Методы поиска воды для колодца и определения глубины

Наличие колодца на приусадебном участке является жизненной необходимостью. Даже располагая автомобилем крайне неудобно осуществлять доставку воды на дачу в канистрах и бутылях. Выкопать колодец задача вполне посильная, но здесь требуется вооружиться знаниями, так как придется освоить методы определения мест, где именно искать воду и как правильно расположить колодезную шахту с точки зрения санитарных норм и правил.

С чего начать?

Начинать поиск воды на участке для колодца рекомендуется с исследования территории на присутствие родников, ключей. Имеются ли у соседей по участку колодец? Наличие и тех и других признаков свидетельствует о том, что и у вас на участке можно найти водоносные области. Также можно изучить, где произрастают растения-акваиндикаторы. Например, обилие мокрицы говорит о близком залегании грунтовых вод. Обозначьте предполагаемую зону поиска в соответствии с санитарными нормами удаленности от септика.

ВНИМАНИЕ! На участках с уклоном искать воду для колодца нужно в самой нижней его части.

Что такое плывун

Плывун представляет собой смесь песка с глиной и мелкими речными камешками. Он может растекаться и оплывать особенно под механическим воздействием, как обычная вода.

Самую большую проблему плывуны доставляют копщикам колодцев. Поэтому перед началом работ нужно узнать, как выкопать колодец в плывуне, так как построить хорошее сооружение на этом месте вряд ли получится.

Колодец на плывуне может некоторое время поставлять воду, но при этом его необходимо часто чистить. При углублении и очищении такого колодца возможно возникновение перекашивания бетонных колец, так как окружающий песчаный грунт плывуч и подвижен.

Вода на плывуне подвержена сезонным колебаниям, то есть летом ее уровень может понижаться, а зимой она может даже замерзать, а может и уйти совсем, поэтому делать углубление колодца нецелесообразно.

Какие горизонты подойдут для колодца?

При поиске воды для колодца останавливаются либо на верховодке, либо грунтовым водоносным горизонтам.

• Почвенные воды или верховодка подходят для технических, сельскохозяйственных нужд, но совершенно непригодны для питья. Их можно найти на небольшой глубине в метр-полтора, особенно, если местность низинная или находится в непосредственной близости от реки, ручья.
• Грунтовые воды начинаются после полутора метров. Тогда как почвенные воды не фильтруются, разливаясь между рыхло-зернистыми слоями земли, то грунтовые удерживаются меж пластами водоупорного суглинка и глины, горных пород, известняка, слоев песка. Эти многоуровневые наслоения являются хорошими природными фильтрами, очищают воду и делают ее пригодной для питья, не пропускают в водоносную жилу вредные загрязняющие примеси.

Если вы решили делать колодец не только для бытовых нужд, но и для обеспечения семьи питьевой водой, следует брать грунтовые воды не выше 10 метров, идеальный же вариант – колодец пятнадцатиметровой глубины.

Слои почвы, песка, камней, глины образуют внутреннюю структуру с зазорами и полостями разной величины, где-то пустоты совсем узкие, а в других местах создаются изгибы вроде линз или провалов, которые заполняются грунтовыми водами. Эти места обладают изобилием воды, а в узких межпластовых полостях объем воды минимален.

Грунтовые и почвенные воды не имеют напора, только в редких местах, грунтовые водоносные горизонты, зажатые водоупорными слоями, могут характеризоваться небольшими напорными величинами.

ФАКТ! Неоспоримое преимущество имеют именно грунтовые воды. Они не только отличаются чистотой, но и доступ к ним стабилен, в отличие от верховодки, объемы и наличие которой впрямую зависят от количества осадков, времени года. Также верховодка легко загрязняется вымыванием удобрений с сельскохозяйственных угодий в периоды таяния снега или проливных дождей.

Вода под землей

Режим подземных вод — это те изменения, которые происходят с ними в зависимости от сезона, осадков, антропогенных и геологических процессов. От всего этого зависит и их количество, и состав.

