Водоносные горизонты, поиск воды и питьевые источники

Преимущество бурения артезианских скважин на воду

Артезианская скважина считается самым лучшим источником воды изо всех существующих. И не зря, ведь данный источник имеет ряд существенных преимуществ в сравнении с другими водоносными жилами, а именно:

• высокая производительность скважины. Известняк характеризуется большой водоотдачей, которая равна 1-3 кубическим метрам в час. Во время работы обычной грунтовой скважины удается добыть воды от 300 до 1000 л в час, что достаточно для обеспечения жидкостью небольшого коттеджа (на семью из трех человек). Источники артезианской воды способны давать более 150 л в минуту. Данная скважина может добывать очень большое количество воды, что позволяет обеспечить жидкостью садовое товарищество или микрорайон города;
• непрерывная подача воды. Размещать артезианскую скважину можно в любом месте, при этом напор воды будет постоянно производиться под высоким давлением. На напор никак не влияет время работы насоса: даже после трех часов работы водоотдача будет одинаково мощной. В случае если производительность составляет 3 кубометра в час, то разрешается одновременная работа от 3 до 5 точек водозабора воды. При этом в любой из них давление будет отличным. Если это простой артезианский колодец, насос сможет полноценно питать не более двух точек потребления воды. Если потребность в жидкости возрастает, то вода из кранов будет течь тонкой струйкой;

Бурение артезианской скважины производится на глубину до 100 м

• отлично работает независимо от времени года. Использование артезианской водяной скважины особенно актуально для регионов с продолжительным низкотемпературным периодом. Это происходит потому, что благодаря глубокому расположению водных горизонтов сохраняется стабильная и высокая производительность водоснабжения. Подобного не увидишь в работе традиционных песочных скважин. Кроме того, такой источник воды никогда не пересыхает, не зависит от погодных условий и количества атмосферных осадков;
• обильность водоносного слоя. Если на одном грунтовом водоносном горизонте пробить пару десятков объектов водоподачи, то продуктивность воды снижается. А в случае разработки какого-либо карьера или строительства огромного объекта работоспособность песчаных скважин может и вовсе прекратиться. На работу артезианской скважины любые подобные действия не оказывают абсолютно никакого влияния;

Расположение артезианской воды в пластах земли в сравнении с обычным колодцем

качество воды. Артезианская вода – это жидкость, которая защищена от попадания химических компонентов из внешней среды, свободна от микроорганизмов и возбудителей различных заболеваний. Данная вода очищена природным грунтовым фильтром. Кроме того, насыщение минералами такой жидкости значительно выше, чем добываемой из грунтовых пластов. Также вода из артезианского источника характеризуется высоким процентом содержания железа и солей жесткости – на основе кальция, магния и других макроэлементов.

Срок эксплуатации артезианской скважины зависит от жилы на которой она расположена

Недостатки устройства артезианской скважины

1. Цена артезианской скважины. Данный объект водообеспечения однозначно обойдется дороже, чем любая водная скважина или колодец. При этом на формирование стоимости бурения влияют следующие факторы: сезон (зимой бурение обойдется дешевле), применяемая технология бурения, цена насосного оборудования, кессона, автоматики. Отдельно оговаривается стоимость услуг бурщиков.
2. Необходимость установки водоочистительных конструкций. Высокое содержание железа – ключевой недостаток воды, добытой из артезианской скважины. Этот компонент невозможно увидеть невооруженным глазом, поскольку железо в двухвалентном состоянии не видно. А значит, вода, поднятая наверх, будет кристально чистой и прозрачной. Однако спустя некоторое время, после взаимодействия с воздухом железо переходит в трехвалентную фазу и выпадает в виде осадка. Именно такой осадок накапливается в чайниках, на ТЭНах бойлеров и других нагревательных элементах. Учитывая данный фактор, во время обустройства артезианской скважины необходимо выполнить монтаж системы очистки. Установка данного оборудования выполняется только после проведения анализа воды, который позволит определить количество железа в жидкости.

