Грунтовые воды: характеристика, глубина залегания

SGround.ru

Сайт о фундаментах, их основаниях и морозном пучении грунтов

Грунтовые воды и их влияние на грунты основания

Как грунтовые воды влияют на фундаменты?

Оглавление

1. Введение
2. Влияние грунтовых вод на свойства грунтов основания
3. Агрессивность грунтовых вод
4. Водоносные горизонты и верховодка
5. Уровень грунтовых вод
6. Максимальный прогнозный (расчетный) УГВ
7. Капиллярное поднятие грунтовых вод
8. Искусственное снижение уровня грунтовых вод
9. Заключение
10. Связанные статьи

1. Введение

Как уже отмечалось в других статьях, касающихся морозного пучения грунтов, близость уровня грунтовых вод к фронту промерзания имеет решающее влияние на процессы пучения. Но грунтовые воды опасны не только этим – в теплое время года замачивание так же вызывает резкое снижение показателей физико-механических свойств грунтов по сравнению с сухим или умеренно влажным состоянием. Да и для самих конструкций грунтовая вода не лучший сосед, разберемся почему.

2. Влияние грунтовых вод на свойства грунтов основания

Все связные дисперсные грунты (суглинки, глины, супеси) ухудшают свои физико-механические характеристики при увеличении влажности. При малой влажности глинистые грунты находятся в твёрдом состоянии. С ростом влажности глинистых грунтов они переходят в пластичное состояние, удельное сцепление с и угол внутреннего трения φ закономерно снижаются за счет ослабления структурных связей и смазывающего действия воды на контактах частиц. При дальнейшем увеличении влажности она обычно достигает влажности на границе текучести и грунт разжижается, приобретая свойства вязкой жидкости.

[Глинистые грунты при увеличении влажности сильно снижают свои прочностные качества вплоть до перехода в жидкое состояние]

На несвязные дисперсные грунты (пески, щебенисты грунты) влажность влияет меньше, т.к. удельное сцепление в них практически отсутствует, а трение между частицами во многом обусловлено формой и характером их поверхности. Однако наличие воды в таких грунтах все же снижает внутреннее трение φ — до 20%.

[Пески и крупнообломочные грунты меньше подвержены влиянию влажности, однако и на них грунтовые воды действуют отрицательно, снижая внутреннее трение до 20%]

В твердой компоненте грунтов могут содержаться и растворимые в воде минералы: гипс, кальцит, каменная соль и др., а также органические вещества, которые под воздействием грунтовых вод растворяются ослабляя структурные связи или образуют пустоты.

Кроме того, существуют специфические грунты, которым контакт с водой противопоказан – это просадочные и набухающие грунты.

Просадочные грунты имеют крупные поры (макропоры) и низкую влажность и в сухом состоянии мало чем отличаются от обычных глинистых грунтов. Но после замачивания они быстро размокают, теряя структурные связи и под нагрузкой резко сжимаются за счет схлопывания пор — просаживаются. Иногда суммарная просадка основания при этом может быть очень велика до метра и более.

Набухающие грунты — глинистые грунты с большим содержанием гидрофильных глинистых минералов и малой влажность в природном состоянии. Поступающая в набухающие грунты влага поглащается поверхностью глинистых частиц, образуя гидратные оболочки. При первоначальном относительно близком расположении частиц, под действием гидратных оболочек они раздвигаются, вызывая увеличение объема грунта и подъем поверхности (почти как при пучении).

3. Агрессивность грунтовых вод

Большинство грунтовых вод являются агрессивной средой для стальных конструкций, то есть погруженные в них конструкции будут разрушены за сравнительно короткий срок: от 1 до 10 лет или даже быстрее.

Так же при определенном химическом составе грунтовые воды оказывают разрушающее воздействие и на бетонные и железобетонные конструкции. Грунтовые воды, способные разрушать цементные бетоны и растворы, называются агрессивными. Агрессивность их зависит от химического состава растворенных в них солей и кислот. Эти вещества попадают в воду из подземных естественных залежей или из отбросов производств. Поэтому агрессивные воды встречаются повсеместно.

Фото: Разрушение железобетонных конструкций под воздействием агрессивной среды

Агрессивность грунтовых вод по отношению к бетону оценивается по содержанию: бикарбонатной щелочности, водородного показателя pH, содержанию свободной углекислоты CO2, содержанию магнезиальных солей (в пересчете на ионы Mg), содержание едких щелочей (в пересчете на ионы K и Na) содержание сульфатов (в пересчете на ионы SO4), содержание едких щелочей (хлоридов, сульфатов, нитратов). Все эти показателю определяются в лаборатории при проведении инженерно-геологических изысканий.

Вода, даже с малым количеством вредных веществ, может оказаться опасной для бетона, так как вследствие непрерывного движения воды в грунте на бетон действуют все новые и новые частицы вредных примесей. Поэтому всегда при инженерно-геологических изысканиях следует производить химический анализ воды.

Во всякой воде имеется, хотя бы в ничтожном количестве, углекислота (СО2). Она может быть связанной (неактивной, неспособной вступать в какие-либо новые соединения) и свободной (активной). Связанная углекислота для бетона безвредна. Свободная (называемая агрессивной) углекислота вступает в реакцию с известью бетона и образует растворимые в воде соли.

В сильно загрязненной воде, при наличии в ней и свободной углекислоты (СО2), и сульфатов (S04), и хлоридов (Сl), и окиси магния (MgO), путем взаимодействия с бетоном образуются растворимые соли, и потому агрессивность воды зависит от совокупности всех этих примесей.

В сравнительно чистой воде при отсутствии хлора (Cl) и свободной углекислоты (СО2), при наличии солей магния (MgO) и натрия (NaO) в количестве, меньшем 60 мг/л, вредны растворы гипса, так как они ведут к образованию сложных солей («цементная бацилла»), которые увеличиваются в объеме и потому разрушают бетон. Весьма вредны примеси азотной и азотистой кислот и аммиака. Наоборот, кремнекислота в любом количестве безвредна.

По степени воздействия на конструкции, воды подразделяются на: неагрессивные, слабоагрессивные, среднеагрессивные и сильноагрессивные (СП 28.13330.2012 Защита строительных конструкций от коррозии).

Агрессивность грунтовых вод зависит не только от концентрации вредных веществ, но и от коэффициента фильтрации грунта (от скорости прохождения воды сквозь грунт).

[Агрессивное воздействие грунтовых вод зависит от способности вмещающего грунта пропускать воду (фильтровать) – чем быстрее грунт пропускает воду, тем агрессивнее она будет воздействовать на конструкции]

Для повышения устойчивости бетонов к агрессивному воздействию жидкой среды применяют; сульфатостойкие цементы; более плотные бетоны с марками по водонепроницаемости W6, W8, W10 и более; гидроизоляцию поверхностей конструкций; водопонижение (дренаж) (см. разделы 5,3, 9.3 и таблицы приложений СП 28.13330.2012).

4. Водоносные горизонты и верховодка

Часто под землёй существует несколько водоносных горизонтов: 2, 3 и более.

Вода задерживается при просачивании с поверхности над водоупорными (главным образом – тяжелыми глинистыми) грунтами и скапливается в водопроницаемых (крупнодисперсных, песчаных) слоях, которые в этом случае называются водоносными. Если водоносный слой находится под водоупорным, то вода в нижнем водоносном слое часто находится под давлением вышележащих слоев. Если в верхнем слое отрыть котлован, то вода поступит в него снизу под давлением и поднимется выше уровня, на котором она первоначально появилась.

Такие воды называются напорными, а уровень, до которого они поднимаются, – установившимся уровнем грунтовых вод. Этот уровень должен выявляться при инженерно-геологических изысканиях и учитываться при проектировании.

Верховодкой называют ограниченный по площади локальный участок водонасыщенных грунтов, расположенный над линзой водоупора (глины, промерзшие грунты). Как правило верховодка имеет небольшую площадь и толщу, залегает близко к поверхности, выше уровня грунтовых вод. Уровень воды в верховодке сильно реагирует на поступление атмосферных вод.

5. Уровень грунтовых вод

[Уровень грунтовых вод (УГВ) – глубина относительно поверхности земли или высотная отметка зеркала свободной поверхности воды в скважине или шурфе. Принимают показатель установившегося уровня, не меняющийся на протяжении как минимум 30 минут]

Наиболее точным способом определения уровня грунтовых вод является бурение скважин или откопка шурфа (небольшого котлована) до появления свободной поверхности воды («зеркала») и дальнейшее заглубление на 0,5-1,5 метра.

Уровень грунтовых вод не является горизонтальной поверхностью и обычно меняется вместе с рельефом, повторяя его в сглаженной форме – при подъеме рельефа УГВ тоже поднимается, но в меньшей степени.

При наличии на участке открытых водоемов УГВ вблизи водоема совпадает с отметкой дневной поверхности открытой воды и меняется вместе с ней, а при отдалении от водоема отличается в большую или меньшую сторону.

В течение года УГВ так же не стоит на месте и постоянно меняется. Наивысший уровень грунтовых вод в широтах с значительным скоплением снега зимой обусловлен инфильтрацией талых вод в весенний период. Второй, менее выраженный высокий уровень, приурочен к осеннему периоду дождей. Самый низкий уровень наблюдается летом и в конце зимы.

