Артезианская вода
Истоки артезианских вод
В недрах земли имеются значительные запасы артезианской воды. Основные объемы ее тысячелетиями накапливаются в подземных кладовых, зажатых между пластами, в ожидании выхода наружу. И, если их раньше называли подземными, то ныне именуют артезианскими.
Да и звучит это более благопристойно. Эти источники проявляют себя и в виде тихих ключей, ручейков, родников, выбивающихся на поверхность земли. Но их, к сожалению, мало.
Такие пласты или слои не могут подвергаться загрязнению атмосферными осадками и поверхностными стоками.
Стало быть, артезианская вода считается чистой, самой, относительно, чистой, которая есть на земле.
Местонахождение артезианских вод
Источники в виде линз располагаются в водоупорных пластах. Залегает на больших глубинах (в основном от 30 метров) и, чаще, в отложениях, создавая артезианские бассейны. Дело в том, что верхняя граница зеркала линз различна сама по себе. Эта разница может колебаться в пределах ста и более метров.
Межпластовые источники, находясь под давлением, при вскрытии их скважиной имеют свойство подниматься выше водоносного горизонта. Напор их может привести к самоизливу, что частенько и происходит. Несмотря на дороговизну строительства скважины, она считается оптимальным вариантом для загородных домов и объектов.
Качество, производительность, возможность использования в течение нескольких десятилетий и являются визитной картой артезианской скважины.
Как добывается артезианская вода
Добыть чистую и полезную воду можно только бурением и вскрытием той самой линзы с живительной влагой. Процесс проходки ствола не сложен и, в зависимости от глубины залегания пласта, может завершиться в считанные дни. Не затрагивая технологию бурения, завершающий этап ее, обычно, заключается в прокачке воды. Этим процессом определяется уровень и дебит скважины.
По завершении буровых работ, устье оборудуется кессоном, насосной станцией, обвязкой и прочими атрибутами снабжения. Кстати такое сооружение способно удовлетворять потребности, как отдельного участка, так и целой дачной застройки.
Использование артезианской воды
Рынок чистой питьевой артезианской воды определяется ее высокой потребностью. Она, как правило, проходит трех-четырех ступенчатую очистку по специальному технологическому циклу. Такая питьевая продукция уже имеет конкурентные преимущества, поскольку снабжена сведениями о качестве и дополнительных приемах очистки.
Таким образом, пригодная для употребления вода является готовым сырьем, востребованным для многих отраслей промышленности и жизнедеятельности, в целом. Но влага, употребляемая человеком должна сохранять баланс необходимых микроэлементов и в ней не должны присутствовать вредные примеси. То есть качество ее зависит от содержащихся в ней микроорганизмов.
Источники влаги используется потребителями на самые разные цели:
Хозяйственно — бытовые (приготовление пищи, питья, стирки, мойки, санитарно-гигиеническое поддержание и многие прочие);
Производственные (строительство зданий и сооружений, транспорта, сельского хозяйства, пищевой, медицинской, энергетической промышленностей, коммунальные объекты) и не счесть числа отраслей хозяйствования.
Особое место занимает область пожаротушения.
Необходимость в очистке артезианской воды перед употреблением
Мнение о том, что жидкость из скважины на известняк не требует очистки, мягко говоря, ошибочно. Особенно, если она предусматривается для питья. В зависимости от условия формирования, источник может быть насыщен различными химическими элементами и солями, превышающими предельно допустимые нормы. Состав ее потребует обязательной предварительной очистки.
Несмотря на защищенность артезианских источников от поверхностных загрязнителей, он, тем не менее, не застрахован от присутствия отдельных химических соединений.
Присутствие в источнике солей кальция и магния, увеличивающих жесткость воды; избыток железа, провоцирующих болезнь печени; наличие солей марганца, приводящие к костным заболеваниям; концентрация соединений фтора, негативно действующие на сохранность зубов и работоспособность мышечных суставов; извести, негативно влияющей на функцию почек. Источники изобилуют и бактериями.
При многих положительных характеристиках, минеральные соли оставляют наросты на трубах, сантехнических приборах, стиральных и прочих бытовых агрегатах. Фактов и причин достаточно, чтобы пренебрегать дополнительной очисткой скважинной воды. И тем не менее.
Преимущества артезианских источников
— высокий дебит и беспрерывная подача, независимо от продолжительности работы насоса;
— качество из-за малой подверженности и влияния поверхностных стоков;
— длительный срок эксплуатации, в зависимости от конструкции скважины.
Недостатки артезианских источников
К таковым относятся:
— высокая стоимость проходки ствола;
— необходимость устранения солей жесткости и железа.
Окончательную точку о качестве скажут проведенные анализы воды.
Источник: http://byrim.com/podzemnye-vody/artezianskaya-voda.html
Артезианская вода — лучшая вода для хозяйственно-питьевого водоснабжения
Колодцы с напорной водой используются с глубокой древности.
И за несколько тысячелетий в человеческом сознании напорные межпластовые воды, несколько веков назад получившие название «артезианские», оказались накрепко связанными с прилагательным «чистые». И это правильно, хотя, как известно, у всякого правила бывают исключения.
Когда о выходящей на поверхность в виде родников или ключей подземной воде, ─ что, впрочем, одно и то же, ─ говорят «родниковая вода» или «ключевая вода», в первую очередь возникает ассоциация с водой кристально чистой, а во вторую – с водой, сводящей зубы от холода. Хотя артезианская вода может быть теплой, даже горячей, и, к сожалению, не обязательно чистой.
Чистая ─ вопреки и благодаря
Слова «к сожалению» уместны, если речь идет об артезианской воде, загрязненной различными химическими веществами неестественного для ее геохимической эволюции происхождения.
Но произносить их приходится куда как реже, чем применительно к поверхностным водам. На планете фактически не осталось чистых поверхностных вод.
Из многих водоемов воду не то, что нельзя пить без глубокой очистки, ─ в них запрещено купаться.
Ситуация с подземными и особенно артезианскими водами намного лучше. Конечно, было бы лукавством утверждать, что загрязнение окружающей среды не оказывает никакого влияния на качество артезианских вод.