Формирование подземных горизонтов

Существует несколько теорий того, откуда берется вода под землей. Все они имеют право на существование, поскольку наблюдения показывают наличие их всех. Весь вопрос в пропорции действующих факторов в разных водоносных горизонтах. Выделяют следующие пути образования подземных водоносных горизонтов:

1. Инфильтрация. Влага просачивается вниз после осадков, стекает по трещинам и капиллярам.
2. Конденсация в породах водяного пара из атмосферы.
3. Седиментация, когда поверхностный водный бассейн во время геологических катаклизмов закрывается горными породами.
4. Эндогенное образование воды. Оно происходит на больших глубинах, где под давлением осадочные породы становятся метаморфическими. При этом выделяется H2O.

Скорость этих процессов различна, как и особенности формирования в отдельно взятом регионе. Так, в горных районах, где в прошлом была бурная вулканическая деятельность, по мере продвижения вниз вода минерализуется. В других местах минерализация менее развита, однако тоже имеет место. При этом соседние водоносные слои могут иметь разный химический состав.

Водоносные слои

Аквафер, или водоносный горизонт, представляет собой слой осадочной горной породы, которая характеризуется определенной водопроницаемостью. Эти слои разграничены водоупорными слоями, чаще всего глиняными. Слой над водоносным горизонтом называется кровлей, под ним — подошвой.

Существуют различные классификации акваферов, но среди них интересны те, что имеют наибольшее хозяйственное значение; немаловажную роль играет и законодательное регулирование.

Водоносные горизонты делят на:

1. Напорные, или межпластовые. Они находятся под давлением и расположены на глубинах, требующих бурения. Напор может быть большим, и скважина будет фонтанировать. Такие воды называют артезианскими.
2. Безнапорные, или грунтовые. Эти воды подвержены аэрации, поскольку не имеют водоупорной кровли.

Первый тип вод является полезным ископаемым, и на их добычу требуется лицензия. Второй вы можете брать в любых количествах. Законодательством регулируется именно забор воды, служащей источником централизованного водоснабжения, а таковой является именно артезианская.

Нельзя сказать, что водоносные горизонты никак между собой не сообщаются. На практике они всегда взаимосвязаны. Любой межпластовый слой имеет область питания, область напора и область разгрузки, при этом питание осуществляется именно за счет грунтовой влаги. Область разгрузки может быть представлена несколькими вариантами:

• источник, выходящий на поверхность;
• инфильтрация артезианских вод в грунтовые на месте разрыва кровли;
• подводные ключи, питающие водоемы; существуют целые озера именно с таким характером питания.

Таким образом, верхний водоносный горизонт, занимающий промежуточное положение между поверхностным и межпластовым, служат источником питания тех и других и сами от них зависят.

В одной из деревень хозяин участка решил пробурить скважину «на песок». Участок был куплен не так давно и переведен из категории земель сельхозназначения в категорию ИЖС. После бурения из скважины пошла вода, но для питья и полива огорода она не годилась: содержание солей превышало все пределы и по степени минерализации вода подходила под понятие «лечебная». Недалеко была зона разгрузки пласта минеральной воды, но хозяин этого не учел. Как оказалось, ошибся он всего на два метра.

Каковы санитарные требования к расположению?

Точка водозабора должна располагаться в удалении от туалетов, выгребных ям выше по потоку подземных вод не меньше чем на пятидесятиметровом расстоянии. В противном случае высока возможность подмешивания в воду вредных веществ, заражения ее болезнетворными бактериями.

Это оптимальная удаленность. В случае, если приусадебный участок обычного дачника четыре сотки, плотно засаженных и застроенных, то такая норма сложно выполнима. На этот счет существует мнение, что вполне достаточно делать колодец в удалении от туалета и выгребной ямы порядка 8-10 метров.

ИНТЕРЕСНО! Если грунт на участке глинистый, то такая удаленность вообще не должна вас беспокоить. Особенно при условии, если вы предпримите все возможные меры по изоляции стенок колодца, соорудив также и верхнее защищающее колодезное кольцо, предохраняющее воду от возможных загрязнений при дождях и весеннем таянии, когда водные потоки могут стекать в колодец с поверхности земли.

Согласно нормативам при поиске места для колодца следует избегать:

• Часто подтопляемых участков.
• Заболоченных мест.
• Близкого расположения (менее 30 метров) дорог общего пользования и автострад.

