обволакивает минеральные частицы. Вода перемещается в те места, где пленка тоньше.
  4. Гигроскопическая — покрывает частицы минералов более толстой пленкой, а перемещаться жидкость начинает, когда переходит в газообразную форму.
  5. Лед — твердое состояние воды при низких температурах. Представляет собой кристаллические частицы, из которых образуются большие скопления.
  6. Кристаллизационная — жидкость, молекулы которой входят в минералы, а при дегидратации удаляются или переходят в другое состояние.

Кроме того, в состав подземной атмосферы вода может входить в газообразном состоянии и диссоциированном виде, из которого состоит структура минералов.

Систематизация по условиям расположения

Водные ресурсы, которые находятся под землей, составляют запасы общим объемом около 60 млн км³. Специалисты учитывают их как полезное ископаемое

. Классификация подземных вод:

  • почвенные;
  • верховодка;
  • грунтовые;
  • артезианские;
  • минеральные.

Почвенные и верховодка

Методы обнаружения источников

Под верхним слоем земной коры располагаются почвенные воды. Они заполняют поры и трещины, а перемещаются под действием силы тяжести. По определению эта жидкость отличается небольшой глубиной залегания, она пропитывает собой природный массив, занимая очень большие площади.

Ее пополнение происходит в результате инфильтрационного просачивания дождевых вод через грунт и песок. Происходит это в течение длительного периода, за который вода насыщается органическими веществами. Некоторый объем жидкости протекает вглубь по участку, который обладает хорошей водопроницаемостью, а часть задерживается ближе к поверхности.

Верховодка представляет собой временную концентрацию гравитационных вод в областях аэрации почв и пород. В этом случае происхождение подземных вод случается после атмосферных осадков, паводков и таяния снегов. Кроме того, она может образовываться в результате внутрипочвенного испарения из искусственных водоемов.

Верховодка обладает свойствами:

  • сезонной неустойчивостью;
  • ограниченным объемом расширения;
  • резкими изменениями уровня.

В основном человек не использует ее для водоснабжения. При проведении открытых горных работ следует укрепить откосы для входа и выхода из траншей, соорудить дренажные скважины с применением водоотвода.

Грунтовые и артезианские

Характеристика подземных вод

К грунтовым относятся воды первого от поверхности земли водоносного горизонта. Они образуются в основном просачиванием через почву после атмосферных осадков, из рек, озер и других водоемов. Ученые заметили, что даже вечная мерзлота за полярным кругом не мешает грунтовым водам подпитывать моря.

Обычно это свободная и безнапорная жидкость, которая всегда остается на уровне вскрытия. Грунтовая вода подпитывается и распространяется в одной области. В течение сезона уровни сильно различаются в зависимости от атмосферных осадков и температуры грунта.

Когда отсутствуют дожди, а почва постоянно находится под солнечными лучами, то вода сильно подогревается, и уровень ее падает. Она имеет важное значение для народного хозяйства в России как источник водоснабжения промышленных предприятий и населенных пунктов.

Межпластовые или артезианские залежи расположены между нижними и верхними водоупорными слоями. Основное их отличие — это отсутствие источников подпитки. Жидкость, находящаяся под давлением плотных слоев грунта, достигает поверхности в качестве родников.

Источник воды, способы их разработок

Если пробурить пласты, то эта вода из-под земли забьет фонтаном, поэтому ее добыча осуществляется буровой установкой на автомобильном шасси. В буровую скважину вставляется труба, устанавливается фильтр и опускается погружная помпа.

Во время разработки месторождений случаются прорывы, которые мешают при прохождении горных пород и требуют специальной охраны выработок от воды. Подземные месторождения глубокого залегания хорошо подходят для обеспечения населения, промышленных и сельскохозяйственных объектов.

Минеральные месторождения

В этих месторождениях находится тип подземной воды с неизменным химическим составом и биоактивными минеральными или органическими элементами. Жидкость с такими характеристиками обладает лечебными свойствами для внутреннего и наружного использования. Ее разделяют:

  • по химическому составу;
  • уровню минерализации;
  • способу применения.
Подземные воды

В состав практически любой жидкости из-под земли входят минеральные соли и другие полезные элементы. Она отличается от пресной тем, что ее состав формируется в течение нескольких лет под воздействием некоторых факторов. Ее структура никогда не изменяется и напрямую зависит от источника.

В промышленных целях минеральную воду добывают с помощью каптажей, которые представляют собой комплекс инженерных сооружений. Очень часто источники сами выходят наружу в виде родников и ключей. Обычно в таких местах строятся бальнеологические лечебницы и курорты.

Методы поиска источников

Подземные залежи существуют практически в любых районах, но только проблема добраться до них заключается в глубине залегания. Поиск месторождений проводится как примитивными подручными материалами, так и с применением современной техники.

Разведка залежей иногда осуществляется способом пробного бурения. Правда, такой способ несет большие финансовые затраты, поэтому он подходит при строительстве крупного водозабора для нескольких домов. Способ бурения делится на несколько методов:

  • роторный;
  • ударно-канатный;
  • шнековый.
Способы бурения

Чаще всего применяется шнековое бурение, а выбор способа зависит от сложности породы, финансовых возможностей и других факторов. При залежах источника не глубже 50 м используется шнек, который, вращаясь, выводит грунт наружу. Зачастую трубы для укрепления скважины не нужны, что гораздо ускоряет процесс и экономит средства. При поисках месторождений используются:

  • ивовая рамка;
  • лоза;
  • проволока.

Процедуру необходимо проводить в строго определенное время: утром с 5:00 до 6:00 часов, днем с 14:00 до 15:00, вечером с 20:00 до 21:00. При поиске способ биолокации может выполнить не каждый человек, а только подготовленный и обученный. Но этот метод не всегда приносит хорошие результаты. Наиболее точными считаются специализированные способы обнаружения источников.

Разновидности бурения

Один из них — применение электрического сопротивления. Обычно им пользуются при строительстве крупных водозаборов, а в его основе лежит зондирование почвенного покрова. Электрическое сопротивление жидкости и почвы различаются, поэтому по отличию показателей можно определить, где находится источник.

Правда, железная дорога, находящаяся недалеко, металлический забор или месторождение железной руды могут вызвать неточности в измерениях. Определить нахождение подземных залежей можно визуально и без оборудования. Присутствие некоторых растений на участке укажет на наличие подземных источников. К ним относятся:

  • наперстянка;
  • верба;
  • лапчатка;
  • болиголова.

Существуют некоторые косвенные признаки: утром густой туман над участком, наличие множества насекомых, густая зеленая трава. Кроме того, часто животные роют ямы в местах расположения источников. Таким образом, для обнаружения месторождения подземной воды можно использовать разные методы.


Источники подземных вод - Вода скважина

 

 

Источники подземных вод

В результате переполнения водоносного горизонта, вода изливается на поверхность земли в виде источников подземных вод (родники, ключи). Некоторые источники появляются только после обильных дождей и по окончании выпадения осадков быстро иссякают.

Из артезианских бассейнов ежедневно на поверхность изливаются сотни миллионов литров воды.

Источники не ограничиваются только поверхностными водами. Недавно ученые обнаружили в океанах горячие источники на глубине около 2,5 км, в основном вдоль срединно-океанических хребтов. Горячая вода (более 300 градусов по Цельсию) из этих источников богата минералами и серой, что создает уникальную экосистему, где процветает необычный и экзотический подводный мир.

Как образуются источники?

Источники подземных вод могут изливаться из различных водоносных пластов. Малых родников и ключей встречается множество.

Крупнейшие источники формируются в карстовых пустотах известняков, доломитов, заполненных подземными водами.

Там где водоносный горизонт снизу упирается в непроницаемые породы, вода движется по горизонтальным плоскостям, проникая в породы вымывая в них полости. Таким образом, получаемый поток выходит на поверхность в виде источника.