На качестве воды не могут не сказаться близость больших городов, промышленных и сельскохозяйственных предприятий, автомагистралей, сельхозугодий, свалок, земляные строительные работы, радиоактивное загрязнение местности и т. д.
Но если поверхностные воды зачастую полностью беззащитны перед натиском цивилизации, то подземные и, прежде всего, артезианские воды, сверху и снизу перекрытые водоупорными пластами, способны противостоять негативному воздействию антропогенных факторов гораздо эффективнее.
Когда требуется водоподготовка
В ряде случаев артезианская вода может не соответствовать нормативам, предъявляемым к питьевой воде, в силу естественных причин. Виной тому ─ ее повышенная минерализация. Она свойственна водам, находящимся на больших глубинах.
Если в верхней части гидрогеологического разреза артезианские воды, как правило, пресные, то чем дальше от поверхности земли, тем слабее водообмен и тем более продолжительное время вода контактирует с вмещающими горными породами, обмениваясь с ними молекулами вещества.
Такая вода может становиться солоноватой, соленой или вовсе превращаться в рассол, по химическому составу очень далеко выходя за пределы, установленные для питьевой воды. Чтобы в эти пределы ее вернуть, потребуется дополнительная водоподготовка.
На территории Ленинградской области добываются артезианские воды различного состава: гидрокарбонатные кальциевые, магниево-кальциевые и натриево-кальциевые; хлоридные магниевые; хлоридно-гидрокарбонатные кальциево-натриевые и другие
Подземная вода и артезианская вода ─ не одно и то же
Не все подземные воды являются артезианскими. Важнейшим поводом для «обособления» артезианских вод от других служат условия залегания.
В классификации подземных вод по этому признаку помимо артезианских (или межпластовых, хотя артезианские и межпластовые воды ─ не совсем одно и то же, о том почему, – несколькими абзацами ниже) представлены другие воды: грунтовые, почвенные, верховодка, трещинные, карстовые. А в ряде климатических поясов еще и воды, заключенные в многолетнемерзлых горных породах.
Почвенные воды содержатся в самом верхнем почвенном слое.
Верховодка – это локальные участки полного водонасыщения над местными водоупорами.
Грунтовые воды – первый от поверхности земли постоянно существующий водоносный горизонт, залегающий на выдержанном водоупоре (т. е. пласте, сложенном водонепроницаемыми породами).
В отличие от грунтовых вод, лежащих на водоупорах, но не перекрываемых ими, межпластовые воды залегают именно между выдержанными водоупорами.
Конечно, в каких-то местах кровля из водоупорных пород нарушается и у межпластовых вод различных водоносных горизонтов возникает гидравлическая связь между собой или даже с грунтовыми, поверхностными и атмосферными водами.
Но все же, большинству межпластовых вод присущ затрудненный водообмен и ограниченный контакт с гидросферой и атмосферой, темпы которого измеряются десятками и сотнями тысяч лет.
Что такое артезианская вода
Артезианскими принято называть не все межпластовые подземные воды, а только обладающие выдержанным гидростатическим напором, обуславливающим подъем уровня воды над кровлей, а порой и ее фонтанирование при вскрытии пласта водопроницаемых пород скважинами. Межпластовые безнапорные воды артезианскими обычно не называют. Поэтому напор, наряду с расположением между водоупорными пластами, ─ второй обязательный атрибут артезианских вод.
Причинами напора могут быть гидростатическое давление, геостатическая нагрузка, тектонические напряжения, изменение пористости пород. В отличие от напорных артезианских вод, при вскрытии буровой скважиной стремящихся вверх, грунтовые воды ведут себя по иному – их уровень устанавливается на той самой глубине, где они и встретились с буром.
Вот как определяет артезианскую воду «ГОСТ 30813-2002. Вода и водоподготовка. Термины и определения»: «напорная подземная вода, заключенная в глубоких водоносных пластах между водонепроницаемыми слоями». Т. е. вода, содержащаяся в водопроницаемых (пористых, трещиноватых, закарстованных) пластах, перекрытых и подстилаемых водоупорными или относительно водоупорными пластами.
Особенности артезианских вод
Подземная гидросфера и, прежде всего, артезианские воды служат одним из основных источников хозяйственно-питьевых, минеральных, промышленных, оросительных и других вод во многих регионах мира (в России их доля составляет примерно 50 %). По мере истощения и загрязнения поверхностных вод роль подземных будет только возрастать.
Артезианским водам присущи особенности, определяющие их высокую ценность как природного ресурса и полезного ископаемого.
Артезианские водоносные горизонты ─ надежный источник пресной воды. Их отличает постоянство режима, в незначительной степени подверженного влиянию поверхностных факторов. Поэтому уровень артезианских вод остается неизменным в течение длительного времени.
Скважины, подающие артезианскую воду, обладают большим дебитом, достигающим десятков и даже сотен кубических метров воды в час. Мощности одной скважины может быть достаточно для полноценного водоснабжения большого числа потребителей.
Артезианские воды надежны в санитарном отношении.
Артезианские бассейны
Геологические структуры, состоящие из перемежающихся водопроницаемых и относительно водоупорных слоев, для которых свойственно преимущественное развитие напорных пластовых вод, носят название артезианских бассейнов.
На долю отличающихся значительной площадью артезианских бассейнов платформенных областей приходится до 2/3 всех разведанных участков подземных вод.
Так, к Русской платформе приурочены подземные воды Московского, Ленинградского, Волго-Камского, Печорского бассейнов и целого ряда других; к Сибирской платформе – подземные воды Западно-Сибирского артезианского бассейна, площадь которого достигает 3 млн км2.
В гидрогеологии артезианские бассейны принято делить на бассейны первого порядка и входящие в их состав артезианские бассейны второго, третьего и более высоких порядков.
Так, например, артезианский бассейн первого порядка – Средне-Русский, включает в свой состав артезианские бассейны второго порядка, в т. ч. представленные в Ленинградской области Ленинградский и Московский артезианские бассейны.