После зимнего минимума происходит резкий подъем УГВ при таянии снега. Продолжительность весеннего максимума часто не превышает 10 дней

Изменение рельефа при строительстве и планировке грунтов могут нарушать естественные процессы перераспределения и движения грунтовых вод, а, следовательно, изменять уровень грунтовых вод. Основными техногенными нарушениями являются:

• Нарушение поверхностного стока атмосферных вод – текли себе ручейки много лет по одному месту, а тут при строительстве все перекопали, участок подняли и в итоге соседний участок стал утопать в воде. Такое явление встречается достаточно часто.
• Экранирование поверхности грунта на большой площади. После этого произойдет накопление влаги под закрытым участком и повышение влажности грунтов основания.

Грунтовые воды находятся в постоянном движении, хоть это движение и медленное, и не заметное человеческому глазу, но оно непрерывно происходит как по вертикали, так и по горизонтали в сторону областей разгрузки (водоемы, низины, реки и т.д.).

6. Максимальный прогнозный (расчетный) УГВ

В качестве расчетных горизонтов грунтовых вод следует принимать их наивысшие уровни весной и осенью, а при наличии данных и в конце зимы

Если есть необходимость получить расчетный уровень грунтовых вод, то следует воспользоваться нормативной литературой. Например, «пособие к СНиП 2.05.02-85 По проектированию методов регулирования водно-теплового режима верхней части земляного полотна» раздел 3.

Расчеты громоздкие и здесь я их приводить не буду. Отмечу только что при выполнении инженерно-геологических изысканий в отчетах как правило указывают о возможности изменения УГВ на величину +/- 1,0 м от полученного при изысканиях положения. Реже колебания принимают +/- 0,5 или +/- 1,5 м.

[Таким образом за расчетный уровень грунтовых вод, как правило, следует принимать уровень на 1,0 метра выше чем тот что был получен замером при изысканиях.]

7. Капиллярное поднятие грунтовых вод

[Водонасыщенными являются не только грунты ниже уровня грунтовых вод, но и некоторая толща грунтов выше него – это слой капиллярного поднятия грунтовых вод]

За толщину слоя капиллярного поднятия воды принимается расстояние от уровня подземной воды со свободной поверхностью (в скважине) до отметки, где влажность глинистого грунта не превышает влажности на границе раскатывания.

[Влажность на границе раскатывания W_Р — соответствует влажности, при которой грунт теряет пластичность и переходит в твердое состояние. Граница раскатывания качественно соответствует такому состоянию, при котором жгут, раскатанный из грунта до диаметра 3 мм начинает крошиться на кусочки до 1 см длиной.]

Толщину слоя капиллярного поднятия называют морозоопасной «каймой» над уровнем подземной воды. Эта кайма зависит от состава и сложения грунта в природных условиях, и толщина ее колеблется в пределах от 0,3 до 3,5 м в зависимости от степени дисперсности грунта.

Капиллярное поднятие воды в грунтах происходит под действием поверхностной энергии минеральных частиц грунта и, следовательно, зависит от их удельной поверхности. Например, в песках круглых и средней крупности удельная поверхность частиц сравнительно небольшая, поэтому в этих песках почти не наблюдается капиллярного поднятия воды и вследствие этого отсутствуют деформации морозного пучения (они относятся к непучинистым грунтам).

Пески мелкие и пылеватые состоят из более мелких частиц по сравнению с песком крупным, и вследствие взаимодействия удельной поверхности минеральных частиц с водой капиллярное поднятие в природных условиях наблюдается на высоту от 0,3 до 0,5 м. В супесях высота капиллярного поднятия достигает от 0,5 до 1 м, в суглинах — до 1,5 м, в глинах — до 3 м.

Скорость передвижения воды по капиллярам значительно меньше, чем скорость подъема УГВ и обычно капиллярная кайма отстает от изменений УГВ.

Не все грунтовые воды имеют естественное происхождение. При прорыве водопровода локально водонасыщенные грунты при промерзании неравномерно вспучиваются, что вызывает серьезные повреждения зданий и сооружений.

8. Искусственное снижение уровня грунтовых вод (дренаж, водопонижение)

Для многих дачников и владельцев частных домов с подвалом вопрос снижения УГВ очень наболевший. Как можно справиться с высокими грунтовыми водами? – необходимо делать дренаж.

Дренажи бывают разных видов: горизонтальная система дренажных труб, вертикальный дренаж скважинами или иглофильтрами, открытый дренаж каналами и лотками и даже создание искусственных водоемов. Отток воды бывает естественным и принудительным – с помощью насосов.

[Дренаж в строительстве – в переводе на русский язык означает удаление/отведение воды. Иногда дренажом называют удаление воды с поверхности, но чаще речь идет об отводе грунтовых вод. Можно так же заменить термином «водопонижение»]

Главное при создании дренажа (водопонижении) это чтобы было куда отводить воду – необходимо такое место куда можно на длительный срок направить воду с осушаемого участка, не навредив при этом ни соседям и их постройкам, ни экологии.

Сток дренажных вод можно направить: в водосточную канаву за границей участка (если она есть), в ближайший водоем (если он не имеет рыбохозяйственного значения), в ливневую канализацию (если она есть), в сторону понижения рельефа (при наличии, и если там нет соседей).

Вообще в большинстве случаев дренаж выполнить реально. Это большая тема, требующая отдельного разговора, поэтому перенесем ее в отдельную статью.

9. Заключение

Глинистые грунты при увеличении влажности снижают свои прочностные качества вплоть до перехода в жидкое состояние. Пески и крупнообломочные грунты меньше подвержены влиянию влажности, однако и на них грунтовые воды действуют отрицательно.

В течение года УГВ не стоит на месте и постоянно меняется. Наивысший уровень грунтовых вод чаще всего наблюдается в весенний и реже в осенний периоды. Самый низкий уровень наблюдается летом и в конце зимы.

За расчетный уровень грунтовых вод, как правило, следует принимать уровень на 1,0 метра выше чем тот что был получен замером при изысканиях. Но водонасыщенными являются не только грунты ниже уровня грунтовых вод, но и некоторая толща грунтов выше него – это слой капиллярного поднятия грунтовых вод которая может иметь мощность до 3,5 м в зависимости от типа грунта.

Большинство грунтовых вод являются агрессивной средой для стальных конструкций, и довольно часто грунтовые воды оказывают разрушающее воздействие на бетонные и железобетонные конструкции.

Вывод — высоко расположенные грунтовые воды негативно влияют на характеристики большинства грунтов основания и часто оказывают агрессивное воздействие на сами конструкции фундаментов, да и выполнение строительных работ они сильно затрудняют, поэтому желанным гостем их никак не назовешь. При проектировании и строительстве этому обстоятельству следует уделять должное внимание, возможно Вам следует предусмотреть дренаж еще на стадии проектирования фундамента.

Глубина Залегания Грунтовых Вод: Методы Определения Качества

Глубина грунтовых вод оказывает большое влияние на строительство частных домов и расположение на участке остальных сооружений. Ее следует определять для возведения колодца или скважины, строительства самого здания, организации полива сада и огорода.

При большой глубине для рытья колодца понадобится специальное оборудование. При малой величине залегания грунтовых вод возможно заболачивание местности, что не позволит сооружать здесь дома.

К тому же может возникнуть и затопление участка. Как определить глубину залегания грунтовых вод предлагается узнать из этой статьи.

• 1 Характеристики грунтовых вод
• 2 Особенности при измерении глубины расположения водоносного слоя
• 3 Как определить УГВ на своем участке
• 4 Как определить УГВ по народным приметам

Характеристики грунтовых вод

От поверхности земли первый подземный постоянный водоносный слой, который лежит выше, чем первый водоупорный слой, не пропускающий воду глубоко — это грунтовые воды.

Помимо них, существуют и другие:

• Верховодка (см. Грунтовые воды и верховодка: в чем отличие), ближе всего расположена к земле.
• Межпластовые, которые бывают:

1. напорные;
2. безнапорные. К ним относится и грунтовый слой воды. Располагаются они на различной глубине, а образуются при таянии снега, выпадении осадков, фильтрации вод с поверхности рек, озер, прудов. Высота их залегания непостоянна, а зависит от времени года и вида грунта.

Самый высокий уровень воды – весной, при таянии снега, а низкий — зимой. В летний период высота, на которой залегает водоносный слой, имеет средние значения.

Такие воды без предварительной очистки пить нельзя. Уровень, при котором водоносный слой расположен до двух метров от поверхности земли, считается высоким. Есть несколько способов, как узнать глубину залегания грунтовых вод.

Особенности при измерении глубины расположения водоносного слоя

Чтобы определить, на какой глубине грунтовые воды, необходимо подготовить:

• Обычную штыковую лопату.
• Бур.
• Веревку большой длины.
• Рулетку.
• Химические препараты: серу; медный купорос; негашеную известь.

Играет на определение УГВ (уровня грунтовых вод) и фактор времени.

Совет: Измерение УГВ следует проводить весной, в это время его уровень максимально высокий. Можно это делать и осенью, чему способствуют атмосферные осадки, которые поднимают грунтовые воды.

