Как проверить есть ли вода в скважине

Бурение параметрических или разведочных скважин

Водоносные слои, на которые ставят водозабор, представлены тремя основными видами:

  1. Верховодка и почвенные воды.
  2. Грунтовые воды .
  3. Межпластовые песчаные горизонты.
  4. Межпластовые артезианские водоупорные слои из известняковых или других водоупорных пород (базальта, гранита).

Верховодка находится на глубинах от 2 до 5 метров, накапливается в результате проникновения в почву талых и дождевых вод. Объем влаги, химический состав зависят от сезонного колебания осадков. Водоносный слой подвержен загрязнению продуктами сельскохозяйственной деятельности, промышленными выбросами, которые вымываются с поверхности почвы.  Для извлечения такой воды достаточно колодца шахтного типа. Для питьевых целей такая вода не годится.

Грунтовые воды, залегающие в песчаном слое на глубине от 7 до 30 метров, более чистые и в меньшей степени зависят от сезонных колебаний осадков. Чем глубже находится пласт, тем чище в нем вода. В качестве источника используют шахтный или Абиссинский колодцы.

Межпластовые песчаные и артезианские горизонты можно найти на глубинах от 30 и более метров. Проходя длинный путь фильтрации, через различные породы земли, вода очищается и становится пригодной не только для бытовых и технических целей, но и для питья. Объем и химический состав таких ресурсов практически постоянен. Для их извлечения используют скважины.

Работы выполняются с исследовательской целью. Главная задача пробного поиска найти толстый водоносный слой, который залегает в толще земной коры, и определить его основные характеристики. С помощью параметрических скважин собираются гидрологические показатели, позволяющие определить место локации оптимальной точки водозабора. Бурить скважину на песок при условии хорошего попадания легче и дешевле.

Перед тем, как искать воду методом разведочного бурения, необходимо ознакомиться с общими гидрологическими данными местности, которые подскажут оптимальный вид скважины. Изучение специальной документации поможет оценить характер геологических разрезов в регионе, подсказать ожидаемую глубину залегания водоносного слоя. Такие данные легко найти, если речь идет о плотно населенных землях.

После соответствующих предварительных замеров и работы с гидрологическими данными, определяют предполагаемый участок для параметрического бурения. При удачном стечении обстоятельств и опыте бурильщиков параметрическая скважина вполне может превратиться в стационарную точку водозабора.

Способ колонкового бурения используют для поиска сильно заглубленных водоносных слоев (до 100 и более метров). При углублении вращающейся колонковой трубы с керном подается промывающая жидкость. Мощная струя вымывает вскрытый по кольцу грунт, выбрасывая его на поверхность.  В самой трубе остается керн (порода в цилиндрической форме). При прохождении водоупорной кровли, в целях предотвращения заиливания горизонта  вместо промывочной жидкости используют сжатый воздух.

Колонковый способ имеет свои преимущества:

  • Высокая производительность.
  • Возможность внедрятся на глубину 100 метров и более.
  • Легкое прохождение твердых пород.

К главным недостаткам данного способа можно отнести:

  • Привлечение дополнительного оборудования (помпа, компрессор)
  • Высокую вероятность заиливания водоносного пласта продуктами промывки при его вскрытии.

Шнековое бурение скважины применяют при поиске водоносных слоев на меньшей глубине. Главная особенность данного способа, это одновременное удаление разрабатываемой породы из шахты путем ее подъема по реборде вращающегося шнека. Сам шнек представляет собой стальной стержень, по всей длине которого расположена спиралевидная реборда. На конце снаряда находится долото. Ввинчиваясь в породу долото, разрушает ее, а лопасти реборды поднимают грунт на поверхность.

Для того чтобы стенки скважины не осыпались, после проходки 1…2 метров в ее ствол помещают обсадную трубу, постепенно наращивая по мере углубления в грунт.

К основным преимуществам данного способа относят:

  • Невысокую стоимость.
  • Быстрое погружение.
  • Не требуется промывка ствола.
  • Нет необходимости поднимать шнек для очистки.

Из недостатков можно отметить:

  • Непригодность для разработки сыпучих и скальных пород.
  • Неглубокое погружение.

Ударно-канатный способ применяется на твердых породах. Привязанный на стальной трос ударный снаряд, закрепленный на мачтоподобной конструкции, постепенно разбивает слои скальных пластов, создавая разведочное отверстие.

