Особенности определения водоносного слоя -самостоятельно

Наблюдательность при поиске

Способность всё примечать и анализировать собранную информацию ещё никогда не была лишней. Именно таким способом находили воду наши предки, которые ещё не были вооружены достижениями науки и техники. Какие же именно факты и явления природы помогут нам в поисках воды?

Наблюдение #1 — летние туманы

Туманы могут появиться на участке в теплое время года. Случается это природное явление или ранним утром, или поближе к вечеру

Если вы наблюдаете туман на своём участке, обратите внимание на его плотность: она будет самой высокой в том месте, где вода ближе всего расположена к поверхности почвы

Если рано утром вы увидите в своём саду туман, клубящийся или сконцентрированный в одном из его уголков, то можно с уверенностью говорить о том, что вода на вашем участке есть

Причиной возникновения такого тумана является испарение воды, которая находится под землей. На одном месте, как обычный туман, он стоять не будет. Пары влаги могут клубиться или стелиться очень низко над землей.

Наблюдение #2 — поведение животных

В отличие от людей, животные прекрасно знают, где именно находится подземная вода. Жаль, что они не могут рассказать об этом нам. Да, рассказать не смогут, но поделиться своими знаниями – пожалуйста.

Наблюдая за поведением домашних и диких животных и птиц, мы может получить всю необходимую информацию:

• Собака. Собака – друг человека и она обязательно поможет ему в поиске воды для колодца. В жару собаки всегда ищут возможность остудить своё тело, поэтому выкапывают ямки там, где прохладней. Это как раз те места, которые мы ищем.
• Лошадь. Испытывая жажду, лошадь бьет копытом в том месте, где под землей есть вода.
• Полевая мышь. А вот мыши любят, где сухо. Они никогда не будут мастерить свои гнезда рядом с местами повышенной влажности. Лучше заберутся на дерево или на какую-нибудь постройку, возвышающуюся над уровнем почвы.
• Домашняя птица. Курица не несется там, где влажно, а гуси, наоборот, выбирают для своих гнезд места пересечения подземных водоносных слоёв.

Даже мошкара ощущает близость воды. Если посмотреть на её поведение в сумерках, когда летний зной уже отступил, то мы увидим столбики из кружащихся в воздухе насекомых именно над теми местами, где прохладнее всего – там, где под землей есть то, что нам нужно.

Собаки, как и люди, с трудом переносят жару и засуху. Они стараются докопаться до самых прохладных слоев почвы, которые бывают именно над водоносной жилой

В месте, невольно указанном нам представителями животного мира, можно смело бить абиссинский колодец для добычи воды на полив огорода и для ухода за территорией.

Наблюдение #3 — виды произрастающих растений

Кому же и знать о наличии или отсутствии воды на участке, как не растениям? Не удивительно, что их и используют в качестве индикаторов. Если на вашем участке хорошо себя чувствуют ежевика, крушина, брусника, толокнянке, черемуха, мокрица и багульник, значит, имеет смысл искать водоносный слой – он обязательно присутствует.

Растения не всегда любят избыток воды. Если её слишком много, то они могут даже заболеть и перестать плодоносить

Присмотритесь к березе: её скромный рост и узловатый ствол с искривлениями выдаёт присутствие поблизости водотока. Хвойные деревья тоже предпочитают расти там, где сухо.

Кстати, наличие близких грунтовых вод – это не всегда благо для садоводов. Ведь вишни и яблоки предпочитают умеренную влажность: их переувлажнение может спровоцировать болезни деревьев и подгнивание плодов.

Наблюдение #4 — помощь друзей и соседей

Если ваш участок входит в состав садоводческого общества или у вас поблизости есть соседи, обязательно пообщайтесь с ними. Как правило, они уже решили те проблемы, над которыми сегодня бьетесь вы. Если на их участке есть эксплуатируемая скважина или колодец, то вода будет и у вас.

У соседей стоит узнать, на какой глубине вода в их источнике, стабилен ли уровень в нем. Таким образом проще и легче всего собрать сведения и спланировать работы по устройству колодца. Для частников опрос владельцев смежных участков – единственный целесообразный способ получения гидрогеологических данных.