Перед тем, как узнать глубину грунтовых вод на участке необходимо определить вид почвы и местности. Например, на ровной местности подземные воды расположены практически на одном уровне, тогда как на ухабистых или холмистых территориях УГВ разный.

Совет: При рытье скважины для питьевой воды, ее следует делать на возвышенной местности. В этом случае грунт лучше будет фильтровать атмосферные осадки и талую воду.

Глубина нахождения воды в болотистой местности, обычно небольшая — не более одного метра. Засуха или обильные осадки могут привести к неточности измерения, что требует измерять глубину при нормальной погоде.

Совет: При выкапывании колодца следует учитывать наличие трех водоносных слоев. В этом случае необходимо измерять глубину до второго слоя залегания жидкости, первый обычно сильно грязный и непригоден для питья.

Очень важен УГВ для того, чтобы была определена глубина выгребной ямы. Строительство ее следует начинать в сухом месте, где грунтовые воды находятся на глубине не меньше, чем два метра.

Как определить УГВ на своем участке

Для определения УГВ следует приобрести бур или металлическую трубу диаметром примерно 70 миллиметров, затем делается скважина, как показана на фото.

Скважина для определения УГВ

Инструкция определения уровня воды выглядит таким образом:

• Бурится или выкапывается лопатой достаточно глубокая скважина, которая должна уходить глубже водоносного слоя почвы.
• Скважину лучше всего делать посередине предполагаемого места постройки, которая будет располагаться на этой территории.
• В процессе бурения необходимо через каждый 0,5 метра проверять грунт.
• После бурения скважины берется веревка и к ней привязывается груз.
• Конструкция опускается в скважину. При этом следует делать пометки через каждый метр на веревке, привязав к ней кусочки бумаги. В местах, где бумажка останется сухой, расположен верхний порог нахождения грунтовых вод. Это достаточно простой метод определения УГВ своими руками.

При нежелании бурить скважину и работать буром, можно:

• Лопатой вырыть яму глубиной примерно 0,5 метра.
• В нее помещается глиняный горшок с равным весом медного купороса, серы и негашеной извести.
• Яма зарывается.
• По истечении суток горшок откапывается и взвешивается.
• Увеличение его массы указывает на близость размещения грунтовых вод.

Как узнать, где размещаются грунтовые воды, на какой глубине они залегают, чтобы выбрать место для строительства коттеджа, стоит посмотреть видео в этой статье.

Как определить УГВ по народным приметам

Уровень залегания подземных вод достаточно легко определяется и с помощью народных примет. Естественно, точных данных глубины таким образом получить не удастся, но выяснить поднятия воды на максимальную высоту можно. Помогают в этом случае растения.

Цена таких способов очень малая, а метод определения заключается в следующем:

• В местах расположения водоносного слоя почвы ближе к поверхности земли, растительность будет более насыщенного зеленого цвета, чем в остальных.
• Обращать внимание следует на наличие камыша, незабудок, различных хвощей. Это указывает на близость места залегания грунтовых вод.

Растения для определения близости грунтовых вод

• Узнать, какая примерная глубина размещения грунтовых вод можно с использованием мыла, шерсти, яйца и сковороды. Для этого:

1. участок почвы, где будут производиться измерения, очищаются от растительности и дерна. Но не стоит выбрасывать дерн;
2. после очищения участка, он покрывается сухой, тщательно вымытой в мыльном растворе, а затем обезжиренной шерстью;
3. на небольшой ее слой кладется яйцо;
4. накрывается сковородой;
5. утром станут известны результаты такого измерения: если покрылись каплями росы яйцо и шерсть, значит, глубина расположения воды не большая. Но следует учитывать, что такой метод срабатывает лишь в сухую погоду.

При правильном определении УГВ все постройки на участке будут обеспечены качественной гидроизоляцией (см. Гидроизоляция от грунтовых вод: как сделать) от попадания в них влаги.

• ← Грунтовые воды в подвале: что делать в такой ситуации
• Устройство Погреба: Пошаговое Руководство От Гуру →

Виктор Мартович

Работал прорабом, начальник строительно-монтажного участка. Организация работ и осуществление надзора за качеством СМР строительных участков на территории Балаковской АЭС, ведение и сдача исполнительной документации (журналы, акты, кс) закупка материалов, оборудования (исполнение обязанностей инженера по снабжению, инженера по качеству ) . Руководство строительными бригадами (оформление, обучение по охране труда промышленной безопасности ). Виктор окончил учебный центр «Гефест-РОСТ», курсы по программе «Капитальный ремонт зданий и сооружений. Организация работ и строительный контроль.», 2015 Балаковский институт проф.переподготовки и повышения квалификации, Специалист по охране труда, 2012 Пугачевский гидромелиоративный техникум, техник строитель, 2000 проф. училище, бухгалтер, 1996

Грунтовые воды глубина залегания

Как искать воду на участке

Для дома и даче очень важно иметь воду. Некоторые счастливцы могут подключиться к централизованному водоснабжению, но большинству приходится искать собственный источник. О том, как найти воду на участке самому, своими руками и пойдет речь дальше.

Найти воду на участке можно самостоятельно

Водоносные слои и их залегание

Структура залегания пород очень неоднородна. Даже на одном участке на расстоянии метра «пирог» — состав слоев и их размеры — может значительно отличаться. Потому и бывает так тяжело найти воду на участке, приходится бурить несколько скважин, чтобы найти нормальный водоносный горизонт. Есть три основных водоносных слоя:

• Верховодка. Глубина залегания таких вод — до 10 метров. Находится верховодка, как правило, под первым водоупорным слоем — глиной. В некоторых местностях верховодка стоит уже на глубине 1-1,5 метра, что владельцев таких участков не радует — много сложностей. Верховодка — вода, мягко говоря, не очень качественная — в ней содержатся растворенные химикаты с полей, другие загрязняющие вещества. Ее можно использовать для полива, а для того чтобы довести ее до состояния питьевой, требуется многоступенчатая система очищения.

В каждом регионе и даже а каждом участке водоносные слои располагаются по-разному

Надо сказать, что найти на участке верховодку несложно. Зная некоторые особенности растительности, проверив некоторые моменты, вы с довольно высокой точностью определите место нахождения водоноса.

С водоносным песчаным слоем все гораздо сложнее — глубины серьезные, приходится ориентироваться в основном на местоположение скважин-колодцев у соседей, ну и не некоторые косвенные признаки.

Глубины расположения верховодки по Московской области

Найти артезианскую воду на участке можно только при помощи пробного бурения. Помочь могут карты залегания водоносных слоев. С 2011 года в России они в открытом доступе (без оплаты). Чтобы получить карту вашего региона, надо отправить заявку в «РОСГЕОЛФОНД». Можно это сделать на их официальном сайте, а можно скачать формы требуемых документов, заполнить их и отправить по почте (с уведомлением о вручении).

Как найти воду на участке при помощи народных методов

Есть немало народных способов поиска воды на участке. Можно в них верить, можно не верить, но в среднем, процент попадания — 70-80%, что не ниже чем у «научных» методов, так что попробовать однозначно стоит. Эти методы требуют некоторого количества времени и внимания, зато бесплатны (если вы ищите воду на своем участке сами), так что их вполне можно скомбинировать — протестировать несколько способов, и копать/бурить в той точке, где сошлись их показания.

Обращаем внимание на растения

Этот пункт имеет смысл только в том случае, если участок не освоен, а «заселен» дикорастущими насаждениями. По тому, где и какие растения растут довольно точно можно определить глубину залегания воды.

Определяем глубину залегания подземных вод по растениям

Всего то и надо — пройтись по участку, посмотреть где то растет, возле найденных растений поставить вешки, на которых можно указать возможную глубину залегания воды. В таблице приведен список растений, по которым можно определять наличие воды на той или иной глубине.

Глубина залегания верховодки

Грунтовые воды: характеристика, глубина залегания

• Определение и характеристика грунтовых вод
• Способы определения уровня грунтовых вод
• Другие признаки для определения глубины грунтовой воды

На сегодняшний день в дачном хозяйстве большое значение имеет наличие того или иного источника водоснабжения. Если для жителей квартир все просто, то владельцы частных домов и дач постоянно испытывают недостаток качественной воды. А она необходима как для питьевых, так и для хозяйственных нужд: полива сельскохозяйственных культур и цветов и так далее. Основным источником водоснабжения являются колодцы. Но, перед тем как строить тот или иной колодец или каптаж, важно знать, какова глубина вод на данной территории. Если она большая, то необходимо специальное оборудование для бурения, если же уровень высокий, то это тоже не всегда хорошо.

Схема залегания грунтовых вод.

Во-первых, малая величина залегания вод может явиться причиной заболачивания местности. На таком участке не рекомендуется возводить сооружения, строить дома или фундамент. Помимо того, возможно затопление местности. Вот почему так важно определить расположение водоносного слоя. Рассмотрим более подробно, какой может быть глубина залегания грунтовых вод, основные способы определения этого показателя.

Определение и характеристика грунтовых вод

Грунтовые воды – это первый от поверхности земли постоянный подземный водоносный слой, лежащий выше первого водоупорного слоя, который не пропускает воду более глубоко.

Схема залегания и движения грунтовых вод.