Эти процессы длятся от десятков до сотен тысяч лет.

Расход воды из родников

Количество воды из родников зависит от многих факторов, в том числе от размеров полостей в породах, давления воды в водоносном горизонте, объема весеннего стока, и количества регулярных осадков.

Деятельность человека также может влиять на объем воды из родника. Скважина на воду в районе, при интенсивном отборе, может уменьшить давление в водоносном горизонте, понижая уровень воды в системе водоносных горизонтов, и в конечном итоге уменьшая поток из источника.

Большинство людей, вероятно, считает, что вода в родник поступает из закрытого бассейна. На самом деле, вода, находящаяся в движении под воздействием геологических, гидрологических или человеческих факторов, может создавать давление и изливаться в виде источника.

Родниковая вода может иметь цвет

Если из источника вытекает вода красного или коричневого цвета, это говорит о высоком содержании железа. Вода, соприкасаясь с различными проницаемыми породами, обогащается минералами природного происхождения присутствующими в породах, благодаря древней вулканической деятельности в этом районе.

В некоторых районах поверхностные воды содержат натуральные дубильные кислоты, попадающие из органических грунтовых пластов, а цвет веществ может появиться в источниках.

Если вода поступает в водоносный горизонт около родника, она может, не доходя до водоносного горизонта, изливаться из этого источника.

Выход сильно окрашенной воды из источников может указывать на то, что вода из крупных каналов попадает в водоносный слой без достаточной фильтрации.

Качество воды в источниках

Качество воды в локальной системе грунтовых вод, часто можно определить по родниковой воде.

Качество воды из источника может значительно варьироваться в зависимости от таких факторов, как качество воды пополняющей водоносный горизонт и тип пород, с которыми грунтовые воды находится в контакте.

Скорость движения воды в водоносных пластах влияет на количество растворенных минералов. Чем скорость ниже, тем больше времени вода находится в контакте с минералами и уносит с собой.

Качество воды также может измениться в результате смешения пресной с древней морской водой, «запечатанной в карманы» в водоносном горизонте, или с морской водой вблизи побережья.

Видя струящуюся из родника кристально-чистую холодную воду, трудно не припасть к ней. Но будьте осторожны.

Вода, проходя через проницаемые пласты, фильтруется от мусора и грязи. Если вода достаточно долго находится под землей, недостаток солнечного света вызывает гибель большинства водорослей и водных растений. Тем не менее, вирусы и бактерии не погибают под землей и растворенные сельскохозяйственные или промышленные загрязнители не удаляются.

Термальные источники

Многие термальные источники встречаются в регионах недавней вулканической активности и питаются водой, нагретой при контакте с горячими камнями на глубине.

Встречаются термальные источники и в местах, где вулканическая деятельность давно затухла. С увеличением глубины повышается температура пород, в которых медленно движется вода и нагревается.

Нагретая вода из глубины находит пути с малым сопротивлением и достаточно быстро выходит на поверхность. Вода не успевает остыть и образуется термальный источник.

определение, характеристика и виды :: SYL.ru

Немалую часть водных запасов Земли составляют подземные бассейны, которые протекают в толще почвы и слоях горных пород. Огромные скопления подземных вод - озера, которые вымывают залежи пород и почву, образуя котлованы.

Значение грунтовой жидкости велико не только для природы, но и для человека. Поэтому исследователи проводят регулярные гидрологические наблюдения за ее состоянием и количеством, все глубже изучают, что такое подземная вода. Определение, классификация и остальные вопросы темы будут рассмотрены в статье.

что такое подземная вода

Что такое подземная вода?

Подземная вода - это вода, располагающаяся в межслоевых пространствах горных пород, залегающих в верхнем слое земной коры. Такая вода может быть представлена в любом агрегатном состоянии: жидком, твердом и газообразном. Чаще всего подземные воды - это тонны текучей жидкости. Вторые по распространенности - это глыбы ледников, которые сохранились еще с периода вечной мерзлоты.

классы подземных вод

Классификация

Подразделение подземных вод на классы зависит от условий их залегания:

  • почвенные;
  • грунтовые;
  • межпластовые;
  • минеральные;
  • артезианские.

Помимо перечисленных видов, разделяются подземные воды на классы, зависящие от уровня слоя, в котором они расположены:

  • Верхний горизонт - подземные воды пресного содержания. Как правило, их глубинное нахождение невелико: от 25 до 350 м.
  • Средний горизонт - это место залегания минеральной или соленой жидкости на глубине от 50 до 600 метров.
  • Нижний горизонт - глубина от 400 до 3000 метров. Вода с повышеным содержанием минералов.

Подземная вода, располагающаяся на больших глубинах, по возрасту может быть молодой, то есть недавно появившейся, или реликтовой. Последняя могла закладываться в подземных слоях вместе с грунтовыми породами, в которых она "размещена". Или же образовалась реликтовая подземная вода от многолетней мерзлоты: ледники таяли - жидкость скапливалась и сохранялась.

подземные воды озера

Почвенные воды

Почвенная вода - это жидкость, которая залегает в верхнем слое земной коры. Преимущественно она локализуется в пространственных пустотах между частичками почв.

Если понять, что такое подземная вода почвенного вида, становится очевидным тот факт, что эта разновидность жидкости самая полезная, поскольку ее поверхностное расположение не лишает ее всех минералов и химических элементов. Такая вода является одним из главных источников "питания" для сельскохозяйственных полей, лесных массивов и других агрокультур.

Эта разновидность жидкости не всегда может залегать горизонтально, зачастую ее очертания схожи с рельефом почвы. В верхнем слое земной коры влага не имеет "твердой опоры", поэтому она находится в подвешенном состоянии.

Избыточное количество почвенных вод наблюдается по весне, когда тает снег.

Грунтовые воды

Грунтовая разновидность - это воды, которые располагаются на некоторых глубинах верхнего земного слоя. Глубины протекания жидкости могут иметь большие показатели, если это засушливая местность или пустыня. При умеренном климате с периодичным постоянством выпадения осадков, грунтовые воды залегают не так глубоко. А при избытке дождей или снега грунтовая жидкость может приводить к подтоплению местности. В некоторых местах эта разновидность вод выходит на поверхность почв и называется родником, ключом или источником.

болота подземные воды

Грунтовые воды пополняются благодаря выпавшим осадкам. Многие путают ее с артезианской, но последняя залегает глубже.

Избыточное количество жидкости может скапливаться в одном месте. В результате стоячего положения образуются из подземных вод болота, озера и пр.

Межпластовые

Что такое подземная вода межпластовой категории? Это, по сути, те же водоносные горизонты, что и грунтовые и почвенные, но только уровень их протекания глубже, чем у двух предыдущих.

Положительной особенностью межпластовых жидкостей является то, что они намного чище, поскольку залегают глубже. Кроме того, их состав и количество всегда колеблется в одном постоянном пределе, и если и происходят изменения, то незначительные.

Артезианские

Артезианские воды располагаются на глубинах, превышающих 100 метров и достигающих 1 км. Эта разновидность считается, да и является, самой пригодной для употребления в пищу. Поэтому на загородных участках часто практикуется бурение подземных скважин как источник водоснабжения жилых домов.

При бурении скважины артезианская вода фонтаном вырывается на поверхность, поскольку явлется напорной разновидностью подземных вод. Залегает в пустотах горных пород между водоупорными пластами земной коры.

Ориентиром для добычи артезианской воды являются определенные природные объекты, расположенные на поверхности: впадины, флексуры, мульды.

Минеральные

Минеральные - самые глубоководные и самые целебные и ценные для человеческого здоровья. В них повышенное содержание разнообразных минеральных элементов, концентрация которых постоянна.

Минеральные воды также имеют собственные классификации:

По назначению:

  • столовая;
  • лечебная;
  • смешанная.