Ручное бурение садовым буром. Выполняется самостоятельно, подходит для глубин 15-20 м. Постепенно проходя слои почвы, исследуется грунт на уровень влажности.

Все эти способы используются как для разведки, так и для создания самой скважины. Выбор способа зависит от геологических факторов и бюджета проекта.

Простейшая классификация подземной воды

Прежде чем приступать к поискам воды под скважину следует зафиксировать наличие таковых подземных ресурсов и определить, какая глубина залегания на выбранном участке водоносного горизонта.

В зависимости от расположения и глубины залегания подземные воды делятся три типа:

  • Верховодка – залегает в пределах 2-5 метров от поверхности. Она образуется в результате ифильтрации атмосферных осадков. В связи с неглубоким залеганием этот тип вод может колебаться: то повышаться после выпадения осадков, то понижаться в засушливый период.
  • Грунтовые воды – водоносные горизонты в осадочных породах, залегающие примерно в районе 8-40 метров от поверхности. Сверху они защищены несколькими слоями пород, потому не зависят от смены сезонов года. Иногда они в понижениях рельефа они самостоятельно пробиваются родниками, поставляющими вкусную чистую воду.
  • Артезианские воды – чаще всего залегают на глубине свыше 40 метров. Распространены они по трещинам в скальном известняке. Вода характеризуется наличием минеральных солей и отсутствием глинистой взвеси. Дебит артезианских скважин довольно стабилен.

Ключевое значение имеют качественные и количественные параметры водоносного слоя.

Принцип залегания подземных вод

Толща земли формируется из пород, одни из которых препятствуют проникновению влаги – водоупоры, а другие, напротив, формируют водоносные горизонты

При поиске воды для разработки скважины можно пользоваться разными методами, как с применением подручных средств, так и с задействованием современной техники. Но чаще всего гидрогеологи применяют в поисках водоносного горизонта и определения его глубины метод предварительной разведки.

Источник чистой воды

Чтобы добраться до источника, который будет обеспечивать качественной и чистой водой, потребуется проникнуть на приличную глубину

Как определить наличие воды на участке?

Рамки, лозы и другие альтернативные методы могут пригодиться только для поиска верховодки. Их можно использовать в качестве косвенного ориентира расположения межпластовых вод. Верным же способом поиска воды на участке под будущую скважину является разведочное бурение. Благодаря ему определяют глубину залегания водоноса, качество влаги и примерный дебет источника.

На этапе тестового бурения при поиске водоносного слоя берут пробы воды для лабораторного исследования. Первичный анализ дает полную картину по микробиологическому и химическому составу.

Это связано с тем, что в процессе бурения используются привезенные объемы воды и ясная картина проявится только после длительной прокачки.

Для определения местоположения подходящих водоносных горизонтов используют следующие методы:

  • Метод бурения параметрической скважины.
  • Метод сейсмической разведки.
  • Метод электрического зондирования толщи земли.

Как проверить есть ли вода в скважине

Самостоятельное исследование возможно только когда дело касается скважин на песке. Для артезианского водозабора требуется более серьезный подход.

На водоносный слой проецируются те же особенности рельефа, которые мы встречаем на поверхности. Самому найти воду на участке можно на пологих прямых низинах, у подножий склонов, в местах рядом с водоемами или с расположенными по соседству колодцами и скважинами.

С помощью барометра

Если недалеко находится водоем или соседский колодец, узнать наличии ресурса на своем участке поможет барометр анероид. Чем ближе вода, тем больше будет атмосферное давление в данном месте. Последовательность поиска следующая:

  1. Замеряется давление рядом с колодцем или озером.
  2. Делаются замеры в месте предполагаемого водозабора.
  3. Рассчитывается коэффициент разницы данных.
  4. Полученная цифра является мерой глубины залегания водоноса. Одно деление шкалы идет за метр глубины.

Метод годится только в случаях, когда речь идет о горизонтально лежащих водоносных слоях. В гористых районах нужны поправки с учетом возможного наклона потоков воды.

Метод электрического зондирования

Вычислить водоносный горизонт проще всего на основании инженерно-геологического исследования. Прояснить картину поможет геологический разрез, отображающий особенности строения и демонстрирующий последовательность напластовывания пород над месторождением.

На стадии проведения предварительной разведки решаются сразу две задачи:

  1. Изучаются гидрогеологические условия участка.
  2. Проводится качественная и количественная оценка используемого источника.

