Водоносные горизонты: глубина залегания воды и ее качество

Водоносные горизонты: глубина залегания воды и ее качество

Бытовые нужды и необходимость обеспечения частных домостроений достаточным количеством технической воды вынуждают владельцев участков обустраивать собственные колодцы или скважины.

Строящиеся и действующие промышленные объекты также используют водяные скважины для своей производственной деятельности.

Что такое водоносный горизонт

Водоносным горизонтом называется слой почвы, осадочных или горных пород, пористая структура которых обеспечивает хранение и движение воды.

Водоносные слои образуются в результате атмосферных осадков, просачивания вод из расположенных поблизости водоемов или насыщения пород водами подземного происхождения, а грунт, через который они проходят, служит своеобразным природным фильтром.

Московская область – уникальный регион с точки зрения гидрогеологических особенностей структур осадочных и горных пород.

Многолетние исследования показывают, что породы, образующие водоносные и водоупорные горизонты, подвергались неоднократному смещению относительно друг друга. Изменение внешнего поверхностного рельефа также вносит свои изменения в структуру водного баланса подземных источников.

Общепринято разделение на шесть основных групп водоносных горизонтов (водоносных пластов):

• Протвинский (Окско-Протвинский);
• Касимовский;
• Гжельский (Гжельско-Ассельский);
• Подольско-Мячковский (основной);
• Каширский;
• Алексинско-Тарусский.

Эти водоносные горизонты Московской области имеют различную протяженность по площади, располагаясь и пересекаясь на территориях различных районов.

Даже в условиях одного региона, или даже одного населенного пункта, разброс глубин расположения водоносных горизонтов одной группы может достигать значительных величин (до нескольких десятков метров).

Не только первый от поверхности горизонт, но и все известные и используемые для обеспечения водой водоносные геологические отложения, имеют свои особенности.

Сведенные в общую базу данные по изученным объектам позволили получить представление о распределении водных запасов в Московском водоносном горизонте в целом.

Карта водоносных горизонтов – это наглядный результат проводимых работ по изучению гидрогеологических особенностей Московского региона.

Данные, представленные на карте – это результат практических работ (геологоразведка, промышленное бурение, строительство индивидуальных скважин на участках частных домостроений).

Но и на данных гидрогеологических картах глубина залегания водоносных горизонтов, мощность водоносных структур, предполагаемая водоотдача пластов указаны с учетом возможных погрешностей.

Карта может дать только общее представление о том, что в определенном районе располагается:

• водоносный горизонт грунтовых вод;
• межпластовые водонасыщенные структуры (безнапорный водяной горизонт);
• напорный водоносный горизонт, «водяные линзы».

Этих данных достаточно для осуществления промышленного бурения, с целью обеспечить водой действующие и строящиеся промышленные объекты.

Технологии промышленного бурения позволяют оперативно реагировать на возможные отклонения от предварительно разработанной проектной документации.

Расположение водоносных слоев в зависимости от глубины залегания

В случаях обустройства индивидуальных, автономных источников водоснабжения своими силами, официальная техническая документация не всегда дает исчерпывающие данные.

Основным параметром, на который в этих случаях обращают внимание, являются достаточный суточный приток воды в колодце, скважине, чистота и качество воды в автономном источнике.

Глубина водоносных горизонтов имеет значение в разрезе трудоемкости работ, затрат на обустройство автономного источника водоснабжения.

Этими параметрами руководствуются и организации, специализирующиеся на оказании услуг по обустройству систем водопользования.

Так удобнее составить предварительный проект выполнения определенного комплекса работ, необходимый для предоставления заказчику объективных технических условий производства работ.

В связи с этим, больше принята общая классификация подземных вод, разделение которых условно проведено по таким признакам, как глубина залегания, воздействие внешних и внутренних факторов на приток и качество воды.

Поверхностные воды (верховодка)

Верхний водоносный горизонт, расположение которого находится в диапазоне от 1,0 до 10,0 метров, в основном используется при строительстве колодцев.

Колодцы обеспечивают достаточный объем технической воды, которая можно использовать в быту при соблюдении определенных мер (кипячение, дополнительная фильтрация).

Первый водоносный горизонт представлен чаще небольшим объемом запаса жидкости. Основным параметром, определяющим технические характеристики данного водоносного слоя, является наличие песка под относительно небольшим слоем почвы, не способного играть роль качественного водоупорного слоя.

Мощность водоносного горизонта небольшая и складывается из просачивающихся сквозь слои грунта в естественные накопители из крупнозернистого песка атмосферных осадков, фильтрационной миграцией воды из близко расположенных водоемов.

Подземные воды первого водоносного горизонта в таких ситуациях не отличаются достаточным уровнем чистоты и качества.

