Как определить водоносный слой при бурении: Как определить что попал в водоносный слой. Основы бурения. определение водоносов. Артезианские глубоководный пласты.

Основы бурения: определяем водоносные слои.

Главное меню

• Главная
• Балкон
• Бензопилы
• Блоки
• Брус
• Выбор
• Двери и окна
• Квартира
• Кровля
• Монтаж
• Мотоблок
• Отопление дома
• Пилорама
• Пол
• Потолок
• Ремонт дома
• Своими руками
• Станки
• Стены
• Фундамент
• Электрика

Каталог товаров

• Дача, сезонные товары
  • Оснастка для садовой техники
    • Оснастка для цепных пил
      • Цепи и шины для электро- бензопил
  • Поливочное оборудование
    • Системы капельного полива
    • Шланги и фитинги для полива
      • Катушки, кронштейны и направляющие для шлангов
      • Пистолеты, насадки, дождеватели для шлангов
      • Соединители и фитинги для систем полива
        • Соединители и фитинги для систем полива FISKARS
      • Шланги и комплекты для полива
  • Садовая техника
    • Культиваторы, мотоблоки, мини-тракторы
      • Мотоблоки и культиваторы
    • Насосы для дачи
      • Мотопомпы
      • Электрические водяные насосы
    • Пилы цепные и дровоколы
      • Дровоколы
      • Электро- и бензопилы цепные
    • Техника для уборки
      • Воздуходувки и садовые пылесосы
      • Измельчители садового мусора
      • Мойки высокого давления
    • Техника для ухода за газоном и растениями
      • Вертикуттеры и аэраторы
      • Газонокосилки
        • Газонокосилки CHAMPION
      • Садовые ножницы и кусторезы
      • Триммеры
  • Садоводство
    • Садовый декор
      • Заборчики, сетки и бордюрные ленты для клумб и грядок
    • Семена, растения, удобрения, грунты
      • Садовые газоны
    • Средства защиты растений
      • Отпугиватели и ловушки для птиц и грызунов
  • Садовый инструмент и инвентарь
    • Инструменты режущие
      • Ручные садовые ножницы, секаторы, высоторезы, сучкорезы
    • Лопаты для снега и скребки
      • Лопаты для снега
    • Лопаты, грабли, буры
      • Грабли
      • Лопаты
      • Садовые щетки и метлы
      • Черенки и ручки для садового инвентаря
    • Мини-инструменты для обработки почвы
    • Прочий садовый инвентарь
      • Садовые ручные опрыскиватели
    • Топоры
  • Сезонные товары
    • Биотуалеты и аксессуары
      • Биотуалеты
      • Жидкости и наполнители для биотуалетов
    • Грили, мангалы, решетки
      • Грили, барбекю, коптильни
      • Мангалы
      • Решетки, вертела, противни
      • Шампуры
    • Зонты, павильоны
      • Зонты от солнца
      • Садовые шатры
    • Садовая мебель
      • Комплекты садовой мебели
      • Садовые качели
      • Садовые скамейки
    • Сборные и надувные бассейны и аксессуары
      • Аксессуары для сборных и надувных бассейнов
      • Лестницы и поручни для бассейнов
      • Сборные и надувные бассейны
      • Тенты и подстилки для бассейнов
• Товары для дома
  • Домашний интерьер
    • Декор стен
      • Интерьерные наклейки
    • Картины и зеркала
      • Зеркала интерьерные
      • Картины, постеры, гобелены, панно
    • Ковры и ковровые дорожки
    • Копилки
    • Механические метеостанции, термометры и барометры
    • Настенные ключницы и шкафчики
    • Свечи и подсвечники
      • Декоративные свечи
    • Сувениры
      • Сувенирные ножи и аксессуары
    • Фототовары
      • Фотоальбомы
      • Фоторамки
    • Цветы и вазы
      • Искусственные растения для дома и улицы
    • Часы
      • Настенные часы
      • Настольные и каминные часы
    • Шкатулки
    • Шторы и жалюзи
      • Жалюзи
      • Карнизы и аксессуары для штор
      • Римские и рулонные шторы
      • Шторы
        • Шторы Параскева
  • Интерьер
    • Настенные ключницы и шкафчики
  • Мебель
    • Гостиная
      • Кресла
      • Пуфики
    • Детская мебель
      • Парты и столы
    • Кабинет
      • Компьютерные и письменные столы
      • Компьютерные стулья и кресла
    • Мебель для кухни
      • Стулья, табуретки
    • Мебель для спальни
      • Матрасы
    • Надувная мебель и аксессуары
      • Надувная мебель
    • Шкафы, комоды, полки
      • Обувницы
      • Стеллажи и этажерки
      • Тумбы
  • Освещение
    • Бра
    • Встраиваемые светильники
    • Интерьерная подсветка
    • Комплектующие и аксессуары для светильников
    • Лампочки
    • Люстры и потолочные светильники

Методы определения глубины залегания водоносных слоёв

Чтобы обеспечить загородный дом или дачный участок водой при отсутствии вблизи водопроводных сетей, нужно выкопать колодец на своей территории или пробурить скважину. Их глубина будет зависеть от характера залегания водоносных слоёв и рельефа местности. Узнать глубину залегания водяной жилы, можно воспользоваться услугами профессионалов или найти её своими силами с помощью доступных средств.

Содержание статьи

Водоносный слой и его качество

Вода скапливается в подземных хранилищах благодаря состоящим из глины водоупорным пластам, не пропускающим влагу и защищающим водоносные слои от всевозможных загрязнений. Помогают накапливать и удерживать воду также слои песка, находящиеся между глиняными пластами.

Во время поиска воды на участке можно обнаружить подземное озеро даже на глубине 3 метра. Но лучшая вода будет находиться на глубине примерно 15 м.

Перед бурением скважины важно определиться с качеством воды, которое требуется получить.

В зависимости от способа формирования подземные воды подразделяются на:

• Верховодку – находящиеся вблизи земной поверхности и наполняющиеся благодаря атмосферным осадкам. Характеризуется низким качеством из-за грязи, смытой с поверхности, поэтому чаще всего её используют для технических целей.
• Грунтовые воды – собирающиеся в первом постоянном водоносном горизонте, глубина залегания которого начинается от 1,5 м, а состав зависит от частоты и количества осадков, близости водоёма и состояния поверхностных грунтов. Чаще всего из-за вредных примесей для питья она не пригодна.
• Межпластовые воды – собираются между двумя водонепроницаемыми слоями, образовавшими ложе и кровлю подземного озера на глубине не менее 15 м. Эту воду можно использовать для питья, хотя часто она отличается повышенной жесткостью.
• Артезианские воды – находятся на глубине 100 м и более, являются экологически самым чистым источником водозабора, так как очищаются от всех видов загрязнений, проходя через слои глины, песка и гравия. Артезианская вода часто сильно минерализована, а её состав и вкус обусловлен наличием растворённых в ней минералов.

Величина глубины залегания водоносных жил зависит во многом от рельефа поверхности. На равнинах глубина одна, а в низменной местности – абсолютно другая. К тому же водоносные слои не контактируют никогда с грунтом.

Способы найти воду на участке

Начинать возведение колодца или скважины необходимо только после того, как определено расположение водоносных слоёв. Для этого необходимо провести предварительное исследование участка.

Способы поиска водоносных слоёв:

• В первую очередь необходимо поинтересоваться залеганием водоносного слоя на соседних участках. Это даст ориентировочную глубину скважины и сезонное колебание уровня воды.
• Если есть возможность, лучше воспользоваться картографическими данными местности с указанием глубины залегания вод.
• Барометрическое исследование. Если рядом с участком находится природный водоём, тогда глубину залегания воды можно определить по показаниям барометра, подставляя их в несложную формулу. Но таким образом можно определить место под неглубокую скважину или для колодца, а найти артезианскую воду не получится.
• Народные методы. Определить неглубокое залегание воды можно с помощью силикагеля, помещенного в керамический неглазурованный кувшин, обвязанный тканью и закопанный в грунт на 1м на сутки. Если силикагель увеличился в объёме – вода есть.
• Наблюдение за природой. На близость грунтовых вод указывают обильная роса утром, столбы насекомых вечером, сочная растительность и наличие мха. Кроме этого, ряд растений, например, рогоз, песчаный камыш, тростник, тополь черный, полынь, солодка и люцерна, указывают на конкретную глубину запасов воды.
• Поиск воды с помощью биолокации. Это старинный и довольно распространённый метод определения места для бурения скважины или колодца. В месте прохождения водоносной жилы алюминиевые рамки начинают двигаться и пересекаются.

Эти способы поиска воды достаточно приблизительны и могут просто указать на целесообразность разведывательных работ. Абсолютно точно вид и характеристику водоносного слоя можно определить только бурением.

Абсолютная отметка устья скважины

Законодательство России классифицирует колодцы и скважины для собственных нужд, которые не подлежат постановке на государственный баланс, если находятся на глубине не более 5 м. К ним относятся скважины и колодцы, потребляющие воду из слоя «верховодка» и «на песке», так как они не требуют выполнения взрывных работ.