По преобладанию химических элементов:

  • сероводородные;
  • углекислые;
  • железистые;
  • йодные;
  • бромные.

По степени минерализации: начиная от пресных и заканчивая водами с самой высокой концентрацией.

Классификация по назначению

Подземные воды используются в жизни человека. Их назначение бывает разным:

  • питьевая - это вода, которая пригодна для употребления или в своем природном, нетронутом виде, или же после очистки;
  • техническая - это жидкость, которая применяется в различных технологических, хозяйственных или промышленных отраслях.

Классификация по химическому составу

На химический состав подземных вод влияют те породы, которые прилегают в непосредственной близости к влаге. Выделяются следующие категории:

  1. Пресные.
  2. Слабоминерализованные.
  3. Минерализованные.

Как правило, воды, залегающие в непосредственной близости с земной поверхностью, пресноводные. И чем глубже располагается влага, тем более минерализованный ее состав.

подземные воды болота ледники

Как образовались подземные воды?

На образование подземных вод влияет несколько факторов.

  1. Осадки. Выпавшие осадки в виде дождей или снега поглощаются почвой в размере 20 % от общего количества. Они формируют почвенную или грунтовую жидкость. Кроме того, эти две категории влаги участвуют в круговороте воды в природе.
  2. Таяние ледников многолетней мерзлоты. Подземные воды образуют целые озера.
  3. Есть еще ювенильные жидкости, которые образовались в застывшей магме. Это разновидность первичных вод.

Мониторинг подземных вод

Мониторинг подземных вод - важная необходимость, которая позволяет отследить не только ее качество, но и количество, и вообще, ее наличие.

Если качество воды исследуют лабораторно, обозревая изъятую пробу, то разведка наличия подразумевает следующие методы, друг с другом взаимосвязанные:

  1. Первое - это проводится оценка местности на наличие предполагаемых подземных вод.
  2. Второе - это производится замерение температурных показателей обнаруженной жидкости.
  3. Далее применяется радоновый метод.
  4. После производится бурение базовых скважин, сопровождаемых изъятием керна.
  5. Выделенный керн отправляют на исследование: определяют его возраст, толщину и состав.
  6. Из скважин откачивают некоторое количество подземных вод, чтобы определить их характеристики.
  7. По базовым скважинам составляют карты залегания жидкости, оценивают ее качество и состояние.

Разведка подземных вод подразделяется на следующие типы:

  1. Предварительная.
  2. Детальная.
  3. Эксплуатационная.
подземные воды многолетней мерзлоты

Проблемы загрязнения

Проблема загрязнения подземных вод очень актуальна на сегодняшний день. Ученые выделяют следующие способы загрязнения:

  1. Химическое. Этот тип загрязнения очень распространен. Его глобальность зависит от того, что на Земле огромное количество сельскохозяйственных и промышленных предприятий, которые сбрасывают свои отходы в жидком и твердом (кристаллизованном) виде. Эти отходы очень быстро проникают в водонесущие горизонты.
  2. Биологическое. Загрязненные стоки от хозяйственно-бытового использования, неисправные канализации - все это причины заражения подземных вод болезнетворными микроорганизмами.
озера подземные воды ледники

Классификация по типу водонасыщенных грунтов

Различают следующие:

  • поровые, то есть те, которые обосновались в песках;
  • трещенные, те, что заполняют полости глыб горных пород и скал;
  • карстовые, те, которые располагаются в известняковых породах или иных хрупких породах.

В зависимости от места расположения формируется и состав вод.

Запасы

Подземные воды расцениваются как полезное ископаемое, которое возобновимо и участвует в круговороте воды в природе. Общие запасы этой разновидности полезных ископаемых составляют 60 млн км3. Но, несмотря на то что показатели не маленькие, подземные воды подвержены загрязнению, а это существенно сказывается на качестве потребляемой жидкости.

Заключение

Реки, озера, подземные воды, ледники, болота, моря, океаны - все это водные запасы Земли, которые так или иначе взаимосвязаны между собой. Влага, располагающаяся в слоях почвы, не только формирует подземный бассейн, но и влияет на формирование поверхностных водоемов.

Грунтовые воды пригодны для питья людей, следовательно сбережение их от загрязнения - одна и главных задач человечества.

Подземные воды

Внимание! Предварительный просмотр слайдов используется исключительно в ознакомительных целях и может не давать представления о всех возможностях презентации. Если вас заинтересовала данная работа, пожалуйста, загрузите полную версию.

1. Подземные воды.

Как сказал один ученый: “Жизнь – это одушевленная вода”. И тому есть множество подтверждений. Во-первых, наукой доказано, что жизнь зародилась в воде, большая часть любого живого организма состоит из воды.

Человеческий организм на 60-65 % состоит из воды: при этом 5/8 ее находится внутри клеток, 3/8 – в составе внеклеточных жидкостей организма. Мозг человека состоит из воды на 85%.

Ничего в природе не может существовать без воды. Несмотря на свой, казалось бы простой химический состав, вода – одно из самых загадочных и “аномальных” веществ на земле. Как ни удивительно, но вода до сих пор содержит множество загадок, и постижение ее тайн только начинается.

На Земле 98% всей воды находится в океанах и морях. Благодаря круговороту воды на Землю ежегодно выпадает огромное количество осадков. Куда девается эта вода? Часть воды испаряется, часть просачивается под землю.

Основной источник пополнения подземных вод – атмосферные осадки.

Вода просачивается сквозь горные породы сразу после дождя, или при таянии снега, либо поступает постепенно через реки и озёра. Просачивание воды с поверхности суши происходит только при условии, что горные породы, составляющие эту поверхность, способны пропускать воду. Для этого в них должны быть поры, трещины, пустоты. Поры- промежутки между частицами горной породы. Чем крупнее частицы, тем шире поры и тем легче через породу проходит вода. Хорошо пропускает воду такая рыхлая порода, как песок, особенно крупнозернистый. Почти не пропускает воду глина, и совсем не пропускает ее гранит, если в нем нет трещин.

Подземные воды имеют разное происхождение: одни из них образовались в результате проникновения талых и дождевых вод до глубины 1,5–2,0м; другие занимают более глубокие полости в земле.

Итак, подземная вода – это вода, находящаяся в земной коре. Подземные воды распространены по всей территории России и являются одним из источников питания рек.

2. Родники.

Изучение родников представляет большой научный и практический интерес. Задолго до того, как человечество придумало водопровод, сама природа позаботилась о том, чтобы создать его аналог, доставить чистую воду в самые разные уголки земного шара. Родники можно встретить не только в лесу или горах. В степях, пустыне, в лесотундровой полосе, даже в полярных зонах, под толщей льда – эти маленькие источники встречаются всюду. Они старее городов, дорог, гор и даже некоторых природных объектов. Создан ли родник для того, чтобы делиться с человеком чистой водой, либо разум сам приспособил его к благим целям – так или иначе, до сих пор существуют места, где природные источники водоснабжения остаются единственными и самыми надежными.

Родник образуется в результате выхода подземных вод на поверхность земли. Родники – это важные источники питания рек. Подземные источники намного чище, чем реки и озера. Проходя через почву, вода очищается, обогащается углекислотой и минеральными веществами.

Родники… Мы любим их за свежесть хрустальной водицы, за прохладу, которую они дают в жаркий летний день, за красоту и вечность. Издавна о родниках слагали легенды, стихи, сказания. Родники - источники чистой воды. А питьевая вода необходима человеку, особенно в жаркий день. Вокруг родника обычно возникает своя особая жизнь: здесь и дерево богаче и разнообразнее, и трава сочнее и выше, и земля лучше. В тени у родника утром отдохнет и ягодник, и грибник, и сборщик трав, сделает привал турист, завернет сюда и случайный прохожий. Всем дарит родник радость!

3. Гейзеры.

