Как найти воду для скважины: обзор эффективных методов поиска водоносного слоя

Бурение скважины на загородном участке обеспечит его владельцев водой, требующейся для личных целей и полива. Собственный источник позволит соорудить независимый водопровод. Однако бывают случаи, когда проходка выработки не дает результатов. Как избежать подобных «промашек»? Ведь буровикам придется платить, даже в случае, если воды не будет.

Мы расскажем вам в мельчайших деталях, как найти воду для скважины. Познакомим со всеми возможными методами поиска этого полезного ископаемого. Представим технологии, применяемые в промышленных масштабах, и народные способы определения наличия подземной воды.

Для досконального изучения темы мы собрали и систематизировали заслуживающую внимания информацию, имеющуюся в сети. Представленные к рассмотрению сведения дополнены фото, графическими иллюстрациями и видео-обзорами.

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.

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.

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

Предварительная разведка месторождения

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.

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

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.

Метод электрического зондирования

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.

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.

Технология сейсмической разведки

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.

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.

Бурение разведочных выработок

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.

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.

Проходка скважины своими руками

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.

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.

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.

Ориентация по природным признакам

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.

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.

С помощью биолокационных рамок

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.

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.

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.

Выводы и полезное видео по теме

Советы для начинающих, как определить место под обустройство скважины и пробурить ее своими руками:

Разведывательное бурение с использование щупа:

К столь к ответственному мероприятию, как поиск воды для скважины, стоит подойти со всей серьезностью, применяя для этой цели современные методы разведки, либо же поручить эту работу профессионалам.

Хотите рассказать, как выбирали место для бурения скважины на собственном участке или задать вопрос? Пишите, пожалуйста, комментарии в расположенном ниже блоке. Здесь же можно подискутировать с нами и с посетителями сайта, если вы не согласны с представленной информацией.