Помимо грунтовых, существуют и другие: верховодка (наиболее близко расположенный к земле слой), межпластовые, которые подразделяются на напорные и безнапорные. Грунтовый слой воды тоже считается безнапорным. Последние могут располагаться на различной глубине. Образуются они в результате таяния снега, фильтрации поверхностных вод из рек, озер, прудов, а также осадков. Высота залегания их непостоянна. Она во многом зависит от вида грунта и времени года.

Наиболее высокий уровень залегания наблюдается весной при таянии снега, наиболее низкий – зимой. Летом же высота залегания водоносного слоя имеет средние значения. Грунтовые воды нельзя пить без предварительной очистки. Высоким считается уровень расположения водоносного слоя 2 м и менее от поверхности. Существует несколько способов определения высоты водоносного слоя. Ознакомимся с некоторыми из них.

Вернуться к оглавлению

Способы определения уровня грунтовых вод

Схема грунтовых вод.

Определить глубину грунтовых вод можно по уровню воды в близлежащих колодцах. Большинство из них имеют высоту от 5 до 15 м, что соответствует месту расположения воды. Смотреть нужно по статическому ее значению от поверхности колодца. Есть и другой способ – бурение земли вглубь на 2-3 м. Если она будет поступать, то значит, глубина залегания водоносного слоя небольшая и его уровень высокий. Этот метод является самым достоверным и называется методом бурения разведочных скважин. Оценить уровень залегания грунтовых вод и их глубину можно при помощи способа биолокации.

Но это неточный метод. Для этого нужно иметь 2 металлические проволоки длиной 50 см и толщиной 2-3 мм. Они должны быть сделаны из латуни. Каждая проволока сгибается под прямым углом так, чтобы один ее конец был равен 15 см. Проволоку берут в руки за короткие концы и ходят с ней по территории участка. В том месте, где грунтовые воды залегают близко к поверхности, концы начнут расходиться в разные стороны. Это ориентировочный способ. Косвенным методом может служить использование топографической съемки местности. Она позволяет выявить самые возвышенные участки, в большинстве случаев именно там вода залегает ближе всего к поверхности.

Вернуться к оглавлению

Другие признаки для определения глубины грунтовой воды

Определить высоту расположения грунтовых вод можно, опираясь на некоторые внешние признаки данной местности. Во-первых, необходимо обратить внимание, какие растения там растут. Этим способом пользовались наши предки. Например, мать-и-мачеха, наперстянка, щавель, болиголов, крапива, осока, хвощ растут там, где грунтовые воды залегают слишком близко к поверхности. Наличие камышей, тростника, тополя, лабазника говорит о расположении водоносного слоя на глубине не более 3 м. Полынь и солодка растут в местах, где глубина его составляет не менее 5 м от поверхности.

Есть и другие признаки поверхностного расположения грунтовых вод: наличие тумана по утрам при отсутствии поблизости прудов, рек и озер, наличие густой зеленой травы в период засухи, наличие мха, мошкары, затапливание подвалов в весеннее время года, росы и другие. Таким образом, существует много способов, как определить глубину залегания воды, но достоверный только один – бурение скважин.

Иннокентий Андреевич Власов

© Copyright 2014–2017, moifundament.ru

• работы с фундаментом
• Армирование
• Защита
• Инструменты
• Монтаж
• Отделка
• Раствор
• Расчет
• Ремонт
• Устройство

• Виды фундамента
• Ленточный
• Свайный
• Столбчатый
• Плитный

• Другое
• О сайте
• Вопросы эксперту
• Редакция
• Контакты

• Работы с фундаментом
  • Армирование фундамента
  • Защита фундамента
  • Инструменты для фундамента
  • Монтаж фундамента
  • Отделка фундамента
  • Раствор для фундамента
  • Расчет фундамента
  • Ремонт фундамента
  • Устройство фундамента
• Виды фундамента
  • Ленточный фундамент
  • Свайный фундамент
  • Столбчатый фундамент
  • Плитный фундамент

Руководство: как определить глубину залегания грунтовых вод

Грунтовые воды – это подземный слой воды, который постоянно располагается на определенном уровне. Этот слой воды может быть образован атмосферными осадками, водой из близлежащих водоемов или естественным притоком жидкости к верхним слоям почвы. Издавна люди пользовались этим водоносным слоем почвы при создании колодцев, откуда они черпали воду.

Если грунтовые воды залегают близко к поверхности почвы, возводить фундамент на этом месте не рекомендуется в связи с высоким риском разрушения строения.

Однако водоносный слой может нести и негативные последствия: при возведении фундамента зданий, особенно крупных, велик риск их разрушения, если они доходят до уровня подземных вод. Поэтому и для жителей частного сектора, и для строителей важно точно знать, на каком уровне находятся грунтовые воды и как определить глубину залегания их под землей.

Первые шаги для измерения глубины нахождения водоносного слоя

Схема залегания подземных вод.

Для того чтобы узнать глубину залегания грунтовых вод. есть несколько способов. Но расскажем про самые легкие и распространенные. Для того чтобы приступить к определению уровня залегания грунтовых вод, необходимо запастись такими предметами, как обычная лопата, бур, длинная веревка, рулетка и химические препараты: сера, медный купорос и негашеная известь. При определении уровня залегания грунтовых вод стоит учитывать и фактор времени. Желательно проводить измерение весной, ведь в это время уровень подземных вод максимально высок. Другим подходящим временем года можно назвать осень, так как это сезон атмосферных осадков, от которых грунтовые воды поднимаются.

Нюансы, которые нужно учитывать перед началом

Схема движения грунтовых вод: 1-песок, 2-суглинок, 3-минимальный уровень грунтовых вод, 4- максимальный уровень грунтовых вод.

Перед началом определения уровня залегания грунтовых вод нужно знать, с каким видом почвы и местности имеем дело. Например, в равнинной местности подземные воды залегают практически на одном уровне, чего не скажешь об ухабистых или холмистых территориях. Если вы собираетесь рыть скважину для питьевой воды, то лучше делать это на возвышенной местности, так как грунт лучше отфильтрует талую воду и атмосферные осадки. В болотной местности глубина, на которой находится вода, обычно невелика и составляет не более 1-го метра. К неточности измерения могут привести также обильные осадки или засуха, поэтому лучше измерять глубину при обычной погоде.

Следует учитывать, что грунт имеет 3 водоносных слоя. И в том случае, если вам нужен колодец, измерять глубину необходимо до второго слоя залегания воды, так как первый обычно загрязнен и непригоден для питья.

Процесс определения уровня залегания подземных вод

Первое, что нам понадобится в процессе определения уровня залегания грунтовых вод – бур. Его можно заменить обычной металлической трубой, диаметр которой должен составлять примерно 70 мм. С помощью бура и лопаты необходимо пробурить достаточно глубокую скважину. Она должна доходить до водоносного слоя почвы и уходить глубже. Скважину лучше всего бурить где-то посередине предполагаемой постройки, которая будет находиться на этой территории. При бурении нужно через каждый метр-полметра проверять грунт. После того как скважина была выбурена, нужно взять веревку и привязать к ней груз. Эту нехитрую конструкцию опускаем в скважину. Желательно делать пометки, например, из бумаги через каждый метр веревки. Там, где бумажка остается сухой, и находится верхний порог залегания грунтовых вод. Вот так легко и просто можно определить глубину залегания грунтовых вод.

Если же лень бурить скважину и орудовать буром, то можно работать с помощью лопаты. Вырыв яму глубиною около полуметра, в нее нужно поместить глиняный горшок с равными весовыми долями медного купороса, негашеной извести и серы. После этого яму нужно зарыть. Через сутки горшок следует откопать и взвесить. Чем больше увеличилась его масса, тем ближе находятся грунтовые воды.

Узнать глубину с помощью народной мудрости

Определение глубины залегания подземных вод можно осуществить и с помощью народных примет. Конечно, точных данных относительно глубины таким образом узнать не удастся, но выяснить, где вода поднимается на максимальную высоту, можно. В этом нам может помочь растительный мир. Как правило, в местах, где водоносный слой почвы ближе всего к поверхности, растительность приобретает более насыщенный зеленый цвет, чем в других местах. Следует обращать внимание на наличие таких представителей флоры, как камыш, незабудка, различные хвощи. Значит, поблизости место залегания грунтовых вод. Есть еще один народный метод для определения примерной глубины залегания грунтовых вод. Для его использования понадобятся мыло, шерсть, яйцо и сковородка.

Таблица определения глубины грунтовых вод с помощью растений.

Для начала участок почвы, на котором будут производиться измерения, стоит очистить от растительности и дерна. Но не спешите выбрасывать дерн! После того как небольшой участок расчищен, его нужно покрыть сухой, промытой в мыльном растворе и обезжиренной шерстью. На слой шерсти нужно положить яйцо и накрыть сковородой. Результаты такого измерения станут известны утром: если яйцо и шерсть покрылись каплями росы, значит, глубина залегания воды отнюдь не велика. Стоит учесть, что этот метод срабатывает только в сухую погоду.

Рекомендации для строительства зданий

В том случае, если вы хотите определить глубину залегания грунтовых вод для того, чтобы строить фундамент здания, то делать это нужно на ровной местности. Глубина залегания должна быть такой, чтобы вода находилась максимально далеко от нижней части фундамента, иначе он рискует постепенно разрушаться под влиянием жидкости. Геологи без труда определят оптимальный уровень воды для безопасного строительства.