С соседями всегда нужно поддерживать дружеские отношения: именно они первыми придут к вам на помощь, случись что, они же защитят ваше имущество от воришек

Постарайтесь выяснить не только нынешнее состояние местного водозабора, но и колебания уровня вод на протяжении года, а также состав воды. Согласитесь, что не слишком приятно обнаружить весной свой участок подтопленным паводковыми водами. Получайте жизненно-важную для вас информацию своевременно.

Влияние на прочность сооружений

Колебания уровня подземных вод, под уже возведенными зданиями, может вызвать деформации не только фундамента, но и стен. Это может быть обусловлено следующими факторами:

1. насыщенность грунта легкорастворимыми в воде минералами.
   С течением времени, грунт меняет свою структуру, из него исчезают вещества, растворенные в подземных водах.
   Под давлением стен, утративший свою плотность грунт проседает, и строение падает.
   Чтобы этого избежать, перед началом строительства проводят химический анализ грунта на предмет концентрации легкорастворимых веществ;
2. расположение строения на т.н. плывунах — мелкопесчаных грунтах, которые при подтоплении подземными водами начинают скользить.
   Если на участке под строительство есть места выхода грунтовых вод на поверхность, риск того, что здание «уплывет» вместе с грунтом, значительно увеличивается.
   Для предотвращения этого явления при проектировании построек на плывунах учитывают направление и скорость движения подземных вод, характер рельефа и т.д.;
3. расположение здания на глинистых грунтах.
   Как и в случае с плывунами, при подтоплении грунтовыми водами такие почвы сильно теряют в устойчивости.
   Учитывая распространение глинистых грунтов на территории нашей страны, строительство высотных зданий на них возможно, если перед началом работ проведены меры по отводу водоносного слоя.

Существуют также т.н. агрессивные грунтовые воды, отличающиеся высокой концентрацией растворенных в них щелочей и кислот.

Такие воды разрушают бетонные основания зданий гораздо быстрее, чем обычные.

Народные способы определения водоносного горизонта

Произвести своими силами разведку в поиске водоносного горизонта для бурения неглубокой выработки или скважины-иглы можно, даже если на прилегающих участках нет никаких ориентиров.

Ориентация по природным признакам

Признаками наличия в почве водоносной жилы могут стать:

• Наблюдение за поведением животных и насекомых. Столбы мошкары вьются в том месте, где есть источник воды, а рыжие муравьи, напротив, стараются поселиться от него подальше.
• Большое распространение в округе влаголюбивых растений.

Индикаторами близкого расположения подземных вод из травянистых растений выступают крапива, хвощ, осока, щавель, камыш. Древовидные растения со стержневым корнем такие, как черемуха, ива, береза, черный тополь, сарсазан укажут, что вода залегает на глубине до 7 метров.

Как узнать глубину залегания воды для скважины: актуальные ответы или о чем молчат бурильщики.

В жаркий полдень животные роют землю в поисках прохлады в тех местах, где подземные воды близко располагаются к поверхности

Для почвы, под толщей которой проходит источник, характерна повышенная влажность. Она непременно будет испаряться, образуя поутру облака тумана; нужно лишь понаблюдать за местностью.

Обратите внимание также на рельеф. Замечено, что водоносы залегают практически горизонтально

Поэтому в районе впадин вероятность залегания воды всегда выше.

С помощью биолокационных рамок

Не утрачивает популярности и старинный метод, основанный на биолокационном эффекте, при котором человек реагирует на наличие в земле воды и других тел, создающих в ее толще неоднородности различных конфигураций и размеров.

При поиске воды на участке биолокационным способом указателем выступает проволочная рамка либо же древесная ветка с развилкой, находящаяся в руках человека-оператора. Она способна определить наличие водоносного пласта, невзирая даже на отделяющий от воды слой грунта.

Как узнать глубину залегания воды для скважины: актуальные ответы или о чем молчат бурильщики.

Биолокация – способность рамок приходить в движение под воздействием внешних факторов, например, вибрировать и приближаться друг к другу над местами, где бьют ключи

Биолокационные рамки можно выполнить из калиброванной алюминиевой, стальной или медной проволоки диаметром в 2-5 мм. Для этого концы отрезков проволоки длиной в 40-50 см загибают под прямым углом, придавая им Г-образную форму. Длина чувствительного плеча будет составлять 30-35 см, а рукоятки 10-15 см.

