Чем отличаются от грунтовых?
Артезианские воды отличаются от грунтовых следующими характеристиками:
- глубина залегания (у артезианских она 100-1000 м, у грунтовых – до 50 м);
- способ выхода наружу (артезианские выталкиваются под сильным давлением);
- меньшая загрязненность (грунтовые испытывают сильное воздействие от промышленных отходов, стоков);
- участие в круговороте воды на поверхности (артезианские не участвуют в нем в отличие от грунтовых);
- состав (у артезианских он ограничен только компонентами, из которых состоят окружающие их земные слои).
Грунтовые воды содержат в себе множество примесей и загрязнений с заводов, ферм. Артезианские всегда чистые. В них не проникают стоки.
Подробнее про каждый водоносный горизонт
1. Верхний в земной коре водоносный слой – поверхностные воды, она же верховодка. В зависимости от района московской области (мы рассматриваем расположения водоносных горизонтов в Московском регионе) располагается на глубине 2-7 метров. Слой насыщается жидкостью благодаря атмосферным осадкам, таянию снега, ближайшими водоемами.
Верховодная вода пригодна для полива приусадебного хозяйства, в пищу использования возможно только после прохождения дополнительной фильтрации.
При отсутствии осадков, в засушливое лето, вода испаряется из этого горизонт, по этому колодцы питающиеся из верховодки пересыхают и их требуется углублять до следующего водоносного слоя.
2. Грунтовые воды – второй водоносный слой находящийся на глубине от 5 до 20 метров. Этот горизонт более насыщен необходимым нам веществом, воды в нем не могу пересохнуть, вот почему более глубокие колодцы редко докапывают.
Жидкость с такой глубина благодаря естественной природной фильтрации уже подходит для потребления человеком, но рекомендуем перед использованием провести анализ на содержание металлов.
Пояснения к фото о бурении скважины и копка колодца на 2 типах участков:
- Верховодка;
- Глинистые породы (водоупор);
- Зона трещиноватости;
- Супесь, суглинки, пески;
- Горные породы (известняк, скальный грунт);
- Артезианские воды.
3. Вода на песке. Это тоже грунтовые жидкости, фильтрация в которых происходит с помощью песка – это наилучший вариант обустройства питьевого колодца. Хотя в интернете пишут много мифов про колодцы на плывуне, в реальности, такое источники содержат чистейшую воду. Сами колодцы требуют дополнительного обслуживания, но для колодезного мастера это ежедневная работа.
4. Артезианский водоносный горизонт. Артезианские воды — напорный водоносный горизонт из горной породы водоупорных слоев располагающейся в стыке впадин, расселин мульд, флексур.
Артезианский источник залегает на глубине от 10 до 300 метров. Колодцы на такую глубину не копают, но скважины буровыми установками без проблем. Скважины обходятся в 5-10 раз дороже колодца из-за затрачиваемых ресурсов и времени бурильщиков.
У артезианской скважины есть 3 преимущества:
- Вода с такой глубины более чистая благодаря природной фильтрации;
- Жидкость обогащена солями и минералами;
- Вода не уйдет и дебит не сократиться (как в случае с колодцами и скважинами на песок).
Виды подземных вод
Бурение артезианской скважины
Под землей в складках грунтов и различных пород находятся залежи воды, которые классифицируются в зависимости от глубины.
Среди них выделяется артезианская – наиболее глубокая и чистая, с вхождением в состав множества полезных для организма человека веществ.
Всего выделяют такие типы вод, которые добывают для питья при помощи бурения скважин:
- Верховодка
- Грунтовая
- Артезианская
По метражу нахождения воды определяют степень полезности для человека, а также количество времени, в течение которого действует источник после его разработки.
Верховодка
Уже первую воду можно добыть всего с 4-5 метров под землей, в зависимости от условий определенной местности. Это песчаные воды, которые скапливаются в грунте из-за постоянных атмосферных осадков, образовывая водоносные слои.
Особенность этого типа – нерегулярное скопление жидкости в одном месте. Вода то приходит, то уходит, в зависимости от сезона слабеет напор или пропадает совсем на длительное время. Объем таких накоплений небольшой, зимой или жарким летом жидкость не может бить из источника из-за отсутствия внутреннего давления.
Эта вода не пригодна для питья, её используют для бытовых нужд: полива, мытья. В некоторых регионах состав опасен для жизни человека, без хлорирования из почвы проникают вредоносные бактерии и бациллы, которые являются источником множества инфекционных заболеваний.
Помимо стандартного набора веществ, в состав таких вод входят минеральные примеси, удобрения и стоки, которые попадают естественным путем в почву: напрямую или с атмосферными осадками. Для применения подобной жидкости в быту используют специальные очищающие фильтры.