Во время бурения скважины необходим монтаж системы очистки, так как артезианская вода имеет очень высокий уровень железа

Откуда берется водопроводная вода

Вода, которая льется у нас дома из кранов, поступает в водопровод из открытых источников, практически незащищенных от вредного воздействия окружающей среды. Осадки, вбирающие в себя вредные элементы, присутствующие в воздухе, – основной ресурс пополнения этих водохранилищ.

Во время забора в водопроводную систему вода с помощью специальных фильтров очищается, а затем хлорируется. Однако хлор негативно действует на слизистую желудка и кишечника, а также уничтожает полезную микрофлору. Для избавления от него воду оставляют на некоторое время в открытой посуде или доводят до кипения. Но при этом вода освобождается только от остаточного хлора, а связанный остается в ней и может преобразовываться в опасные для здоровья канцерогены. И еще один неприятный момент — после очистки вода проделывает долгий путь по трубопроводу, за чистоту которого нельзя поручиться.

Какие бывают скважины?

Здесь всего два варианта:

• песочная;
• артезианская.

И вода из них идет совершенно разная.

Песочная скважина

Это тот вариант, когда нужно решить вопрос с водоснабжением дома быстро и недорого. Песочная скважина имеет сравнительно небольшую глубину (в Подмосковье – до 30 метров). Однако кроме цены достоинств у нее фактически нет, а недостатков — хоть отбавляй:

• Невысокий дебит. Открываешь все краны – насос начинает хлебать воздух. Это не есть хорошо, даже если он самовсасывающий. Плюс сезонные колебания. Давно не было дождей, и нужен интенсивный полив? Как раз в это время уровень воды и опустится ниже забоя (дна) скважины (то есть уйдет из зоны действия насоса);
• Трудности фильтрации. Такая вода требует многоступенчатой очистки от песка, глины, солей природного и техногенного происхождения;
• Микроорганизмы. Вода с таких глубин может содержать продукты жизнедеятельности, попадающие с поверхности земли, включая болезнетворные микробы. Определение «экологически чистая» к ней не применимо;
• Заиливание. Песчинки и разные частицы выносятся в скважину, постепенно заполняют ее и «перекрывают» воду. Для восстановления дебита приходится регулярно делать промывку. Но в итоге лет через 5 – 10 вам все равно придется вызывать бурильщиков.

Таким образом, для полноценного обеспечения дома качественной водой песочные скважины, как правило, не годятся. Они подходят для технических нужд или как временное решение со всеми оговорками.

Артезианская скважина

Артезианская скважина (в том же Подмосковье) намного глубже песчаной и бурится на водоносный известняк. Благодаря длительной фильтрации через многометровый слой водоупорных пород в ней не содержится веществ техногенного происхождения.

Плюсы артезианских скважин — стабильная производительность, высокий дебит и срок службы на десятки лет. Такую воду можно без опасений использовать для питья и приготовления пищи.

Правда хорошая природная фильтрация еще не означает того, что артезианская вода не нуждается в обработке. В ней тоже есть растворенные соли. Но фильтровать артезианскую воду значительно проще и дешевле, чем «песчаную».

На какую глубину бурят артезианскую скважину?

На данный вопрос нельзя дать односложный ответ, все зависит от характера местности и глубины залегания водоносного слоя. Бурение может вестись как на 30-35, так и на 100-150 метров и более. В практике встречались случаи, когда до известнякового горизонта от поверхности было 20 метров, и наоборот, более 800. Средняя глубина порядка 80 метров.

Без пробного бурения спрогнозировать глубину известнякового горизонта можно только по косвенным признакам, опираясь на информацию о других скважинах в данной зоне.

Артезианская скважина: глубина, химический и органический состав жидкости

Органических составляющих в артезианской воде нет, но это не означает, что вода абсолютно безвредна. Список и концентрация химических элементов может быть намного выше, чем в грунтовой жидкости. Ведь на какой бы глубине ни находился источник, вода в нем продолжает насыщаться разными химическими веществами. В зависимости от особенностей пластов, между которыми находится артезианская вода, жидкость может быть пресной, минеральной или концентрированной. А вода с такими составляющими может не подходить для употребления в пищу.