Так, определить глубину залегания подземных грунтовых вод совсем не сложно.

Для этого существуют как современные способы, так и народные.

То, что народ издавна занимался определением глубины уровня воды под землей, свидетельствует о том, как важна эта процедура, особенно перед началом строительства.

Наши предки же использовали свои наблюдения для нахождения оптимального места для рытья колодцев. Определить глубину водоносного слоя было важно и в древние времена, и сейчас, ведь вода является источником питья и важным фактором при строительстве.

Грунтовые воды: что такое УГВ, на какой глубине они находятся, состав и типы жидкости

От того, что мы используем каждый день для питья и приготовления пищи, зависит и наше самочувствие. Нам нужна жидкость, близкая по составу к идеальной, независимо от способа получения. Одним из вариантов является получение жидкости из подземных источников. Постараемся понять, что это такое грунтовые воды, и как проводится определение УГВ участка.

Определение

В зависимости от интенсивности осадков, геологических характеристик местности, времени года, близости природных водоемов и еще большого перечня причин влажная земля может появиться на разной глубине при копке колодца. К такому определению относится первый устойчивый водоносный слой. Он располагается над глиной в области песка. Основным источником пополнения данного ресурса являются дождь, таяние снега, стекание потоков с горных вершин. Стоит разделить две главных проблемы – способность почвы к пучению, что сильно влияет на характеристики фундаментов строения, и другой важный фактор – размер колодца и его продуктивность.

Характеристики и химический состав грунтовых вод

Самые нужные показатели — это обильность и непривязанность к погоде. В этом такие источники не отличаются стабильностью. Перепад может достигать двадцати метров, колебаться не только с годичным циклом, но и с периодичностью в 10 лет и больше. Возможны изменения, имеющие необратимый характер, как лучшую, так и в худшую сторону. Это происходит из-за изменений путей подземных потоков. Многие знают, что рядом с реками, озерами, на косогорах глубина залегания может быть в разы больше, чем на равнинной местности. Такие пласты пополняются в основном за счет просачивания осадков сверху. По пути происходит растворение залегающих пород. Так как состав минералов может меняться достаточно серьезно, то и растворенные примеси в таком источнике разнообразные. Они стремительно меняются от точки к точке.

Проникая через плодородные слои, вода захватывает с собой продукты биологической жизнедеятельности. В основном это нитраты и нитриты. Касаясь известняковых отложений, обогащается кальцием и магнием. Близко к поверхности встречаются подстилающие ископаемые с самой разнообразной химией, и все, что может раствориться, попадает в жидкость. Поэтому качество такого источника часто бывает невысоким и требует дополнительных действий по повышению безопасности и устранению нежелательных примесей.

Виды, типы и особенности грунтовых вод

Основным признаком таких источников является залегание над водоупорным слоем. Они подразделяются на:

1. Пластовую. Формируется в песчаниках и других проницаемых грунтах.
2. Трещенную. Названа так, потому что жидкость заполняет естественные результаты разрушения твердых, не склонных к растворению слоев.
3. Поровую. Создаёт разветвленную сеть мелких емкостей в монолите, подверженном вымыванию (известняки, доломиты, мел).

Из этого понятно, что наиболее обильные слои могут встречаться в областях с большими массивами осадочных пород, находящихся над непроницаемыми глиняными или скальными полями. Геология обычно очень нелинейна, и под землей образуются как целые «озера», сформированные подстилающими грунтами, так и устойчивые районы с постоянным перемещением жидкости (склоны). Благодаря этому эффективность бурения колодцев может сильно отличаться на небольшом удалении друг от друга.

Зональность

В зависимости от геологических условий и климатической зоны, количество грунтовых вод может меняться. Если в лесах, тундрах уровень очень большой и растворенных примесей здесь немного, то в степях до водоносного слоя трудно добраться. В этом случае источники часто имеют высокую степень солености.

MBFT-75 Мембрана на 75GPD

SF-mix Clack до 0,8 м3/ч

SF-mix Runxin до 0,8 м3/ч

В пересеченной местности состав и обильность могут кардинально разниться на небольших участках. В горах огромное влияние оказывает сезонное таяние снега, сложный рельеф и химия опорных массивов.

В пустынных и полупустынных районах могут быть зоны с полным отсутствием водоносных источников в определенные периоды времени. Имеющиеся колодцы в большинстве случаев солоноваты на вкус.

Где применяются

Широкое распространение такой ресурс имеет в обеспечении бытовых нужд. В каждом поселении рядом с домом копается шахта небольшой глубины для использования воды на кухне и для полива растений. Из-за сильных вкусовых отличий хозяйки предпочитают брать влагу для приготовления пищи из определенных точек. То есть химический состав может быть разным даже на одной улице.

В промышленных объемах использование ограничено из-за сезонных перепадов уровня и малой мощности. В большинстве случаев количество растворенных примесей не соответствует нормам. Кроме того, излишне активная эксплуатация способна нарушить естественный водный баланс, и этим повлиять на характер растительности на местности, так как часть флоры получает питание с большой глубины.

Как влияют ГВ на основание

Опорным фундаментом служат глины, суглинки или скальные породы. Если для вторых химический состав обычно не очень критичен, то на осадочные слои показатель воды может оказать серьезное влияние. Сухая глина прочная и не склонна к деформации. Насыщение жидкостью приводит к увеличению пластичности и резкому снижению несущих свойств. Как пример, сезонное раскисание дорог в центральной полосе России.

Достаточно распространенным феноменом является карстовые полости, образованные при проникновении атмосферных осадков в зону залегания известняка. Такие пещеры (потерявшие со временем прочность) способны «поглотить» целые многоэтажки.

Агрессивность

От того, где находятся грунтовые воды, зависит и их химический состав. Если у чистой жидкости довольно предсказуемые свойства и ее воздействию просто противостоять, то растворенные соли, кислоты и другие микроэлементы серьезно меняют активность раствора. Из-за этого отличаются коррозионные свойства, растворяющие способности. Это приходится учитывать при строительстве зданий и коммуникаций.

В зонах с умеренным климатом серьезное внимание уделяется свойствам грунтов, пропитанных водой, к пучению при замерзании. Так как усилия, возникающие при этом, очень велики и способны разрушить бетонный фундамент или деформировать стальную трубу в районе промерзания.

Кальциевые и магниевые примеси имеют склонность оседать на металлических и других поверхностях при нагреве. Это грозит быстрому выведению из строя дорогостоящего оборудования. Поэтому необходимо применять систему для очистки. Качество жидкости бывает очень отличным и склонным к изменениям от сезона. Фильтрующий комплект вы можете подобрать в специализированной компании, как пример, «Вода Отечества». После переработки все характеристики встанут в норму.

Как происходит добыча ГВ

АМЕТИСТ – 02 М Жилой дом до 10 человек или до 2 куб.м./сут.

Аэрационная установка AS-1054 VO-90

Диспенсер магистральный настольный AquaPro 919H/RO (горячая и холодная вода)

В зависимости от глубины залегания и целей использования применяются разные методы. Самым распространенным является копка и постройка обычного колодца. Такой объект становится атрибутом любого деревенского пейзажа. Преимущества такого способа – относительная простота и достаточный ресурс источника.

В последнее время широкую популярность приобрели скважины. Это дешевле, не требует создания обсадных конструкций, но при этом, здесь имеется пониженный объем выдаваемой жидкости.

На склонах, в низинах этот ресурс часто выходит на поверхность. Среднерусская равнина изобилует мелкими ключами, которые являются естественными выходами ГВ. В таких случаях нет необходимости делать какие-либо сооружения.

Чистота

В последнее время о качестве воды верхнего слоя стали задумываться на государственном уровне. Из-за высокой интенсивности хозяйственной деятельности в источники проникают самые экзотические загрязнители. В результате работы сельхозпредприятий в неё попадают удобрения, пестициды и продукты разложения от ферм. Более опасными считаются промышленные загрязнители, так как они с трудом подлежат естественной переработке и содержат соли тяжелых металлов. Одной из проблем является наличие простейших микроорганизмов и вирусов. Благодаря органике и кислороду вода из колодцев и ключей имеет большое количество бактерий.

Залегание

На глубину сильно влияют:

• Географическая зона. Чем севернее, тем ближе к поверхности. Как частный случай можно рассматривать болото, где концентрируются все водные потоки с округи.
• Наличие внешних пополнений (горы, близость ручьев и рек).
• Климатические особенности, то есть интенсивность осадков, толщина снежного покрова, солнечная активность, ветреность.
• Наличие или отсутствие растительности.

Определение уровня грунтовых вод

Этот показатель оказывает достаточно серьезное влияние на характеристики источников и параметры фундаментов при строительстве. Рассмотрим, из чего складывается, и как оценивается. Если нижняя граница определяется глубиной подстилающей непроницаемой поверхности (глина, суглинки, скала), то верхняя подвержена колебаниям и зависит от многих факторов.

Максимальный прогнозный УГВ

Это значение очень важно при проведении проектных работ перед возведением сооружений. Производится геологическая разведка в период максимального подъема (весна, начало лета для средней полосы России; сезонное таяние снега в предгорьях и т.д.). За контрольный уровень берется минимальная глубина появления воды. Самыми сложными являются районы солончаков. Это обусловлено тем, что в эту местность происходит стекание всех источников с окрестностей. Здесь большую часть года жидкость находится близко от поверхности.