Гейзер — это кипящий источник, периодически фонтанирующий пароводяной смесью. У каждого гейзера своя периодичность и свой характер извержения.

Зрелище и ощущение, которые получает человек при виде этого явления, воистину фантастическое. Клубы пара, постоянный гул и дождь, который сверкает и разлетается в стороны разноцветными брызгами, стоит увидеть собственными глазами.

Стоит признать, что рекордсмен по гейзерам–красавцам – парк Йеллоустоун. Гейзеры парка Йеллоустоун находятся в США. Парк знаменит множеством гейзеров, богатой живой природой и живописными ландшафтами.

Гейзер Бихайв извергается в течение 5-ти минут, струя воды выбрасывается на высоту около 60 - метров. Интервал извержений зависит от времени года и составляет 10-20 часов.

Гейзер Замок извергается каждые 10-12 часов, выбрасывая в небо кипяток в течение 20 минут, на высоту около 27 - метров. Затем гейзер Замок 30-40 минут извергает струю пара.

Гейзер Олд-Фейтфул считается одним из красивейших гейзеров Йеллоустоунского парка. На смотровой площадке перед гейзером собирается огромное количество туристов, до 2000 человек. Гейзер выбрасывает до 30000 - литров кипящей воды каждые 30-80 минут, высота потока – 30-56 метров.

Средний бассейн гейзеров в Йеллоустоунском парке  собрал в себе множество гейзеров и источников разного размера. Самым популярным среди них является Большой призматический источник. Он пестрит яркими цветами – это результат жизнедеятельности миллионов бактерий в богатой минералами воде

Поле гейзеров  Сол де Маньяна находится в Боливии на высоте в 4800 метров над уровнем моря и характеризуется интенсивной вулканической активностью, множеством гейзеров и бассейнов с лавой.

Гейзер Принц Чарльз находится в Новой Зеландии в долине гейзеров города Роторуа.

Гейзер Строккур находится в юго-восточной части Исландии в геотермическом районе около реки Хвитау, извергается каждые 2-6 минут, выпуская воду на высоту до 20-ти метров к небу, но иногда гейзер может быстро извергаться до трёх раз подряд

В Неваде гейзер Флай появился не сам по себе, а в результате работ по бурению водяных скважин. Во время бурения работники достали до подземного гейзера с горячей водой, и он устремился наружу. Постепенно, начиная с 1964 года, гейзер приобрел нынешний вид. Поток кипящей воды из него не прекращается ни на секунду, гейзер постоянно продолжает свой рост. В высоту он равен всего 20-ти футам и не превышает человеческий рост.

Долина гейзеров - редкое явление природы, встречающееся всего в нескольких районах мира, а в нашей стране только на Камчатке, на территории Кроноцкого государственного заповедника. Долина гейзеров считается “жемчужиной” Камчатки и большим географическим открытием середины 20 века. Здесь насчитывается 22 крупных гейзера и большое число пульсирующих источников, кипящих цветных озер и грязевых котлов. Среди крупных гейзеров выделяются Великан, Жемчужный, Сахарный, Тройной, Первенец, Малый, Большой и Фонтан. Каждому фонтану свойственен персональный ритм извержения: для одних цикл может составлять 10 минут, другие находятся в спящем режиме в течение многих часов. Разнообразие красок и форм Долины образуют неописуемую по красоте панораму, на которую непременно стоит взглянуть собственными глазами, хотя бы один раз.

Долина гейзеров на Камчатке в настоящее время является одним из крупнейших скоплений гейзеров на планете и единственным в Евразии. Сама долина расположена в ареале Кроноцкого государственного природного биосферного заповедника. Она включена в список Всемирного природного наследия ЮНЕСКО и прославляет не только Камчатку, но и всю Россию на весь мир, тем более, что она вошла в список семи Чудес России.

Самые известные гейзеры Камчатки находятся на расстоянии 160  километров в северном направлении от города Петропавловска-Камчатского. Там расположено около 200 термальных источников, которые распростираются на площади в 4 квадратных километра. Здесь же сосредоточено 20 крупных гейзеров, со свойственным им характером.

Наибольшей популярностью пользуется гейзер Большой и гейзер Великан, по праву считающийся одним из самых мощных гейзеров в мире. Гейзер Великан во время своего извержения способен выплеснуть около 25 тонн, а клубы пара достигают 300-метровой высоты, и из его кратера поднимается столб горячей воды высотой до 30 метров.

4. Минеральные источники.

Минеральная вода - это дождевая вода, которая множество столетий назад ушла глубоко в землю, просачиваясь сквозь расщелины и поры разных слоёв породы. Во время таких процессов в ней растворились различные минеральные вещества, находящиеся в породе. Подземные воды, которые растворяют горные породы, содержат в себе различные минеральные вещества, от этого зависит свойство воды и привкус. Те воды, которые содержат в себе повышенное содержание растворенных веществ и газов, называются минеральными. Минеральные воды используются в лечебных целях.

Ценность минеральной воды определяется её лечебными свойствами. Сейчас в России насчитывается более 7,5 тысяч минеральных источников, действуют около 500 бальнеологических курортов. С каждым годом растет число здравниц, создаваемых на их базе. Они весьма разнообразны по вещественному и газовому составу вод, по характеру воздействия их на организм человека. В России имеются все виды лечебных вод, известных в мире.

Курорт Кавказских Минеральных Вод состоит из четырех уютных и притягательных городов: Кисловодск, Ессентуки, Железноводск, Пятигорск. Каждый из них имеет свои определенные черты.

5. Минеральные источники Волгоградской области.

В Волгоградской области находится несколько природных минеральных источников. Природа наделила недра Волгоградской области уникальными ресурсами. Такими сокровищами по праву можно считать минеральную воду “Ергенинская”, “Горная Поляна”, “Ардинская”, “Себряковская”. На территории области функционируют санатории: “Горная Поляна”, “Волгоград”, “Качалинский”, “Дубовка”.

Ергенинский минеральный источник наиболее известный из них. Еще в 1775 году врач Иван Яковлевич Вир исследовал воду и начал применять её в лечебных целях. В конце восемнадцатого века здесь был создан один из первых Российских курортов. Тогда же Ергенинская минеральная вода начала разливаться в бутылки и отправляться к царскому столу и по всей России. С открытием кавказских минеральных вод слава нашей водички незаслуженно померкла. В Волгоградском медицинском институте проводились исследования Ергенинской воды, после чего было предписано использовать её для лечения органов пищеварения

В лечебных целях используются минеральные воды Сморогдинского источника. На базе Сморогдинского источника и грязей озера Эльтон существует санаторий "Эльтон", с 1909 года и по настоящее время. Помимо грязи и рапы озера Эльтон Сморогдинский источник издавна пользуется большой популярностью у местного населения. Источник имеет местное название "Нарзан". Воды источника обладают лечебными свойствами.

По преданию давным-давно на территории, где располагалась река Медведица, был сказочно красивый лес, и хозяйкой этого леса была большая умная Медведица. Охотники похитили ее медвежат. Мать искала своих детей, но тщетно, тогда она с отчаяния превратила охотников в меловые горы. Сама долго плакала по своим медвежатам и утонула в своих слезах, превратившись в красивую величественную реку, которую потом ласково назвали Медведица, а ее любимые детки стали маленькими ключами, питающими ее. Ключи - это подземные воды самой красивой долины Волгоградской области, а чистая как слеза - это минеральная вода “Себряковская”. 

6. Заключение.

Вода – источник жизни! Вода - это голубой минерал, без которого немыслима жизнь на нашей планете. И не случайно само понятие “вода” связано с жизнью.

Вода сделала нашу планету самой красивой из всех планет солнечной системы. Космонавты, глядя на Землю и космоса, сравнивают ее с драгоценным камнем изумрудом. А ведь это вода сделала нашу планету зеленой и обитаемой. И нет на Земле народа, который бы не чтил воду.