Специалисты не рекомендуют применять соленые воды из артезианского источника для полива сельскохозяйственных угодий из-за опасения засаливания грунта. Это может привести к его непригодности для вспахивания. Грунтовые воды для этого подходят больше, но зато чаще содержат возбудителей серьезных заболеваний, таких как кишечная палочка или холерный вибрион.

Кроме того, химический анализ показывает, что очень часто количество нитратов в грунтовых водах в несколько раз превышает все допустимые нормы. Взрослые менее восприимчивы к такой воде, но в случае отравления маленьких детей возможны даже летальные исходы.

Поскольку артезианская вода залегает очень глубоко, это обуславливает в ней наличие всех необходимых для организма минералов и микроэлементов

Особенности глубокого залегания артезианской воды обеспечивают не только высокий уровень чистоты, но и повышенную концентрацию железа, кальция, магния и фтора. Если состав и концентрация веществ не соответствуют допустимым нормам, то артезианскую воду подвергают дополнительной очистке для нормализации химического состава.

Статья по теме:

В случае если артезианская жила подходит близко к поверхности и начинает получать подпитку из грунтовых вод, то характерные показатели воды изменяются. Поэтому перед вводом в активное применение рекомендуется провести анализ как грунтовых, так и артезианских вод.

Среднестатистическому человеку неизвестно, на сколько метров артезианскую скважину придется бурить, пока шахта наполнится чистой водой. Определить это можно с помощью карты артезианских скважин, которая составляется для определенного региона страны.

Артезианская вода не содержит нитратов и других вредных веществ, которые можно обнаружить в обычных грунтовых водах

Данные сведения есть в свободном доступе в открытых источниках и в базах специализированных организаций, которые готовы поделиться этой ценной информацией. Но в том случае, если глубина бурения влияет на стоимость артезианской скважины, то без консультации специалиста не обойтись. Это необходимо даже при условии, если допускать, что водный горизонт расположен не очень глубоко.

Последовательность выполнения работ по обустройству артезианской скважины

Для начала необходимо разрыхлить породу. Затем из скважины забираем шлам и вводим обсадные трубы. Следующий этап – установка оборудования, предназначенного для откачивания воды.

Обязательно нужно установить кессон. Он может быть пластиковым, бетонным или стальным. Устанавливаем глубинный насос, подключаем электропроводку, прокладываем трубы к воде. После этого требуется провести внешние работы по обустройству. Можно сделать декорирование по вашему желанию.

Как правило, цена оборудования артезианской скважины, в зависимости от сопутствующих факторов, находится в пределах от 2 до 4 тыс. рублей.

Какие классификации скважин могут быть

Геодезисты разделают несколько видов скважин на участке, их классификация зависит от глубины, назначения и ширины вырытого колодца. Существуют виды:

1. Разведочные.
2. Фильтровые.
3. Артезианские.
4. Промышленные скважины.

Для бурения колодцев и скважин используют специальное оборудование, оно может только отличаться шириной и глубиной, а принцип действия везде один и тот же вне зависимости от подвида.

Чтобы проверить наличие источника воды, необходимо для начала произвести проверочное бурение. Оно также имеет свои виды и зависит от исходного наличия грунта. Бурение колодца не дешевое дело, поэтому следует подходить со всей внимательностью, чтобы не потратить лишние средства. Для этого необходимо правильно выбрать один из видов проверки: вращательный, колонковый, снековый.

Первый способ самый дешевый и выгодный для проверки, он не подразумевает наличие сложного дорогостоящего оборудования, но если найти источник воды не удалось на высоком уровне, то следует применить вторые два способа проверки, они позволят узнать глубину подземных вод на более низком расстоянии от поверхности.

Поэтому, прежде чем приступать и выбирать какой из видов скважин вам потребуется пробурить, следует определиться с типами скважин, после чего понимать какой из видов бурения для нее подойдет.