Чтобы получить лицензию на законное пользование недрами, и в том числе водными ресурсами, необходимо указывать такой показатель, как абсолютная отметка устья скважины. Это координата в трёхмерном пространстве, указывающая широту, долготу и высоту над уровнем моря края обсадной трубы скважины, выступающей из земли.

Лицензия является разрешением для поиска питьевой воды и бурения, которое необходимо зарегистрировать в федеральном департаменте по недропользованию.

Лицензию на пользование недрами необходимо оформить частным лицам для того, чтобы:

• Не возникло впоследствии вопросов о нарушениях от Госкомприроды;
• Проводить геологоразведочные исследования стало возможным;
• Осуществлялась беспрепятственная эксплуатация водозабора в рамках этого документа.

Для получения лицензии необходимо подготовить ещё ряд важных документов и сдать в федеральный департамент, получить там же лицензию и только после этого можно начинать поиски питьевой воды способом бурения.

Методы измерения уровня грунтовых вод

Для определения уровня чистых грунтовых вод нужно с помощью бура или металлической трубы диаметром 70 мм сделать скважину.

Процесс определения уровня воды выполняется таким образом:

• Выкапывается лопатой или бурится скважина, которая должна быть глубже уровня водоносного слоя почвы;
• Располагать скважину нужно посередине планируемого места постройки на участке;
• В процессе бурения через каждые 50 см проверять грунт;
• Когда окончено бурение, нужно взять длинную верёвку и к её концу привязать груз;
• Постепенно конструкция опускается в скважину, при этом через каждый метр к верёвке нужно привязывать метки в виде кусочков бумаги;
• В местах, где верёвка с бумажной меткой останется сухой, будет располагаться верхний порог грунтовых вод.

Этот метод позволяет самостоятельно узнать и замерить глубину скважины. Разведывательное бурение – хлопотный и дорогой способ, но и самый эффективный. Когда обнаружилась вода, нужно обратить внимание на вид примесей в первой водоносной жиле. Если присутствует глина, нужно бурить дальше до слоя песка. Прежде чем пить воду, пробу нужно обязательно отправить в санэпидемстанцию на анализ.

Работы по поиску воды на участке, рытью колодца или бурению скважины – очень сложное, длительное и трудоёмкое дело, но его нужно выполнить, так как без полива ничего расти не будет. Даже обыкновенный колодец может обеспечить хозяев чистой питьевой водой на протяжении десятков лет и сделает пребывание на даче очень приятным и комфортным.

Признаки наличия воды при бурении

Среди владельцев частных хозяйств существует мнение, что далеко не на каждом участке возможна добыча воды. На самом деле это ошибочное заблуждение. Природа щедро наградила нашу планету подземными озёрами и реками, которые существуют даже под толщами геологических пород в засушливых пустынях. Правильней рассматривать вопросы о глубинах залегания, мощностях, качестве водоносных горизонтов. За всем этим следует понятие рентабельности, относительно поставленных задач, так как вряд ли хозяин дачного участка в 6 соток станет заказывать себе скважину «Боржоми» глубиной 1500 м. Поэтому, буровые разработки осуществляются, в соответствии с выбранным источником хозяйственно-питьевого назначения.

Геология подземных вод

По мере продвижения забоя в земные недра, он проходит различные пластовые формирования, в том числе — водоносные. Понимание моделей геологических разрезов, а также известных примет, что есть вода, каково её происхождение – помогают мастерам бурового дела, добиваться положительных результатов в подавляющем большинстве случаев.

Характерный для центральной России платформенный рельеф отличается, хорошо выраженными по площадям, подземными бассейнами, которые позволяют сравнительно точно прогнозировать, на какой глубине и какого состава будет вскрыт эксплуатационный горизонт. При такой более-менее исследованной структуре геологических слоёв, если расчётный водонос не вскрывается, то, скорее всего, он оказывается немного ниже.

Хозяйственно-питьевые источники устраивают на уровнях, отдалённых от дневной поверхности, начиная с нескольких единиц до сотен метров. Примерно их можно разделить, по типам эксплуатируемых горизонтов с усреднёнными глубинами:

• Верховодка – 2-6 м.
• Песчаный- 15-40 м.
• Известняковый – 50-250 м.

В свою очередь, каждый условный горизонт, как правило, имеет ещё несколько уровней, которые отличаются по дебитовым характеристикам и качеству воды. При этом не всегда, более глубокие пласты показывают улучшение свойств. Например, трещиноватый известняк, может сменяться породой со слабой пористостью и водоотдачей. Если посадить скважину на такой слой, то её дебит окажется недостаточным. Поэтому, при бурении скважины, приметы, что есть вода всегда дополняют знание геологического разреза региона.

Определение водоносов во время бурения

Самую точную картину подземной структуры, конечно же, дают предварительные исследовательские мероприятия. Для разведки геологической обстановки бурят поисковые скважины Ø100 мм. При этом ведётся журнал, в котором учитываются пройденные уровни, состав поднимаемого шлама, гидравлические выбросы или, наоборот, поглощение промывочной жидкости и т. д.

Буровые специалисты во время выполнения работ обращают внимание на следующие приметы, что есть вода:

1. Извлекаемую породу
Движение жидкости в подземных пластах возможно лишь в рыхлых, пористых либо трещиноватых породах. Водоносное русло ограничивается сверху и снизу слоями плотного непроницаемого материала — водоупора, например, чёрной и красной глины. Следовательно, хорошим признаком при бурении мелких фильтровых скважин, станет присутствие серого песка средних фракций, а для более глубоких разработок – наличие крупного песка или гравия. Достижение карбоновых горизонтов, характеризуется подъёмом на поверхность известняка либо мела.

2. Изменения в работе буровой установки
Несомненно, правильно оценивать режимы работы оборудования под силу только опытному профессионалу. В процессе проходки ствола скважины, отслеживаются: расход и давление бурового раствора, осевая нагрузка на забой, крутящий момент ротора, вес бурового инструмента и ещё ряд других важных параметров.

Например, так как пласты имеют различную плотность, то продвижение бура ускоряется при выходе из водоупорной кровли и прохождении песчаного водоноса. Наоборот, достигнув подошвы горизонта, инструмент замедляется.

При входе в скальные породы или карбоновые слои, увеличивается крутящий момент на роторе, нарастает вибрация. Спускать каретку приходится с большей осторожностью, чтобы избежать аварии, в результате закусывания долота и обрыва штанг.

3.Изменения качественно-количественных характеристик бурового раствора
Во время проходки плотных обезвоженных пород, объёмный баланс промывочной жидкости остаётся почти постоянным. Но после вхождения забоя в водоносный горизонт, изменяется количество и качество бурового раствора. Его уровень в заборном приямке снижается либо возрастает, о чём судят по установленным маячкам.

На качественный состав раствора оказывают влияние примеси, поднимаемые им на поверхность. Их присутствие обуславливается структурами водоносных пластов, описанных в пункте 1.

4.Изменения подземного гидравлического давления
Подземная вода находится под определённым пластовым сжатием. Поэтому, при вскрытии водоноса, происходит разгрузка давления. Она может быть практически незаметной или, напротив, формировать выбросы из устья на несколько метров в высоту.

как искать и найти место, как определить, где бурить под землей — определение методов при бурении в горах

Многие владельцы земельных наделов хотят обустроить на своей земле автономный источник водоснабжения. Поиск воды для скважины на участке в таком случае становится рациональным решением поставленной задачи. h3O скважинного происхождения позволяет удовлетворить нужды жильцов в питьевой и технической жидкости без использования централизованной системы.

Места скопления подземной влаги

Проникая в почву, атмосферные осадки подвергаются естественной фильтрации. В почвенных пластах они скапливаются, образуя водоносные слои. Эти внутренние водоемы залегают не только по горизонтали, но и изгибаются. Так образуются своеобразные линзы, состоящие из водного раствора. Объем их может варьироваться от 3—5 до нескольких десятков кубометров.

Наибольшую ценность для человека в плане использования и потребления представляют глубинные залежи. Жидкостная среда в них отфильтрована наилучшим образом. Находится такая качественная жидкость на глубине 8—10 метров. Если же рассматривать не простую воду, а обогащенную минеральными и солевыми компонентами, полезными для человеческого здоровья, то ее можно отыскать не ближе, чем в 30—50 м от поверхности.

Классификация

Прежде чем приступать к бурению, необходимо узнать, как найти и определить место под скважину на участке. Для этого в первую очередь нужно выяснить, насколько глубоко в рамках обозначенной территории залегают водоносные слои. В зависимости расположения, подземные бассейны подразделяются на три вида.

Верховодка

Ее залежи располагаются на глубине 2—5 метров. Из-за особенностей залегания (вблизи поверхностного грунта) объем жидкостной среды постоянно меняется. Во время дождей или в сезон таяния снега уровень повышается, в засушливый период — снижается.