При проектировании необходимо учитывать изменения параметра год от года. Потому как он сильно привязан к количеству выпадаемых осадков. Также на него влияют особенности ландшафта и структура горных пород.

Диспенсер магистральный настольный AquaPro 929CH/RO (охлаждение/нагрев)

Диспенсер напольный AquaPro 311 (пустой, без охлаждения)

Диспенсер напольный AquaPro 6207CH (охлаждение/нагрев/комн.темп)

Из опыта следует, что показатель может отличаться на 0,5 или 1,5 и более метра. Поэтому, как проектное значение, принято считать величину на 1 м выше измеренного. Это позволяет сократить до минимума риски разрушения при возведении сооружений.

Капиллярное поднятие

При определении что это такое — уровень залегания грунтовых вод, не стоит путать эту величину с глубиной появления влажной почвы. За счет смачивания жидкость склонна подниматься по порам и микротрещинам. Поэтому уже на первом/втором штыке лопаты можно заметить увлажнение грунта. Способность к такому поведению у разных структур абсолютно отличная. Например, чистый речной песок не склонен к капиллярному проведению влаги, а мелкодисперсный суглинок может промокнуть на несколько метров. Эти параметры также необходимо учитывать при строительстве зданий, так как за счет пропитки грунты приобретают способность к расширению при замерзании.

Ирригационные работы

На проблемных участках часто практикуется искусственное снижение УГВ. Для этого сооружаются конструкции, позволяющие ускорить отток жидкости. Это могут быть отводные каналы, дренажные системы. Грамотно созданная сеть осушения поможет кардинально решить проблему слишком высокой влажности в верхнем слое почвы. Такие устройства используются не одно тысячелетие и доказали свою эффективность.

Простейшим методом является рытье траншеи, в которую будут собираться излишки. Далее производится сток в естественную среду (озера, реки, пруды, лога) или в специальный накопитель для использования в хозяйственных нуждах. Такая технология бюджетна, но требует постоянного ухода (чистка, восстановление, углубление). К тому же сооружения опасны и не украшают ландшафт.

Другой распространенный способ – устройство дренажа. На необходимой глубине прокладывается искусственный водоток. При этом излишки собираются из почвы и под поверхностью направляются в точки сброса. Конструкция бывает разнообразной и часто объединена с городскими системами сбора сточных вод. Под крупными мегаполисами существуют целые лабиринты, оберегающие инфраструктуру от неконтролируемых перемещений масс.

В сельской местности, в пределах садового участка такие мероприятия не требуют масштабных сооружений и больших финансовых вложений. Решение проблемы достигается укладкой дренажных труб или формированием водопроницаемых протоков из щебня, песка, керамзита.

Недостатки источника

Условия залегание грунтовых вод на участке вносят свои особенности как в эффективность добычи, так и на качество получаемой жидкости. Колодцы и скважины, использующий первый слой, не отличаются стабильностью уровня, а значит и возможным количеством получения ресурса. При этом колебания могут быть не только сезонными, но и годовыми. При обилии атмосферных осадков случается переполнение, что также является нежелательным. Близость к поверхности не позволяет влаге пройти должную фильтрацию и в источник попадает много примесей как биологического, так и химического состава.

Продукты разложения флоры и фауны обогащают нитратами и микроорганизмами. Растворяя породы, через которое происходит просачивание, жидкость засоряется магниевыми и кальциевыми солями. Также высок риск загрязнения продуктами промышленного производства, удобрениями, ядохимикатами. Поэтому перед применением необходимо использовать очистные сооружения или бытовые фильтры.

Заключение

Немаловажный фактор, как на какой глубине находятся грунтовые воды, стал причиной повсеместного использования такого ресурса. Это намного дешевле, чем артезианская скважина, и не требует специального разрешения. Но следует с осторожностью подходить к применению этого источника, ведь в большинстве случаев качество требует дополнительной обработки.

Для чего необходимо и как можно определить уровень грунтовых вод?

Грунтовые воды – тип подземных вод. Уровень их нахождения варьируется от нескольких метров до нескольких сотен метров под землей. Глубина закономерно определяет то, насколько они влияют на жизнедеятельность обитателей данной территории.

Поэтому узнать, где именно они залегают на участке, просто необходимо. И желательно заранее, перед его покупкой. О том, как определить уровень грунтовых вод, читайте в статье.

Зачем необходимо определение залегания?

Заранее узнать, какова глубина залегания грунтовых вод на приусадебном участке, просто необходимо. В идеале принимать решение о его покупке нужно, только располагая соответствующими сведениями. На что он может повлиять:

Строительство. Подходящие близко к поверхности подземные воды обуславливают конструктивные особенности фундамента любых строений: его глубину, наличие систем отведения воды, дренажа, гидроизоляции.

Если не учитывать этот фактор, фундамент быстро просядет, строение рухнет. При высоком уровне грунтовых вод на участке не получится соорудить подпол для хранения овощей, смотровую яму в гараже, даже поставить надежный забор.

При сооружении колодца и иных источников водоснабжения – напротив, важна самая большая глубина, на которую они уходят. Исходя из этого, измерения нужно делать соответственно весной либо осенью или летом.

На какой глубине они могут быть?

По уровню залегания специалисты классифицируют грунтовые воды на отдельные категории:

1. Подпочвенные (иначе именуемые верховодкой). Уходят вглубь не более, чем на 2-3 м. После обильного «пополнения» верховодка нередко выходит из-под земли, разливаясь по ее поверхности.
2. Безнапорные (воды второго песчаного горизонта). Ее задерживает не особенно мощный водонепроницаемый слой субстрата, чаще всего глины. Они подходят к поверхности максимум на 3-5 м, могут обнаруживаться на глубине до 35-40 м.
3. Артезианские. Водоносный горизонт, «зажатый» между двумя не пропускающими воду пластами и не имеющий источников пополнения. Чтобы обнаружить артезианские воды, придется углубиться минимум на 40-50 м, чаще примерно на 70 м, а иногда и до 200 м. Артезианская скважина даже на участке физического лица подлежит обязательному лицензированию и оборудуется счетчиком. Он нужен для расчета суммы налога, исходя из потребляемого объема.

Пошаговая инструкция, как узнать УГВ на участке

Узнать уровень грунтовых вод (УГВ) позволяют несколько способов. Точность полученных данных для каждого из них сильно варьируется. Целесообразно применить несколько методик в совокупности для получения максимально объективной картины.

Сведения из архива

Информация об уровне грунтовых вод находится в открытом доступе. Чтобы ее получить, нужно:

• скачать бланк заявки на предоставление справочной информации для физического лица;
• заполнить его и подать в региональный Центр по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды;
• оплатить услугу, получить соответствующую отметку на бланке;
• дождаться официального ответа.

Основная проблема – большой масштаб используемых в Центре карт (1:200000). То есть в 1 см «вжато» 2 км. Обнаружить и точно локализовать на них участок площадью 6-10 соток очень сложно. Полученная информация будет неизбежно иметь большую степень погрешности.

При помощи колодца

Владельцу участка нужно просто обойти ближайших соседей, имеющих колодцы, и поинтересоваться, каков уровень воды в них. Это и будет искомый уровень залегания безнапорных вод.

Если соседи затрудняются назвать точную цифру, с их разрешения можно провести замеры самостоятельно с помощью веревки с грузом или строительной рулетки.

Желательно найти среди соседей старожилов. Они смогут подробнее рассказать об особенностях изменения УГВ по сезонам и влияющих на это факторах.

По скважинам

Механизм действий владельца участка тот же, что и в предыдущем пункте. Но только придется «собирать статистику» среди тех, у кого есть не колодцы, а скважины.

С использованием строительного бура

По мнению гидрологов и бурильщиков, специализирующихся на скважинах для добычи питьевой воды, это единственный метод, позволяющий получить данные высокой степени достоверности, даже при использовании непрофессионального инструмента – садового бура.

На участке в нескольких точках (обязательно в низинах) делаются скважины глубиной 1,5-3 м. Обычно хватает 4-5 штук.

Затем их нужно в течение следующих 2-3 дней регулярно проверять на предмет наличия на дне воды и стабильности ее уровня.

Если она так и не появилась, это свидетельствует о том, что грунтовые воды близко к поверхности земли не подходят. С постройками у владельцев проблем не возникнет. Для дома подойдет стандартный фундамент, в план можно включать подвал.

А вот с садоводством – наоборот. Когда на дне скважины с точно известной глубиной собирается вода, определить УГВ совсем просто, измерив толщину ее слоя.

Когда нужна скважина большей глубины (до 5 м), ее бурят самостоятельно строительным буром. Если вода так и не обнаружена, остается только прибегнуть к помощи профессиональных бурильщиков.

По флоре, фауне и природным явлениям

Влаголюбивые растения, насекомые и животные чувствуют стоящие близко под землей грунтовые воды. Поэтому их присутствие – довольно надежный признак высокого УГВ.