В Средне-Русском артезианском бассейне мощность зоны пресных вод составляет 300–350 м в центральной части (в частности в бассейне реки Луга, а также на возвышенностях), уменьшаясь к периферии и во впадинах до 50–150 м (Усть-Лужская, Приневская, Приильменская впадины, долины рек Волхова и Сясь). На большей части его территории основные водоносные горизонты распространены в пределах всей мощности зоны пресных вод.
Участки, где горизонты артезианских вод не подлежат использованию для водоснабжения из-за высокой минерализации вод, составляют не более 3 % территории бассейна. В их число входит южное побережье Финского залива и Ладожского озера.
Основную часть территории Ленинградской области занимает Ленинградский артезианский бассейн. Юго-восток области относится к Московскому артезианскому бассейну. Северо-запад – к Восточно-Балтийскому гидрогеологическому массиву (ГМ).
Кстати, на территории чрезвычайно богатого ресурсами подземных вод Московского артезианского бассейна – вообще, а не только в Ленинградской области его разведанные запасы составляют 23 605,5 тыс. м3/сут.
– ведется интенсивный отбор подземных вод – более 6 млн м3 в сутки, что составляет почти четверть всех добываемых в России подземных вод. Добыча подземных вод в Ленинградском артезианском бассейне примерно в 15 раз меньше.
О бутилированной артезианской воде
Многие потребители, не удовлетворенные качеством воды, текущей из водопроводного крана, покупают воду в бутылках, выбирая ту, где на этикетке присутствует слово «артезианская», как гарант высочайшего качества. В соответствии с Решением Комиссии Таможенного союза от 28.05.
2010 № 299 «О применении санитарных мер в таможенном союзе» в зависимости от подземного источника питьевую воду подразделяют на родниковую (ключевую), грунтовую (инфильтрационную) и артезианскую.
А в зависимости от качества воды, улучшенного относительно гигиенических требований к воде централизованного водоснабжения, а также дополнительных медико-биологических требований – на две категории.
Вода питьевого качества из самостоятельных подземных (предпочтительно родниковых или артезианских) водоисточников, надежно защищенных водонепроницаемыми слоями от биологического и химического загрязнения и оптимальная по качеству относится к высшей категории.
Как не банально звучит, человек как минимум на 2/3 своего веса состоит из воды. Каждый день ему необходимо от полутора литров жидкости. Очень важно, чтобы это была чистая не содержащая загрязнений вода.
Вместе с водой в организм поступают необходимые для поддержания здоровья микроэлементы: укрепляющий кости и улучшающий функциональное состояние нервной системы кальций; делающий прочнее зубную эмаль фтор; необходимое для крови железо и другие. Наконец, вода должна иметь приятный вкус.
Всем этим качествам артезианская вода отвечает в полной мере.
Поэтому в регионах, где она доступна, при выборе между скважиной «на песок» или на «на известняк» (т. е. артезианской), выбор все чаще падает на вторую.
И в силу ее более высоких эксплуатационных качеств: как правило, более долгого срока службы без ремонтов, надежности, значительного дебита. И из-за желания получать воду самого высокого качества.
Ведь артезианская вода, – безусловно, лучший вариант для организации хозяйственного-питьевого водоснабжения.
Источник: http://www.skvazhina-bur.ru/poleznaya-informaciya/artezianskaya-voda/
Артезианские воды
Артезианскими называют напорные подземные воды, находящиеся в водопроницаемых (пористых, трещиноватых, закарстованных) пластах, перекрытых и подстилаемых водонепроницаемыми породами. Эти воды всюду залегают ниже грунтовых вод и образуют артезианские бассейны.
Артезианские воды имеют весьма большое значение для народного хозяйства; они широко используются для целей водоснабжения городов, сельского хозяйства, населенных пунктов и промышленных предприятий, в то же время, как и всякие подземные воды, они создают проблемы при строительных работах.
Условия залегания артезианских вод
Артезианские воды – это подземные воды, заключённые между водоупорными слоями и находящиеся под гидравлическим давлением.
Водоносными являются пласты, сложенные песками, известняками, трещиноватыми песчаниками и сланцами и многими другими разностями пород; водоупорными – глины, плотные сланцы и др. Некоторые исследователи (О. К. Ланге, М. М. Крылов, С. А. Яковлев и др.
) артезианские (напорные) подземные воды, заключенные между водонепроницаемыми породами кровли и подошвы, называют межпластовыми водами.
Артезианские воды получили свое название от провинции Артуа в южной Франции (древнее латинское название – Артезия), где в ХII в. впервые в Европе был пройден артезианский колодец, вскрывший самоизливающуюся воду.
Следует, однако, отметить, что в древнем Египте и Греции, колодцы с напорной водой были известны еще 4000 лет назад. В Китае проходились колодцы при династии Хань (206-220 гг. н. э.), когда глубина отдельных колодцев достигала 130.м.
Во Франции же впервые бурение скважин было осуществлено в провинции Артуа только в 1126 г.
В древней Руси широко применялось бурение скважин для добычи рассолов. Так, в духовной великого князя Ивана Калиты (1338 г.) упоминается о «соляных колодезях» Соль-Галицка. Другие исторические записи указывают, что «водяные колодези», дающие пресную воду, существовали, начиная с XVI в.
Первоначально артезианские воды связывали с мульдообразными структурами. Однако условия, при которых образуются эти воды, весьма разнообразны; часто артезианские воды можно встретить при флексурообразном асимметричном моноклинальном залегании пластов.
Во многих районах они приурочены к сложной системе трещин и разломов.
Артезианские воды залегают, главным образом в доантропогеновых отложениях, в пределах крупных геологических структур, в пределах как относительно крупных геологических структур (синклиналей, моноклиналей и др.) на платформах, так и средних и малых межгорных впадин.
Геологические структуры, заключающие в себе напорные воды, обычно сложены породами дочетвертичного возраста. Имеются, однако, районы, где напорные воды встречаются в четвертичных отложениях. Нередко в зонах тектонических нарушений (сбросов, взбросов, разломов и т. п.
) наблюдаются восходящие источники, иногда имеющие повышенную температуру воды.
В природе, однако, условия залегания артезианских вод значительно сложнее.