Грунтовые воды
Начиная с 10 метров и до 40 в некоторых случаях, можно найти грунтовые воды, которые пригодны для употребления человеком без дополнительной обработки и фильтрации. Жидкость собирается в грунтовых породах, и между ними, на глубине в 40 метров. Для добычи воды используют даже колодцы.
Особенность этих пластов с водой – непроницаемость, потому при бурении жидкость выходит под большим давлением, а один пласт может обеспечить постоянным напором из одной скважины воду в течение 5-10 лет, в зависимости от особенностей источника и местности.
Грунтовые воды зажаты между песчаником и глиной, потому вкус зависит от качеств пород в вашем регионе. Жидкость не нужно обрабатывать специально, чтобы пить, но экологи советуют фильтровать воду, в которой могут встречаться примеси песка, осадок и соли.
Уровень запасов одного источника также зависит от осадков. Потому при длительном похолодании и морозах или засушливом лете источник может пересыхать, а напор уменьшаться настолько, что его поддерживают специальными насосами.
Верховодку и грунтовые залежи можно встретить везде, где регулярно выпадают атмосферные осадки. Это вода низкого качества, с примесями и осадком из песка, глины и минералов.
Подземные воды температура подземных вод.
По температуре подземные воды подразделяются на холодные (до +20 °С) и термальные (от +20 до +1000 °С). Термальные воды обычно отличаются высоким содержанием различных солей, кислот, металлов, радиоактивных и редкоземельных элементов.
По температуре подземные воды бывают:
Холодные подземные воды подразделяются на:
- переохлажденные (ниже 0°С),
- холодные (от 0 до 20 °С)
Термальные подземные воды подразделяются на:
- теплые (20 – 37 °С),
- горячие (37 – 50 °С),
- очень горячие (50 – 100 °С),
- перегретые (свыше 100 °С).
Температура подземных вод зависит также и от глубины залегания водоносных пластов:
1. Грунтовые воды и неглубоко залегающие межпластовые воды испытывают сезонные колебания температуры.2. Подземные воды, залегающие на уровне пояса постоянных температур, сохраняют неизменную температуру в течение всего года, равную среднегодовой температуре местности.
- Там, , подземные воды в поясе постоянных температур круглый год находится в виде льда. Так образуется многолетняя мерзлота («вечная мерзлота»).
- В районах, , подземные воды пояса постоянных температур, наоборот, не замерзают даже зимой.
3. Подземные воды, циркулирующие ниже пояса постоянной температуры, нагреты выше среднегодовой температуры местности и за счёт эндогенного тепла. Температура вод в данном случае определяется величиной геотермического градиента и достигает максимальных значений в областях современного вулканизма (Камчатка, Исландия и др.), в зонах срединно-океанических хребтов, достигая температур 300-4000С. Высокотермальные подземные воды в районах современного вулканизма (Исландия, Камчатка) используются для отопления жилищ, строительства геотермальных электростанций, тепличного теплоснабжения и т. д.
Какую воду называют артезианской. Глубина залегания артезианских водных горизонтов
Артезианской* называют воду, которая находится в глубинных пластах земной поверхности – в пределах впадин, подземных озёр или других геологических структур, образуя артезианские бассейны. Глубина залегания такой воды от 100 и более метров, а площадь от нескольких десятков до сотен тысяч квадратных километров. Чистота этой воды обусловлена строением земной коры, структурой её пластов. Артезианский источник, или водоносный горизонт, должен находится между двумя слоями, состоящими из плотных водонепроницаемых (водоупорных) пород.
Артезианские воды ещё называют напорными, потому что толщи земных пород создают избыточное давление, в результате которого вода устремляется вверх к поверхности.
Для сведения – артезианская вода относится к полезным ископаемым и является общемировым запасом пресной питьевой воды.
Отличие артезианской воды от грунтовой:
- грунтовые воды чаще всего соленые или загрязненные, артезианская вода всегда чистая и пресная;
- артезианская вода из скважин идет самотеком, прилагать усилия для ее добычи обычно не нужно, грунтовые воды нужно выкачивать насосом и, при исчерпании определенного объема, ждать нового наполнения резервуаров.
- артезианские воды не участвуют в водообмене с поверхностью земли;
- состав артезианской воды зависит только от состава пластов земной коры и времени залегания между ними, в то время как на грунтовые воды влияют атмосферные осадки, климатические изменения и загрязнения окружающей среды.
Количество воды в скважине
Залежи артезианских воды, их еще называют артезианскими бассейнами, представляют пока что неисчерпаемый запас воды. Сразу после бурения скважина работает на всю мощность и пользователи никогда не ощущают недостатка. Из-за разницы в плотности слоев и давления вода в скважине поднимается выше уровня пролегания, а иногда фонтанирует под напором.