Принцип залегания подземных вод

Услуги такого рода исследований оказывают организации, занимающиеся инженерной геологией и гидрогеологией, специализирующиеся на бурении скважин.

Предварительная разведка месторождения

По полученным результатам предварительной разведки определяются размеры водоносного горизонта, условия эксплуатации источника и возможность покрытия заявленной потребности

На самых перспективных для устройства водозабора участках, выявленных в результате предварительной разведки, в последующем изучают инженерно-геологические особенности: просадочность земли, вероятность оползней, категории буримости вскрываемой горной породы, характер ее устойчивости в скважине…

Как метод работы может применяться крупномасштабная гидрогеологическая съемка. В ходе проведения детальной съемки картируются водоносные горизонты, а также выявляется состав и запас подземных вод. На основании данных можно определиться с целесообразностью бурения скважины на участке, заодно узнать, на какой глубине будет вода.

Для хорошо изученных районов, где уже есть опыт эксплуатации подземных источников, оценка запаса воды может осуществляться на основании степени достоверности категории С2. Перспективные запасы этой категории рассчитываются на основании геологических и геофизических данных разведанных месторождений, условия залегания которых аналогичны.

Для выявления перспективных на воду участков чаще всего применяют метод электрического зондирования. Он осуществляется путем вертикального зондирования грунта. Удельное электрическое сопротивление пород и подземных водоносных горизонтов различаются.

Так, насыщенные водой грунты имеют более низкое электрическое сопротивление, нежели минеральный скелет маловлажных пород.

Метод электрического зондирования

С помощью регистраторов тока можно определить сопротивления на каждом горизонте, обозначив для себя те участки, где присутствует слой подземных вод

Единственным недостатком этого метода является то, что всегда есть вероятность погрешности расчетов при условии присутствия в грунте залежей железной руды или близкого расположения металлических ограждений и железнодорожных сетей.

Методика сейсморазведки базируется на измерении кинематики волн. С помощью приборов определяются места, где наблюдается повышенный сейсмический фон, пиковые значения которого достигают частот от 4 до 15 Гц.

Суть сейсморазведки заключается в том, что сначала измерения проводят на территории, расположенной в непосредственной близости от места поиска подземных вод, которая имеет сходный геологический разрез.

Направленные вниз генерируемые волны, достигнув породы, которая отличается от вышерасположенных пластов, подобно эху отражаются вверх. Затем в течение часа те же измерения проводят в районе поиска подземных вод.

Глубина отражающей границы рассчитывается исходя из полученных значений чувствительных приборов сейсмоприемников. О наличии артезианских вод судят по повышению в 5-10 раз уровня сейсмического фона в районе исследуемых участков.

Метод сейсмической разведки

Значения частот в пределах 4-15 Гц, которые превышают уровень естественного фона Земли, возникают вследствие того, что наполненные водой коллекторы являются более плотной средой для прохождения акустической среды

При прохождении акустических волн через жидкости, имеющих большую плотность, происходит изменение в сторону высоких частот.

Этот метод позволяет максимально точно определить формирующие участок геологические породы. Но поскольку он предполагает большие финансовые затраты, его применяют только в ситуациях, когда планируется обустраивать крупный водозабор, рассчитанный на несколько домов.

Бурение разведочных скважин

Для увеличения достоверности исследований на обозначенном месте поиска подземных вод проводят бурение двух или трех разведочных скважин

Специалисты выделяют три метода разведочного бурения:

  • Колонковый – применяется при бурении на большие глубины. Принцип действия построен на том, что вращающаяся колонковая труба, конец которой оснащен буровой коронкой, прорезает породу. А затем разрушенная порода под давлением поступаемого через колонну труб промывочного раствора или сжатого воздуха выталкивается на поверхность.
  • Роторный – основан на передаче вращательного движения на буровую колонну через поверхностный ротор. Этот тип бурения сопровождается промывкой забоя от породы специальным раствором или обычной водой.
  • Ударно-канатный – работает за счет разрушения пород под действием падающего бурового снаряда, конец которого закреплен на канате. Инструмент просто откалывает породу и измельчает грунт, а затем с помощью желонки извлекает его на поверхность.

Выбор метода бурения и бурового снаряда зависит от типа породы, глубины залегания пласта или линзы и финансовых возможностей заказчика. Но по скорости бурения и производительности в этом плане выигрывают вращательные способы.