Задача оператора – обеспечить свободное вращение «инструмента». Чтобы облегчить себе задачу, на загнутые концы проволоки надевают деревянные ручки.

Согнув руки под прямым углом и взяв инструмент за деревянные ручки, нужно слегка их наклонить от себя, чтобы проволочные стержни стали как бы продолжением рук.

Для достижения цели нужно сознательно настроиться и четко формулировать перед собой задачу. После этого нужно лишь медленно передвигаться по участку и наблюдать за вращением рамок.

В том месте участка, где скрыты подземные воды, стержни рамки скрестятся между собой. Оператор должен отметить эту точку и продолжить исследования, но уже двигаясь в перпендикулярном направлении относительно изначальной линии движения. В точке пересечения найденных отметок и будет располагаться искомый источник.

Как узнать глубину залегания воды для скважины: актуальные ответы или о чем молчат бурильщики.

Биолокационные рамки среагируют, соединившись между собой концами в том месте, где на участке проходят водоносные жилы

Считается, что лучшее время для поиска воды путем биолокации является лето или ранняя осень. Наиболее благоприятные периоды:

• с 5 до 6 утра;
• с 16 до 17 дня;
• с 20 до 21 вечера;
• с 24 до 1 часу ночи.

Г-образные рамки удобно использовать в полевых условиях, но при отсутствии ветра. Для работы с инструментом нужен опыт и сноровка. Ведь отклонение рамки может зависеть даже от эмоционального состояния оператора.

По этой же причине перед работой с рамками лучше воздержаться от употребления алкогольных напитков. Перед тем, как приступать к поиску, нужно научиться работать с биолокатором и «слышать» его. Благодаря этому в процессе поиска воды для скважины оператора не будет отвлекать даже наличие на участке закрытых водопроводов.

Но стоит отметить, что народные способы не могут дать 100% гарантию получения ожидаемого результата. Ведь даже при удачном исходе всегда есть риск получения скважины с малой производительностью.

Условия залегания подземных вод

По условиям залегания обычно выделяют следующие типы подземных вод:

Воды верховодки. Верховодкой называется подземная вода, залегающая на небольшой глубине в зоне аэрации — зоне свободного проникновения воздуха. Обычно верховодка не имеет сплошного распространения, а образует сравнительно небольшие линзы, которые подстилаются водоупорными породами (рис. 23). Мощность таких линз верховодки обычно не превышает 0,5—1 м, реже достигает 2—3 м. Здесь вода находится уже в гравитационной форме и обладает уровнем. Уровень воды верховодки подвержен значительным колебаниям, чем и объясняется ее исчезнове­ние в колодцах в районах с засушливым климатом.

Грунтовые воды. Атмосферные воды, просачиваясь сверху вниз до водоупора, а затем перемещаясь в горизонтальном направлении, постепенно заполняют все пустоты горной породы. Так возникают водоносные горизонты (рис. 23).

Водоносным горизонтом называется пласт или слой породы, в котором поры, пустоты и трещины заполнены водой. У каждого такого пласта имеются кровля и подошва. Если пласт не полностью заполнен водой, то под водоносным горизонтом понимают лишь его водонасыщенную часть. Первый от земной поверхности постоянный водоносный горизонт называется горизонтом грунтовых вод. Грунтовые воды обладают свободной поверхностью — зеркалом, или уровнем грунтовых вод. Этот уровень непостоянен. Обычно он повышается в дождливые и понижается в засушливые периоды. Если уровень грунтовых вод на каком-то участке поднимается до земной поверхности, то здесь образуется болото.

Вцелом грунтовые воды характеризуются наличием свободной водной поверхности — уровня, наличием только одного, подстилающего, водоупора и отсутствием напора.

Межпластовые (пластовые) воды. Отличие межпластовых вод состоит прежде всего в том, что они заключены между двумя водоупорами, т. е. ограничены ими и сверху (со стороны кровли) и снизу (со стороны подошвы). Водоносные горизонты, содержащие межпластовые воды, обычно характеризуются обширной областью распространения, часто измеряемой тысячами квадратных километров. При этом они залегают на значительной глубине, выходя на поверхность лишь на периферии.