К этим условиям относятся литологическая изменчивость водоносных пластов, гидравлическая связь вод смежных водоносных горизонтов вследствие невыдержанности изолирующих водоупорных пластов, тектоническая нарушенность пластов, непостоянство химического состава вод и др.
В отличие от грунтовых вод, участвующих в современном водообмене с поверхностью земли, многие артезианские воды являются древними, и их химический состав обычно отражает условия формирования.
Артезианские воды имеют довольно постоянную температуру, зависящую от глубины залегания водоносного пласта. Будучи изолированы от загрязнения с поверхности водонепроницаемыми слоями, артезианские воды обычно отличаются высокими санитарными показателями.
В зависимости от сложности геологического строения в артезианском бассейне или какой-либо другой геологической структуре может быть несколько водоносных пластов, изолированных один от другого водоупорными породами.
Вследствие несовершенства водоупорных перекрытий (наличия «окон», фациальных изменений) водоносные пласты во многих районах оказываются гидравлически связанными.
Каждый крупный артезианский бассейн заключает в себе воды различного химического состава: от высокоминерализованных рассолов хлоридного типа до пресных слабоминерализованных вод гидрокарбонатного типа.
Первые обычно залегают в глубоких частях бассейна, вторые – в верхних пластах (в различных артезианских бассейнах бывшего СССР на глубине от 100 до 1000 м). Вода в артезианских бассейнах по большей части прозрачна, бесцветна, но очень часто содержит много минеральных солей, является жесткой и негодной для питья.
Температура ее более или менее постоянна в различные времена года и определяется температуру глубоких слоев земли, через который проходит артезианский колодец (от 9° до 24°).
Пресные воды верхних водоносных пластов образуются в результате инфильтрации атмосферных осадков и процессов выщелачивания горных пород. Глубокие высокоминерализованные артезианские воды связаны с измененными водами древних морских бассейнов, находившихся в различные геологические эпохи на территории современных артезианского бассейна.
На территории бывшего СССР, ввиду большого разнообразия гидрогеологических условий артезианские бассейны иногда называют водонапорными системами. Наиболее крупной водонапорной системой в России является Западно-Сибирский артезианский бассейн площадью 3 млн. кв. км.
Крупные бассейны напорных вод за рубежом имеются в Северной Африке, а также в восточной части Австралии.
Структура артезианского бассейна
Артезианский бассейн – это бассейн подземных вод, приуроченный к отрицательной, геологической структуре (синеклизе, мульде, прогибу, межгорной впадине), содержащей напорные пластовые воды. Крупные артезианские бассейны в Российской Федерации – Западно-Сибирский, Московский.
В пределах артезианского бассейна различают три области (рис. 1): питания; напора; разгрузки.
Рис.1. Артезианский бассейн
А — пределы распространения артезианских вод: а — область питания (и частично стока), б —область напора, в — область разгрузки;
Б — пределы распространения грунтовых вод: Н1 — напор положительный, Н2 — напор отрицательный, М — мощность артезианского пласта; 1 — водоносный пласт, 2 — водоупорные породы, 3 — пьезометрический уровень. Стрелками в пласте показано направление движения артезианских вод
Области питания водоносных горизонтов располагаются на более высоких отметках поверхности. Здесь водоносные пласты могут заключать в себе безнапорные воды (воды, имеющие свободную поверхность), дренируемые местной гидрографической сетью. Область разгрузки – площадь выхода напорных вод на поверхность земли.
На этой площади обычно наблюдаются восходящие источники, рассеянные и линейные выходы подземных вод. В области разгрузки напорные воды выходят на поверхность в виде восходящих источников. При этом вода может появляться на поверхности или в виде концентрированных струй на речных террасах, коренных берегах речных долин и т.п.
, или в виде распыленных пластовых выходов, прослеживаемых на некотором протяжении.
В отличие от области питания, где мощность водоносного горизонта изменяется в зависимости от метеорологических факторов, в области напора мощность артезианского горизонта постоянна во времени.
На границе между областью питания и областью напора, в связи с количеством поступающей атмосферной воды, в различные сезоны может происходить временный переход воды со свободной поверхностью в воды напорные. В области разгрузки воды выходят на земную поверхность в виде восходящих источников.
При наличии нескольких водоносных горизонтов каждый из них может иметь свой уровень, определяемый условиями питания и стока воды.
Когда синклинальное залегание слоев соответствует понижениям рельефа, напоры в нижних горизонтах повышаются; при повышениях рельефа пьезометрические уровни нижних горизонтов располагаются на более низких отметках. Если, благодаря скважине или колодцу, два водоносных горизонта сообщаются, то при обращенном рельефе артезианские воды из верхнего горизонта перетекают в нижний.
Различают артезианские бассейны и артезианские склоны. В артезианском бассейне область питания располагается рядом с областью напора; далее по направлению подземного стока располагается область разгрузки напорного горизонта. В артезианском склоне, последняя находится рядом с областью питания.
Артезианские воды могут быть гидравлически связаны с грунтовыми водами на участках, где размыты кроющие водонепроницаемые пласты, или же их фациальному изменению, т. е. переходу в проницаемые разности пород. В зависимости от соотношения уровней подземных вод на таких участках будет иметь место или расход, или пополнение запасов артезианских вод.
Если пьезометрическая поверхность артезианских вод располагается на более высоких абсолютных отметках по сравнению с отметками зеркала грунтовых вод, напорные воды будут питать грунтовые, при обратном соотношении отметок горизонтов подземных вод грунтовые воды будут питать артезианские.
В последнем случае на отдельных участках вследствие невысокого санитарного состояния грунтовых вод может быть снижено качество артезианских вод.
Вода, поступающая в пористые проницаемые слои, перекрытые водонепроницаемыми породами, может под давлением фонтанировать в низко расположенных выходах, образуя артезианский источник.
Иногда артезианские водоносные горизонты занимают значительную площадь, и тогда артезианские источники имеют высокий и довольно постоянный расход воды. Часть известных оазисов северной Африки приурочена к таким артезианским источникам.