Вот какими словами выразил это отношение к воде французский писател

Водоносные горизонты и подземные воды

В среднем за 75 лет жизни современный гражданин развитых стран так или иначе, в качестве питьевой или на хозяйственно-гигиенические цели (стирка, мытьё, туалет и прочее), потребляет от 3,8 до 19 млн литров воды. То есть от 138 до 694 литров в сутки. Жители не слишком цивилизованных районов на собственные нужды расходуют в разы меньше — за 75 лет всего 380 тысяч литров воды, то есть около 13 литров (одно ведро) в день. 

Колодец
Колодец

Большая часть территории нашей страны не страдает от недостатка воды, но в мире существует немало мест, где живительная влага в принципе — редкость, а дефицит воды, пригодной для питья, существует не только в фантастических фильмах о судном дне. По данным последнего доклада ООН, к 2030 году более половины (67%) населения нашей планеты будут испытывать нехватку питьевой воды.

Как говорится в песенке из знаменитого советского фильма: «Ни побриться, ни попить, ни помыться, ни поплыть, человеку без воды — и ни туды и ни сюды!»

В загородном доме вопрос водоснабжения владельцу часто приходится решать собственными силами, потому что магистральный водопровод есть далеко не везде, да и качество водопроводной воды может не устраивать: например, напор слабый, а вода ржавая. И если горожанин вынужден мириться с тем, что ему поставляют коммунальные службы, используя локальные методы борьбы — устанавливая напорные насосы, расширительные баки и фильтры очистки, то землевладелец может попробовать решить проблему водоснабжения в свою пользу. Один из способов получения воды для бытовых нужд человека — это использование подземных вод

Колодцы и скважины для добычи подземной воды используются людьми с давних пор. Не утратили они своего значения и по сей день: наличие воды на участке значительно повышает стоимость недвижимости. А возможность иметь свою воду решает вопросы не только комфорта, приближенного к привычным городским условиям, но и позволяет землевладельцу стать автономным, независимым от капризов коммунальных служб.

Вода на участке: откуда она берётся

Наша Земля — планета воды: более 70% её поверхности покрыто Мировым океаном. Подземные воды — часть водных ресурсов планеты. Они составляют примерно 1,5% от всех мировых водных запасов и две трети от объёма всей воды суши. Объём воды, находящейся под землёй, в 50 тысяч раз превосходит количество воды, наполняющее все реки на Земле. 

Вода - это жизнь
Вода — это жизнь

Водные ресурсы Земли представляют собой единый комплекс, находящийся в постоянном динамическом равновесии, называющимся круговоротом воды в природе. Их объём составляет 1 351 421 тысяч кубических километров, из которых:
  • мировой океан — 1 350 000 тыс км³;
  • испарение с поверхности океанов, рек, озёр, земли — 452 тыс км³;
  • осадки — 385 тыс км³;
  • снег и лёд — 250 тыс км³;
  • облака — 111 тыс км³;
  • подземные воды — 84 тыс км³;
  • транспирация (испарение воды растениями) — 71 тыс км³;
  • перенос влаги от океанов вглубь суши — 40 тыс км³;
  • поверхностные стоки — 38 тыс км³;
  • влага в атмосфере — 13 тыс км³;
  • поверхностные источники воды (реки, озёра, болота и пр.) — 2 тыс км³;
  • подземные стоки — 2 тыс км³.

Схема круговорота воды в природе
Схема круговорота воды в природе

Подземными называют воды, находящиеся ниже уровня поверхности земли, в горных породах верхних областей земной коры в жидком, газообразном или твёрдом состоянии. Жидкую часть подземных вод, находящуюся в свободном состоянии, способную перемещаться под действием сил гравитации, гидрогеологи именуют фреатическими, то есть «наполняющими колодцы». 
Фреатические воды, в зависимости от степени водопроницаемости, влагоёмкости и способности к водоотдаче горных пород, в которых они накапливаются, образуют водоносные горизонты, совокупность которых формирует водоносные комплексы.

Водоносный горизонт

Водоносным горизонтом (в иностранных источниках - аквифером) называют пласты осадочных горных пород, близкие по своему составу и происхождению, и имеющие определённую степень водопроницаемости. Существует четыре основных типа горных пород, составляющих аквиферы:
  • аллювиальные отложения — несцементированные отложения постоянных водных потоков (рек, ручьёв), состоящие из песка, гравия, гальки;
  • уплотнённые осадочные породы;
  • неуплотнённые ледниковые отложения;
  • трещеноватые метаморфические горные породы.

В рыхлых, несцементированных породах вода накапливается в порах, в уплотнённых — в трещинах и кавернах, в водорастворимых типа гипса, известняка или доломита — в карстах.

Водоносные горизонты подстилаются водонепроницаемыми или слабо водопроницаемыми пластами — массивами гранита, глины. Водонепроницаемые пласты называются водоупорами. Надо понимать, что полностью водонепроницаемых грунтов нет: вода дырочку найдёт. Говоря о том, что пласт водонепроницаем, имеют в виду его крайне слабую водопроницаемость.

Родник Соколовский ключ в Валдайском районе
Родник Соколовский ключ в Валдайском районе

В большинстве случаев водоносные горизонты скрыты под поверхностью почвы: для добычи воды аквиферы вскрывают с помощью колодцев или скважин. Но бывает, что они вскрываются естественным путём, обнажаясь на склонах холмов или оврагов. Такое место выхода подземной воды на поверхность называют ключом или родником

Откуда берётся вода в водоносном горизонте

Происхождение подземных вод различно в зависимости от глубины их залегания. В нижних слоях земной коры находятся метаморфогенныемагматогенные и седиментогенные подземные воды. Они появились миллионы лет назад, во время формирования земной коры: при извержении вулканов (магматогенные), метаморфизма осадочных горных пород (метаморфогенные) или в результате выдавливания воды последующими наслоениями из иловых осадков древних морей (седиментогенные). Такие подземные источники воды представляют величайший интерес для геологов, гидрогеологов и палеонтологов, но совершенно бесполезны для дачников и владельцев загородных домов, мечтающих о водопроводе на собственном участке. 

С точки зрения строительства колодцев и бурения скважин интересны верхние водоносные горизонты. Именно они и участвуют в круговороте воды в природе. Верхние водоносные горизонты пополняются в основном за счёт инфильтрации (просачивания) атмосферных осадков: дождей и талых вод. В их питании участвуют и воды, фильтрующиеся из наземных источников — рек, озёр, болот. 

Верхние водоносные горизонты пополняются за счёт инфильтрации атмосферных осадков, вод рек, озёр, болот.
Верхние водоносные горизонты пополняются за счёт инфильтрации атмосферных осадков, вод рек, озёр, болот.

Другой источник пополнения — конденсация влаги из воздуха в трещинах и порах горных пород. Такой способ наиболее характерен для пустынных областей с резкими температурными колебаниями между днём и ночью. По водоупорным пластам подземные воды стекают в поверхностные водные источники (озёра, реки) или в моря и океаны. То есть то ведро воды, которое вы достали из колодца или подняли с помощью насоса из скважины, — малая часть 84 000 км³ подземных вод Земли. 
 

Почвенные, грунтовые, межпластовые и артезианские подземные воды

Человек, планирующий копать колодец или бурить скважину, сталкивается с тем, что разновидностей подземных вод много. Они находятся на разной глубине под землёй, обладают различными свойствами. Кто-то категорически утверждает, что бурить нужно только «на известняк», другие считают, что «на песок» тоже подойдёт. Верховодкой во многих случаях презрительно именуют неглубокие грунтовые воды, и применять их для питья категорически не рекомендуют. Как разобраться, какие бывают водоносные слои, на сколько колец стоит копать колодец и на какую глубину бурить скважину?