Грунтовые воды

Этот тип водных пластов находится в 8—40 метрах от поверхности. Верхняя их часть надежно защищена плотными слоями пород. Поэтому смена сезонов и погодные явления на них не влияют. В некоторых местах с пониженным рельефом жидкость самостоятельно пробивается наружу в виде родников.

Артезианские

Самые глубоко залегающие подземные бассейны. Располагаются не ближе, чем в 40 метрах от поверхностных пластов почвы. Глубинный водный раствор просачивается через трещины в скальных известняковых отложениях. Во время такой фильтрации h3O обогащается минеральными микроэлементами. Этот вид водоносных слоев отличается полным отсутствием примесей глины.

Качество и количество жидкости играют немаловажную роль.

Выясняя, как определить, где бурить скважину под воду на участке, люди используют различные методики для поиска водных залежей. Одни прибегают к помощи подручного инвентаря, другие опираются на возможности современной техники. Гидрогеологи же обычно для определения горизонта и того, насколько глубоко расположены водоносные слои, задействуют технологию предварительной разведки.

Влияние глубины залегания на качество

Забивая колодец в месте, где по определению есть h3O, на нее можно наткнуться уже в 2—3 метрах от поверхности. В таком случае перед нами верховодка, употреблять которую для питья и приготовления пищи нельзя.

Если жидкостная среда находится на небольшой глубине — это плохо. Она, как правило, накапливается в результате таяния снегов, инфильтрации дождевых потоков и воды из близлежащих водоемов (сомнительной чистоты). Кроме того, в ней могут оказаться стоки из канализационной системы. Качественные характеристики таких поверхностных слоев оставляют желать лучшего.

Ввиду подверженности влиянию сезонов и погодных условий верховодка нередко полностью иссякает в летний период и наполняется вновь только осенью. Поэтому огородникам на такой колодец особо рассчитывать не стоит. В самую жару велика вероятность остаться вообще без полива, ну а через пару-тройку месяцев он просто не понадобится.

Искать водные залежи лучше не ближе 15 метров от поверхности. На таком уровне располагаются песчаные пласты. Жидкость через них прекрасно фильтруется, становится вкусной и чистой. Песок проводит через себя водный раствор, удаляя из него вредоносные примеси и загрязняющие частицы.

Как искать и найти воду под землей на участке для скважины: популярные техники

Методов обнаружения водоносных слоев немало. Наиболее распространенные и действенные из них следует рассмотреть подробно.

Барометрический способ

Основан на задействовании специального устройства — барометра. Для начала нужно произвести снятие показаний на берегу близлежащего водоема. Потом перейти вместе с прибором на территорию планируемого основания колодца. Там, где предстоит бурить, снова осуществляют замеры давления воздуха. Таким образом удается определить, на какой глубине залегает жидкостная среда.

Так, если у реки или озера значение будет 545,5 мм, а на самом земельном наделе 545,1, потребуется пробурить не менее четырех метров. Так как за основу вычисления берется разница между двумя результатами, полученными в разных местах.

Разведка бурением

Разведочное пробуривание почвы — один из наиболее эффективных методов обнаружения подземной жидкостной среды. Производят его с помощью обычного ручного бура. Так как разведывательная скважина уходит на глубину не менее 6—10 метров, ручку обычно наращивают в процессе.

Место под будущий колодец должно находиться в 25—30 м от систем дренажа (траншей), мусоросборников, компостных куч и иных загрязняющих объектов. Лучше всего присмотреть для этого хорошую возвышенность. Дождевая и талая жидкость стекают вниз.

Сейсмическая разведка

Основан он на энергетическом «простукивании» пластов почвы специальным прибором. Звуковые волны проникают сквозь земную кору и улавливают ответные колебания. В зависимости от состава земляных слоев волновые импульсы проходят через них по-разному и возвращаются затухающими сигналами. По их характеристикам и интенсивности определяют породы и структуру залежей, выявляют пустоты и скопления жидкости. При задействовании этого метода берут во внимание не только силу возвратных колебаний, но и время, требующееся для возвращения потоков энергии.

Водный раствор и порода отражают звуковые подачи по-своему. Исходя из этого, можно определить, на какой глубине располагаются подземные водные бассейны.

Определение воды на участке для скважины методом поиска, базирующимся на энергетических волнах, производится одновременно в нескольких точках. Полученные данные вводятся в компьютерную систему, обрабатываются. По итогам определяется место присутствия водоносных слоев.

Электрическое зондирование

Его применяют для обнаружения жидкости на глубине 10—100 метров. С помощью особых зондирующих приборов удается выявить наличие жидкостной среды согласно значениям удельного сопротивления земляных пластов.

В землю вбивают четыре электрода в виде труб около 1,5 м в длину. Одна пара создает электрическое поле, вторая играет роль тестера.

При поочередном разведении элементов в стороны фиксируют показатели. Опираясь на них, определяют удельное сопротивление и разность потенциалов. Значение изменяется в зависимости от того, насколько высокой оказывается влажность, каким является состав земляных пластов. Электрозондирование позволяет выяснить, есть ли на обозначенной территории водные залежи и насколько глубоко они находятся.

Распространенные методики бурения

Основных способов несколько. Каждый из них необходимо рассмотреть отдельно. Это позволит не только выяснить, как определить место для скважины под воду на участке, но и каким образом лучше добраться до залежей.

Колонковый метод

Его применяют для обнаружения особо заглубленных подземных слоев жидкости (100 м от поверхности и больше). Специальная вращающаяся труба углубляется, параллельно подается промывающая основа. Сильная струя вымывает почву и выбрасывает ее наверх. При разбуривании водоупорного пласта, чтобы не залить горизонт, задействуют сжатый воздух.

К плюсам этой методики следует отнести:

• повышенную производительность;
• возможность достигать большой глубины;
• прохождение особо твердых пород без затруднений.

Шнековое бурение

Актуально для не слишком глубокозалегающих подземных водных бассейнов. Особенностью этого метода является способность удаление разрабатываемых пород из пробиваемой шахты. Земляные элементы поднимаются на поверхность на реборде вращающегося шнека. На конце стального стержня находится долото. В процессе ввинчивания в грунт оно разбивает его на части и поднимает наверх.

Основными преимуществами способа являются:

• низкая стоимость;
• высокая скорость погружения;
• отсутствие промывки ствола и необходимости поднятия для очистки.

Ударно-канатная методика

Используется преимущественно для разработки особо твердых пород. Ударный снаряд крепится на прочный трос из стали, удерживаемый возвышающимся сооружением в форме мачты. При его движении пласты пород разбиваются, получается разведочная пробоина (отверстие).

Садовый ручной бур

Им землевладельцы пользуются, как правило, самостоятельно. Не прибегая к посторонней технической помощи. С ним вполне реально пробурить вглубь 15—20 метров. При заглублении необходимо периодически проверять почву на уровень влажности.

Каждая описанная выше методика позволяет произвести разведку или непосредственно осуществить бурение. Подбирать подходящую технику следует исходя из финансовых возможностей и геологических особенностей территории.

Как ищут воду для скважины по растениям

Представители флоры — идеальные индикаторы в поисках подземных водоносных слоев. Любое дерево или кустарник адаптировано к определенным условиям окружающей среды. Расти они могут только там, где почва наиболее благоприятна.

Высота и корни

Маленькому деревцу для выживания требуется совсем немного влаги, высокому же наоборот. Поэтому наличие высокорослых объектов сигнализирует о том, что под землей есть h3O. Образцы со стержневой корневой системой способны внедриться глубоко в почву, достигая грунта. Если подобных экземпляров на участке много — значит, жидкость рядом.

Располагаться она может на глубине порядка 10 метров. Кстати, на высокую густую траву также стоит обратить внимание. Ее наличие является признаком залегания подземной жидкостной среды.

Разновидности

По отношению к h3O все растения подразделяются на ряд категорий. Для исследования местности на предмет присутствия под землей бассейнов с водным раствором значение имеют только две из них: влаголюбивые и засухоустойчивые.

Чем крупнее листья у дерева (кустарника), тем больше влаги ему необходимо регулярно потреблять. Соответственно, если на участке растут такие представители флоры — очень хорошо. Обнаружить водные залежи удастся без особого труда.

Растительные группировки

Если на определенной территории в одной группе произрастают сразу несколько больших растений — подземные бассейны совсем рядом. Наилучшим указателем в этом плане служит известный всем тополь. Где его много — под землей есть жидкость.

Примечательно, что березы и дубы таковым индикатором не являются. О залегании водных пластов вблизи поверхности они почти всегда не сигнализируют.

Как определить наличие воды при бурении скважины своими руками

Народных методов определения наличия h3O под землей очень много. Каждый из них весьма специфичен, но при этом испытан ни одним поколением. Пригодятся они вам или нет — решайте сами.