Обычные скважины и рядовые колодцы этим похвастать не могут. Более доступное бурение «на песок» достигает верхних водоносных пластов. Производительность таких источников нельзя назвать мощной. Небольшой дебит ощущается, если нужно большое количество воды ежедневно.
Как образуются
Единого мнения у научного сообщества не существует по сей день. Это обусловлено тем, что месторождения имеют разную структуру и характеристики. Одной из общепринятых версий является теория заполнения естественных пустот просачиванием с дальнейшим образованием непроницаемого свода. Процесс происходит в течение не одного тысячелетия и после многолетней изоляции источник приобретает свои уникальные свойства. Часть пустот вода делает самостоятельно, размывая склонные к этому породы (известняки, некоторые сланцы и т.д.). Косвенно эту версию подтверждает наличие и образование новых пещер, которые открываются геологами по сей день. В некоторых районах такие места являются серьезной проблемой для строителей, даже многоэтажные дома через некоторое время могут провалиться во вновь образовавшуюся пустоту.
Есть гипотеза о формировании больших объемов жидкости в результате геологических процессов в нижних слоях мантии. Но подтвердить или опровергнуть данную мысль никто пока не может, так как у нас нет возможности заглянуть настолько глубоко, и выводы приходится делать по косвенным признакам.
Происхождение грунтовых и артезианских вод
Артезианские воды – это аристократия с длинной родословной. Они залегают в доисторических пластах. Большая часть такой воды очень древняя, по ее составу, как по карте, можно читать процесс формирования недр нашей планеты.
Грунтовые воды – это рядовой ресурс, который человечество активно перерасходует. Они залегают неглубоко. В зависимости от классификации – это второй или третий уровень водоносных горизонтов. Они активно участвуют в кругообороте воды в природе, поэтому подвержены сезонным колебаниям уровня, особенно в засушливые периоды. В грунтовые воды просачивается дождевая влага, частично фильтруясь через горные породы, и частично принося растворенные вредные вещества и соединения. Вокруг производственных объектов наблюдается постепенное расширение ареала загрязнения грунтовых вод. Это нитраты, тяжелые металлы, радиоактивные вещества, бытовые стоки и нефтепродукты. В отдаленных от городов и производств районах грунтовые воды сохраняют приемлемый уровень чистоты, но загрязнения могут приноситься вместе с пылью и дождем.
В пункте чистоты и защиты от жизнедеятельности человека артезианские воды безоговорочно лидируют по всем пунктам.
Виды источников питьевой воды
Новые владельцы дач и загородных домов сталкиваются с проблемой обеспечения хозяйства водой, для решения есть 3 пути:
- Подводка труб централизованного водоснабжения;
- Бурение скважин;
- Копка колодцев.
Первый вариант невозможно реализовать, если к селению не проложены трубы водоснабжения, а вот вторые два решения реализуемы. Но прежде чем бурить и копать автономный источник требуется выбрать место, а это задача не простая.
Верное решения – заказать , но эта процедура, иногда обходится дороже, чем бурение самого питьевого источника. И что же делать? Прочитав статью вы сможете понять принцип залегания водоносных слоев, а возможно, с помощью статьи сможете найти воду у себя на участке.
История открытия скважины, происхождение
В Средние века население Европы испытывало недостаток чистой питьевой влаги, в то время не было оборудования для полной ее очистки от патогенных микроэлементов. Из-за загрязнений в странах происходили вспышки различных заболеваний, уносившие сотни тысяч жизней. Виной этому была недостаточно чистая вода, добытая из близлежащих водоемов, в которых в той или иной степени зарождались и размножались различные вирусы, бактерии. Вследствие потребления ресурсов были зафиксированы эпидемии: брюшной тиф, чума и т.д. Если на сегодняшний день диарея является неопасным для нас эпизодом, то в прошлом врачи не знали, как с этим бороться, и кишечные недуги преследовали как крестьян, так и дворян.
Что это артезианская вода: происхождение жидкости
Источники этого типа появились на планете 100-300 тыс. лет назад. На большой глубине артезианская вода проходит между двумя водонепроницаемыми пластами, которые не дают струям загрязниться.
Источники делятся на следующие виды
- Грунтовые воды, залегающие на глубине от 20 до 50 м. Они играют большую роль в круговороте жидкости в природе. Их отличает сезонность колебаний уровня, что приводит к нехватке влаги в засушливое время года. Источники такого типа часто засоряются вредными и опасными для человека веществами, например, может произойти заражение водных горизонт болезнетворными бактериями через неисправный колодец канализации.
- Артезианский слой расположен ниже уровня, в котором проходят грунтовые воды. Глубина залегания чистых потоков – 50 и более метров. Туда не могут попасть атмосферные осадки, загрязняющие подземные источники.