Итак, рассмотрим классификацию подземных вод. Стоит иметь в виду, что она, как и любая классификация, условна: чёткой границы между водоносными слоями нет. А толщина или влагоёмкость того или иного слоя зависит от геологии участка.

Почвенные воды

Почвенные воды составляют самый верхний уровень подземных вод: они располагаются в корнеобитаемой зоне почвы — в плодородном пласте, где размещаются корни травянистых растений и поверхностная корневая система деревьев. Запасы почвенной влаги пополняются дождевыми и талыми водами и активно испаряются в атмосферу, то есть её объём очень сильно зависит от процессов испарения и транспирации

Схема водоносных слоёв
Схема водоносных слоёв

Нижняя часть зоны почвенных вод называется подвешенной (вадозной). Зона подвешенной воды насыщается и вода начинает под действием сил тяготения просачиваться в нижние слои грунта. Эта вода называется гравитационной. Если осадков было много, например, в дождливый осенний сезон или по весне при активном таянии снега, движение гравитационных вод усиливается. Почвенные воды имеют большое значение в жизни растений, но для нужд водоснабжения человека не используются.

Грунтовые воды

Водопроницаемые породы, находящиеся под плодородным слоем почвы, образуют первый постоянно существующий водоносный горизонт. Как правило, первый водоносный горизонт составляют несцементированные отложения. Вода в этом слое заполняет поры между частицами породы: это и есть тот уровень, который на профессиональном сленге бурильщиков называется «на песок»

Его насыщаемость влагой довольно сильно зависит от количества атмосферных осадков и температурных колебаний — в малодождливые годы уровень грунтовых вод может сильно понижаться. Кроме того, грунтовые воды могут загрязняться. Именно поэтому в санитарных требованиях по устройству туалетов с выгребными ямами запрещено делать негерметичные ёмкости для нечистот: в яме без дна загрязнения попадают непосредственно в первый водоносный горизонт.

Выгребная яма должна быть герметичной
Выгребная яма должна быть герметичной

Грунтовые воды, благодаря своему относительно неглубокому залеганию, легко доступны и широко используются для нужд водоснабжения частных домов, посёлков и небольших предприятий. Хотя, как уже говорилось выше, на интернет-ресурсах, где обсуждаются вопросы добычи воды, часто грунтовые воды называют верховодкой, не предназначенной для использования в качестве питьевой воды. 

Добыча грунтовых вод производится с помощью колодцев и небольших скважин. Эти воды безнапорные: уровень в колодце устанавливается на уровне зеркала грунтовых вод.

Межпластовые воды

Ниже грунтовых вод, отделённые от них пластами водонепроницаемых или слабо проницаемых горных пород, составляющих водоупорный слой, располагается следующий слой водопроницаемых пород, образующий второй водоносный горизонт. Он слагается из более плотных пород, в которых вода заливается в трещины, образуя заполненные полости. Питание второго водяного горизонта осуществляется просачиванием (инфильтрацией) грунтовых вод через пласты со слабой проникающей способностью. Также это происходит в местах, где водовмещающие слои межпластовых вод выходят ближе к поверхности, в разрывах водоупорного слоя верхнего водяного горизонта.

Их уровень гораздо меньше подвержен колебаниям от воздействия атмосферных осадков или температур на поверхности земли. Глубокое залегание предохраняет межпластовые воды от загрязнений. Подземные воды, расположенные на большой глубине, под водоупорами, уже могут иметь гидростатическое давление. В этом случае они называются напорными. Межпластовые воды относятся к возобновимым полезным ископаемым, а значит, к государственной собственности (Закон РФ «О недрах»).  

Выброс термальной воды и пара из скважины на Мутновской ГеоТЭС. Камчатка
Выброс термальной воды и пара из скважины на Мутновской ГеоТЭС. Камчатка

Кроме хозяйственно-бытовых целей и технического водоснабжения (для промышленности, орошения земель, обводнения пастбищ), подземные воды используются в лечебных целях (минеральные воды), в энергетической отрасли (геотермальные воды) и в промышленности — для извлечения растворённых в них ценных веществ.

Артезианские воды

Артезианские воды — это разновидность межпластовых подземных вод. Их отличие в том, что они полностью заполняют водоносный горизонт и находятся в нём под давлением. Напорные воды обычно залегают в пределах геологических структур, имеющих вогнутое строение — в мульдах, флексурах, образуя артезианские бассейны.

Схема артезианского бассейна
Схема артезианского бассейна

При вскрытии такого водоносного горизонта уровень воды в скважине поднимается выше уровня зеркала грунтовых вод, иногда свободно изливаясь из скважины фонтаном. Артезианские воды, как правило, расположены на большой глубине — от 100 до 1000 метров. В некоторых интернет-источниках артезианскими называют все скважины, имеющие большую глубину, что не совсем правильно. Первоначально артезианскими называли именно фонтанирующие скважины, сейчас термин «артезианские» относят ко всем напорным водам.

Артезианская фонтанирующая скважина
Артезианская фонтанирующая скважина

Для водоснабжения обычно используют два верхних водоносных горизонта. Вода, находящаяся на больших глубинах, чаще всего имеет повышенную минерализацию, да и добыча её спряжена с большими финансовыми расходами.

Верховодка

И, наконец, о верховодке. Специалисты и интересующиеся вопросом добычи подземных вод не рекомендуют использовать верховодку в качестве источника питьевой воды. И правильно делают, потому что верховодка не является постоянным водоносным горизонтом. Она появляется сезонно, во время весеннего таяния снега или в период продолжительных осенних дождей. 

Верховодка характерна для глинистых и суглинистых почв. Появление её связано с накоплением воды над слабопроницаемыми для воды грунтами: глинистые почвы набухают от обильной влаги и перестают пропускать воду атмосферных осадков в лежащие ниже слои грунта. 

Яма, наполненная "верховодкой"
Яма, наполненная «верховодкой»

На поверхности земли образуются скопления воды в естественных углублениях, вода появляется и ниже — в метре — полутора от поверхности. В песчаных грунтах верховодка более редка и образуется локально, на временных водоупорах — прослойках глины в основном песчаном грунте.

Использовать верхние воды для нужд водоснабжения загородного дома не стоит: они имеют ярко выраженный сезонный характер, количество их недостаточно. А самое главное — такие воды загрязнены. В силу своего неглубокого местоположения они ещё не успели очиститься, проходя через естественный фильтр — толщу земли. Верховодку можно использовать для полива, искусственно углубив природные понижения, где она скапливается по весне, как, например, на фото выше.

Верховодку можно спутать с высоко стоящим уровнем грунтовых вод. Первый водоносный горизонт может начинаться довольно неглубоко от поверхности земли: в северных регионах — от 50 см (в районе тундр). С перемещением на юг глубина расположения водоносного пласта увеличивается: от 3-5 метров в средней полосе до 15-20 в южных районах. В сельской местности, вдалеке от автострад и промзон, очень часто питьевые колодцы имеют небольшую глубину. Так, к примеру, в нашей деревне общественный колодец всего на три кольца.

Общественная водоразборная колонка
Общественная водоразборная колонка

Вот и всё о том, какие бывают водоносные горизонты. А информацию, что лучше для дачного участка — колодец или скважина, на какую глубину следует копать или бурить, как определить уровень грунтовых вод, а так же о правовом аспекте добычи подземной воды читайте в других материалах.

Подземные воды

Подземные воды — это воды, находящиеся в верхней части земной коры (до глубины 12-16 км) в жидком, твердом и парообразном состояниях. Основная масса их образуется вследствие просачивания с поверхности дождевых, талых и речных вод. Подземные воды постоянно перемещаются как в вертикальном, так и в горизонтальном направлениях. Глубина их залегания, направление и интенсивность движения зависят от водопроницаемости пород. К водопроницаемым породам относят галечники, пески, гравий. К водонепроницаемым (водоупорным), практически не пропускающим воду — глины, плотные без трещин горные породы, мерзлые грунты. Слой горной породы, в котором заключена вода, называется водоносным.