Но есть и иные растения-«индикаторы», по которым можно судить даже о примерном уровне залегания воды:

• вейник, лютик ползучий, незабудка – менее 1 м;
• ивы, тополя, хвощ, калужница, крапива, крыжовник, смородина – около 1 м;
• мать-и-мачеха, таволга, канареечник, мятлик, чина, наперстянка, болиголов – 1-1,5 м;
• конский щавель, клевер, подорожник, пырей – 2-3 м;
• ольха, лабазник, – примерно 3 м;
• полынь, солодка – 3-5 м.

Когда в саду растут старые яблони и груши, это убедительно доказывает, что грунтовые воды не подходят к поверхности земли ближе, чем на 2 м.

При высоком УГВ любые растения зеленее и сочнее, чем в других местах. Они не никнут и не сохнут даже в жару. Часто они клонятся в одну сторону, хотя растут на некотором отдалении друг от друга. Над этим местом утром и вечером регулярно стоит туман.

Над напитанной водой землей регулярно наблюдаются целые стаи мелких мошек, комаров и прочего гнуса. Постоянные обитатели участка – улитки, слизни, лягушки.

Касаемо домашних животных: считается, что кошкам нравятся места, где грунтовые воды скапливаются близко под поверхностью почвы, а собаки – напротив, избегают их. Но это скорее народная примета.

К тому же, вряд ли на пустом участке и за короткий промежуток времени удастся провести объективные наблюдения. Все положительные признаки могут указывать на наличие не безнапорных грунтовых вод, а верховодки.

Нивелирование высот

Нивелирование высот рельефа непрофессионал может провести барометрическим способом. Зная, что 1 мм ртутного столба означает разницу высот около 13 м, нужно просто измерить давление на берегу ближайшего водоема и на собственной территории.

Полученная разница, умноженная на 13, и даст примерную глубину залегания грунтовых вод.

Также имеются фирмы, предлагающие услуги по эхолокации горных пород. Но пустоты в них сами по себе еще не свидетельствуют о наличии подземных вод.

Как действовать дальше?

Что владелец участка может сделать для понижения высокого УГВ:

1. Окружить территорию живой изгородью из влаголюбивых раскидистых растений (спирея, ива, боярышник, бузина, шиповник).
2. Создать дренажную систему открытого типа, выведя сток вод как можно дальше от участка (по периметру территории копается траншея глубиной минимум 70 см).
3. Соорудить закрытую дренажную систему на глубине 1,5-2 м.
4. Построить дренажный водоем.
5. В самой низине вырыть максимально глубокий колодец.
6. Регулярно принудительно откачивать воду, пробурив 2-3 скважины и установив в них насосы.

Садоводство на таком участке невозможно без высоких (от 50-60 см) грядок. Деревья придется высаживать на насыпные холмы той же высоты.

«Поднять» своими усилиями грунтовые воды, залегающие глубоко в толще земли, ближе к ее поверхности не получится. Но когда в колодце, всегда исправно снабжавшем владельца водой, внезапно и сильно понижается ее уровень, необходимо провести его чистку.

Все, что необходимо знать об уровне грунтовых вод, найдете в этом разделе.

Заключение

Высокий УГВ сильно осложняет жизнь обитателей участка. Отсутствие грунтовых вод и, как следствие, источника водоснабжения – тоже. Поэтому выяснить уровень их залегания просто необходимо. Для этого существуют разные методики, они обеспечивают большую или меньшую степень достоверности и точности.

Классификация подземных водоносных горизонтов

При отсутствии на приусадебном участке центрального водопровода владельцы загородных домов вынуждены решать вопрос с водоснабжением самостоятельно. Использование подземных источников позволяет вести автономное существование с максимальным уровнем комфорта. Перед тем, как обустроить водозабор, частному застройщику важно иметь представление о расположении водоносных слоев, их характеристиках, методах поиска. В последующем это поможет определиться с выбором водоносного горизонта и постройкой соответствующего гидротехнического сооружения.

Классификация и особенности подземных вод

К подземным источникам относятся воды, располагающиеся в разных по своей структуре и глубине слоях земной коры. Как правило, водоносные горизонты находятся в рыхлых, зернистых или пористых породах, полостях и трещинах твердых пластов, способных аккумулировать влагу. Подпитываются они за счет талых вод, атмосферных осадков, просачивания воды из лож озер, русел рек и ручьев.

В зависимости от условий залегания поземных источников выделяют следующие их виды:

• Почвенные.
• Грунтовые.
• Межпластовые.
• Артезианские.

Почвенные воды — верховодка

Залегают в пределах метровой глубины, разливаясь в поверхностных слоях земли. В некоторых случаях верховодка может располагаться и гораздо ниже, но, не достигая горизонта грунтовых вод. Поскольку почвенные воды формируются из осадков и проникают в неглубокие слои их нельзя назвать полноценным водоносным слоем. Единственным достоинством данного горизонта является его легкая доступность.

Из недостатков верховодки можно выделить следующие:

• Объем почвенных вод носит сезонный характер и связан с количеством осадков.
• Нестабильность слоя – его насыщенность зависит от количества осадков выпавших за год. В периоды засухи вода может исчезать.
• Низкая очистка воды. Малая толщина почвы не позволяет полноценно задерживать химические и органические примеси, влияющие на качество жидкости.
• Высокая вероятность загрязнения удобрениями, гербицидами и пестицидами, применяемыми в сельском хозяйстве, продуктами из полигонов по сбору мусора и промышленными выбросами.

ВНИМАНИЕ! Верховодку можно использовать только для полива и бытовых нужд. Без дополнительного кипячения вода совершенно непригодна для питья из-за своего микробиологического и химического состава.

Грунтовые воды

Как и верховодка, грунтовые воды относятся к первому водоносному горизонту. В отличие от первого вида такие источники располагаются на ближайшем от поверхности земли водоупорном слое, в рыхлых или трещинных породах. Сверху они не перекрываются водонепроницаемым пластом. Пополнение происходит за счет просачивания осадков, таяния снегов, вод из рек, ручьев, озер, оросительных каналов.

• Глубина залегания данного водоносного слоя составляет от 7 до 30 метров.
• Толщина пласта от 1 до 3 метров.

ВАЖНО! Объем ресурса грунтовых вод менее зависим от уровня осадков. Однако в период весеннего таяния и обильных дождей он растет. В период засухи происходит его истощение, степень пополнения которого очень сложно оценить. Этот факт необходимо учитывать при бурении скважин на воду или копки колодца.

Поскольку, грунтовые воды залегают глубже, то они в некоторой степени проходят частичную фильтрацию и очистку. На химический и бактериологический состав воды оказывают влияние толщина грунта и его состав. В связи с этим рекомендуется регулярно производить анализ проб воды в специализированных государственных лабораториях.

В целом для бытовых нужд вода, добытая из первого горизонта, годится во всех случаях, тогда как для питья не всегда. Все зависит от условий расположения водозабора и его глубины. Чем глубже находится водоносный слой, тем чище поднимаемая из него вода.

Межпластовые

Межпластовые водоносные слои или второй водоносный горизонт располагаются между двумя водоупорными пластами грунта и характеризуются большей стабильностью объема. Пополняется горизонт за счет инфильтрации грунтовых вод сквозь толщу слабопроницаемых пород. В зависимости от условий движения выделяют два типа подземных вод:

1. Циркулирующие в рыхлых породах (песчаные, галечные, гравийные).
2. Аккумулирующиеся в скальных трещиноватых пластах (гранитных, известняковых, доломитовых).

Глубина залегания такого ресурса в недрах земли составляет от 30 до 100 метров. Просачиваясь через мелкие поры, трещины и каверны влага подвергается естественной природной очистке. В большинстве случаев она соответствует нормам определенным СанПиНом.

ВАЖНО! В зависимости от пород, через которые проходит влага, может происходить ее насыщение растворенным железом, солями кальция и магния, а так же другими элементами. В результате чего их концентрация может превышать предельно допустимые показатели (ПДК), определенные санитарными правилами и нормами. При превышении ПДК потребуется дополнительное оборудование для очистки воды.

Артезианские

Артезианский водоносный горизонт находится в более глубоких подземных слоях. Встречается он в специфических геологических структурах:

• Впадинах.
• Мульдах (пологие тектонические прогибы в форме чаши или корыта)
• Флексурах (коленообразные изгибы слоистых пород).

Водоносный слой заключен в пористых или щелевых породах, находящихся между двумя водоупорными слоями (известняк, гранит, песчаник). Что делает пласт более защищенным от воздействия внешних факторов. Пополняется бассейн удаленно. Расстояние до источника подпитки может исчисляться десятками, а то и сотнями километров. Преодолевая такие расстояния, вода естественным путем очищается от примесей и загрязнений.

Глубина залегания артезианского горизонта от 100 до 1000 метров.

ИНТЕРЕСНО! Вогнутые и выгнутые геологические структуры, в пластах которых находятся артезианские водоносные слои, обуславливают постоянное статическое давление на горизонт. При бурении скважины уровень воды повышается, на много превышая уровень водоупорной кровли. В результате чего можно наблюдать фонтанирование.

К преимуществам артезианского горизонта относят:

• Большие запасы.
• Высокое качество и чистоту.
• Пригодность для питья без дополнительной очистки
• Стабильный не лимитируемый объем.

Из недостатков можно выделить:

• Чрезмерная минерализация.
• Сложность добычи.
• Дороговизна устройства артезианского водозабора.