Там, где имеются разломы в земной коре, артезианские воды поднимаются из водоносных горизонтов вдоль линий разломов. В период между сезонами дождей они нередко иссякают.
Восходящие источники обязаны своим происхождением гидростатическому напору, характерному для артезианских бассейнов и склонов.
Их выходы в виде бьющих вверх струй приурочены к основным краевым областям разгрузки артезианских бассейнов и нередко связаны с зонами тектонических разрывов и других, нарушений.
Это могут быть эрозионные источники напорных вод или источники, пробивающиеся через относительно, слабо проницаемые отложения, перекрывающие водоносный горизонт, или восходящие по линии сброса, и др. Во многих акваториях Земли зафиксированы восходящие субмаринные источники подземных вод.
Такие мощные восходящие струи издавна известны на дне Средиземного моря и других внутренних морей, где они встречаются на различных глубинах в области шельфа, а местами и континентального склона, а также во многих районах Атлантического, Индийского и Тихого океанов.
Запасы артезианских вод
Запасы подземных вод в артезианских бассейнах различны и зависят от многих природных факторов.
Чем больше площадь распространения артезианского бассейна, чем значительнее мощность водоносных пластов и чем больше площадь питания и интенсивнее происходит питание, тем более крупными запасами воды обладает артезианский бассейн.
Водообильность одиночных или взаимодействующих горных выработок (шахт, скважин, шурфов и др.), помимо перечисленных факторов, зависит также от водопроводимости отдельных водоносных пластов.
Одним из основных видов изучения артезианских вод служит разведочное бурение. В процессе разведки выявляется глубина залегания пластов, содержащих напорные воды, проводятся пробные и опытные откачки, обследуются восходящие источники, определяется качество воды и т. д.
При определении запасов воды, заключенных в напорных пластах, рекомендуется учитывать размеры артезианских бассейнов.
В артезианских бассейнах с большой площадью распространения, когда потребное количество воды составляет ничтожную величину по сравнению с запасами бассейна, разведочные работы ограничиваются бурением скважин, опытной откачкой и физико-химическим исследованием подземных вод.
При малых размерах артезианских бассейнов, например в межгорных долинах, необходимое количество воды может приближаться к природным запасам бассейна. В таких бассейнах обычно проводятся детальные гидрогеологические исследования, заключающиеся в комплексной геолого-гидрогеологической съемке, бурении скважин, опытных откачках и режимных наблюдениях.
Запасы подземных вод, как и запасы твердых полезных ископаемых, в зависимости от степени разведанности подразделяются на три категории:
· к категории А относят детально разведанные и опробованные запасы;
· к категории В – менее разведанные;
· к категории С – запасы, установленные по общим геологическим и гидрогеологическим данным.
Выделяются следующие виды запасов подземных артезианских вод:
· естественные – естественный расход подземного потока;
· регулировочные – представляют собой подземные воды, пополняемые в области питания путем поглощения атмосферных и поверхностных вод;
· вековые, которые накопились в пластах в течение многих веков и могут быть извлечены при полном осушении пластов;
· эксплуатационные запасы, т. е. запасы, которые можно использовать для нужд народного хозяйства.
Дебит скважин, вскрывших напорные водоносные пласты, колеблется в зависимости от местных условий (водопроводимости пластов, высоты напора, величины понижения уровня и т. п.) от нескольких единиц до десятков и даже сотен кубических метров воды в час.
При близком расположении скважин, эксплуатирующих один и тот же водоносный горизонт, они будут оказывать взаимное влияние, которое сказывается как на уменьшении производительности взаимодействующих скважин, так и на снижении пьезометрического уровня. Такое взаимодействие скважин отмечено во многих местах, как в России, так и на территориях других государств.
Источник: http://biofile.ru/geo/23501.html
На какой глубине может находиться артезианская вода?
- Категории подземной воды
- Глубина артезианской скважины
Артезианская вода жизненно необходима там, где нет центрального водопровода. На большой или не очень большой глубине находится артезианская вода? Это не праздный вопрос для российских дачников и жителей сельской местности.
Если нужно обустроить артезианский колодец, обязательно учитывается месторасположение воды и глубина ее залегания.
Что нужно знать о глубине источника, чтобы правильно пробурить скважину, и от чего зависит стоимость бурильных работ?
Схема залегания подземных вод.
Категории подземной воды
По мере того как увеличивается глубина скважины, можно наблюдать разные слои подземных вод. Принято условно выделять три их категории:
- верховодка;
- грунтовая;
- артезианская.
Метраж залегания воды.
Первый слой подземных вод находится, как правило, на глубине 4 метра. Вода атмосферных осадков проникает туда и образует водоносные слои. Она способна то появляться, то исчезать в грунте. Объясняется это вполне просто: ее запасы сравнительно небольшие, поэтому в холодное время или в жару их в почве не остается.
Верховая вода не пригодна для питья и в ряде случаев опасна для здоровья.
В ней содержатся минеральные и органические примеси, вредные бактерии и микроорганизмы, поэтому не рекомендуют пользоваться ей в бытовых нуждах, так как она является переносчиком инфекционных заболеваний и недостаточно очищена естественным образом от вредных веществ.
Проблемы с верховодкой и ее очисткой не способны решить даже фильтры нового поколения. Ее можно широко применять только для полива. В ряде случаев ее используют и для банно-хозяйственных нужд, однако экологи не советуют применять в таком случае грунтовую воду.
Грунтовая вода находится на большей глубине, чем верховодка. Считается, что она собирается в водоносных слоях на глубине 40 метров.
Однако для добычи такой воды бывает вполне достаточно и 10-метрового колодца, так как она встречается уже на такой глубине. Пласты, где находится грунтовая вода, водонепроницаемы и отличаются повышенной плотностью.
Они обычно состоят из прессованных песчаников, нередко — из глин и суглинков, которые обеспечивают более высокие качественные характеристики воды.
Схема артезианской скважины.
Грунтовая вода встречается повсеместно. Уровень ее запасов зависит от атмосферных осадков, которые достигают и данной глубины. На грунтовку влияют расположенные на той или иной территории открытые природные и искусственно созданные гидроресурсы: реки, озера, болота, пруды, водохранилища.