Подземные воды вместе с вмещающими их породами образуют гидродинамические системы, которые делятся на безнапорные и напорные.

Безнапорные гидродинамические системы обычно характерны для бассейнов грунтовых вод, не обладающих естественным напором.

В пределах напорных систем атмосферные воды попадают в проницаемый пласт в районах, где он обнажается на поверхности, в так называемой области питания. Постепенно атмосферная влага проникает вглубь и полностью насыщает весь пласт. Перемещаясь по пласту, вода достигает других участков выхода его на поверхность и самоизливается, образуя источники подземных вод. Это область разгрузки, или дренажа пластовых вод. В зависимости от рельефа и высотного положения областей питания и разгрузки в центральной, наиболее прогнутой части бассейна могут существовать условия, благоприятные для создания напора, т.е. самопроизвольного излияния воды под давлением (рис. 24,а).

Таким образом, в центральной части бассейна образуется область напора, в пределах которой вода из скважин способна изливаться в виде фонтана. Высота подъема воды зависит от расположения скважин относительно областей питания и дренажа и от гидростатического уровня.

Гидростатическим (пьезометрическим) уровнем называется воображаемая поверхность, проходящая через область питания и разргузки и определяющая высоту подъема воды в данном месте (рис. 24). Пьезометрический уровень обычно выражается в абсолютных отметках по отношению к уровню моря. Выше этого уровня артезианская вода при фонтанировании подняться не может.

Другой характеристикой области напора является гидростатический (пьезометрический) напор, под которым понимают высоту столба воды от кровли водоносного горизонта до пьезометрического уровня. Пьезометрический напор выражается в метрах.

Защита от грунтовых вод

Геологическая ситуация на любом участке со временем меняется, и, если УГВ стал подниматься (что может случиться даже на прочных скалистых грунтах), можно применить несколько методов, которые помогут облегчить отвод грунтовых вод:

1. Сделать на участке «живой забор» из деревьев или высокорастущего кустарника. Деревья должны иметь высокую и широкую крону, чтобы влага испарялась быстрее. Из кустарников и низких деревьев отлично подходят дикий шиповник, ива, боярышник, спирея, бузина или облепиха;
2. Система открытых дренажей безтрубные канавы глубиной ≥ 0,7 м, дно которых засыпается песком, утрамбовывается и укрывается слоем щебня. Такой дренаж отводит грунтовые воды круглый год, но его необходимо делать с учетом уклона местности несколько раз в год чистить от мусора и заиливания;
3. Закрытые дренажные системы даже глубокого заложения выглядят, как такие же траншеи, но углубленные до 1,502 метров и закрытые геотекстилем после укладки песчано-щебневой подушки. В траншеи укладывают перфорированные трубы (желательно – пластиковые);
4. Дренажный колодец копается в самой низкой точке участка, к нему подводятся дренажные канавы (траншеи);
5. Еще один способ водопонижения – иглофильтровальное оборудование. Это продукт промышленного производства, который представляет собой трубу с игольчатым фильтром, насосы и вакуумный коллектор;
6. Система принудительного откачивания излишков более глубоких грунтовых вод включает в себя несколько глубоких скважин, местоположение которых рассчитывается по условиям участка. Система имеет группу центробежных водяных насосов, которые откачивают грунтовые воды на поверхность с последующим их сбросом в дренажный колодец (п. №4) или дренажную систему (п.п. №№ 2,3).
7. Вакуумная аппаратура водопонижения обычно задействуется при низкой проницаемости почвы. Состоит устройство из группы резервуаров, в которых создается низкое давление, и из-за разницы давлений воды поднимается из дренажной системы в эти емкости.

https://youtube.com/watch?v=Y0OPmAChOJk

Откачивать слои грунтовые воды необходимо с соблюдением мер защиты источников питьевой воды: в скважинах из бетонных или асбоцементных колец устанавливается кессон, в колодцах оборудуется наружная и внутренняя гидроизоляция стенок конструкции. Например, установка бетонных колец должна сопровождаться их покрытием горячим битумом или гудроном.

Выводы: исходя из существующих технологий определения УГВ на участке, строительство дома при глубине залегания водных слоев ≤ 2,5 метров, даже на слое твердых скалистых пород, не рекомендуется. В противном случае необходимо строить обширную дренажную систему с отводом воды за пределы участка, а также обеспечивать постоянную круглогодичную работоспособность это системы.