ВНИМАНИЕ! Согласно Закону Российской Федерации «О недрах» воды, находящиеся в артезианских водоносных горизонтах являются государственным стратегическим запасом.

Основные сооружения для добычи воды

В зависимости от расположения на участке водоносных горизонтов, их глубины, наличия средств, потребностей в воде и целей ее использования выбирают соответствующие способ добычи.

Колодцы

Для бытовых и сельскохозяйственных нужд используют колодцы глубиной до 5 метров. Для получения питьевой воды шахты углубляют до 10…15 метров. Это наиболее бюджетный и простой вариант обустройства водозабора. Наличие такого сооружения позволит решить вопросы:

• с поливом огорода;
• с наличием воды для технических и бытовых нужд;

ВНИМАНИЕ! Для питьевых целей воду из колодца можно употреблять исключительно после кипячения.
При копке шахты учитывайте объем воды, который способен выдать колодец. На нужды семьи в среднем берется объем порядка 250 литров. Рекомендуется для более легкой добычи воды использовать такое вспомогательное устройство как специальный водный насос.

Скважины

Получить чистую питьевую воду позволяют только скважины. Ствол, уходящий в глубоко (до 50 метров) в подпочвенный песчаный горизонт, будет самым оптимальным вариантом обеспечения загородного дома водой. Чистота поднимаемой на поверхность влаги объясняется тем, что суглинки и песок, сквозь который она попадает в водоносный слой, служат отличным фильтром.

• Срок эксплуатации скважин на песок ограничен из-за истощения данного водного горизонта либо заиливания скважины. Как правило, служат такие сооружения в среднем 8…10 лет.
• Артезианские водозаборы служат до 50 и более лет, так как объем водоносных пластов неограничен. Вода в них высокого качества.

Для водоснабжения загородного дома используют в основном скважины на песок. В сравнении с артезианскими водозаборами, они менее затратны. К тому же их можно пробурить своими силами, не используя дорогостоящие машины.

Карта глубин в Московской области

Напорные слои

Под определением напорные воды имеются в виду глубоко залегающие водные жилы, как бы зажатые водоупорными слоями земной коры, что образует давление, создает напор. Это артезианские водоносные горизонты. Они присутствуют в тектонических разломах, даже образуют целые подземные бассейны, в некоторых местах имеются очаги выхода на поверхность, от этого зависит мощность напора водного потока. Когда артезианская скважина сделана, при повышенном напоре поток воды легко минует водоупорную кровлю и даже возможно фонтанирование из скважины.

Преимущества и недостатки

Преимущество в качестве воды, недостаток в том, что мероприятие требует больших затрат и поэтому пригодно только как вариант для большого поселения. Однако, для большого поселения такое сооружение будет менее затратно, поскольку в отличие от колодца, откуда придется качать воду электронасосом, здесь затраты энергии будут существенно меньше и скважина помимо удобства быстро себя окупит.

Безнапорные слои

Грунтовые воды, свободно разливающиеся по зазорам в почвенных слоях, глубже полутора метров, межпластовые воды, не имеют какого-либо напора, называются соответственно безнапорными водами, так как не сдавлены слоями горных пород. Только при залегании в виде линзообразных участков могут характеризоваться малым местным напором.

Они проходят по трещинам скальных участков земной коры, разливаются между почвами рыхло-зернистого типа. Наблюдаются в богатых водоносных участках нашей планеты, испещренных сеткой рек и ручьев.

Преимущества и недостатки

Необременительный доступ к таким водам наряду с ненадежностью этих источников в смысле санитарных норм делает оптимальным данный вид для использования как дополнительный. Также этот вариант будет уместен в случае, если речь идет о необходимости создания забора воды для нужд небольшого количества людей или же при недостатке средств дачного поселения, препятствиях в получении разрешения и регистрации артезианской скважины.

Главное же отличие напорных водоносных горизонтов от безнапорных заключается в том, что напорные воды могут образовывать точки выхода на поверхность, пробиваясь в виде ключей и родников, встречаясь чаще всего в разломах, оврагах, у подножий гор.

Способы определения глубины залегания

1. Растения с избыточной потребностью во влаге отлично показывают местонахождение водоносных слоев. Даже в периоды сильной засухи, произрастая на таких изобильных подземными водами местах, они сохраняют пышность и насыщенный зеленый цвет.
2. По разновидности этих влаголюбивых растений определяют заглубление водоносных жил. Например, присутствие камыша указывает на то, что вода может быть на глубине от метра до трех, заросли рогозы показывают наличие подземных вод на метровой глубине, черный тополь предполагает воду на глубинах от полуметра и до трех. Полынь растет на местах прохождения водоносных жил на три-семь метров вглубь, а люцерна до десяти метров. Березняки и ольха тоже могут быть индикаторами присутствия водоносных слоев, тогда как сосна говорит совершенно об обратной ситуации.
3. Для определения, насколько глубоко залегают водоносные жилы, с успехом используют ручное бурение. Этот метод хорош для земель с мягкими почвами. Бур вводят в землю и последовательно на каждом этапе заглубления осматривают грунт на предмет влаги.

Там, где вода находится в ближайшем доступе, подойдет колодец, в местах же, где водоносные жилы залегают глубоко, лучшим вариантом будет скважина.

Колодец делается глубиной 10-15 м, тогда как скважина вбивается в почву на глубину существенно более чем 15 м, ее размер может доходить и до полусотни метров. Скважины сравнительно небольшой глубины можно поставить и своими силами, тогда как если речь идет о большей глубине 30-50 м, то здесь в ход идут уже буровые установки.

Скважина дает более качественную воду и является более стабильным источником акваресурса.

Колодец же более доступен, но дает менее качественную воду. К тому же, возможность добычи воды с помощью колодца есть не везде, тогда как поставить скважину будет более универсальным методом водозабора.

Грунтовые воды

Грунтовые воды – это гравитационные подземные воды первого от поверхности Земли постоянного водоносного горизонта, располагающегося на региональном водоупоре.

Образуются главным образом за счет инфильтрации (просачивания) атмосферных осадков и вод рек, озер, водохранилищ, оросительных каналов. В районах речных долин запасы грунтовых вод пополняются восходящими водами более глубоких горизонтов (например, водами артезианских бассейнов), а также за счет конденсации водяных паров.

Характеристика грунтовых вод

Поверхность грунтовых вод является свободной, т.к. грунтовые воды обычно безнапорные. На отдельных участках, где все же имеется местное водонепроницаемое перекрытие, грунтовые воды приобретают местный напор. Области питания и распространения грунтовых вод совпадают. Вследствие этого условия формирования и режим грунтовых вод отличаются от более глубоких артезианских вод: грунтовые воды чувствительны ко всем атмосферным изменениям. В зависимости от количества выпадающих атмосферных осадков и глубины залегания грунтовых вод их поверхность испытывает сезонные и многолетние колебания. Величины сезонных и многолетних амплитуд колебаний уровней грунтовых вод могут достигать 20 и более метров, что необходимо учитывать при строительстве различного рода объектов. Вблизи рек и водоемов изменения уровня, расхода и химического состава грунтовых вод определяются характером гидравлической связи их с поверхностными водами и режимом последних. Величина стока грунтовых вод за многолетний период приблизительно равна количеству воды, поступившей путем инфильтрации.

Зональность грунтовых вод

Различия условий формирования грунтовых вод обусловливают зональность их географического распределения, которая тесно связана с зональностью климата, почвенного и растительного покрова. В лесных, лесостепных и степных районах распространены пресные (или слабоминерализованные) грунтовыt вод; в пределах сухих степей, полупустынь и пустынь на равнинах преобладают соленые грунтовые воды, среди которых пресные воды встречаются лишь на отдельных участках. Наиболее значительные запасы грунтовых вод сосредоточены в аллювиальных отложениях речных долин, в конусах выноса предгорных областей, а также в неглубоко залегающих массивах трещиноватых и закарстованных известняков (реже в трещиноватых изверженных породах).

Применение грунтовых вод

Грунтовые воды в силу относительно слабой защищенности от загрязнения имеют ограниченное применение как источники водообеспечения промышленных предприятий и городов. Однако для водоснабжения поселков и населенных пунктов в сельской местности их роль достаточно велика. По величине антропогенного воздействия на грунтовые воды различают естественный, слабонарушенный, нарушенный, сильнонарушенный и искусственный режимы грунтовых вод.

Искусственный режим формируется преимущественно под влиянием техногенных факторов (интенсивная эксплуатация грунтовых вод, орошение земель в аридной зоне). Естественные многолетние изменения режима грунтовых вод во многих случаях могут быть причиной активизации оползневой деятельности, карстово-суффозионных процессов, регионального подтопления территории, угнетения наземных экосистем и др.

Для изучения закономерностей и механизмов формирования и прогноза режима грунтовых вод в России организована государственная и ведомственная службы его изучения и прогноза (гидрогеологический мониторинг). Разработана нормативно-методическая база ведения мониторинга и методы сезонных и долгосрочных прогнозов.

Источники: Общая гидрогеология. Климентов П.П. —М., 1980; Изучение, прогноз и картирование режима грунтовых вод. Семенов С. —М., 1980; Гидрогеология. Саваренский Ф.П. —М., 1935.