Фундаменты и вода

При строительстве нужно учитывать как УГВ, так и состав воды и грунта. Наиболее важными параметрами, влияющими на тип конструкции фундамента и применяемые материалы, являются соотношение УГВ и глубины промерзания, а также химические свойства воды.

Определение глубины залегания

Многим людям, проживающим в средней полосе России, знакомо такое явление, как морозное пучение грунтов. Оно вызвано замерзанием влаги в порах и капиллярах суглинков и супесей. Песок и скальные грунты к пучению не склонны. Силы морозного пучения способны разрушить неправильно заложенный фундамент.

Если есть такие грунты на участке, следует определить два параметра: глубину промерзания в вашей местности и УГВ. Если грунтовые воды располагаются ниже глубины промерзания, подошва фундамента может находиться выше ее, насколько это позволяет несущая способность грунтов по отношению к весу вашего дома. При высоком УГВ существует несколько решений:

1. Подошву фундамента можно расположить на 20 см ниже глубины промерзания. Такое решение применимо для тяжелых зданий, что связано с большей несущей способностью нижележащих слоев.
2. Можно понизить уровень воды, сделав дренаж участка и водоотведение в ливневую канализацию. Эта мера хорошо себя зарекомендовала там, где такая канализация есть или ее легко соорудить.
3. Повысить уровень участка при помощи щебня и песка так, чтобы УГВ оказался ниже уровня промерзания. Вынужденная и дорогостоящая мера, но безальтернативная там, где участок находится в низине.
4. Провести утепление грунта около дома при помощи теплоизоляционных плит, а недостаточную несущую способность компенсировать шириной подошвы, вплоть до залива единой монолитной подушки.

Бетон для агрессивных сред

Полной защиты от химической агрессии пока не придумали, иначе все железобетонные конструкции стояли бы вечно. Но некоторые мероприятия помогут продлить срок службы вашего подземного сооружения. Они призваны защитить конструкцию от проникновения влаги и снизить негативное воздействие последней, если она все-таки просочилась внутрь.

1. Уделяйте внимание плотности бетона. Важен не только правильный замес, но и вибрация. Уложенный бетон не должен иметь пор и трещин.
2. Не используйте известняковый щебень, если вы обладатель кислых грунтов. Замешивайте бетон на гранитном, он хоть и дороже, но влиянию кислоты подвержен куда меньше.
3. Хорошая гидроизоляция фундамента — залог его долгой службы. Тщательно изолированные стены фундамента не намокают. Гидроизоляционные мероприятия лучше начинать с основания в виде стяжки, которое следует обработать битумной мастикой. Так вы добьетесь большей герметичности.
4. Если вам не повезло, и ваш участок «богат» солями серной кислоты — сульфатами, для вас есть решение. Оно заключается в цементе. В настоящее время выпускается четыре разновидности сульфатостойкого цемента. В нем сведено к минимуму содержание железа и алюминия, поэтому бетоны на таких цементах не разрушаются даже в морской воде. Стоимость его от 300 рублей за мешок, что не сильно дороже обычного портландцемента.

Если же вы хотите дом с подвалом, попробуйте все-таки избавиться от излишка ГВ на участке. Как бы тщательно вы ни оберегали ваш фундамент, поверьте, вода дырку найдет.

Народные способы

Это самые простые методы поиска воды, основанные на многовековом опыте.

Наблюдения за природными явлениями

В теплый сезон в ранние утренние часы или в вечернее время понаблюдайте на каких местах сгущение тумана больше. Чем гуще туманное облако, тем ближе подземные воды. Данное наблюдение обосновано тем, что туманы образуются из земной влаги, и в местах скопления подпочвенных вод туман обычно гуще, он буквально клубиться из почвы в таких участках и стелется по земле.

Наблюдение за животными и насекомыми

Владельцы собак могут замечать, что их питомцы в жару, чтобы охладиться, роют ямки и ложатся туда. Животные чувствуют, где наиболее прохладные, а значит и более влажные места. Такая особенность температуры также вызвана близостью водоносных слоев.