Силикагель

Наполненный данным веществом глиняный горшок плотно заворачивают и закапывают в почву примерно на 1 метр. Перед закапыванием емкость с содержимым взвешивают. Спустя сутки его достают и вновь производят взвешивание. Чем тяжелее он стал (соответственно, впитал больше), тем ближе водоносный слой.

Технология поиска с помощью лозы

Процесс предполагает хождение по территории с ивовой ветвью. Изначально необходимо высушить подходящую раздваивающуюся ветку (с двумя ответвлениями). Потом нужно взять края «рогатки» в руки, развести в стороны на 150 градусов, стараясь не сломать. Основная обоюдная часть должна смотреть немного вверх. С этим нехитрым сооружением следует медленно ходить по площади. Там, где угол опустится вниз — есть подземная жидкость.

Учитывая развитие современных технологий, данный метод, как найти воду в горах и пробурить скважину после, является довольно сомнительным. Тем не менее, на него ранее опирались наши предки.

Древний способ с глиняными горшками

Сосуды из глины издавна использовали для обнаружения подземных водных пластов.

Первым делом посуду тщательно просушивали. Потом устанавливали ее на место, где собирались забивать колодец в перевернутом виде (дном вверх). Если на стенках емкости к утру появлялись капельки влаги, значит, жидкая среда совсем рядом с поверхностью.

Животные-помощники

Представители фауны не менее чутко реагируют на присутствие h3O в земле. Так, собаки и лошади имеют привычку раскапывать почву там, где с большой вероятностью рядом находятся водоносные слои. Куры, напротив, — не станут нестись в условиях повышенной влажности. В местах их кладок, как правило, очень сухо, жидкости рядом нет. То же самое касается муравьев. Ни один муравейник не будет построен на «мокром» участке.

Чтобы сделать h3O по-настоящему пригодной для питья и полезной, необходимо установить очистное сооружение уже после обустройства самого колодца. Широкий ассортимент фильтрующих приборов потребителям предлагает компания «Вода Отечества». Мы на протяжении долгих лет производим водоочистное оборудование и осуществляем его монтаж, а также гарантийное обслуживание. Отзывы покупателей на продукцию исключительно положительные.

С помощью соли и кирпича

Еще один старинный затейливый способ. В летнее время в засушливый период необходимо насыпать обычную поваренную соль или кирпичную крошку в некрашеный глиняный горшок. Все вместе следует взвесить, зафиксировать показатели. Следом предстоит завернуть емкость с содержимым в ткань или марлю и закопать на 0,5 метра. Через сутки достать сосуд, снова произвести взвешивание. Если сильно потяжелел — влага рядом.

Как найти место для скважины с помощью рамки

Для осуществления данного метода потребуется два куска толстой алюминиевой проволоки. Каждый отрезок нужно отогнуть с одной стороны (сделать буквой «Г»). Из древесины дерева калины предварительно нужно вырезать подобие ручек. Сердцевину из заготовок следует убрать, чтобы металл мог свободно проворачиваться внутри. Вставляем концы прутков в деревянные держатели, прогуливаемся по территории с самодельным устройством в руках. Проволочные концы при этом не должны соприкасаться. В месте близости подземного бассейна к поверхности они повернутся прямо в эту сторону.

Видео по теме

Заключение

Методик определения залежей подземной жидкости довольно много. Приступая к решению вопроса: как узнать, где бурить скважину под воду на участке, следует изучить максимальное количество вариантов. Выбрать же из них предстоит наиболее подходящий. Тот, что позволит справиться с задачей быстро и с наименьшими затратами.

Методы определения водоносных слоев и горизонта: childrenworlds — LiveJournal

• Main
• Ratings
• Interesting
• iOS & Android
• Disable ads

• Login
• CREATE BLOG Join
• English (en)
  • English (en)
  • Русский (ru)
  • Українська (uk)
  • Français (fr)
  • Português (pt)
  • español (es)
  • Deutsch (de)
  • Italiano (it)
  • Беларуская (be)

Как найти воду на участке для скважины

Автор Монтажник На чтение 15 мин. Просмотров 129 Обновлено 23.10.2020

Добыча воды из скважин – самый популярный метод автономного водоснабжения индивидуальных жилых домов коттеджного типа в районах, лишенных централизованной водоподающей магистрали. Перед самостоятельным или с помощью наемных работников бурением приходится решать задачу, как найти воду на участке для скважины.

Существует широкий ряд методов поиска подземных вод, начиная от народных кустарных и заканчивая промышленными с применением высокотехнологичного оборудования. В силу того, что не каждый найденный водный бассейн пригоден для водообеспечения, собственнику полезно знать метод образования, глубины залегания и структуру водных горизонтов в грунте.

Рис. 1 Схема образования водных бассейнов

Где находится подземная вода

Почвенная вода может накапливаться в водных бассейнах или протекать под поверхностью в виде подземных рек, ручьев. В зависимости от глубины залегания различают следующие типы пригодных для водозабора вод:

Верховодка. Средняя глубина залегания таких видов водных ресурсов около 5 м, иногда она может доходить до нескольких десятков метров. Формирование верхних водных бассейнов зависит от наличия и глубины залегания водоупорных глинистых пластов в грунте. Дождевая поверхностная вода, просачиваясь через почву, скапливается на глинистой подложке, водный объем постоянно пополняется внешними осадками. Если бассейн находится в низине, его ресурсы могут восполняться водой, просачивающейся через грунт от расположенных рядом озер или рек, стекающей по выше расположенным склонам.

Верховодка представляет собой смесь песка и глинистых частиц, поэтому обязательно нуждается в фильтрации. Для ее подъема в основном используют абиссинские скважины и колодцы, в последних она постепенно накапливается и фильтруется через песчано-гравийную засыпку.

Из-за небольшой глубины залегания напор водного потока в неглубоком источнике невысок, что способствует его низкому дебиту. То есть применение водозабора из верховодки не способно в полном объеме обеспечить водопотребление семьи из числа проживающих более одного человека.

К тому же небольшое расстояние от поверхности приводит к высокой вероятности загрязнения водного бассейна химически вредными веществами и органикой. Поэтому колодцы и абиссинки не рекомендуется устанавливать в городской черте или густонаселенных районах, они предпочтительнее для сельской местности или дач.

Еще один существенный недостаток верховодок – сильная зависимость дебита от времени года. Колодец и абиссинка могут пересыхать в засушливое лето и переполняться водой при весеннем паводке.

Рис. 2 Типы скважин

Грунтовые воды. Под землей до твердых известковых водонепроницаемых пород может находиться несколько глинистых водоупорных слоев.

Следующие за подложкой верховодки водоупоры также служат для накопления грунтовых вод. Водные массы попадают в них через разрывы и прогалины в выше расположенном глинистом слое, просачиваются из озер, рек, подземных ручьев. Глубина залегания первого от верховодки водного бассейна колеблется в диапазоне от 8 до десятков метров.

При проходке буровики могут столкнуться с несколькими водоносными бассейнами с грунтовыми водами. Водные массы в них представляют собой смесь песка и глины и находятся под более высоким давлением, чем верховодка. В эти бассейны монтируют скважины на песке с фильтрами, которые способны обеспечить водой для питья и хозяйственно-бытовых нужд среднестатистическую семью из нескольких человек.

Артезианские горизонты. Если пробурить грунт до самых нижних слоев, то после прохождения песчаных, глинистых пород, щебня, можно наткнутся на твердый известняк. Так как он является отличным водоупором, то протекающая по нему вода накапливается в больших объемах, благодаря чему артезианские источники считаются практически неисчерпаемыми.

Глубина залегания известняка может изменяться в широких пределах, примерно от 40 до 200 м. Из-за высокого давления толстого слоя грунта на водные массы вода из артезианок подается наверх под высоким давлением, а сами источники имеют большой дебит. Их часто используют для водообеспечения питьевой водой мелких и крупных поселков, городов.

Хотя артезианская вода отличается кристальной чистотой и не требует фильтрации из-за отсутствия в ее массе песчаных и глинистых отложений, высокое давление почвы способствуют накоплению в ней избыточного количества солей, оксидов металлов.

При водозаборе из артезианских источников частый гость в доме – установки для обезжелезивания и умягчения воды.

Водные ресурсы в скальных породах. В гористой местности вода может удерживаться практически на любых глубинах из-за препятствия ее проникновению вглубь почвы водонепроницаемых скальных пород.

Водные ресурсы в этих случаях располагаются в трещинах или ложбинах подземных скал и могут добываться из скважин неглубокого погружения. При этом вода из скальных источников отличаются высокой степенью чистоты и низкой минерализацией. Основные проблемы при ее добыче – трудность проходки при проведении буровых работ, сложность обнаружения бассейнов в узких щелях.

Рис. 3 Гидрогеологическая карта подземных вод

Статья по теме:

Колодец или скважина – сравниваем, что и когда лучше, конструкции, стоимость. Если актуален вопрос выбора источника водоснабжения, то почитайте отдельную статью про выбор между колодцем и скважиной, в чем плюсы и минусы каждого источника в отдельности, функциональность, варианты организации, выбор оборудования и стоимость водоснабжения.