Значительное загрязнение этого водоносного горизонта – объективная реальность. Придонные фильтры колодцев и внешние фильтры грубой и мелкой очистки обязательны для получения воды приемлемого качества.

Чаще колодцы располагают в устье естественного родника, вода которого используется исключительно для питья.

Грунтовые воды (почвенная вода, 2-й горизонт)

Водоносный горизонт, глубина которого на нижнем уровне может достигать 30,0 метров.

Эта категория практически всегда составляет единое целое с категорией поверхностных вод и одновременно может перемежаться с пластами, классифицируемыми как вода «на песок».

Отличие только в глубине расположения водоносных структур, обладающих достаточным показателем фильтрации (супесь, песок различной фракционности, гравийные смеси).

Насыщение данных структур жидкостью, как и в случае с «верховодкой» происходит в основном из внешней среды.

Накопление воды в данных пластах и поддержание ее объема в стабильном количественном выражении встречается редко.

Небольшой по величине верхний водоупорный слой, который встречается не во всех районах Московской области, не способен предотвратить усиленное загрязнение воды в данных слоях органическими и механическими примесями, проникающими с поверхности.

Суточный приток грунтовых вод редко позволяет обеспечить достаточный уровень воды даже при небольшом общем потреблении. Как и поверхностные воды, почвенная жидкость требует дополнительной очистки.

Вода «на песок» (3-й горизонт)

Водоносный горизонт данной категории может располагаться на глубинах от 30,0 до 70,0 метров. Водоносный горизонт может находиться на разной глубине даже в пределах одного района.

Горизонт водоносного слоя этой категории представлен различными породами (пески средних и крупных фракций, галечник, вкрапления известняковых структур с повышенной пористостью), способными обеспечивать достаточный уровень фильтрации воды при ее движении по капиллярам к месту отбора (забой скважины).

Уровень поверхности водоносных структур 3-го горизонта (вода «на песок») может перемежаться с грунтовыми водами, что способствует повышению уровня загрязнения органическими и механическими примесями.

Скважины «на песок», наряду с артезианскими, наиболее часто используются в качестве автономных источников водоснабжения частных домовладений.

Артезианские скважины (4-й горизонт)

Этот водоносный горизонт может находиться исключительно в определенной структуре горных пород. Предполагается наличие замкнутых между двумя слоями водоупорных пород насыщенных жидкостью пористых структур (известняк, крупнозернистый песок).

Глубина водоносных горизонтов данной категории, как и всех остальных в Московском регионе, не определяются фиксированными показателями.

Поверхности водоносного горизонта, верхняя и нижняя, могут быть расположены на глубинах от 40,0 до 140,0 метров. Но и эти данные могут разниться.

Загрязнение водоносных горизонтов практически исключено (исключение, нарушение технологии обустройства ствола скважины).

Мощность водоносного горизонта позволяет обеспечивать достаточный суточный дебет не только для использования в личных целях, но и обеспечить оптимальный уровень водоснабжения отдельных промышленных объектов.

В отдельных случаях возможно наличие «водяных линз» повышенной мощности.

Артезианские скважины можно разделить на две самостоятельные группы: «межпластовые воды» и подземный водоносный горизонт напорного типа.

В первом случае, величина внешнего и внутреннего давления на водоносные структуры (породы водоносного горизонта) не приводит к искусственному вытеснению воды в забой скважины.

Во втором случае, воды водоносного горизонта способны за счет избыточного давления самостоятельно подниматься не только до определенного уровня, но и самотеком поступать из забоя к устью скважины.

Продолжительность подобного эффекта зависит от особенностей геологического строения горных пород. Определить водоносный горизонт, его технические параметры возможно только в процессе производства работ по обустройству скважины.

Артезианский водоносный горизонт считается наиболее оптимальным вариантом для полноценного снабжения необходимым количеством воды, обладающей высокими показателями естественной чистоты и качества.

Напор воды из источника

Любые источники можно условно разделить на 2 типа:

1. Напорные. Источники, которые находятся в глубоких водоносных слоях, где воды «зажаты» и находятся под высоким давлением. К таким источникам принадлежат артезианские скважины, вода из которых под напором подается на поверхность.
2. Безнапорные. Это источники воды из верхних водоносных горизонтах, где нет существенного давления. К ним относятся любые колодцы и скважины «на песок».

Только профессионалы смогут точно определить, какие водоносные горизонты пригодны для практического использования владельцами участков, где предполагается обустройство автономных источников водоснабжения.

Чтобы получить консультацию или заказать бурение скважины в Московской области, достаточно обратиться к специалистам компании «Мосводострой». Они обладают необходимыми знаниями о расположении водоносных пластов и особенностях бурения разных типов источников.