Мошки и разный гнус тоже чувствуют такие места, они сбиваются в стайки и роятся ближе к вечеру там, где повышенная увлажненность почвы.

Наблюдение за растениями

Растения, как и природные явления, и животные с насекомыми могут помочь в поиске воды для копки колодца. О наличии и близости водоносных горизонтов можно судить по следующим травам, кустарникам и деревьям.

• Болиголов, обилие крапивы, заросли щавеля и мать-и-мачехи можно обнаружить именно на стабильно влажной почве, питаемой подземными водами.
• Берёзки, ивовые кустарники, ольха любят влажность и отлично растут лишь в богатых водой местах.
• А вот яблоня или вишнёвые деревья не любят влажные почвы, и их присутствие говорит о том, что воду рядом не найти. Конечно же, речь идёт о здоровых и изобильно растущих деревьях. Если же деревца больные и хилые, возможность найти водоносные жилы выше.
• найти водоносные жилы выше.

Определяют по растениям и глубину залегания водного слоя:

• Камыш-песчаник, например, может рассказать о том, что вода в метре или трех от поверхности.
• Тростник предполагает водоносную жилу на глубине от полутора до пяти метров.
• Полынь от трех метров и до семиметровой глубины.
• Солодка от полутора метров и до десяти.
• Люцерна от полутора-двух, но порой и до 15 метров.

Метод биолокации

Данный способ пытаются привязать к научной сфере, что в корне неверно. С этой точки зрения предыдущая информация куда более полезна, чем этот метод. Однако у него есть свои поклонники и небезосновательно. Ставка делается на присутствие в окружающей реальности энергоинформационных полей различного типа и способность человека ощущать эти поля.

В старое время метод не имел конкуренции и альтернативы, сейчас возможности науки очень высоки, а этот занимательный метод по-прежнему прочно стоит в рейтинге популярности одним из первых. Неправда будет, если сказать, что метод биолокации неэффективен вовсе, но и не соответствует действительности его безошибочность.

Поскольку не всегда есть возможность воспользоваться дорогими услугами изыскания водных ресурсов в почве, можно попробовать и его. Лучше, если вы сделаете первичное определение места поиска с помощью тестов с растениями и поведением животных. Проанализируете местность с точки зрения геологически ожидаемых водоносных зон (на наличие низин, оврагов, близости точек водозабора и родников).

Методика биолокации с помощью алюминиевых рамок

Изготовление:

1. Общая длина алюминиевого прута составляет порядка 90 см, его диаметр должен быть не менее 3мм.
2. Отмерив 15 см от края, нужно согнуть прут под прямым углом.
3. Вставить короткие концы в трубочки, для этого сгодится любой вариант.
4. Диаметр трубки должен быть таков, чтобы прутики свободно вращались, двигались, но не под наклоном.
5. Берите трубки на 0,5 мм шире диаметра алюминиевой проволоки.
6. Сделать нужно два таких согнутых прута, вставить их в трубки.

Применение рамок для нахождения воды

Алюминиевые рамки держат в обеих руках.

При этом очень важно настроиться на процесс поиска. Отрешиться от всего и задаться вопросом местонахождения воды, полностью переместив свое внимание на рамки.

Руки не должны быть излишне напряжены, сильное расслабление тоже испортит процесс. Необходимо достичь некой золотой середины.

Рамки должны стать продолжением человека, вынесенной частью его внимания, его существа. Это похоже на некую медитацию с концентрацией на определенной задаче.

Когда наступает нужное чувство погружения и сосредоточенности человек должен начать не спеша двигаться по участку, змейкой проходя всю его площадь, тестируя территорию.

На этапе нахождения водоносной зоны вбивается маркирующая палочка в указанный рамками участок земли.

Считается, что в местах нахождения воды рамки приходят в активное движение.

Применение рамок для определения глубины залегания водного ресурса

1. От маркирующего колышка раскладывают метраж с помощью рулетки по прямой линии на поверхности земли.
2. Далее приступают к определению глубины залегания водоносного горизонта. Для этого медленно проходят вдоль разложенного строительного метра с рамками, тестируя, на какой глубине залегает вода.
3. Считается за меру глубины та отметка, около которой рамки приходят в активность, начинают крутиться, качаться из стороны в сторону.