Как получить полезную для бурения информацию

Поиск глубинных водоносных бассейнов – важная и ответственная задача, от решения которой во многом зависит эффективность последующего водоснабжения частного дома, расход финансовых средств.

Если бурить самостоятельно или при помощи наемных работников в неверно указанной точке, можно понести существенные временные и финансовые потери, несоизмеримые с расходами на поиск месторасположения источника.

До того, как заняться поиском воды на участке, полезно выполнить определенные процедуры из следующего списка:

• В первую очередь нужно познакомиться с соседями с целью получения от них полезной информации. Можно узнать, каким источникам водозабора они пользуются, глубину его залегания, дебит и качество извлекаемой воды.
• Более расширенный и полезный вариант получения нужных сведений – узнать у соседей контактные телефоны буровых мастеров или организаций, проводивших работы на их участках. У специалистов можно получить более подробную, развернутую и грамотную информацию об уровнях поверхностных, грунтовых вод в данной местности, глубине залегания артезианских бассейнов, качестве воды.
• Если соседи отсутствуют или нет возможности получить от них сколь-нибудь полезные сведения, обращаются в государственные организации. Карту подземных вод для данной местности можно попытаться получить в Территориальном фонде геологической информации (ТФГИ), научных и исследовательских институтах гидрологии, прочих организациях, занимающихся бурением и геологической разведкой.
• В интернете можно найти интересующие карты в геологический библиотеке Геокнига, в печатных изданиях. К примеру, в книге Гидрогеология СССР могут содержаться полезные данные.
• И самый последний вариант, отличающийся довольно низкой степенью достоверности – Google карты подземных водных бассейнов.

Рис. 4 Пример схемы подземных вод

Как найти воду на участке для скважины народными методами

Существует масса различных народных методов нахождения воды, обладающих довольно сомнительной эффективностью и точностью. В первую очередь это связано с тем, что подземные водные горизонты занимают значительно большую площадь, чем территория конкретного участка в несколько десятков соток. В результате якобы точно найденное место под скважину может быть с таким же успехом перенесено в любую точку на частной территории. Поэтому основная задача кустарных народных способов – просто определить, есть ли вода на индивидуальном участке, а не точно указать, где бурить.

Еще одна важная отличительная особенность ненаучных методов поиска – определение месторасположения только верховодок для рытья колодцев, монтажа неглубоких абиссинских скважин.

Природные подсказки

О наличии верховодки на участке могут сигнализировать скопление во влажных местах насекомых, обильный рост влаголюбивой растительности.

В местах близкого размещения к поверхности верховодок хорошо растут солодка, осока, полынь, крапива. Среди деревьев влагу любят черемуха, береза, ива, черный тополь.

Также сама почва при близком расположении поверхностных, грунтовых вод реже нуждается в поливе, по утрам над ней стоит туман.

Если дом расположен в низине и вокруг него склоны, вероятность нахождения воды на участке намного выше.

Рис. 5 Таблица взаимосвязи вида растений с глубиной расположения водных бассейнов

Применение влагопоглощающих материалов

В старину для нахождения влажных участков в почве, сигнализирующих о проходящий под ней верховодке, высушивали горшок из глины, герметично его накрывали и ставили на землю. Если он интенсивно накапливал влагу, считалось, что здесь можно рыть колодец.

Сейчас применяют более усовершенствованную кустарную технологию. Берут хорошо высушенный горшок из глины, помещают в него поглотитель влаги (к примеру, силикагель) и взвешивают. После сосуд обворачивают тонкой тканью и опускают в грунт на глубину около 0,5 м. Через сутки горшок извлекают на поверхность и перевешивают. Чем больше разница в весе, тем ближе к верху земли расположена верховодка.

Лозоходство

Для поиска вод издревле используют рамки из деревянных калиновых, лещинных, вербовых прутьев У-образной формы. Длину хлыстов берут равной 30 – 50 см, толщина основания составляет 8 – 12 мм.

Лозоходец держит рамку в руках, бродя по всему участку. Как только он натыкается на источник с поверхностной водой, прут начинает совершать интенсивные колебательное движения вверх-вниз.

Стоит отметить, что лоза при поиске должна быть свежей и использована в течение одних-двух суток.

Эффективность обросшего легендами и столь популярного в народе лозоходства по поиску подземных вод – 50%, и это признают сами фирмы, рекламирующие услуги ходоков с лозой. То есть успех лозы – это скорее случайность, чем сколь-нибудь эффективный поисковый метод.

Рис. 6 Как найти воду на участке для скважины при помощи лозы и рамок

Статья по теме:

Схема водоснабжения частного дома от скважины с гидроаккумулятором. В отдельной статье даются схемы подключения гидроаккумулятора, рассказывается про монтаж водоснабжения из скважины с погружным и поверхностным насосом.

Локационные рамки

Рамки делают из кусков толстой металлической проволоки, изогнутых под прямым углом. Многие используют для этих целей злектросварочные электроды.

Один участок электродов примерно 10 см длины изгибают под углом в 90 градусов и помещают в оболочку из дерева или пластика с таким расчетом, чтобы он при удержании в руке он мог свободно в ней вращаться.

Держателем может быть корпус шариковой ручки или ветка дерева с высверленной сердцевиной.

Если рамку делают из алюминия, стали или меди, диаметр проволоки берут 2 – 5 мм, длину прямого участка 30 – 35 см и ручки 10 – 13 см.

При поиске локти плотно прижимают к бокам и ходят по участку, следя, чтобы рамки могли свободно вращаться в руках.

Место, где отрезки проволоки или электродов пересекутся (это легко случайно сделать при их наклоне), будет свидетельствовать о нахождении там источника воды.

Понятно, что достоверность такого метода геолокации – 50 на 50%.

Рис. 7 Нахождение глубины колодца по компасу

Определение глубины залегания

После найденного места для рытья колодца, абиссинки, полезно определить и глубину залегания водного горизонта.

Для этого в землю вбивают кусок арматуры или стальной прут длиной около метра, и прикладывают к его нижней части механический компас, запоминают положение стрелки (она показывает на прут). Затем медленно поднимают компас вверх вдоль штыря. Наносят на пруте метку мелом в точке, где стрелка поворачивается на 180 градусов. Измеряют расстояние от низа штыря до метки. Если оно равно, к примеру, 60 см, то при умножении его на 10 получают искомую глубину выкапываемого колодца в 6 м.

Стоит отметить, что похожая идея использовать вместо механического компаса сотовый телефон с геолокацией не имеет никакого логического объяснения, хотя некоторые пользователи демонстрируют в сети подобное видео.

Также шаманством попахивает способ, как узнать глубину залегания источника по пруту или куску электрода, при помощи которого ранее пытались искать воду.

Данная методика состоит в том, что прут помещают на лист бумаги, наносят вдоль него линию с сантиметровой разбивкой и ведут над стержнем золотое кольцо, подвешенное на нитке. Точка на сантиметровой шкале, в которой кольцо начнет совершать интенсивные колебательные движения, при умножении на 10 указывает глубину залегания найденного источника.

Рис. 8 Как найти воду на участке для скважины с помощью прибора Электротест-2Рм

Как найти воду на участке для скважины научными способами

Стоит ли доверять народным способам поиска воды – это конкретное решение отдельно взятого человека, часто зависящее от уровня его интеллекта и образования. В любом случае эти проверенные предками методы более пригодны для поиска верховодок с дальнейшим рытьем колодцев, чем в нахождении глубинных водных бассейнов для скважинного бурения.

Электрическое зондирование

Электрозондирование – это геофизический метод определения месторасположения водного источника, носящий научное название ЕП – естественное поле. В основу его принципа действия положен физический закон разной электрической проводимости тел.

То есть сухой грунт обладает малой электропроводностью, но если он насыщен влагой или водный бассейн находится рядом, общая проводимость участка повышается. Разбив исследуемую территорию на сетку с определенным размером ячеек и измерив потенциал в каждой точке, можно с высокой точностью определить место для бурения скважины по более низкому сопротивлению.

Рис. 9 Процедура зондирования

Статья по теме:

Анализ воды из скважины или колодца – как производится, требования к воде. После того, как вода найдена и вопрос, как найти воду на участке для скважины уже не актуален, встает другой, о поверке воды на пригодность для использования в доме, на нашем сайте есть отдельная статья посвященная требованиям к питьевой воде, нормам и необходимым нормативным документам, а также, как правильно и кто берет воду на анализ.

Для исследований берут портативный компьютеризированный электроразведочный прибор Электротест-2Рм. Его устанавливают по центру участка и заземляют в этой точке нулевой электрод.

В качестве электродов используют не электризующиеся сульфатные стержни из меди, которые помещены в раствор медного купороса. Это предохраняет их от накопления статического электричества и поверхностного потенциала грунта.