Цена разведочной скважины определяется путем умножения стоимости одного погонного метра на глубину ствола. Итоговая сумма рассчитывается исходя из сложности проходки, диаметра ствола и необходимости использования обсадных труб.

Гидрогеологические данные, полученные по пробуренным скважинам, учитывают при составлении прогнозной оценки перспективной площади. Они помогают изучить изменение свойств водовмещающих пород в вертикальном разрезе.

Но бурение разведочных скважин – довольно дорогостоящий метод. Его могут позволить себе далеко не многие владельцы загородных участков. Как альтернатива, пробное бурение можно выполнить и самостоятельно, применив шнековый способ.

Этот метод аналогичен проделыванию отверстия в толще льда во время зимней рыбалки. Винтообразную конструкцию просто ввинчивают в землю. При извлечении на поверхность лопасти шнека забирают с собой измельченную породу.

Шнек для бурения разведочной скважины

Шнековый способ бурения предполагает разрыхление грунта и погружение в него долота, с помощью которого почва и извлекается наружу

Для проведения работ потребуется шнек с лопастями, снабженный буровой головкой. Приобрести такой винтовой инструмент можно в любом строительном магазине. В комплекте к нему идут наборные штанги, которые удобно использовать для наращивания конструкции по мере заглубления в почву.

Работу выполняют в такой последовательности:

  1. На выбранном участке выкапывают направляющую яму глубиной в 60-80 см.
  2. Шнек опускают в яму и начинают вращать, заглубляя буровую головку.
  3. После того как винтовым стержнем пройдено 1-2 метра вглубь грунта, извлекают бур, удаляя разрыхленную землю. По мере продвижения винтообразной конструкции важно следить за вертикальностью положения скважины.
  4. Когда шнек достигнет глубины, на которой работать инструментом уже неудобно, конструкцию наращивают буровой штангой. Одновременно с осуществлением бурения под действием центробежной силы происходит обсаживание стенок скважины.
  5. Бурение выполняют до тех пор, пока винтовой стержень не достигнет водоносного горизонта.

Выработанный грунт транспортируется с помощью того же шнека, представляющего собой единый винтовой транспортер, на поверхность. При этом поднимаемый наружу грунт за счет силы трения укрепляет стенки ствола. Это позволяет снизить расходы при бурении пластичных грунтов, поскольку нет необходимости использовать обсадные трубы.

Но стоит учитывать, что шнековый способ эффективен только при поиске подземных вод, уровень залегания которых не превышает 50 метров, а породы относятся к пластичной и рыхлой категории.

Метод поиска основан на «простукивании» энергетическим устройством земной коры посредством воздействия звуковых волн и улавливании ответных колебаний с помощью сейсмочувствительного прибора.

В зависимости от структуры и материала слоев земной коры волны по-разному проходят сквозь них, возвращаясь затухающими отраженными сигналами, по свойствам и силе которых судят о породах представляющих эти слои, о пустотах и наличии водоносных слоев, о скоплении вод между прочными водоупорными пластами. Учитывают не только силу возвращенного колебания, но и время, за которое волна приходит обратно.

Тестирование осуществляется в нескольких точках участка, все показатели вносятся в компьютер и обрабатываются специальной программой для выяснения места присутствия водоноса.

Сравнивают полученные данные, собранные в местах со сходной геологией, непосредственно поблизости от водоемов, с данными, собранными на предполагаемом участке бурения. Либо выясняют стандарт сейсмосигнала, характерный для большинства точек конкретного места и по отклонению от этого стандарта выявляют предполагаемый участок залегания водоносного слоя. Артезианские воды дают высокий сейсмический фон, в разы превышающий стандартный.

Метод позволяет с помощью приборов зафиксировать наличие воды по показателям удельного сопротивления слоев земли. Используется специальная зондирующая аппаратура.

В почву забивают четыре трубы-электрода длиной до полутора метров. Две из них являются создающими поле электрического напряжения, а две другие выполняющими роль тестирующих устройств.

Их последовательно разводят в стороны. При этом фиксируют данные, по которым измеряют удельное сопротивление, выясняют разность потенциалов, таким образом, последовательно выявляя показатели на разных уровнях земной коры.

Так электроразведка выясняет недоступную сейсмоспектральному методу информацию, будучи менее затратным способом поиска.