Немного теории

При упоминании о о колодце в голову сразу приходят мысли о том, как под слоями грунта вообще появляется вода. В землю она попадает с неба, то есть в виде различных осадков: дождя, града и снега. Дождевая и талая вода только частично стекает в ручьи, а затем в другие водоемы: реки, ручьи и озера. Основная масса просачивается в грунт через пористые слои земли и под воздействием определенной гравитационной силы опускается вниз до определенного места – водоупорного пласта. Преградой для воды становится спрессованный до практически полной непроницаемости пласт из верхних слоев почвы: глины, суглинка и скальных пород. На этом участке образуется водный «карман», если выкопать колодец (Московская область – отличное место для этого) правильно, воды будут поступать именно в него.

Хотя водоупорный пласт и считается непреодолимым сопротивлением для воды, часть жидкости просачивается и сквозь него, ведь он не является сплошным монолитом. Естественная «преграда» имеет микропоры, через которые вода проходит до следующего пласта и так далее. Поэтому на одном участке и на разной глубине могут пролегать несколько водоносных слоев. Но для тех, кто интересуется вопросом о том, как выкопать колодец своими руками, это не должно стать проблемой.

Альтернативные способы

В данном случает применяют ряд способов, ориентированных на замер уровня влажности в разных точках участка. Там, где есть водоносные жилы, влажность существенно выше. Для этого используют силикагель, кирпич, соль, глиняную посуду или стеклянные банки.

Метод с использованием влагополотителей

1. Берут влагопоглощающее вещество, например соль поваренную, силикагель.
2. Высушивают вещество в печи, засыпают в высушенную нелакированную глиняную емкость, укутывая куском натуральной ткани.
3. Все это взвешивается на точных весах.
4. Обычно готовят около десятка таких тестирующих «приборов». Каждый следует подписать, чтобы не ошибиться при повторном взвешивании.
5. Далее емкости закапывают на глубине от полуметра до метра в землю
6. Через 24 часа производят повторное определение веса.

ВАЖНО! Чем больше увеличится вес индикатора, тем выше вероятность присутствия воды в данной точке.

Манипуляции с кирпичом, известью и солью делают ровно по такому же принципу.

Метод с использованием стеклянных банок

1. Стеклянные сухие банки без крышек ставят вверх дном по территории участка поиска воды.
2. Через несколько часов банки осматривают.
3. Там, где произошло сильное увлажнение внутренней поверхности банки, скопился высокий процент конденсата, ожидается найти воду.

Научные способы

Из наиболее достоверных способов разведки воды на приусадебном участке являются научные методы. Все они основываются на физических принципах.

Спектральная сейсморазведка

Организуется ударное влияние на поверхность земли и специальный сейсмочувствительный прибор фиксирует ответные импульсы, сигналы колебательного типа.

Эта информация вносится в компьютер и с помощью специально созданной программы ведутся расчеты о вероятном местонахождении воды. Сейсмоприборы позволяют сканировать недра земли, опознавая их структуру, изгибы, слои, наличие пустот, а также уровень залегания водоносных слоев.

Метод очень дорог и подходит лишь для мероприятий поиска в проектах большого масштаба.

Есть также набор уже имеющихся геофизических данных о тех или иных местностях, эти справки можно навести с помощью специалистов в области гидрогеологии и геофизики, они тоже могут помочь в поиске воды.

Ручное бурение

Используют садовый бур ручного типа, диаметром тридцать сантиметров. Делают тестовые скважины от пяти до десяти метров в глубину. После введения бура в почву, заглубляя шнек, каждые 15-20 см вынимают грунт и осматривают его в целях предохранения бура от поломки и проверки на уровень влажности как показателя близости водоносного слоя.

Метод эффективный и в отличие от сейсморазведки, доступный частному лицу. Процент точности и эффективности здесь во многом зависит от профессионализма бурильщика.

Свойства воды в грунте

Поскольку именно с безнапорным пластом человеку чаще всего приходится сталкиваться, имеет смысл рассказать именно о нем.