Второй стержневой электрод, припаянный к питающему кабелю на катушке, длина которого может достигать 500 м, служит для прохождения по сетке территории. Специалист втыкает в землю стержень с шагом 2 х 2 м по всей площади участка, а второй работник вносит в компьютер данные измеренного потенциала. После компьютерной обработки снятых показаний программа выводит на экран карту потенциалов естественного поля (ЕП). В ней участки с низкой электропроводимостью синего цвета (рис. 10) указывают на вероятное расположение водных бассейнов.

Рис. 10 Отображение на экране дисплея снятых с зонда показаний (синие пятна – водяные линзы)

Резонансно-акустическое профилирование (РАП)

Тот же геологический электроразведочный прибор Электротест-2Рм позволяет определить глубину залегания водных бассейнов.

Для этого в землю в нескольких местах по всему участку вбивают короткий стержень с грузом (датчик), подключенный электрическим кабелем к прибору (сейсмоприемнику), и ударяют по почве рядом с ним молотком. На экране отображаются снятые акустические показания обратной ударной волны.

На участках, где отсутствует вода, эта синусоида затухающей формы. Там, где расположены водные бассейны, форма синусоиды изменена отдельными пиками (всплесками). Сам прибор из синусоиды выделяет резонансные частоты, которые у водных бассейнов отличаются от общей структуры почвы (имеют более высокую частоту).

Рис. 11 Этапы проведения профилирования (РАП)

Замеры производят по двум перекрещенным профилям Пр1 и Пр2 (рис. 12 слева). Одна из линий находится вдоль предполагаемого размещения водного бассейна, а вторая перпендикулярно пересекает первую.

После проведения процедуры резонансно-акустического профилирования на экран компьютера выводится график. В нем по вертикали располагается шкала глубин, а голубые пятна на желтом фоне указывают наличие водных бассейнов в грунте (рис. 12 справа).

Для лучшей визуализации на компьютере программно можно задавать разный шаг шкалы глубин.

Стоит отметить, что точность определения нахождения и глубины залегания водоносных горизонтов для скважин при использовании описанных научных методик составляет 97 – 99%.

Рис. 12 Справа отображение замеров РАП на экране дисплея (синие пятна – водные бассейны, шкала слева – глубина их залегания в метрах)

Разведочное бурение

Геологическая разведка бурением, пожалуй, самый точный способ как определить место, где расположен подземный водный бассейн. Помимо определения глубины залегания водяного горизонта, с ее помощью также можно определить дебит источника, проверить химический состав воды, взяв пробы для лабораторного анализа.

Для проведения геологической разведки пользуются услугами государственных организаций и коммерческих фирм, занимающихся бурением скважин. На одном участке может быть пробурено несколько разведывательных скважин.

Рис. 13 Применение для бурения малогабаритных установок

Статья по теме:

Скважина на даче – способы и этапы бурения, обустройство. Возможно, что ища ответ на вопрос как найти воду на участке для скважины, будет интересно более подробно узнать про виды скважин на даче, возможные варианты бурения, а также, способы их обустройства

Стоит отметить, что разведывательное бурение в силу высокой стоимости проводимых работ практически не применяется при индивидуальном скважинном водоснабжении. Да и по логике рациональнее сразу бурить скважину под воду для водоснабжения на своем участке. В подавляющем большинстве случаев бурение без разведки гарантирует положительный результатом в силу того, что вода есть всегда, но не ясно, на какой глубине.

Польза разведочного бурения может быть только при рытье колодцев, стоимость монтажа которых намного превышает геологоразведку. В этом случае часто используют малогабаритные установки с небольшими глубинами проходки. При желании можно провести геологоразведку своими руками, сделав шнековый бур и ряд штанг с резьбой или замками для его опускания на большие глубины.

Рис. 14 Бурение вручную и при помощи электрооборудования

Стоит отметить, что поиск воды для скважины любыми народными методами с целью глубинного бурения – это тыканье пальцем в небо с непредсказуемыми результатами. Они не идут ни в какое сравнение с научными методиками резонансно-акустического профилирования и электрического зондирования, выдающих результат с погрешностью около 2%.

Водоносный горизонт, классификация и характеристика | IntechOpen

При геофизических исследованиях с использованием электрических методов учитываются два основных свойства, представляющих интерес: электрическая проводимость и диэлектрическая постоянная.

Электротехника включает в себя профилирование и зондирование режим сбора данных, в котором используются как постоянные токи, так и низкочастотные изменяющие токи, проходящие через недра. В то время как при профилировании использование терминов профилирование включает в себя определение геологических измерений, основанных на поперечных изменениях электрических свойств по постоянным подповерхностным слоям, зондирование предполагает подземные измерения в одном месте в зависимости от изменений петрофизических свойств как функции глубины (Рисунок 5).Использование любого из двух режимов сбора данных зависит от цели расследования.

4.1. Удельное электрическое сопротивление

Удельное электрическое сопротивление (ER) чаще используется по сравнению с другими электрическими методами, при исследовании грунтовых вод, которые включают определение характеристик водоносных горизонтов. Удельное электрическое сопротивление (ER) включает введение переменного во времени постоянного тока (DC) или тока очень низкой частоты (<1 Гц) в землю между двумя токовыми электродами для создания разности потенциалов, измеряемой на поверхности с помощью единиц Ом-метров ( Ом-м).Отклонение от нормы в структуре разностей потенциалов, ожидаемых от однородных, дает необходимую информацию о форме и электрических свойствах подземных неоднородностей.

Типичное исследование удельного электрического сопротивления (ER), состоящее из 2-электродной системы, будет включать 2-токовые и 2-потенциальные электроды. Когда ток вводится в землю, измеряется соответствующая разность потенциалов (∆ V ). Это измерение в сочетании с известным током ( I ) и геометрическим коэффициентом ( K ), который является функцией конкретной конфигурации электродов, можно использовать для расчета удельного сопротивления (ρ) по закону Ома:

ρ = ∆VIKE4

Выражение в формуле.(4) для однородного грунта то же самое применяется для неоднородного грунта; однако общий термин «кажущееся удельное сопротивление (ρa)» заменяется на удельное сопротивление (ρ) в формуле. (4). Здесь используется кажущееся удельное сопротивление (ρa), а не фактическое удельное сопротивление геологической среды из-за неоднородного характера геологической среды.

Конфигурация с четырьмя электродами используется чаще всего, когда дело доходит до измерения кажущегося удельного сопротивления геологической среды. Самой простой из этих конфигураций является конфигурация Веннера (рис. 6a), где два внешних токовых электрода C ₁ и C ₂ подают постоянный ток, а два внутренних потенциальных электрода, обозначенные P ₁ и P _2. , измеряет разность напряжений, создаваемую этим током.Расстояние между электродами имеет фиксированное значение a, и кажущееся удельное сопротивление геологической среды, отобранное этим массивом, может быть вычислено с использованием уравнения:

ρa = ∆VI2πaE5

Рисунок 6.

Общая конфигурация электродов, используемая для измерения кажущегося удельного сопротивления Под поверхностью C1 и C2 — токовые электроды, а P1 и P2 — потенциальные электроды. (a) Массив Веннера (b) Массив Шлюмберже (c) Диполь — Массив диполей. (из Burger [2]. С разрешения).

Помимо режима матрицы Веннера конфигурации электродов, другой часто используемой конфигурацией электродов является матрица Шлюмберже (Рисунок 6b), где расстояние (MN) между потенциальными электродами (P ₁ , P ₂ ) намного меньше, чем по сравнению с расстоянием (2 L) между электродами тока (C ₁ , C ₂ ).

Конфигурация электродов на (Рисунок 6) представляет собой конфигурацию диполь-дипольного массива, где пара потенциальных электродов и токовый электрод расположены близко друг к другу, однако между двумя наборами электродов существуют значительные расстояния (Рисунок 6c), в отличие от случаев Решетки Веннера и Шлюмберже, в которых данные, собранные в режиме профилирования или зондирования, во многом зависят от геометрии массива электродов.

Для иллюстрации рассмотрим массив Веннера. Профилирование включает в себя поперечное перемещение всей решетки вдоль поверхности на фиксированных расстояниях для получения измерений кажущегося удельного сопротивления как функции от расстояния.Значения измерений привязаны к геометрическому центру электродной решетки. Интерпретация измерений обычно проводится с использованием данных, направленных на определение местоположения геологических структур, погребенных в руслах ручьев, водоносных горизонтов или водоносных пластов и т. Д.

Зондирование, в отличие от профилирования, предполагает постепенное и постепенное расширение массива вокруг фиксированной центральной точки с помощью токовых и потенциальных электродов. поддержание на относительном расстоянии от глубины зависело от расстояния между электродами и подповерхностных контрастов удельного сопротивления (рис. 7a – c).Пунктирные линии представляют токопроводящие линии в однородной среде, а жирные линии представляют фактический ток в едином интерфейсе, который разделяет блоки с разным удельным сопротивлением. Далее мы посмотрим, как расстояние между электродами, ток и его влияние на глубину проникновения. На рисунке 7а, когда расстояние между электродами близко, наблюдается, что ток течет только на верхней границе раздела (то есть на границе с более низким удельным сопротивлением). Сценарий на рисунке 7b отличается; поскольку расстояние между электродами увеличилось, что привело к большей глубине проникновения и более высоким значениям кажущегося удельного сопротивления из-за влияния более низкого (более высокого удельного сопротивления) слоя.Наконец, когда электроды расположены дальше друг от друга, через слой удельного сопротивления протекает только значительный ток (рис. 7c).