Промышленная

Главная отличительная черта промышленных скважин заключается в том, что перед началом бурения необходимо собрать множество специальных разрешающих документов. Промышленные скважины относятся к квалификации скважин со сложными процессами бурения и колодцев. Уровень глубины такой скважины не уступает глубине артезианской скважины.

Только в отличие от артезианских скважин, промышленное бурение считается и является более сложным, так как используется сложное промышленное оборудование и специальные трубы с сечением не меньше 219 мм. Скважины промышленного назначения предназначены для обеспечения водой больших предприятий, города и сельскохозяйственные производства. Производственные колодцы производят от 100 м3/час.

Что такое артезианская скважина: особенности источника

В народе говорят, что вода из артезианской скважины самая вкусная и полезная в сравнении с жидкостью из обычного колодца или песчаной скважины. Данная публикация поможет разобраться в вопросе, что такое скважина, и действительно ли вода из нее так полезна.

Скважины бывают разные. Бурение на глубину меньше 30 метров не является способом получения артезианской воды.

Артезианская скважина – это буровой колодец, главное предназначение которого заключается в использовании подземных вод из артезианских водоносных горизонтов. Согласно научному определению артезианскою называется скважина, глубина которой составляет более 100 м, хотя в некоторых районах необходимо бурение на глубину 250-300 м.

Самоизливающаяся артезианская скважина

Причем глубина в этом случае не является самым важным показателем. Ведь главная ценность артезианской жидкости заключается в исключительной чистоте воды, так как ее жилы залегают между двумя водоупорными слоями, которые оберегают жидкость от любых загрязнений.

Наиболее часто специалистам задают вопрос о том, на какой глубине артезианская вода находится. Чтобы добраться до данного объекта, может понадобиться пробурить от 20 до 1000 м. В среднем на территории Российской Федерации пробивают водоносную жилу глубиной до 100 м. Но процесс бурения артезианских скважин – дело сложное и затратное с финансовой точки зрения. Поэтому перед тем, как решиться на добычу этой полезной воды, в первую очередь нужно взвесить все «за» и «против».

Добыча артезианской воды в России регулируется законодательством, поэтому предварительно необходимо получить разрешение

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

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.

Качество воды

Согласно ГОСТу существуют определенные нормативы. Уровень железа не должен превышать 1 мг на литр. Сульфатов на один литр не более 500 мг. Что касается ее жесткости, то этот показатель не должен превышать 7 мг-экв/г.

По мере падения уровня горизонта воды в ее составе увеличивается показатель фтора и минералов. Как следствие, рекомендуется выбрать такое место, где водоносный горизонт находится как можно выше.

С другой стороны, в воду железо приносит юрская глина, из-за этого фактора ищут участок с самым глубоким расположением водозабора.

Несмотря на высокое качество жидкости, она нуждается в очистке. Цель – снизить:

• Уровень содержания железа.
• Уровень минерализации.
• Жесткость и прочее.

Условия и разрешения

Определить уровень залегания водоносных слоев могут только специалисты. И если вы планируете создание артезианской скважины на своем участке, правильнее всего будет обратиться к гидрологам, которые смогут наиболее точно показать необходимое место.

Читайте детальнее о том, как определить наличие воды на участке и водоносный слой.

Но одного знания о глубине пролегания водоносного слоя недостаточно. Дело в том, что водные ресурсы являются богатством недр, и считаются собственностью государства. И вам для пользования данными ресурсами необходимо оформить значительное количество разрешительных документов.

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.

Документальное оформление

Согласно российскому законодательному праву, перед реализацией проекта АС, необходимо получить соответствующее разрешение. Для этого следует собрать следующий пакет документов:

• Свидетельство прав собственности на недвижимость (участок, где буду проводиться работы). Если право владения принадлежит другому лицу, то в этом случае предоставляется договор аренды.
• Утвержденный сотрудниками Федерального агентства защиты водных ресурсов расчет потребления воды.
• Заключение, полученное в органе Роспотребнадзора, о том, что на участке могут проводиться соответствующие работы. Согласно требованию этой службы, необходимо организовать охрану участка, где будет водоразборная скважина. Размеры такой зоны 60,0х60,0 м, на территории запрещено устанавливать любые виды сооружений. Вокруг такой территории необходимо возводить защитное ограждение. В некоторых случаях позволяется сократить охраняемую территорию до 30,0х30,0 м.
• Резолюцию по проектированию в департаменте мониторинга недр.
• Заключения геологической экспертизы (необходимо для постановки на учет).