По условиям залегания подземные воды подразделяют на три вида: почвенные, находящиеся в самом верхнем, почвенном слое; грунтовые, залегающие на первом от поверхности постоянном водоупорном слое; межпластовые, находящиеся между двумя водоупорными пластами. Грунтовые воды питаются просочившимися атмосферными осадками, водами рек, озер, водохранилищ. Уровень грунтовых вод колеблется по сезонам года и различен в разных зонах. Так, в тундре он практически совпадает с поверхностью, в пустынях находится на глубине 60-100 м. Распространены они почти повсеместно, не обладают напором, перемещаются медленно (в крупнозернистых песках, например, со скоростью 1,5-2,0 м в сутки). Химический состав подземных вод неодинаков и зависит от растворяемости прилегающих пород. По химическому составу различают пресные (до 1 г солей на 1 л воды) и минерализованные (до 50 г солей на 1 л воды) подземные воды. Естественные выходы подземных вод на земную поверхность называется источниками (родниками, ключами). Они образуются обычно в пониженных местах, где земную поверхность пересекают водоносные горизонты. Источники бывают холодными (с температурой воды не выше 20°С, теплыми (от 20 до 37°С) и горячими, или термальными (свыше 37°С). Периодически фонтанирующие горячие источники называются гейзерами. Они находятся в областях недавнего или современного вулканизма (Исландия, Камчатка, Новая Зеландия, Япония). Воды минеральных источников содержат разнообразные химические элементы и могут быть углекислыми, щелочными, соляными и т.д. Многие из них имеют лечебное значение.

Подземные воды пополняют колодцы, реки, озера, болота; растворяют различные вещества в породах и переносят их; вызывают оползни, заболачивание. Они обеспечивают растения влагой и население питьевой водой. Источники дают наиболее чистую воду. Водяной пар и горячая вода гейзеров служат для отопления зданий, теплиц и энергетических установок.

Запасы подземных вод очень велики — 1,7%, но возобновляются крайне медленно, и это необходимо учитывать при их расходовании. Не менее важна и охрана подземных вод от загрязнений.

Виды и типологии скважин на воду. Подземные источников воды

Автономное водоснабжение применяется не только в индивидуальном строительстве, но и при строительстве многоэтажек на новых территориях. Это обстоятельство обусловлено высоким качеством подземной воды. Разные виды скважин применяют в зависимости от их глубины и назначения: для отдельного коттеджа достаточно колодца, для снабжения нескольких жилищ, многоквартирных домов требуется скважина с высоким дебитом.

Виды водяных скважин

Водяная скважина для дома.

Какие источники под землей

Геологические разрезы по земельным участкам неодинаковы, но закономерности по водоносным слоям существуют. С углублением от поверхности в недра подземная вода становится чище. Водозабор из верхних уровней обходится дешевле, им пользуются собственники частного жилья.

Верховодка

Водный ресурс, находящийся в земле недалеко от поверхности над водоупорным слоем горных пород, называется верховодкой. Водонепроницаемые грунты имеются не на всех территориях, не всегда удается найти подходящий участок для организации неглубокого водозабора. Над такими линзами фильтрационный слой отсутствует, вредные вещества, органические и механические примеси с дождем и снегом проникают в грунт и примешиваются к подземному водоему.

Верховодка характеризуется такими показателями:

  1. Глубина залегания. В среднем 3-9 м в зависимости от региона. Для средней полосы — до 25 м.
  2. Площадь пластов — ограниченная. Проявления встречаются не в каждой местности.
  3. Подпитка запасов осуществляется за счет осадков. С нижележащих горизонтов водопритока нет. В засушливые периоды уровень воды в колодцах и скважинах на верховодку падает.
  4. Использование — для технических нужд. Если в составе отсутствуют вредные химические загрязнители, системой фильтрации вода улучшается до питьевой.

Верховодка хорошо подходит для полива огорода. При бурении неглубоких скважин можно сэкономить: проходка доступна для самостоятельного выполнения. Вариант — устройство колодца с укреплением его стенок бетонными кольцами. Не рекомендуется делать водозабор из верхних залежей, если недалеко от земельного участка используют удобрения, располагается промышленная зона.

Грунтовка

Верховодка — ресурс пропадающий, в отличие от грунтовки, являющейся первым постоянным подземным водохранилищем. Извлечение из недр верховодки осуществляется преимущественно посредством колодцев, для забора грунтовки бурятся скважины. Эти типы подземной воды имеют схожие характеристики по глубине залегания — <25 м и в зависимости от количества выпадающих дождей.

К особенностям грунтовой разновидности относятся:

  1. Фильтрующий слой горных пород. Его толщина 7-20 м, он распространяется непосредственно до пласта, расположенного на водонепроницаемой платформе скального грунта.
  2. Применение в качестве питьевой воды. В отличие от верховодки, для которой используется многоступенчатая система очистки, удаление механических примесей из грунтовки делают скважинным фильтром.

Подпитка грунтовой воды стабильна на территориях, покрытых лесами и регионах с умеренным климатом. В засушливых районах летом влага может исчезать.

Источники между пластами

Источники между пластами

Схема подземных вод.

Название второго постоянного источника воды — межпластовый водоносный горизонт. На этот уровень бурятся скважины на песок.

Признаки линз, перемежаемых горными породами:

  • вода напорная, поскольку принимает на себя давление окружающих горных пород;
  • продуктивных водоносов несколько, они рассредоточены по глубине в рыхлых грунтах от верхнего водонепроницаемого слоя до нижней подстилающей подушки;
  • запасы отдельных линз ограниченные.

Качество воды в таких залежах лучше, чем на верхних уровнях. Глубина распространения — от 25 до 80 м. Из некоторых пластов на земную поверхность пробиваются родники. Вскрытая на большой глубине подземная вода за счет напряженного состояния жидкости поднимается по стволу скважины на привычную близость к поверхности. Это позволяет осуществлять водозабор центробежным насосом, установленным на устье выработки.

Межпластовая разновидность подземных вод популярна при обустройстве водозаборов для загородных домов. Дебит песчаной скважины — 0,8-1,2 м³/час.

Артезианская

К горизонтам артезианской воды относят глубины ≥100 м. Давление горных пород на таком удалении от поверхности возрастает до напряжений, обеспечивающих самоизлив из скважины. Высота фонтана тем больше, чем сильнее сжимается жидкость. Ставить насос на откачку не имеет смысла.

Другими особенностями артезианских горизонтов являются:

  1. Высокая водоотдача — 3-10 м³/час. Этого количества хватит, чтобы обеспечить несколько дачных домов.
  2. Чистота воды: проникая в недра через многометровые слои грунта, она полностью освобождается от механических и вредных органических примесей. Вмещающие породы обусловили второе название водозаборных выработок — скважины на известняк. Утверждение относится к пористым разновидностям камня.

В промышленных масштабах добыча артезианской влаги осуществляется в коммерческих целях — для продажи питьевой воды. На территориях, расположенных в низинах, есть вероятность обнаружить напорную залежь на глубине 20 м.

Водяные колодцы

Водяные колодцы

Колодцы для воды.

Для забора воды с горизонтов, расположенных близко к земной поверхности, копают открытую горную выработку — шурф, его называют колодец.

Дерево для крепления стенок уже не применяется: железобетонные кольца диаметром 1-1,5 м вытеснили из применения венцы из дуба и лиственницы. Чтобы добраться до питьевой воды, понадобится шурф глубиной до 15 м.