Недостаток метода в том, что если местность поиска обогащена ископаемыми металлами или находится в близости к железнодорожным путям, то зондирование станет невозможным.

Народные способы определения

Произвести своими силами разведку в поиске водоносного горизонта для бурения неглубокой выработки или скважины-иглы можно, даже если на прилегающих участках нет никаких ориентиров.

Признаками наличия в почве водоносной жилы могут стать:

  • Наблюдение за поведением животных и насекомых. Столбы мошкары вьются в том месте, где есть источник воды, а рыжие муравьи, напротив, стараются поселиться от него подальше.
  • Большое распространение в округе влаголюбивых растений.

Индикаторами близкого расположения подземных вод из травянистых растений выступают крапива, хвощ, осока, щавель, камыш. Древовидные растения со стержневым корнем такие, как черемуха, ива, береза, черный тополь, сарсазан укажут, что вода залегает на глубине до 7 метров.

Наблюдение за поведением животных

В жаркий полдень животные роют землю в поисках прохлады в тех местах, где подземные воды близко располагаются к поверхности

Для почвы и подстилающих ее горных пород, под толщей которых проходит источник, характерна повышенная влажность. Она непременно будет испаряться, образуя поутру облака тумана; нужно лишь понаблюдать за местностью.

Обратите внимание также на рельеф. Замечено, что водоносы залегают практически горизонтально. Поэтому в районе впадин вероятность залегания воды всегда выше.

Не утрачивает популярности и старинный метод, основанный на биолокационном эффекте, при котором человек реагирует на наличие в земле воды и других тел, создающих в ее толще неоднородности различных конфигураций и размеров.

При поиске воды для выбора места под водозаборную скважину на участке биолокационным способом указателем выступает проволочная рамка либо же древесная ветка с развилкой, находящаяся в руках человека-оператора. Она способна определить наличие водоносного пласта, невзирая даже на отделяющий от воды слой грунта.

Поиск с использованием биолокационных рамок

Биолокация – способность рамок приходить в движение под воздействием внешних факторов, например, вибрировать и приближаться друг к другу над местами, где бьют ключи

Биолокационные рамки можно выполнить из калиброванной алюминиевой, стальной или медной проволоки диаметром в 2-5 мм. Для этого концы отрезков проволоки длиной в 40-50 см загибают под прямым углом, придавая им Г-образную форму. Длина чувствительного плеча будет составлять 30-35 см, а рукоятки 10-15 см.

Задача оператора – обеспечить свободное вращение «инструмента». Чтобы облегчить себе задачу, на загнутые концы проволоки надевают деревянные ручки.

Согнув руки под прямым углом и взяв инструмент за деревянные ручки, нужно слегка их наклонить от себя, чтобы проволочные стержни стали как бы продолжением рук.

Для достижения цели нужно сознательно настроиться и четко формулировать перед собой задачу. После этого нужно лишь медленно передвигаться по участку и наблюдать за вращением рамок.

В том месте участка, где скрыты подземные воды, стержни рамки скрестятся между собой. Оператор должен отметить эту точку и продолжить исследования, но уже двигаясь в перпендикулярном направлении относительно изначальной линии движения. В точке пересечения найденных отметок и будет располагаться искомый источник.

Скрещивание рамок – признак присутствия водоносных жил

Биолокационные рамки среагируют, соединившись между собой концами в том месте, где на участке проходят водоносные жилы

Считается, что лучшее время для поиска воды путем биолокации является лето или ранняя осень. Наиболее благоприятные периоды:

  • с 5 до 6 утра;
  • с 16 до 17 дня;
  • с 20 до 21 вечера;
  • с 24 до 1 часу ночи.

Г-образные рамки удобно использовать в полевых условиях, но при отсутствии ветра. Для работы с инструментом нужен опыт и сноровка. Ведь отклонение рамки может зависеть даже от эмоционального состояния оператора.

По этой же причине перед работой с рамками лучше воздержаться от употребления алкогольных напитков. Перед тем, как приступать к поиску, нужно научиться работать с биолокатором и «слышать» его. Благодаря этому в процессе поиска воды для скважины оператора не будет отвлекать даже наличие на участке закрытых водопроводов.

Но стоит отметить, что народные способы не могут дать 100% гарантию получения ожидаемого результата. Ведь даже при удачном исходе всегда есть риск получения водозаборной скважины с малой производительностью.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Dachnik.Net.ru
Adblock detector