Рис. 7.

Влияние расстояния между электродами и наличия границы раздела на измерения кажущегося сопротивления. Пунктирные линии представляют собой линии протекания тока в отсутствие границы раздела, а сплошные линии представляют линии фактического протекания тока (a – c), когда расстояние между токовыми электродами увеличивается, линии тока проникают глубже, а измерения кажущегося удельного сопротивления зависят от более низкого (более резистивный) слой.(d) качественные изменения кажущегося удельного сопротивления в зависимости от расстояния между электродами иллюстрируются кривой двухслойного зондирования (из Burger [2]. С разрешения).

Кривая (рис. 7d) показывает качественные изменения кажущегося сопротивления, которое увеличивается с увеличением расстояния между электродами, а эта кривая известна как кривая зондирования, показывающая геологию недр с удельным сопротивлением, увеличивающимся с глубиной, при условии, что геология однородна. Однако в случае, когда геология неоднородна, это приводит к сложной кривой зондирования, интерпретация которой неоднозначна.Для интерпретации данных зондирования удельного электрического сопротивления используются различные схемы аппроксимации кривой или компьютерной инверсии, которые измеряются и сравниваются с расчетами модели [1]. Классический пример, в котором используются оба режима сбора данных (профилирование и зондирование), — это местоположение канала скрытого потока (рисунки 8a и 6a) с использованием массива Веннера. Контурная карта (Рисунок 8a), созданная на основе измерений удельного сопротивления нескольких профилей, собранных около Сан-Хосе, Калифорния, с использованием шага a (Рисунок 6a), равного 6,1 [1, 2], показывает изолинии с одинаковым кажущимся сопротивлением, очерчивая примерно восточно-западный тренд. высокие значения кажущегося сопротивления.Чтобы понять причину высоких значений кажущегося сопротивления здесь, на карте был нанесен геологический разрез (ВА). Построенный геологический разрез (BA) основан на четырех проходах (зондированиях), информации о профиле кажущегося удельного сопротивления и информации из трех скважин, расположение которых указано на разрезе. Критическое наблюдение поперечного сечения показывает, что область с высоким удельным сопротивлением, как на карте кажущегося сопротивления (рис. 8b), представляет собой зону гравия и валунов, которая определяет местонахождение канала заглубленного потока (подземная структура).

Рис. 8.

Съемка удельного сопротивления, используемая для определения горизонтальных и вертикальных изменений в геостратиграфии. (a) Контурная карта, созданная на основе измерений удельного сопротивления, (b) геологическое поперечное сечение (BA), показывающее тенденцию высокого удельного сопротивления в зоне гравия и валунов, которые определяют местоположение канала заглубленного потока (из приложения [1] от поверхностной геофизики к исследованиям подземных вод).

Помимо картографирования подземной структуры и стратиграфии, измерения удельного электрического сопротивления могут быть направлены на получение литологической информации и гидрогеологических параметров, необходимых для картографирования подземных вод.При картировании подземных вод учитывается электрическая проводимость (обратная удельному электрическому сопротивлению). Здесь интерес представляет очерчивание связанных поровых пространств, пустот, пустот, трещин в породах, заполненных водой, что приводит к снижению значений удельного сопротивления и высокой проводимости. Тем не менее, по-прежнему требуется дополнительная информация, поскольку высокая проводимость в горных породах или единицах может быть связана с рядом факторов, помимо воды, некоторые из которых включают присутствие глинистых минералов, загрязняющих шлейфов и т. Д.

Обычные заземляющие материалы имеют широкий диапазон значений удельного электрического сопротивления, показанных в таблице 1, однако известно, что некоторые из этих значений перекрываются для различных грунтовых материалов. Значения обычно варьируются более 12 порядков и имеют максимальный диапазон 24 порядка [3]. Следующие утверждения относительно удельного электрического сопротивления верны;

• Удельное сопротивление чувствительно к содержанию влаги; таким образом, ненасыщенные отложения обычно имеют более высокие значения удельного сопротивления, чем насыщенные отложения.

• Песчаные материалы обычно имеют более высокие значения удельного сопротивления, чем глинистые.

• Гранитная коренная порода обычно имеет более высокое значение удельного сопротивления, чем насыщенные осадки, и часто дает большой контраст кажущегося сопротивления, когда перекрывается этими отложениями.

Таблица 1.

Удельное сопротивление и диэлектрическая проницаемость для типичных приповерхностных материалов (данные из [13]).

Помимо использования кривых зондирования, эмпирические формулы также были адаптированы для соотнесения измерения кажущегося удельного сопротивления с интересующими гидрологическими параметрами, поскольку это относится к водоносным горизонтам.Эмпирическая формула, разработанная в лаборатории Арчи [4], связывает эти параметры:

ρr = a∅ − mS − nρwE6

где ρ — удельное электрическое сопротивление породы, ρw — сопротивление поровой воды, ∅ — относительная пористость, S — фракционная водонасыщенность.

И n, a и m — константы {n ≈ 2, 0,6 ≤ a ≤ 1,0 и 1,4 ≤ m ≤ 2,2; Уорд [5]}. Хотя закон Арчи был сформулирован с использованием литифицированных материалов, Джексон и др. [6] также заявили, что его можно точно использовать для неконсолидированных материалов.Уравнение, представленное формулой. (6) обычно используется для интерпретации каротажных диаграмм, однако, если ρr, ρw и могут быть измерены отдельно, так что a и m оценены разумно, то фракционная водонасыщенность также может быть выведена с использованием электрических исследований [5]. Эта концепция была использована Пфайфером и Андерсоном [7] для наблюдения и мониторинга миграции воды с индикаторными добавками через подземные слои с использованием массива сопротивлений.

В заключение можно сказать, что сложности, которые существуют в интерпретации кривых зондирования, и неуникальное решение, которое оно дает, позволяют предположить, что удельное сопротивление поверхности подходит для определенной геологии недр.Кроме того, из-за его чувствительности к параметрам, таким как содержание влаги, он был назван полезным инструментом в гидрологических исследованиях в соответствии с обзорами Уорда [5], Ван Ностранда и Кука [8].

4.2. Электромагнитная индукция

Электромагнитные (ЭМ) методы как инструмент геофизических исследований в последние годы значительно расширились и стали полезным инструментом для оценки грунтовых вод и окружающей среды. Он включает в себя распространение непрерывных или переходных электромагнитных полей внутри и над Землей, что приводит к генерации изменяющегося во времени магнитного поля.Для проведения любого из таких исследований важны три компонента; передатчики, приемники, подземные проводники или проводящие участки. Эти три образуют три электрические цепи, связанные электромагнитной индукцией с токами, вводимыми в землю напрямую или через индуктивные средства передатчиками.

Первичное поле проходит от катушки передатчика к катушке приемника по путям выше и ниже поверхности. Когда обнаруживается однородная подповерхность, не наблюдается никакой разницы между полями, распространяющимися выше, ниже и внутри поверхности, за исключением небольшого уменьшения амплитуды.Однако взаимодействие изменяющегося во времени поля с проводящей поверхностью индуцирует вихревые токи, которые вызывают вторичное магнитное поле (Рисунок 9). Атрибуты генерируемых полей, такие как амплитуда, ориентация и фазовый сдвиг, могут быть измерены приемной катушкой и сравнены с атрибутами первичного поля, поскольку такая информация о наличии подземных проводников или подповерхностном распределении электропроводности может быть выведена.

Важно помнить, что электрическая проводимость является обратной величиной удельного электрического сопротивления; поскольку такие измерения электропроводности, выполненные с использованием электромагнитных методов, также зависят от текстуры, пористости, присутствия глинистых минералов, содержания влаги и удельного электрического сопротивления поровой жидкости.Получение данных ЭМ требует меньше времени, что позволяет достичь большей глубины исследования, чем методы измерения сопротивления. Однако используемое оборудование дорогое, а методы, используемые для качественной интерпретации данных электромагнитных съемок, сложнее, чем методы, используемые в методах сопротивления. Это связано с тем, что проводящая подземная среда важна для создания вторичного поля, измеряемого индуктивными методами ЭМ (рис. 9). Электромагнитные методы как инструмент геофизических исследований и разведки наиболее подходят для обнаружения водоносных пластов (водоносных горизонтов) и подземных объектов с высокой проводимостью, таких как отложения, насыщенные соленой водой.

Рис. 9.

Метод электромагнитной индукции (из [9]).

