Как самостоятельно определить водоносный горизонт

Перед тем как определить водоносный горизонт, из которого планируется добыча воды, необходимо составить проект сооружения. Основными критериями выбора источника водозабора являются:

• назначение – жидкость может использоваться для полива (дача, садовый участок), бытовых нужд, приготовления пищи;
• суточная потребность – для полива достаточно вскрыть верхний водоносный горизонт – верховодку, при постоянном проживании необходима артезианская или песчаная скважина;
• насосное оборудование – если планируется установка скважинного насоса, производительность пласта должна быть высокой.

Схема распределения разных водоносных горизонтов.

Артезианский горизонт присутствует на всех участках, геолого-разведочные работы в этом случае лишь позволяют определить глубину бурения. Песчаный горизонт, верховодка могут отсутствовать, грозя сухой скважиной без предварительных исследований. Причем эти горизонты могут быть у соседей, обходя участок, на котором планируется изготовление скважины. Бюджетным методом разведки источника водозабора является вертикальное электрозондирование.

При гидробурении порода разрушается напором воды, введенными в нее механическими примесями (дробь или кварцевый песок). При использовании долота совместно с методом гидробурения возможно изготовление скважин в скальных породах, при прохождении валунов.

Абиссинская скважина является самым дешевым источником водообеспечения. Она имеет лишь одно преимущество – малый бюджет строительства. Модернизированный иглофильтр забивается в землю на глубину до 12 м (ограничение по напору поверхностных насосов), так как в трубу диаметром 33 мм (технологическое ограничение этого способа бурения) невозможно установить погружной насос (рис. 1).

Выбор водоносного горизонта

Рисунок 1. Модернизированный иглофильтр сводит к минимуму разуплотнение грунта вокруг скважины.

Гидробурение позволяет вскрывать водоносный горизонт любого уровня. Однако глубина артезианского пласта часто превышает 100 м, что резко увеличивает бюджет строительства. Эти скважины чаще используются для водообеспечения коттеджных поселков, дуплексов, таунхаусов, лейнхаусов с несколькими семьями.

При гидробурении на песок организации, обладающие оборудованием для этой технологии, обеспечивают заказчикам преимущества:

• высокая скорость работ – сутки-трое в зависимости от геологического разреза;
• гарантийные обязательства – промышленное качество скважины, обсадной колонны, фильтра на забое гораздо выше, чем при самостоятельном бурении;
• документация – на каждую скважину выдается паспорт, необходимый при проверках соответствующими органами, контролирующими использование недр.

Использование песчаного, гравийного горизонта избавляет владельца от уплаты налогов, отсутствует необходимость установки счетчика. За воду из артезианской скважины придется платить в обычном порядке, как при использовании централизованной системы водообеспечения (рис. 2).

Глубину отверстия в земле невозможно выбрать, она получается по факту бурения, поэтому бюджет песчаной скважины (10-50 м от уровня поверхности) спланировать гораздо проще, чем артезианского источника (100-200 м).

Поиск воды на участке

Горизонт, обнаруженный различными методами поиска воды на участке, не является гарантией ее пригодности к приготовлению пищи.

Рисунок 2. При использовании песчаного, гравийного горизонта нет необходимости устанавливать счетчик.

Существуют прямые технологии обнаружения водоносного горизонта, дистанционные варианты исследований. В первом случае поверхность земли вскрывается, во втором применяются поверхностные приборы, приспособления. Наиболее популярны следующие методы исследования на разную глубину:

• биолокация – не признан наукой, гарантирует лишь обнаружение первого водоносного горизонта – верховодки (85%), песчаного слоя (45%) на небольшой глубине;
• разведочное бурение – при удачном исследовании опытная скважина становится источником водозабора, при гидробурении нескольких отверстий в поисках песчаной линзы стоимость способа возрастает многократно;
• вертикальное электрозондирование – на поверхности устанавливается прибор, от которого разносятся электроды, заглубляемые на 1-1,5 м, данные обрабатываются специальной программой для составления гидроэлектрического разреза грунта.

Определение водоносного горизонта последним методом обеспечивает 90% вероятности наличия жидкости. При этом точно определяется глубина, наличие в воде примесей соли (рис. 3).

Рисунок 3. Метод вертикального электрозондирования позволяет определить водоносный горизонт и обеспечивает 90% вероятности наличия жидкости.

Перед выполнением геофизических исследований рационально использовать статистические данные:

• глубина водоносного горизонта на соседних участках;
• расположение в округе естественных водоемов;
• исследование растений, произрастающих на участке.

Таким образом, на практике владельцу участка, на котором необходимо изготовить точку водозабора, удается немного сэкономить бюджет в самом неблагоприятном результате самостоятельного бурения скважины на песок. При получении сухой скважины до предельных глубин (25-50 м) либо обнаружении на траектории бура крупного валуна, скальной породы на этом же месте заказывается изготовление артезианской скважины. В этом случае специалисты организации не будут учитывать глубину готовой конструкции, что снизит стоимость услуги гидробурение (рис. 4).

Расположение источника водозабора на участке

Рисунок 4. Схема гидробурения.

Комплексное проектирование жилища обеспечивает снижение бюджета строительства. Расположение точки водозабора зависит от следующих факторов:

• горизонта – артезианскую скважину можно пробурить в подвале здания до изготовления фундамента, песчаная скважина требует периодического ремонта (обратная продувка, замена приемного фильтра, обсадной колонны), поэтому удаляется от коттеджа на некоторое расстояние;
• нормативов СНиП, СанПиН – источник должен отстоять от септика автономной канализации на 30-50 м, от фундамента, подъездных путей на 10-15 м;
• рельефа – устье должно органично вписываться в ландшафтный дизайн, оборудоваться кессоном для качественного обслуживания;
• прохождения по участку коммуникаций – нежелательно пересечение магистралей в одном уровне.

В зависимости от водоносного горизонта скважина обладает различным дебитом:

Схема поступления в скважину песка из водоносного горизонта.

• артезианская – используется несколькими поколениями владельцев;
• песчаная – ресурс ограничен 15-25 годами;
• верховодка – срок эксплуатации не превышает 5-7 лет, наблюдаются сезонные снижения уровня.

Поэтому при выборе песчаного горизонта рекомендуется максимальное удаление от септика, заглубление на 5-7 м от его уровня. В этом случае при переливах камер септика стоки пройдут необходимую доочистку в грунте, что позволит сохранить чистым водоносный горизонт.

Горизонт верховодка чаще используется садоводами, так как качество воды из него не удовлетворяет санитарным нормам в 97% случаев. Требуются дорогостоящие системы водоподготовки, повышающие эксплуатационный бюджет.

Для песчаного водоносного слоя анализ жидкости перед началом использования тоже является обязательным. Затраты на фильтрующее оборудование в этом случае небольшие, однако народные методы определения качества воды (прозрачная, вкусная) не гарантируют реальную безопасность пользователей. Лишь лабораторный анализ определяет состав систем водоподготовки для конкретного региона.

Для верхних слоев водоноса вредна засуха, использование недр промышленными предприятиями в непосредственной близости. Например, нефтяники, добывая нефть/газ, закачивают в пласт соленую воду, поддерживающую пластовое давление на заданном уровне. По истечении некоторого времени вода в близлежащих горизонтах тоже становится непригодной для приготовления пищи.