Грунтовая вода встречается в большинстве российских колодцев. В колодце она располагается на том же уровне, что и в грунте. Однако необходимо знать: она не соответствует российским госстандартам на питьевую воду.
Согласно им вода обязательно должна обладать бесцветностью, не обладать каким-либо запахом, вкусом и не содержать примесей.
В обыкновенном колодце артезианская вода находиться не может. Максимум, что ему доступно, это грунтовка. Такая вода пригодна для питья и употребления в пищу, но залегает она в грунте на глубине от 50 метров и более.
Все зависит от специфики рельефа местности и слоев почвы. В одних случаях такая вода может быть на глубине 70 метров, в других — 100 метров.
По своему расположению в земле она напоминает сэндвич, так как находится между двумя водоупорными пластами.
Глубина колодца и скважин.
Артезианская вода находится в земле под давлением. Она сама поднимается до поверхности. Если давление ее очень высокое и запас значительный, такая вода способна образовывать даже фонтан.
Чем особенно удобен артезианский колодец? Тем, что он не зависит от других гидроресурсов и климатических условий.
Если пробурить артезианскую скважину, домовладение будет обеспечено качественной питьевой водой круглый год.
Самостоятельно вырыть такой колодец невозможно. Бурение скважины и его обустройство требуют применения специальной техники. Данный процесс сложен, трудоемок, и справиться с задачей могут только высококвалифицированные специалисты.
Услуга бурения артезианских скважин является на сегодняшний день одной из самых востребованных в России. Все зависит от того, какой глубины будет колодец.
Если нет финансовой возможности обустроить такой колодец на одном частном подворье, владельцы объектов недвижимости оплачивают в складчину бурение артезианской скважины.
Глубина такой скважины, пробуренной в Подмосковье, будет значительно отличаться от той, что находится, например, в Калмыкии или на Урале. Самые неглубокие артезианские скважины могут быть 35 метров, а наиболее глубокие могут достигать глубины 250 метров.
Одним из распространенных вариантов его обустройства является установка обсадки. Она тянется вглубь земли до самого водоносного горизонта.
Диаметр обсадки — 133 мм. Внутрь нее помещают меньшую по диаметру пластиковую трубу, которая начинается от известковой линзы. Погружной насос устанавливают внутри пластиковой трубы.
Если глубина скважины 250 метров, для функционирования артезианского колодца потребуется еще установка телескопической колонны. Артезианская скважина — гарантия беспрерывного обеспечения водой.
Средний срок эксплуатации артезианского колодца, если его бурение и обустройство выполнено технологически грамотно, достигает 45-50 лет.
Источник: http://MoyaSkvazhina.ru/burenie/na-kakoj-glubine-naxoditsya-artezianskaya-voda.html
Подземные воды
Доклад — подземные воды
Воды, находящиеся в земной коре, называются подземными. Для того чтобы они образовались, необходимы два условия:
а) атмосферные осадки, которые выпадают на сушу в достаточном количестве. Они выпадают в виде дождя и тут же просачиваются через горные породы, а если в виде снега — после его таяния. В пустынях и в областях вечной мерзлоты большое значение имеет конденсация водяных паров в порах или трещинах;
б) способность горных пород, слагающих поверхность суши, пропускать воду. Она объясняется тем, что в горных породах есть поры, пустоты, трещины, которые и пропускают воду. Поры — промежутки между частицами горных пород; чем они крупнее, тем легче проходит вода через породу.
Размер пор зависит от размера частиц. Чем крупнее частица, тем больше и поры. Хорошо пропускают воду крупнозернистый песок, гравий, галька, торф. Почти не пропускают воду глина, гранит, если только в нем нет трещин.
Все горные породы по их способности пропускать воду можно разделить на несколько групп:
водопроницаемые. Это горные породы, легко пропускающие воду: пески, торф, лесс, галечник;
водонепроницаемые или водоупорные. Эти горные породы практически не пропускают влагу: глина, мергель, гранит;
растворимые. Эта группа горных пород сама легко растворяется под действием воды: известняки, мел, гипс, доломит, соли. В этих горных породах в результате растворения могут образоваться пустоты — пещеры (см. Карст), а в них — крупные озера и реки.
Водопроницаемые и водоупорные слои, залегая в земной коре, располагаются различно: в одних местах они залегают горизонтально, а в других могут изгибаться. При этом они очень часто чередуются друг с другом.
Слой, насыщенный водой, называют водоносным слоем. Если он сверху не прикрыт водонепроницаемым слоем, то вода этого слоя называется грунтовой.
Грунтовые воды пополняются водой, которая просачивается со всей поверхности, расположенной над ними, поэтому можно утверждать, что грунтовые воды в целом имеют атмосферное происхождение и их количество и глубина зависят прежде всего от величины атмосферного увлажнения.
Когда оно избыточно (в тундре, экваториальных лесах), уровень грунтовых вод находится близко от поверхности, а иногда и сливается с ней. Если испарение превышает осадки, то уровень грунтовых вод понижается и залегает тем глубже, чем больше испарение. Глубина залегания грунтовых вод зависит от рельефа.
На холмистой равнине поверхность грунтовых вод повторяет рисунок рельефа, но если равнина сильно расчленена речными долинами или оврагами, то грунтовые воды залегают глубоко. Зависят они также и от уровня рек, озер, от наличия растительности, причем последняя на уровень грунтовых вод влияет противоречиво.
С одной стороны, древесная растительность корневой системой высасывает влагу и тем самым уменьшает пополнение грунтовых вод. С другой стороны, лесная растительность способствует снегозадержанию, а талый снег питает грунтовые воды.
Если водоносный слой лежит между двумя водонепроницаемыми слоями, то вода этого слоя называется межпластовой. Эти воды пополняются очень медленно. Область питания вод этого слоя находится там, где этот слой выходит на поверхность.
Грунтовые воды медленно «текут» по порам в ту сторону, где их уровень ниже. В оврагах, речных долинах они образуют источники (родники). Межпластовые воды тоже образуют источники, но чаще их добывают из скважин, пробуренных через водоупорные слои до водоносного.