Водоносные слои

Чтобы ответить на вопрос — на какую глубину бурить скважину, необходимо разобраться с разнообразием водоносных горизонтов и их особенностями.

Различают три основных водоносных пласта, из которых производится забор воды для гигиенических и хозяйственных потребностей:

1. Глубина верховодки колеблется в пределах 4-7 метров. Из-за отсутствия стойкого водоупорного слоя, эта вода преимущественно используется для технических нужд, полива. Из этого пласта вода часто идет мутная, с песком и прочими примесями.
2. Глубина залегания грунтовых вод 10-18 метров, но может быть и значительно выше. Используемая в быту и питьевая вода чаще берется именно из этой жилы. Грунтовые воды, прошедшие фильтры в скважине, имеют более высокое качество, чем колодезная. Однако это не исключает наличия в ней вредных и опасных примесей. Воду из любого водоносного слоя нужно проверять на соответствие требованиям СЭС в специальных лицензированных лабораториях.
3. Третий водоносный горизонт — артезианские воды. Точной информации, какая должна быть глубина природного запасника артезианской воды нет. Принято считать, что глубина залегания слоя колеблется в пределах 25-40 метров, но может углубляться до 60 м. Многое зависит от рельефа местности. Вода из третьего водоносного слоя, именуемая природной, самая чистая и полезная.

Какая глубина у артезианской скважины

Глубина артезианских скважин может быть самой различной, и зависит, прежде всего, от характера и геологического строения горных пород, составляющих подземные пласты. Главное условие здесь – наличие верхней водоупорной прослойки, полностью изолирующей глубинные водоносные слои от проникновения верхних грунтовых вод. Они, как правило, загрязнены различными механическими взвесями, а также химическими элементами, попадающими в почву в виде канализационных стоков, с осадками и атмосферными выбросами.

Благодаря такой защищённости, артезианские воды особо ценятся за свою чистоту от механических и химических загрязнений. На какой глубине могут залегать эти водонепроницаемые пласты?Обычно эти значения составляют порядка 200-300 метров, но могут значительно варьироваться в зависимости от геологических особенностей конкретного района. Например, в Подмосковном регионе, согласно данным геологических изысканий, артезианский водоносный пласт может находиться на глубинах от 40 до 200 метров.В отдельных случаях артезианский бассейн залегает на расстоянии более 1000 метров под поверхностью земли.

Основные преимущества и недостатки

Использование артезианских источников имеет целый ряд преимуществ перед применением поверхностных грунтовых вод:

• Чистота водоносного источника. Не загрязнённость его различными механическими и химическими примесями, в избытке содержащимися в верхних слоях почвы.
• Большой дебит водозаборной скважины. Это достигается благодаря значительному количеству подземных вод, содержащихся между двумя водонепроницаемыми горизонтами. Также немаловажную роль играет и значительное давление, под которым находится водоносный слой. В большинстве случаев, при бурении скважины, происходит самоизлияние воды на поверхность.
• Длительность эксплуатации. Благодаря большому объёму подземных источников, даже при высоких показателях расхода, они очень долго не истощаются. А при регулярном использовании, без допущения застаивания скважины, она может прослужить до 50 и более лет.

Минусов у подобного источника водоснабжения всего два:

Большие глубины залегания, что повышает стоимость бурения.

Необходимость официальной регистрации источника водоснабжения с вытекающими отсюда необходимостью получать разрешение на бурение, и уплачивать налоги за пользование государственными недрами.

Как узнать глубину залегания артезианских вод

Благодаря вышеперечисленным преимуществам, многие владельцы загородных домов или дачных участков желали бы обустроить на своей приусадебной территории артезианский источник. В связи с этим, возникает вопрос: на какой глубине залегает водоносный слой? Вопрос этот далеко не праздный, если учесть два фактора:

• Стоимость бурения за каждый пройденный метр. Обустроить же такую скважину своими силами, без привлечения специальной бурильной техники, не представляется возможным.
• Большой разброс возможных показателей залегания водоносных пластов, достигающий подчас сотен метров. Как уже упоминалось, в Подмосковье минимальный уровень нахождения артезианского бассейна может составлять 40 метров, а максимальный – превышать 200 метров.