Помимо предоставленных документов понадобится оплатить налог и получить лицензию на добычу, ее стоимость начинается от 70 тыс. рублей. На размер оплаты влияет производительность АС, например, если добыча ведется в промышленных масштабах, то лицензии возрастет до 300 тыс. руб (максимальная стоимость). Согласитесь, цена не малая, но если от скважины будет запитан поселок, то расходы на лицензию можно сократить.

Обратим внимание, что многие компании, предлагающие услуги по обустройству АС, помогают своим клиентам оформить все разрешительные документы

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

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

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.

Совершенный колодец

Если на участке известно, что мощность водоносного слоя не велика, то особенностью выбора типа колодца лучше выбрать совершенный колодец, иначе его еще называют совершенный с зумпфом. Иногда при раскопке колодца, некоторые работники, не зная специфики совершенного колодца, строят несовершенный. Это выражается в копании вглубь, хотя иногда можно построить таким способом, что бы даже слабого напора хватало на все нужды. Если копать глубоко, то вода упирается в водоносный слой и поступление идет с поверхности, что не очень хорошо.

Лучший вариант-это сделать совершенный колодец. Его дно должно быть на уровне водоносного слоя, что гарантирует пересыхание только в том случае, если сам водоносный слой истощится и пересохнет. Бывает только влияние сезонное, но она так же некритично. Шахта такого колодца может проходить насквозь, и быть в углублении только на 1-2 кольца. Соответственно создается выемка, которая делает буферную емкость, где скапливается вода. Таким способом, дно совершенного колодца опускается ниже, а сама вода и столб воды больше. Для частного участка это идеальный вариант постройки.

Перечень работ по бурению

Обустройство АС можно принято условно разбивать на следующие этапы:

• Подготовительный. Производится расчет, составляется проект, получаются разрешительные документы, проводятся геологические изыскания и т.д.
• Процесс бурения до определенного известнякового горизонта.
• Укрепление АС (затрубное цементирование).
• Измеряется глубина уровнемером.
• Закладка обсадки и последующая проверка ее целостности.
• Лабораторный анализ состава воды.

• Очистка АС путем прокачки.

• Тестирование работы оборудования.
• Артезианская скважина интегрируется в систему водоснабжения.

Принцип действия артезианского колодца

Принцип действия артезианского колодца или скважины легко объяснить на примере задачи из учебника по физике за 7 класс.

рис. 121

Задача: На рисунке 121 изображён артезианский колодец в разрезе. Почва, суглинок и песок легко пропускают воду. Глина и известняк, наоборот, водонепроницаемы. Объясните действие такого колодца.

Задача из главы о сообщающихся сосудах. На рисунке скважина изливается. Такой эффект происходит потому что вода заперта между двумя водонепроницаемыми пластами и находится под давлением. Поверхность воды в сообщающихся сосудах устанавливается на одном уровне.

Рисунок можно продолжить для большей наглядности:

Красная линия – уровень поверхности жидкости.

Далее рассмотрим более подробно как образуются артезианские источники.

Артезианский бассейн

Артезианские воды обычно встречаются в пределах относительно крупных геологических структур, к ним относятся: мульды, впадины, моноклинали, синклинали и т.д. Условия в которых образуются артезианские воды весьма разнообразны и приурочены к сложной схеме разломов и трещин. Они могут быть значительными по площади и иметь один, два и больше напорных водоносных горизонтов, такие структуры называют артезианскими бассейнами.

У каждого артезианского бассейна выделяют три области:

1. Область питания
2. Область напора
3. Область разгрузки

Иллюстрации на рисунке ниже, а далее определение терминов.