Приборы могут иметь различные формы; но в основном состоят из источника и приемника или блоков приемника. Источник (передатчик) передает изменяющиеся во времени магнитные поля с помощью приемника, измеряющего компоненты общего (первичного и вторичного) поля, магнитного поля, иногда электрического поля и необходимой электронной схемы для обработки, хранения и отображения сигналов [9, 10] . Данные, полученные в результате электромагнитных съемок, как и их аналог удельного сопротивления, могут быть собраны в режиме профиля и зондирования с их информацией, представленной в виде карт или псевдоразрезов, чтобы дать лучшее представление о геологической среде.Сбор данных, разрешение и глубина исследования в результате этой съемки в основном определяются условиями геологической среды и областью измерения.

ЭМ обследования разделены на две доменные системы измерения, а именно; система в частотной и временной области. Для электромагнитных систем частотной области передатчик классифицируется как высокочастотный, так и низкочастотный; высокие частоты передатчика позволяют с высоким разрешением исследовать подземные проводники на приповерхностных или малых глубинах, в то время как более низкие частоты передатчиков позволяют проводить более глубокие исследования за счет разрешения.Это означает, что высокочастотная электромагнитная съемка дает лучший результат для приповерхностных слоев из-за высокого разрешения, однако, если вы заинтересованы в более глубоких исследованиях недр (низкочастотная электромагнитная съемка), то нам нужен способ обойти низкое разрешение. В случае системы во временной области вторичное магнитное поле измеряется как функция времени, при этом измерение в раннее время лучше всего подходит для приповерхностной информации, в то время как измерение в более позднее время дает результаты для более глубоких подповерхностных слоев. Важно отметить, что глубина проникновения или исследования и разрешение также зависят от конфигурации катушки; в то время как измерения на расстоянии между катушками зависят от электрических свойств, таким образом, большее расстояние между катушками исследует большие глубины, а меньшее расстояние между катушками исследует приповерхностные слои.

Поскольку электрическая проводимость обратно пропорциональна удельному электрическому сопротивлению, такие обсуждения, касающиеся электросопротивления и литологии или гидрологических свойств, могут быть обратным образом применены к измерениям, включающим электрическую проводимость. Электропроводность, например, выше для насыщенных отложений , глинистых материалов, чем для ненасыщенных отложений и песчаных материалов соответственно. Некоторые примеры исследований с использованием электромагнитных съемок включают Sheets и Hendricks [11], которые использовали методы электромагнитной индукции для оценки содержания влаги в почве, и McNeill [12], которые обсуждали связь между электропроводностью и гидрогеологическими параметрами пористости и насыщенности.

Обнаружение ударов и меры предосторожности при бурении

1. Первым признаком выброса во время бурения может быть увеличение расхода.
2. Если увеличение скорости потока не зафиксировано, вторым признаком выброса будет повышение уровня ямы.
3. При бурении горизонтальной секции следует избегать смешивания химикатов или медленного добавления бурового раствора в активную систему
4. 9.2 ОБНАРУЖЕНИЕ УДАРА И МЕРЫ ПРЕДОСТОРОЖНОСТИ ПРИ ПОДКЛЮЧЕНИИ.
5. Эквивалентная циркулирующая плотность относительно выше при бурении скважин под большим углом. Во время бурения, когда насосы выключены, расцепляющий бак должен быть наполовину заполнен буровым раствором. Во время подключения колодец должен быть выровнен на аварийном резервуаре, поскольку наиболее вероятное время для мазка или удара — это когда APL теряется при отключенных насосах.
6. Если приток был втянут и не собран во время соединения, повышение уровня приямка не будет наблюдаться до тех пор, пока приток не выйдет из горизонтального участка. Если это приток газа в буровом растворе на нефтяной основе, то увеличения притока не будет, пока приток не достигнет точки кипения, обычно на ± 3000 футов ниже линии обратного потока бурового раствора.Бурильщик и регистратор бурового раствора должны уделять особое внимание расходам и уровням ямы, когда соединительный газ выходит из горизонтального участка или находится на ± 3000 футов ниже линии обратного потока бурового раствора.
7. 9.3 ОБНАРУЖЕНИЕ УДАРА И МЕРЫ ПРЕДОСТОРОЖНОСТИ ВО ВРЕМЯ ТРАНСПОРТИРОВКИ.
8. Грязеуловители рассчитают максимальную скорость отключения, чтобы избежать тампона.
9. Перед спуском убедитесь, что реология бурового раствора находится в пределах спецификаций, высокие реологические свойства бурового раствора могут привести к его вымыванию.
10. При спуске из горизонтальной секции доступны два варианта, и пробка не должна закачиваться, пока долото не окажется внутри обсадной колонны 9 5/8 дюйма.
11. Линия для выхода спускного бака к контрольному отверстию башмака 9 5/8 «заполнение в спускном баке

ПРЕИМУЩЕСТВА: Точный учет заполнения скважины.

НЕДОСТАТКИ: при извлечении из скважины с отключенными насосами нет APL, который можно было бы использовать в качестве запаса прочности.

2. Вытягивание из отверстия до задней части башмака 9 5/8 «, развертывание и циркуляция.

ПРЕИМУЩЕСТВА: Во время циркуляции потери давления в кольцевом пространстве будут влиять на пласт и должны предотвращать свабирование.

НЕДОСТАТКИ: Если втянут тампон, его будет очень трудно, если вообще возможно, обнаружить.

РАЗДЕЛ 5: МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ СКВАЖИНЫ

Была ли эта статья полезной?

водоносный горизонт | Типы и факты

Водоносный горизонт , в гидрологии, слой горной породы, который содержит воду и выделяет ее в значительных количествах. Порода содержит заполненные водой поровые пространства, и, когда эти пространства соединены, вода может течь через матрицу породы. Водоносный горизонт также можно назвать водоносным пластом, линзой или зоной. Скважины можно пробурить во многих водоносных горизонтах, и они являются одним из самых важных источников пресной воды на Земле.

Процесс проникновения соленой воды в прибрежный водоносный горизонт зависит от того, сколько воды было удалено из пресноводного водоносного горизонта. Водоносные горизонты, воды которых периодически пополняются, способны препятствовать проникновению соленой воды.

Подробнее по этой теме

туннели и подземные выработки: контроль воды

Тоннель с мягким грунтом ниже уровня грунтовых вод сопряжен с постоянным риском обкатки — i.е., грунт и вода поступают в тоннель, который …

Типы

Напорный водоносный горизонт — это водоносный пласт, ограниченный или перекрытый слоем горной породы, который не пропускает воду в любом заметном количестве или является непроницаемым. Вероятно, существует несколько действительно замкнутых водоносных горизонтов, потому что испытания показали, что ограничивающие пласты или слои, хотя они не пропускают воду с легкостью, в течение определенного периода времени вносят большие количества воды из-за медленной утечки для дополнения добычи из основного водоносного горизонта.

Водоносный горизонт грунтовых вод считается неограниченным, если его верхняя поверхность (уровень грунтовых вод) открыта для атмосферы через проницаемый материал. В отличие от замкнутого водоносного горизонта, уровень грунтовых вод в системе неограниченного водоносного горизонта не имеет перекрывающего непроницаемого слоя горных пород, отделяющего его от атмосферы.

Перезарядка

Вода в водоносных горизонтах пополняется дренажем через почву, что часто является медленным процессом. Этот дренаж называется подпиткой грунтовых вод.Скорость пополнения подземных вод максимальна, когда количество осадков, поступающих в почву, превышает потери эвапотранспирации. Когда уровень грунтовых вод находится глубоко под землей, вода в водоносном горизонте может быть чрезвычайно старой, возможно, в результате прошлого климатического режима. Хорошим примером является вода системы водоносных горизонтов Нубийского песчаника, которая простирается через несколько стран в районе, который сейчас является Сахарой. Вода широко используется для водоснабжения и орошения. Методы радиоизотопного датирования показали, что этой воде много тысяч лет.Точно так же массивный водоносный горизонт Огаллала на Великих равнинах в Соединенных Штатах больше не получает подпитку водой от Скалистых гор, которые сформировали его в эпоху плиоцена (5,3–2,6 миллиона лет назад). Использование такой воды, которая не пополняется в текущем климатическом режиме, называется добычей подземных вод.

Во многих водоносных горизонтах уровень грунтовых вод в последнее время резко упал.Обычно это происходит из-за отвода надземных источников воды, а также чрезмерной добычи подземных вод для орошения и других целей. Такое истощение увеличивает затраты на откачку, вызывает пересыхание колодцев и рек и, когда прибрежный водоносный горизонт находится в гидравлическом контакте с морской водой, может вызвать проникновение соленой воды. Были предприняты попытки увеличить подпитку за счет использования сточных вод и накопления избыточных речных стоков.

Узнайте больше в этих связанных статьях Britannica:

Глава 10 — Тестирование водоносного горизонта

Принципы движения грунтовых вод

Принципы потока грунтовых вод Гидравлический напор — это высота, на которую вода естественным образом поднимается в колодце (a.k.a. статический уровень). Для этого подойдет любая не закачиваемая скважина, кроме скважины