Межпластовые воды могут быть ненапорными и напорными. Последние также называются артезианскими, как бы в напоминание о названии французской провинции Артуа, где в XII веке впервые в Европе был устроен фонтанирующий колодец. В артезианских водах и сосредоточена основная масса подземных вод материка.
Геологические структуры равнин, содержащие эти воды, называются артезианскими бассейнами. Крупные артезианские бассейны располагаются на Русской платформе в Прибалтике, в Подмосковье, на Украине. Многочисленны артезианские бассейны и в Северной Африке, в Австралии, где они занимают 1/3 всей площади материка.
В США артезианские бассейны находятся в районе Великих озер.
Обычно пласты артезианских вод залегают в виде чаши и водоносный слой в этих чашах ограничен водоупорными пластами сверху и снизу. Вода в водоносном слое испытывает напор вышележащих слоев. Если пробурить скважину, то вода будет подниматься по скважине и фонтанировать. По химическому составу артезианская вода весьма разнообразна.
Верхние пласты в артезианском бассейне имеют пресную воду. Она образуется в результате проникновения атмосферных, поверхностных и грунтовых вод. Ниже залегают слои минерализованных вод, химический состав которых формируется в результате смешения верхних пресных и нижних высокоминерализованных.
Минеральный состав меняется по бассейнам, что связано с химическим составом глубинных пластов.
Минеральные воды, имеющие целебные свойства, благодаря содержанию в них полезных микроэлементов пользуются особой известностью. Эти воды обладают биологически активными свойствами и оказывают благотворное влияние на организм человека.
В некоторых районах, где есть вулканы, подземные воды имеют высокую температуру (до 100°С). На поверхность они вытекают довольно спокойно, образуя источники, ручьи. А иногда вырываются фонтанами с густыми клубами пара и при этом могут подниматься на высоту нескольких десятков метров.
Такие фонтанирующие источники называются гейзерами (исл. geysir — хлынуть). Каждый гейзер имеет определенную периодичность действия, от минуты до нескольких суток, в зависимости от скорости закипания воды и близости ее к источнику нагревания.
Например, гейзер Великан на Камчатке выбрасывает струю воды диаметром 3 метра на высоту 40-50 метров через каждые 5-6 часов. При этом пар поднимается на 300-500 метров. Много гейзеров в Исландии, Новой Зеландии, Северной Америке.
Горячие подземные воды широко используются человеком для обогревания помещений, теплиц, оранжерей.
Подземные воды — драгоценная часть мировых запасов пресных вод, их надо разумно расходовать и заботливо охранять от загрязнения.
Источник: https://geographyofrussia.com/podzemnye-vody/
Что такое артезианская вода?
Значительная часть воды на нашей планете скрыта под ее поверхностью. С давних времен эту воду называли подземной. Так ее называют и теперь, хотя правильнее было бы характеризовать ее как артезианскую. Артезианские воды [от назв. франц.
провинции Артуа, где эти воды издавна использовались], подземные воды, заключённые между водоупорными слоями в водоносных пластах горных пород и находящиеся под гидравлическим давлением. Воды, залегающие на глубине более 25 метров, называются артезианскими. Залегают главным образом в доантропогеновых отложениях, в пределах крупных геологических структур, образуя артезианские бассейны.
Если пробурить скважину, которая достигнет водоносного пласта, вода самотеком поднимется на поверхность и даже может начать изливаться фонтаном.
Лишь относительно малая доля такой воды выходит на поверхность в виде тихих ключей, горных ручейков или бурных пароводяных фонтанов — гейзеров. Основные же массы ее тысячелетиями накапливаются в невидимых кладовых, стиснутые между водоупорными слоями, пока не откроется где-либо свободный выход или не выпустит их на простор дерзкое вмешательство человека.
Верхняя граница подземных вод проходит на различных глубинах — от нескольких метров до нескольких десятков и сотен метров.
Как правило, в подземных водах очень слабо представлены микроорганизмы, а содержание болезнетворных бактерий практически исключено.
Подземные воды используются в первую очередь для питьевых целей, потому что, как правило, они не требуют специальной очистки, а в ряде случаев и обеззараживания.
Кроме того, артезианская вода свободна от радионуклидов, нитратов и нитритов, других вредных соединений, что делает ее особенно ценной для человека.
Основные компоненты артезианской воды
Каждая вода, которую мы пьем, должна содержать некоторые полезные для человека элементы. В зависимости от их содержания определяется качество воды.
Минеральные вещества не обладают энергетической ценностью, как белки, жиры и углеводы. Однако без них жизнь человека невозможна. Особенно важна их роль в построении костной ткани. Минеральные вещества участвуют в важнейших обменных процессах организма: водно-солевом и кислотно-щелочном. Многие ферментативные процессы в организме невозможны без участия тех или иных минеральных веществ.
Это прежде всего касается жизненно необходимых элементов и микроэлементов, таких как магний, калий, натрий, сера, йод и др.
Магний необходим для образования некоторых ферментов, калий — для деятельности мышечной системы и переноса нервного возбуждения, кальций является составной частью костей и зубов, натрий является главным ионом межклеточной жидкости и значительной частью пота.
Сера же необходима для образования белковых вещество и формирования процессов, связанных с переносом энергии. Йод для здоровья человека незаменим. В нем он нуждается постоянно.
Йод влияет на образование гормонов щитовидной железы, которые регулируют деятельность всех желез внутренней секреции, нервной системы, работу сосудов и сердца, восстанавливают энергию, затраченную организмом и т.д. Питьевая вода не должна содержать вредные для организма элементы.
Обычно минеральные вещества делят на две группы. Первая — состоит из макроэлементов, содержащихся в пище в больших количествах. К ним относят кальций, фосфор, магний, натрий, калий, хлор, серу. Вторая — состоит из микроэлементов, концентрация которых в организме невелика. В эту группу входят железо, цинк, йод, фтор, медь, марганец, кобальт, никель.