Артезианские колодца получают путем бурения шахт до выявленного водоносного горизонта.
От чего зависит их состав?
Структура зависит от состава слоев, между которыми они залегают. Поскольку данные источники находятся внутри земной коры, то в их составе присутствуют такие же химические элементы, что и в земле.
Компонентами подземных вод являются железо с марганцем и фтором. Также в них присутствуют натрий с магнием и калий. Источники содержат в себе кальций.
На составе артезианских вод сказывается время их залегания внутри земной коры. Такие источники могут находиться в водонепроницаемых слоях на протяжении не одной тысячи лет. Это влияет на их химический состав.
Из-за глубинного залегания источники не испытывают на себе последствия человеческой деятельности в виде загрязнения отходами. Не сказываются на их составе и осадки с паводками.
Артезианские воды насыщены солями различных металлов, входящих в состав земли. Обычно это соли кальция, железа и магния, а также марганца.
Преимущество бурения артезианских скважин на воду
Эти колодцы считаются лучшими из всех существующих на планете источников воды.
Они имеют следующие преимущества:
- большая производительность (от 140 до 160 л в минуту);
- непрерывность подачи качественной жидкости из-за высокого давления воды в скважине;
- независимость от времен года;
- большое количество жидкости в водоносном горизонте;
- очистка воды природными способами (грунтовый фильтр);
- наличие в составе жидкости железа, кальция и других металлов, полезных для человеческого организма.
Недостатки артезианской шахты:
- высокая стоимость сооружения из-за необходимости использования бурильного оборудования и квалифицированных рабочих;
- установка специального очистного оборудования после анализа проб поднятой воды.
Уровень финансовых затрат зависит от сезона проведения работ (например, зимой их стоимость ниже), используемой технологии бурения скважины, цены на очистное и насосное оборудование. Владельцу участка придется отдельно оплатить услуги рабочих.
Срок эксплуатации сооружения составляет от 40 до 50 лет для источника глубиной около 100 м. Для скважин минимальных водоносных горизонтов это время сокращается до 24-32 лет, но для этого они должны постоянно работать. Полученный постепенно заиливается, поэтому ремонтные работы должны проводится каждые 7-10 лет.
Бурения артезианских скважин на воду.
Что такое артезианская конструкция
Артезианская вода зажата в земных породах под большим давлением. Потому она самостоятельно выходит на поверхность под высоким внутренним давлением бассейна. Некоторые источники даже образовывают фонтаны.
Буровая установка
Особенность такой конструкции – полная изоляция от других наземных и подземных водных ресурсов.
Потому она способен круглогодично обеспечивать статичный поток качественной питьевой воды, которая не может быть зараженной извне.
Стоимость работ достаточно высока, потому распространен принцип бурения артезианской скважины в складчину – объединяясь с домовладельцами по соседству.
Самостоятельно организовать поток артезианской воды нельзя.
Для этого привлекают специалистов по бурению скважин.
Технология также включает и организацию специальной конструкции, которая контролирует напор без электрической техники. Производительность такой скважины составляет до 3000 литров воды за час, потому необходимо профессиональное обустройство скважины.
Сначала сооружают артезианскую скважину, наземную конструкцию, а после определяют необходимую глубину бурения. Стандартный показатель – 50-75 метров. В некоторых случаях достаточно и 20-25 метров, а в других приходится бурить до 100-200 метров.
Самостоятельное бурение скважины невозможно из-за большой глубины и сложности работ, связанных с правильной организацией наземной конструкции.
Как бурят скважину с артезианской водой
Сооружение конструкции проходит в несколько главных этапов:
- Определение месторасположение артезианского бассейна под землей
- Геодезия местности для выявления возможной глубины
- Определение возможных объемов бассейна – перспективных запасов воды
- Просчет гипотетического времени пользования скважиной
- Начало работ по установке наземной конструкции
- Бурение самой скважины на просчитанную глубину
Важно: разведочные работы по бурения для определения местоположения проводить нельзя. В любой местности на различной глубине присутствует небольшой слой артезианской воды, зажатой между пластами земных пород
Подобную разведку проводят только для источников с глубиной до 25 метров. В процессе бурения скважины задействуют:
- Специальные буровые установки, рассчитанные под гипотетическую глубину скважины
- Автомобили с буровым оборудованием для отверстий глубиной 100-350 метров
- Специальные трубы с фильтрующей установкой, которые устанавливаются в первую очередь, чтобы при выходе под большим давлением вода не разрушила устойчивость окружного грунта
- Проводится разводка трубопровода на поверхности и под землей для подачи воды в помещения
- Устанавливаются фильтры для очищения воды на выходе из скважины и на заходе в домашнюю систему водоснабжения
Бурение артезианской скважины возможно только с привлечением мастеров и специализированной техники.
