Необходимость карты водоносных слоев при бурении

Знание гидрогеологии местности, на которой предполагается приобретение земельного участка под индивидуальное строительство, это жизненно важная информация. Она позволит определить возможность возведения жилого дома и связанные с этим особенности его конструкции, начиная от вида фундамента и глубины его заложения. Близко расположенный к поверхности водоносный слой может стать серьезным препятствием к осуществлению планов освоения участка. Как определить водоносный слой?

Нужно доподлинно узнать, на какой глубине расположен ближайший водоносный пласт (верховодка) и каковы сезонные колебания его уровня. Помимо традиционных народных методов и средств определения глубины расположения водоносного слоя для любого района имеется карта с нанесенными на ней данными по глубинам водных горизонтов. Наиболее точный результат дает разведочное бурение.

Разновидности карт

Название этих документов может быть различным в зависимости от характера нанесенной на них данных:

Рис.1. Гидроизогипсы – направление течения вод перпендикулярно линиям

• гидроизогипсы – линии, соединяющие точки в недрах земли, с одинаковым уровнем зеркала грунтовых вод относительно нулевой отметки. На картах отображается волнистой линией, образующейся при соединении точек разведанных при геологических исследованиях. Гидроизогипсы составляются для безнапорных водонесущих слоев и дают общее представление о перемещении подземных вод. Учитывая расположение линий на такой карте можно определить характерные направление и уклоны потоков жидкости, места запитывания пластов и точки их разгрузки, а также характер связи грунтовых вод с открытыми водоемами – являются они питающими или дренирующими;
• гидроизопьезы – линии на карте водных ресурсов, получающиеся соединением точек с одинаковым напором подземных вод;

Рис.2. Пример составление карты гидроизопьез

• карты перепадов уровней грунтовых вод является наиболее информативными в отношении определения возможности бурения скважины на участке в обследуемом районе. Сплошными линиями соединены эксплуатируемые объекты с одинаковым уровнем залегания водоносных слоев;

Рис.3. Карта перепадов уровней грунтовых вод

• графики колебания столба воды в скважинах.

По графику рис.4 очевидно, что водозабор интенсивно наполняется весной во время таяния снега и осенью при обильных осадках (данные за 2004 год), низкий уровень в 2005 году объясняется засушливой осенью с небольшим количеством осадков. Напомним, что уровень скважины определяется расстоянием от ее устья до устойчивого зеркала воды при отсутствии откачки.

Рис.4. График сезонных колебаний уровня воды в скважине

• схемы гидрогеологических разрезов – дают четкое представление о наличии и расположении водных горизонтов в исследуемой местности. Карта позволяет узнать места расположения скважин, чтобы составить четкое представление о предполагаемой глубине бурения. Совместив полученные данные с картой перепадов уровней грунтовых вод можно получить всю необходимую информацию о характере будущего ствола, способе бурения и необходимых материалах.

Рис.5. Схематический гидрогеологический разрез местности по действующим скважинам

Вся упомянутая документация составляется на основе анализа действующих водозаборов. Показатель пьезометрической поверхности зависит от внутрипластового давления воды и высоты горизонта. Условно уровень может находиться как над поверхностью земли, так и в ней. По сути, показатель говорит о высоте подъема воды при вскрытии артезианской скважины. По нему можно предварительно понять длину обсадной колонны, зная, что она должна быть выше пьезометрического уровня.

Рис.6. Карта глубин скважин на территории Московской области

Виды и характеристики водонесущих слоев

Подпочвенный слой

Глубина залегания от 2 до 5 метров. Подпитка происходит от атмосферных осадков и таяния снега. Уровень воды в таких пластах нестабилен и колеблется в течение года, в засушливый период может вообще пересохнуть, а в полноводном режиме недостаточная толщина почвенного слоя над ним не позволяет происходить качественной фильтрации. Поэтому на качестве воды негативно сказывается присутствие пахотных земель во время внесения удобрений, наличие ферм или хранилищ химикатов вблизи участка. Не допускается наличие санузлов и дачных туалетов вблизи водозабора.

Типичным представителем водозаборов на подпочвенных водонесущих слоях являются колодцы и скважины типа «абиссинский колодец».

Грунтовые воды

Находятся обычно на глубине до 10 метров и представляют собой водоносный слой с подложкой из глин или глинистых сланцев. Верхний изолирующий слой также состоит из водонепроницаемых глин. Подпитка происходит из подпочвенных вод в разрывах верхнего изолирующего слоя, представляющих собой глинисто – песчаные фильтры. Также возможна подпитка из отрытых водоемов, но нередки случаи дренирующей связи с ними. Качество воды невысокое по причине замутнения ее глиной.

Водозаборы на таких глубинах залегания применяются различные:

• колодцы;
• скважины «абиссинский колодец»;
• обычные водозаборы с бытовыми электронасосами.

На такой глубине залегания водоносный слой обычно является безнапорным с дебитом от 0,5 – 2,5 кубометров в час.

Межпластовые воды

Располагаются на глубине 10 – 100 метров, вода в них, как правило, находится под давлением. Возможно наполнение пласта водоносными песками или гравийно – каменными отложениями. В последних вода наиболее качественная, скважины имеют хороший устойчивый дебит. Нижний изолирующий слой представляет собой глинистые сланцы или скальные образования. При бурении нежелательно применять промывку глинистыми растворами, поскольку они активно «заглинивают» скважину, после чего потребуется длительная промывка стволов.

Водозабор представляет собой скважину с обсадкой диаметром до 219 мм, насос глубоководный.

Артезианские глубоководный пласты

Уровень залегания таких водоносов обычно составляет более 100 метров, и располагаются они в трещиноватых известняках. Часто встречаются пласты чистой воды на скальном основании. Качество воды в таких водоносах исключительно высокое, дебит скважин весьма значителен.

Учитывая высокую стоимость бурения и строгие требования к водоохранным зонам артезианских скважин, а также высокую производительность таких водозаборов, их обустраивают для коллективного пользования. Такое их использование целесообразно также из финансовых соображений.

Артезианский водоносный слой учитывается в специальном госреестре как стратегический объект.

Пользуйтесь доступной информацией и успехов вам!

Советуем почитать: Водоносный горизонт