Попытаться узнать более или менее точную величину залегания глубинных вод в районе нахождения земельного участка, можно несколькими способами:

• Обратиться к соседям по дачному или коттеджному посёлку. Вполне вероятно, что кто-то из них уже пробурил глубинную скважину, и сможет вас сориентировать относительно залегания водоносного горизонта.
• Навести справки у специалистов компаний, занимающихся бурением скважин в данном районе. В таких организациях обычно имеются карты-схемы, на которых обозначена глубина водоносных пластов в местах их обычной работы.
• Попытаться найти карту залегания глубинных вод в вашем районе самостоятельно. Сделать это можно через интернет, либо изучив специальную геологическую литературу.
• Обратиться в территориальное управление геологической разведки, с просьбой предоставить необходимые вам сведения.

Установив сколько метров составляет глубина водного горизонта, можно рассчитать и сметную стоимость буровых работ.

Фундаменты и вода

При строительстве нужно учитывать как УГВ, так и состав воды и грунта. Наиболее важными параметрами, влияющими на тип конструкции фундамента и применяемые материалы, являются соотношение УГВ и глубины промерзания, а также химические свойства воды.

Определение глубины залегания

Многим людям, проживающим в средней полосе России, знакомо такое явление, как морозное пучение грунтов. Оно вызвано замерзанием влаги в порах и капиллярах суглинков и супесей. Песок и скальные грунты к пучению не склонны. Силы морозного пучения способны разрушить неправильно заложенный фундамент.

Если есть такие грунты на участке, следует определить два параметра: глубину промерзания в вашей местности и УГВ. Если грунтовые воды располагаются ниже глубины промерзания, подошва фундамента может находиться выше ее, насколько это позволяет несущая способность грунтов по отношению к весу вашего дома. При высоком УГВ существует несколько решений:

1. Подошву фундамента можно расположить на 20 см ниже глубины промерзания. Такое решение применимо для тяжелых зданий, что связано с большей несущей способностью нижележащих слоев.
2. Можно понизить уровень воды, сделав дренаж участка и водоотведение в ливневую канализацию. Эта мера хорошо себя зарекомендовала там, где такая канализация есть или ее легко соорудить.
3. Повысить уровень участка при помощи щебня и песка так, чтобы УГВ оказался ниже уровня промерзания. Вынужденная и дорогостоящая мера, но безальтернативная там, где участок находится в низине.
4. Провести утепление грунта около дома при помощи теплоизоляционных плит, а недостаточную несущую способность компенсировать шириной подошвы, вплоть до залива единой монолитной подушки.

https://youtube.com/watch?v=MoUSFFWk2to

Бетон для агрессивных сред

Полной защиты от химической агрессии пока не придумали, иначе все железобетонные конструкции стояли бы вечно. Но некоторые мероприятия помогут продлить срок службы вашего подземного сооружения. Они призваны защитить конструкцию от проникновения влаги и снизить негативное воздействие последней, если она все-таки просочилась внутрь.

Уделяйте внимание плотности бетона. Важен не только правильный замес, но и вибрация

Уложенный бетон не должен иметь пор и трещин.
Не используйте известняковый щебень, если вы обладатель кислых грунтов. Замешивайте бетон на гранитном, он хоть и дороже, но влиянию кислоты подвержен куда меньше.
Хорошая гидроизоляция фундамента — залог его долгой службы. Тщательно изолированные стены фундамента не намокают. Гидроизоляционные мероприятия лучше начинать с основания в виде стяжки, которое следует обработать битумной мастикой. Так вы добьетесь большей герметичности.
Если вам не повезло, и ваш участок «богат» солями серной кислоты — сульфатами, для вас есть решение. Оно заключается в цементе. В настоящее время выпускается четыре разновидности сульфатостойкого цемента. В нем сведено к минимуму содержание железа и алюминия, поэтому бетоны на таких цементах не разрушаются даже в морской воде. Стоимость его от 300 рублей за мешок, что не сильно дороже обычного портландцемента.

Если же вы хотите дом с подвалом, попробуйте все-таки избавиться от излишка ГВ на участке. Как бы тщательно вы ни оберегали ваш фундамент, поверьте, вода дырку найдет.