Безнапорный водоносный горизонт имеет различную мощность. Она определяется по среднему расстоянию от водоупорной подошвы до верхнего уровня, который можно наблюдать в колодцах.

Уровень грунтовых вод

Это непостоянная величина. То, насколько далеко будет находиться вода от поверхности земли, зависит от нескольких факторов:

• количество выпадающих осадков;
• уровень воды в водоеме, к водоразделу которого относится конкретный горизонт;
• сезон;
• наличие мест добычи полезных ископаемых рядом;
• мелиорация земель;
• наличие систем водоотведения.

Так, УГВ повышается весной, когда оттаивает сезонная мерзлота и начинается половодье. При обильных дождях он также повышается, но скорость инфильтрации осадков, образующих так называемую верховодку, зависит от проницаемости грунтов. Например, песок впитывает влагу быстро, а суглинки — медленно. Грунт между поверхностью земли и верхним уровнем воды называют зоной аэрации, а все, что ниже — зоной насыщения.

На более высоком уровне влагу поддерживают леса. Причем режим грунтовой и поверхностной воды в районе речных долин тесно взаимосвязан. Если вырубаются леса вдоль реки, то река постепенно мелеет; сказывается как уменьшение водосбора, так и засорение русла прибрежными породами во время осадков.

Снижению УГВ способствуют добыча полезных ископаемых и устройство систем водоотведения, причем во втором случае это делается целенаправленно, а в первом является побочным явлением.

Химический состав

Как известно, дистиллированной вода бывает разве что в лабораториях. Подземная же имеет различное количество минералов, и по их содержанию ее делят на пять степеней минерализации:

• пресная, с содержанием солей до 1 г/л;
• слабосолоноватая, 1−3 г/л;
• солоноватая, 3−10 г/л;
• соленая, 10−15 г/л;
• рассол, более 50 г/л.

Практическое значение имеет не только количество растворенных веществ, но и их состав. Он зависит от состава фильтрующих слоев грунта и режима ГВ. Так, различен химический состав вод, имеющих разные направления и скорость течения.

Некоторые компоненты, содержащиеся в воде, могут разрушать камень, металл и бетон. Скорость разрушения различна, но в любом случае агрессивная среда снижает срок службы подземной части здания, поэтому исследование химического состава воды следует провести перед закладкой фундамента.

Нормативный показатель кислотности среды для бетонных конструкций — pH=6. Понижение или превышение его чревато разрушением металла и бетона. К этому приводит активность следующих веществ:

1. Углекислота. Она может вымывать из бетона как карбонат кальция CaCO3, так и гидроксид Ca (OH)2. Неравновесное содержание углекислоты в грунте приводит к тому, что деталь фундамента постепенно «худеет», лишаясь кальция.
2. Сульфат-ионы. Соли серной кислоты сильно диссоциируют в воде, и ионы SO4 вступают в реакцию с компонентами бетона, которые увеличиваются в объеме (вспучиваются).
3. Хлорид магния MgCl2 усиливает действие угольной кислоты, образуя водорастворимый хлорид кальция.
4. Свободный кислород. Повышенное его количество приводит к коррозии металла.
5. Соли натрия, калия и других металлов.

Предельные показатели пороговых значений концентрации этих веществ сильно варьируют. Все зависит от фильтрующих способностей грунта и применяемого типа бетона.

Причинами, повышающими агрессивность ГВ, чаще всего служат природные явления. Так, обилие известняка в грунтах не может не сказываться на содержании кальция и углекислоты в воде, а наличие болота делает ее кислой. Деятельность человека тоже оказывает влияние на химический состав ГВ; иногда оно прямое, особенно в районах, где расположены промышленные предприятия горнодобывающего комплекса, а иногда является следствием отсутствия знаний.

В приморских областях можно встретить такое явление, как соленая вода в колодцах. Она поступает туда в случаях, когда пресную выкачивают бесконтрольно и запасы воды пополняются инфильтрацией из моря. Чем ближе находится источник к морю, тем меньше вода успевает освободиться от солей и со временем становится непригодной для питья. В связи с этим некоторые страны, например, Израиль, контролируют уровень ГВ, что очень актуально при засушливом климате.