Схема артезианского бассейна (по А.М. Овчинникову). А — пределы распространения артезианских вод. а — область питания (и частично стока); б — Область напора; в — Область разгрузки; Б — пределы распространения грунтовых вод; H1 -напорный уровень выше поверхности земли; H2 — Напорный уровень ниже поверхности земли; М — Мощность артезианского горизинта; 1 — Водоносный пласт; 2 — Водоупорные породы; 3 -Уровень воды;

Область питания — это место выхода на поверхность водопроницаемых пластов, которые участвуют в строении артезианского бассейна, на поверхность земли.

Питание происходит за счет атмосферных осадков, инфильтрации из рек и озер, других источников, питание может осуществляться в том числе и из другого водоносного слоя или бассейна.

Область напора — это площадь развития артезианского бассейна, где проявляется напорность подземных вод.

Напор может быть измерен в атмосферах или как расстояние от кровли водоносного горизонта до пьезометрического уровня.

Пьезометрический уровень — условно это тот уровень, в котором установится равновесие поверхности воды в сообщающихся сосудах.

Напор может быть положительным или отрицательным, в зависимости от отношения пьезометрического уровня к поверхности земли.

Область разгрузки – это территория выхода напорных вод, область на которой происходит разгрузка может быть открытой или закрытой, артезианские воды на поверхности земли выходят в долины рек, морей и т.п.

Отличия эксплуатации

В отличие от песчаной скважины, которую нужно регулярно использовать, водоотдача артезианской не снизится даже через 6 месяцев простоя, что удобно для дачных участков с сезонным или периодическим проживанием.

Срок эксплуатации песчаных скважин зависит от грунта и региона. Например, в регионах, где водоносные пласты расположены на крупном песке с примесью гравия, скважина способна проработать более 20 лет. А в регионах с мелким песком скважины заиливаются в течение нескольких лет. В этом аспекте выгодно отличается артезианская скважина: она будет работать в любом регионе и срок эксплуатации от геолокации не зависит. Кроме этого, в отличие от песчаных скважин, которые нужно бурить в строгом соответствии с определенной технологией, артезианские меньше зависят от этого фактора.

Смотровой колодец

Смотровой колодец сделан из сборного железобетона или кирпича на водопроводной сети. В большинстве частных домов, которые находятся в деревнях, обычно подключены к центральному водоснабжению. Но некоторые дополнительно на границе участка врезают магистраль, труба который проходит к жилому дому. Центральный водопровод закопан всегда в землю, а для врезки строят углубление в виде колодца, из которого и берет воду в дом. На месте монтируют кран, и ставят счетчик на воду. По сути хозяева сами не ищут подземные воды, а берут их на прямую из центрального снабжения водой.

Перед бурением скважин необходимо организовать и обратиться к профессионалам, обязательно учитывать схемы коммуникаций по участку бурения, учитывать уровень уклона земной поверхности. Конечно, чтобы определиться какой вид скважин необходимо бурить, нужно знать для чего и в каких количествах будет потребляться вода. Если для местного использования и при условии, что есть централизованная вода, то лучше выбрать смотровой колодец. Для обеспечения поселка подземной водой, конечно берется разрешение на строительство промышленных скважин.

Картировочная скважина

Картировочные скважины нужны для определения формы залегания слоев, сложенных коренными породами, обычно такие скважины бурят на глубину от 20 до 300 м. Назначением такого бурения является изучение и анализ грунтовых вод, а также определяется уровень сложности и мощности установления насосов для откачки воды.

В основном при бурении используют трубы легких сплавов, если это не глубокие скважины, то до 24 мм, при глубинных бурениях трубы с диаметром от 150 до 200 м. Так же этот вид скважин еще называют поисково-картировочным, так как бурят на стадии съемочных работ с целью выявить геолого-гидрогеологическое строение участка и перспективу на будущее бурение. Еще главой отличительной особенностью можно назвать то, что этот способ выбирают при бурении неустойчивых пород.