Перед началом бурения скважины крайне важно провести предварительную разведку. Эти работы позволяют определить, на какой глубине залегают насыщенные водой пласты грунта. Для этого можно использовать специальные гидрогеологические карты региона. Если таких карт нет, приблизительную глубину можно оценить по косвенным признакам: по типу растительности на поверхности и по характеру пород, извлекаемых в процессе бурения.
Что такое водоносный слой
Водоносный пласт — это слой грунта, расположенный в земной толще горизонтально, в порах, трещинах и полостях которого находится и движется подземная вода. Основная цель бурения скважины — как раз достичь этого пласта, чтобы получить постоянный доступ к воде.
Каждый водоносный горизонт характеризуется несколькими ключевыми параметрами:
- Производительность (дебит): Объем воды, который пласт может отдавать за единицу времени (обычно измеряется в м³/час или м³/сутки).
- Глубина залегания: Расстояние от поверхности земли до верхней (кровля) и нижней (подошва) границ водонасыщенного слоя.
- Сезонные колебания уровня: Амплитуда, на которую меняется уровень воды в течение года в зависимости от осадков, температуры и атмосферного давления.
- Мощность пласта: Толщина самого водонасыщенного слоя грунта.
Как правило, чем глубже расположен водоносный горизонт, тем стабильнее его производительность и меньше он зависит от поверхностных факторов.
Основные виды водоносных горизонтов
С точки зрения гидрогеологии, все водоносные пласты делятся на два основных типа: безнапорные и напорные. Безнапорные залегают ближе к поверхности, их уровень может свободно колебаться. Напорные (артезианские) находятся между водонепроницаемыми слоями под давлением, что обеспечивает большую стабильность.
По мере увеличения глубины выделяют следующие основные горизонты:
- Верховодка. Располагается очень близко к поверхности (часто в пределах 2-5 метров). Питается исключительно атмосферными осадками, поэтому уровень воды здесь крайне непостоянен: в засуху он может сильно упасть или вовсе исчезнуть. Качество воды низкое, так как она легко загрязняется с поверхности. Использовать её для питья не рекомендуется, особенно если рядом находятся источники загрязнения (дороги, сельхозугодья, выгребные ямы).
- Грунтовые воды. Залегают на глубине примерно 5-15 метров, часто опираются на глиняный слой. Качество воды здесь лучше, чем у верховодки, но всё ещё недостаточно высокое для питья без очистки, так как естественная фильтрация неполная.
- Межпластовые воды. Находятся на глубине от 15 до 100 метров между двумя водоупорными слоями. Их дебит стабилен, а вода, как правило, чище. Однако, проходя через различные породы, она может насыщаться минералами и солями, поэтому перед употреблением требует лабораторного анализа.
- Артезианские воды. Самые глубокие горизонты (от 100 метров и ниже). Вода здесь проходит многолетнюю естественную фильтрацию, отличается высоким качеством и постоянным составом. Бурение артезианских скважин регулируется законом «О недрах» и требует получения лицензии. Из-за высокой производительности такие скважины часто бурят на несколько домовладений.
Использование гидрогеологических карт
Для профессионального планирования бурения используют специальные гидрогеологические карты. Они составляются по результатам исследований и содержат детальную информацию о подземных водах в конкретном регионе.
На таких картах отображаются типы водоносных горизонтов, глубина их залегания, направление потоков, а также состав и мощность грунтовых слоев.
Основные типы карт:
- Карта гидроизогипс: Показывает уровень безнапорных грунтовых вод и направление их течения.
- Карта гидроизопьез: Составляется для напорных (артезианских) вод. Отображает пьезометрический уровень — высоту, на которую может подняться вода в скважине.
- Карты уровня подземных вод: Фиксируют текущее состояние водоносных горизонтов.
- Гидрогеологические разрезы: Дают наглядное представление о слоистой структуре недр в вертикальной плоскости.
Такие документы можно найти в местных геологических фондах или архивах. Они существенно упрощают выбор места и глубины для будущей скважины.
Народные и практические методы определения водоносного слоя
При отсутствии карт и специалистов можно воспользоваться косвенными методами оценки. Опытные бурильщики часто обращают внимание на растительность. В местах близкого залегания воды даже в сухую погоду трава остается сочной и густой.
Ориентировочная глубина залегания воды по видам растений:
- Рогоза, камыш: Указывают на верховодку (1-3 метра).
- Полынь: Может расти там, где вода на глубине около 7 метров.
- Люцерна: Её мощная корневая система часто свидетельствует о глубоком залегании водоноса (15 метров и более).
Ещё один практический признак во время бурения — характер песка. Крупный, чистый песок часто встречается перед глубокими водоносными пластами. Появление мелкого, влажного песка может сигнализировать о приближении к воде.
Важно понимать, что эти методы дают лишь приблизительную оценку. Для точного определения глубины и характеристик водоносного горизонта необходимы профессиональные гидрогеологические изыскания.
Как измерить глубину готовой скважины
Если скважина уже пробурена, точно определить глубину залегания водоносного пласта можно с помощью специальных инструментов:
- Каротажный кабель с мерным роликом: Позволяет точно измерить глубину, так как размотка кабеля напрямую соответствует метражу.
- Глубиномер (например, ИУГС): Работает по принципу эхолота, посылая звуковой сигнал и измеряя время его возвращения от дна скважины.
- Гидрогеологическая рулетка или простой шнур с грузом: Классический, но эффективный метод для неглубоких скважин (до 50 метров).
При бурении также важно отличать настоящий водоносный слой от плывуна — насыщенного водой неустойчивого грунта, который осложняет работы и не является надежным источником воды.