Источник: http://www.voda69.ru/artesian/
Фактическая глубина залегания артезианских вод
- Дата: 28-06-2015
- Просмотров: 539
- Рейтинг: 12
Оглавление: [скрыть]
- История и особенности
- Последовательность работ
Если вы задумали оборудовать свой участок полезной и вкусной водой на длительное время, то наиболее подходящий способ — это карта глубин артезианских скважин. С ее помощью можно быстро отыскать источник и обеспечить ваш дом природной водой, несмотря на то, что бурение собственной артезианской скважины — процесс достаточно долгий.
Схема залегания подземных вод.
От продолжительности бурения зависит и цена, которую вам придется заплатить за ее создание. Бывает, что несколько соседей, объединяясь, решают пробурить 1 на всех артезианскую скважину. Однако такое бывает нечасто, так как в этом случае нередки споры и разногласия между ними. Да и иметь на своем участке собственные источники с водой гораздо практичнее и выгоднее.
История и особенности
Артезианская скважина берет название от небольшого провинциального города во Франции — Артуа, где было пробурено первое отверстие, принесшее беднякам бесплатную воду. Основной особенностью источника с водой считается его глубина залегания. Она может быть от 20 до 250 м и зависит от того, насколько глубоко находятся пласты известняка, в которых и хранятся артезианские воды.
Сам известняк в этом случае выступает в качестве природного фильтра, устраняющего из воды все вредоносные бактерии. Однако артезианские воды содержатся лишь возле тех известняков, которые представляют собой пористую структуру. Поэтому в сплошных слоях вам будет достаточно сложно найти воду.
От уровня залегания артезианских вод зависит и ее минерализация.
Карта глубин залегания артезианских вод.
Специалистам обычно в поисках воды помогает карта глубин.
Артезианская скважина имеет и другие преимущества. Одно из немаловажных — высокая водоотдача, которая в среднем составляет порядка 3-4 м³/ч. Если такая скважина была сделана грамотно, она может обеспечить водой весь микрорайон или дачный поселок. По статистике, если скважина пробурена профессионалами, то воды одной семье хватит на 60 лет (даже при активном потреблении).
Стоимость бурения зависит от залегания воды. Мы помним о том, что глубина залегания везде разнится. Однако артезианская скважина бурится до известняка, представляющего собой пористую структуру. Неслучайно водоносные слои и сам грунт обносятся специальной обсадной трубой, сделанной из металла.
Как правило, в средней полосе России вода, которую проще будет найти при помощи карты глубин вод, есть везде, но на разной глубине, в зависимости от почвы.
Поэтому чем меньше уровень глубины, на котором в вашем районе находится водоносный известняк, тем меньше вам придется заплатить денег за бурение отверстия.
Источник: http://www.vseoburenii.ru/usloviya/glubina-zaleganiya-artezianskix-vod.html
Подземные воды
Подземные воды
Дети, наверное, думают, что это волшебство… они нажимают рычаг и из под земли течет вода. Они (а может быть и вы) не могут представить, что в водоносных горизонтах ниже земной поверхности огромное количество воды. Под землей в сто раз больше воды, чем во всех реках и озерах в мире.
Грунтовые воды есть почти везде, под холмами, горами, равнинами и пустынями. Но они не всегда доступны без бурения скважин на воду или копаных колодцев и их иногда трудно найти, а так же измерить и описать.
Вода может находиться близко к поверхности земли, например в болоте, или может залегать на многие сотни метров от поверхности.
Вода на небольшие глубины может поступать с поверхности за несколько часов, на умеренные – десятки лет, а на больше глубины вода поступает в течение тысяч лет.
Подземные воды первоначально накапливаются близко от поверхности Земли. Верхние водоносные горизонты – это обычно пласты песка или гравия, заключенные между водоупорными пластами, чаще глиной.
Подземные воды являются важной частью круговорота воды в природе. Осадки просачиваются вниз сквозь почву, пока не достигнут пласта, который насыщен водой. Вода в земле находится в пористых каменных породах, в известняке и в песке. Подземные воды медленно движутся под землей, если есть уклон — то вниз (благодаря гравитации), и в конечном итоге могут выйти в ручьях, озерах и океанах.
Почему существуют подземные воды?
Пара важных факторов ответственных за существование подземных вод:
За счет гравитации вода стремится к центру Земли. Это означает, что вода с поверхности пытается просочиться под землю.
- Известняк и песок ниже поверхности грунта.
Известняк и песок ниже поверхности Земли является основой водоносного пласта. Если бы ниже поверхности земли были пласты плотного материала, например гранита, то даже за счет гравитации вода не смогла бы проникнуть вниз.
К счастью, грунт Земли состоит из различных пород, таких как песчаник, гранит, и известняк. В почве имеются различные пустоты, в которых накапливаются грунтовые воды.
Некоторые породы, например известняк, растворяются, вымываются этой же водой и в них образуются полости, заполненные водой.
Во многих местах, если посмотреть на сечение земли вы бы увидели, что слои камней находятся вблизи осадочных пород . Некоторые слои имеют камни достаточно пористые, в них вода движется более свободно сквозь толщу.
Плотные породы, такие как гранит, или сквозь которые вода трудно проникает, например глина, расположенные под пористыми слоями, являются ограничителями для вертикального перемещения воды и называются водоупорами. Таким образом, вода задерживается в пористых породах, накапливается и перемещается в более горизонтальном направлении до русла водоема.
Это можно представить следующим образом: возьмите два губки и положите одну на другую. Налейте воду на верхнюю. Вода будет просачиваться от верхней губки в нижнюю.
Если вы прекратили добавлять воду, вся вода из верхней перейдет в нижнюю губку.
Положите кусочек полиэтиленовой пленки между губок, создавая свой «водоупор». Теперь, когда вы льете воду на верхнюю губку, вода будет просачиваться вниз, пока не встретит полиэтилен. Верхняя губка станет насыщенной, а вода попадая на пленку не сможет просочиться во второй губке. Вместо этого, она потечет в стороны и выйдет через края губки (горизонтальный поток грунтовых вод).
Такое постоянно происходит на земле, и это является важной частью круговорота воды.
Источник: http://voda-skvazhina.ru/podzemnye-vody.html
Загрузка...