Технология проходки водозаборной выработки:

  1. Выбрать место под колодец, уложить на него первое кольцо.
  2. Извлекать грунт внутри контура до тех пор, пока верх бетонного элемента не сравняется с уровнем почвы.
  3. Установить второй цилиндр на вкопанный блок, повторить операцию. Последующие звенья вкапывать аналогичным порядком.
  4. Откачивать погружным насосом появившуюся воду и продолжать монтаж колец, пока не будет достигнут намеченный уровень водоносного пласта.
  5. Прикрепить к стволу колодца оголовок. Конструкция состоит из последнего бетонного элемента, который заглублять не нужно, и первого в земле кольца.
  6. Окопать устье шурфа канавой шириной 60 см на глубину 1 м, заполнить глиной и утрамбовать. Поверх глиняного замка отсыпать песчаную отмостку.
  7. Закрыть оголовок крышкой от попадания внутрь водозабора мусора.

Если достигнуть межпластового горизонта не удалось, то использовать колодезную воду в качестве питьевой можно после фильтрации и кипячения. Основное достоинство колодца заключается в накоплении влаги, что снижает зависимость дебита от выпадения осадков. Запас воды в объеме 2-3 м³ присутствует в источнике постоянно.

Недостатки

Соорудить бетонированный водоисточник можно на любом земельном участке, находящемся в собственности гражданина, без оформления разрешений. Технология возведения водозабора несложная и доступна для самостоятельного исполнения.

К недостаткам обустройства колодца относятся:

  • трудоемкость земляных работ;
  • угроза остаться без воды в засушливые периоды;
  • необходимость изоляции стыков для исключения попадания верховодки внутрь колодца;
  • обязательность периодической очистки фильтрационного слоя на дне выработки.

Нельзя строить питьевой водозабор на заболоченных участках и территориях, заливаемых в период паводка. Такой вариант несет в себе опасность попадания бактерий в источник воды.

Абиссинский колодец

Абиссинский колодец.

Колодец абиссинский для воды.

Трубчатый колодец получил свое название по территории в Африке, где впервые использовалась технология извлечения из недр подземной воды без применения специального оборудования.

Самостоятельное бурение скважин выполняется этим старинным способом. Водозабор осуществляется с глубины 8-13 м.

Последовательность работ:

  1. Собирают бурильную колонну из 1-2 м отрезков труб Ø2″, она же будет выполнять функции обсадной. Бур-фильтр изготавливается сплющиванием забойного конца первой трубы или насадкой на штангу конуса для лучшего проникновения в грунт. В стенках бура сверлят отверстия 6-8 мм, чтобы в них поступала вода, оборачивают металлической фильтровальной сеткой.
  2. Изготавливают ударную бабку из направляющей трубы Ø100 мм длиной 1 м, утяжеляют ее металлом весом 10 кг, с двух сторон приваривают рукояти.
  3. Вколачивают бур-фильтр целиком в грунт, после чего прикрепляют к нему следующую секцию колонны сваркой или резьбовым соединением. Забив трубу вслед за буром, операцию повторяют до проникновения фильтра в водоносный горизонт.
  4. Подключается насос ручной или электрический вакуумный.

Прокачка трубчатого колодца производится до появления чистой воды. Качество жидкости проверяется в лаборатории санэпидемстанции.

Преимущества и недостатки

Достоинством абиссинского водозабора является возможность построить его самостоятельно с минимальным вложением средств. Скважина-игла полностью изолирована от притока верховодки. Трубчатый колодец можно забить в грунт из подвала своего дома.

Недостатков немного:

  • невозможность применения погружного насоса из-за малого диаметра колонны;
  • необходимость прочистки колодца от песка и ила;
  • ограничения по свойствам грунта: способ применяется на мягких породах и крупнозернистых песках.

Срок эксплуатации водозабора ≥30 лет. Обязательное условие долговременности — периодическое извлечение ила и песка из обсадной колонны. Делается это с помощью желонки — цилиндрического сосуда с клапанным затвором.

Песчаные скважины

Песчаные скважины

Схема песчаной скважины.

Бурятся шнековым способом — проходка осуществляется в мягких горных породах: суглинках, песке и галечнике. Диаметр выработки ≥100 мм.

По глубине различают песчаные скважины 2 типов:

  • до 40 м — на слой верхнего залегания с дебитом 1 м³;
  • 40-90 м — глубокие стволы с расходом воды в 2 раза большим.

В пробуренную выработку опускается обсадная колонна из металлических или пластиковых труб с фильтром в призабойной части скважины. Подъем воды производится погружным насосом.

Особенностью скважин этого типа является необходимость постоянного водопользования. При откачках 1-2 раза в месяц водозабор придет в негодность через 2-3 года. Восстановить приток воды можно, но не всегда.

Достоинства и недостатки

Основное преимущество — шнековый способ бурения, позволяющий построить скважину за 1-2 дня без особых усилий. Механизация всех операций обеспечивается конструкцией бурового станка на самоходном или передвижном шасси.

Другие достоинства:

  • чистота воды;
  • разрешение на строительство водозабора не требуется;
  • срок эксплуатации — до 30 лет.

Недостатки отмечаются на скважинах малой глубины: зависимость дебита от осадков, чувствительность состава воды к загрязнениям поверхности на участке расположения выработки. Другой минус уже обозначен — склонность к заиливанию водоприемника.

Артезианская скважина

Артезианская скважина

Схема артезианской скважины.

Название этого типа выработок пришло из французского языка — с места бурения первой фонтанирующей скважины: провинции Артуа. Большая протяженность ствола и прочные породы грунта, пересекаемые на пути к водоносному пласту, предполагают применение мощных буровых установок — шнековый способ не подойдет.

Строительству выработки предшествует этап документального оформления. Бурение артезианской скважины не относится к лицензируемому виду деятельности, но для пользования водой из нее необходимо оформить много разрешений и согласований, включая получение лицензии на недропользование. Процесс это длительный и затратный.

Основные этапы: согласование расположения участка и скважины, проект геологических изысканий, оформление лицензии на разведочные работы, бурение, составление отчета и постановка запасов на государственный баланс.

Артезианские скважины разделяют на 4 разновидности:

  1. Выработка с двойной обсадкой — в нижней части колонны на водоносном участке монтируют перфорированную трубу и размещают в ней насос, другая половина устанавливается сверху, доходит до известнякового слоя. Через отверстия в нижнем звене вода поступает в трубу и помпой выкачивается на устье. Применяется, когда давление в пласте слабое.
  2. Водоскважина с переходом устраивается при изменчивом геологическом разрезе. Монтируют 3 обсадные трубы — большого диаметра в верхней части, среднего — в камнях и песках, малого — непосредственно в продуктивном слое. Используется при хорошем подпоре воды.
  3. Скважина классическая — с одной обсадной трубой для нормальных условий.
  4. Ствол с кондуктором — из 2 обсадок: в верхней и нижней частях.

Технология бурения сложная. Строительство артезианского водозабора выполняется специализированными организациями.

Преимущества

Артезианская скважина преимущества

Преимущества артезианской скважины.

Главными достоинствами артезианской скважины являются удаленность водозабора от поверхности и залегание воды в пористых известняках, исключающих присутствие механических примесей в жидкости. Это позволяет откачивать подземный ресурс без установки на забое сетчатого фильтра.

Как следствие, проявляются и другие преимущества артезианских скважин:

  • экологическая чистота воды;
  • независимость от климатических и погодных условий;
  • бесперебойность водоснабжения: запасы подземных вод подтверждены геологическими изысканиями.

Источник остается неиссякаемым на протяжении ≥50 лет. При этом не потребуется тратить средства на периодические очистки фильтра: его нет.

Недостатки

Связаны с затратами на стадии организации строительства и бурения глубоких выработок. Продолжительность периода от проектирования до получения паспорта артезианской скважины — 2 года.

На ограниченной территории соорудить водозабор не получится: минимальные размеры площадки для буровой установки 6х9 м. Вода содержит минеральные образования, обретенные при фильтрации сквозь грунт, является жесткой.

About Author


admin

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о