Делаем своими руками скважину: как пробурить скважину на воду вручную?

Бурение скважин на воду своими руками

ОТПРАВЬТЕ ЗАЯВКУ на консультацию

Оставьте свой номер телефона

Мы позвоним Вам и ответим на все ваши вопросы

Заказать

Трудно представить себе владельца загородного дома, которому живётся в нем комфортно без воды. И те, у кого жилище не снабжается водой, стараются как можно скорее устранить эту проблему. Первый этап на пути решения данной задачи заключается в определении типа источника. А кто-то сначала пытается ответить на вопрос: заказывать возведение источника в специализированной организации или делать его своими руками?

Почему скважина?

Как правило, приходится выбирать между колодцем и скважиной. И когда принимается решение налаживать водоснабжение собственными силами, многие домовладельцы останавливаются на варианте со скважиной:

Какие скважины можно пробурить своими руками?

Рис. Варианты водоснабжения

Проблематично пробурить скважину более 20 метров без использования полупрофессиональной и профессиональной спецтехники. Чем глубже бурение, тем сложнее выполнять работы: увеличивается масса бурильной колонны и ее становится все труднее проворачивать, поднимать и опускать; всё труднее будет опускать и обсадную колонну с присоединением к ней каждой новой трубы. Именно поэтому бурение артезианской скважины своими руками не осуществляется, поскольку нужно вскрыть водоносный горизонт, который может залегать на глубине от 40 до 200 (и более) метров. Не бурят вручную и скважины на неглубокий известняк – это очень крепкая порода для того чтобы справиться с ней без профессионального оборудования.

Остаются следующие варианты:

Абиссинская или обычная?

Скважина на песок

Абиссинский колодец с ручным насосом

Сначала нужно узнать глубину залегания водоносного горизонта. Эту информацию могут дать соседи, у которых есть мелкие скважины или колодцы.

Абиссинский колодец стоит делать, если грунт рыхлый, а вода находится не глубже 12 метров. Функционирования абиссинской скважины возможно при положении уровня воды не ниже 7–8 метров от насоса (насосной станции или ручного насоса). Характеристики насосного оборудования, используемого для водоснабжения из скважины-иглы, не позволяют поднимать (всасывать воду при помощи вакуума) с глубины более 8 метров.

В случае если уровень воды окажется на отметке, допустим, 10 метров от поверхности земли, то для возможности отбора воды необходимо вырыть котлован глубиной не менее 3 метров, опустить и смонтировать там насос.

Поэтому, чтобы не рыть рядом с абиссинским колодцем еще и глубокий «колодец» для поверхностного насоса, на водоносный горизонт, залегающий ниже 10-метровой отметки, бурят скважины, диаметр которых позволяет опускать в них погружной насос.

Бурение и его результаты

Абиссинская скважина:

Скважина на песок:

Как сделать абиссинский колодец своими руками?

Понадобится следующее оборудование:

Буром делается отверстие на максимально возможную глубину (1,5–2 м). В него вставляется фильтр со штангой. На трубу устанавливается подбабок и насаживается баба (металлический цилиндр массой 30 кг). На верхней части трубы закрепляется хомут с двумя блоками. С помощью блоков и тросов груз поднимают вверх и отпускают. Падая, он ударяет по хомуту, и конструкция вбивается в грунт.

Когда первая штанга окажется в грунте больше чем на половину, к ней резьбовым способом присоединяется следующая. Подбабок и блоки перемещают вверх, и продолжают процесс забивания конструкции.

При установке абиссинского колодца сетка фильтра может забиться грунтом. И при вхождении нижней части колонны в слой обводненных пород вода в скважину поступать не будет. Чтобы «не проскочить» водоносный горизонт, рекомендуется через каждые полметра промывать фильтр, закачивая в трубу воду с помощью насоса.

По достижении водоносного горизонта трубу забивают с таким расчетом, чтобы вода находилась выше фильтра на 50-100 см. Последний этап – откачка воды из скважины. Она продолжается до тех пор, пока вода не станет визуально чистой.

Как пробурить своими руками скважину на песок?

Оборудование и инструменты для ручного бурения:

Самые распространенные способы бурения скважин на неглубокие обводненный пески – шнековый и ударно-канатный.

Шнековый

Чтобы ствол будущей скважины не осыпался, выкапывается квадратная яма (шурф) размерами 1,5?1,5?1,5 м. Над ней устанавливается вышка – металлическая, или выполненная из брёвен, тренога. С помощью вышки и лебедки проще опускать и поднимать буровую колонну.

На дне шурфа выкапывается углубление на два штыка, куда вставляется похожий на штопор бур (шнек). Его вращают до тех пор, пока рукоятка не дойдет до земли. После этого конструкцию наращивают штангой – стальной трубой диаметром 3/4 дюйма. Через каждые полметра колонну вынимают, очищают от грунта и снова опускают в ствол скважины. Всё, от чего очистили бур, отвозится на тачке подальше от места работ (гора выбуренной породы будет только мешать).

После того, как колонна достигнет водоносного пласта, нужно будет углубиться в грунт еще на 3 метра. Конструкцию надо вынимать после 2–3 оборотов, чтобы не затянуло бур. Ствол скважины очищают желонкой (операцию повторяют через 0,5 метров).

На завершающей стадии работ в скважину вставляют фильтр и обсадные трубы; делается опытная откачка; производится замер уровней воды (статического и динамического).

Ударно-канатный

При бурении этим методом основным оборудованием являются вышка и забивной стакан – металлический цилиндр с режущей кромкой. Посредством каната его поднимают вверх, а затем отпускают. При падении стакан разрушает и захватывает с собой породу. В условиях сыпучего грунта используется стакан с обратным клапаном (желонка).

Обустройство скважины

Мероприятия обустройства:

Бурить самому или обратиться к профессионалам?

Бурение скважины своими руками привлекает возможностью получить источник для автономного водоснабжения, не затрачивая серьезных финансовых средств.
Для умельца не составит труда изготовить из подручных средств необходимое для буровых работ оборудование. Но если конструировать, пилить, сверлить, вытачивать, сваривать, нарезать резьбу – не ваш конёк? Тогда что-то придется покупать, а что-то – брать в аренду. Траты будут меньше, чем в случае со скважиной, сделанной бригадой профессионалов, но это только при благополучном исходе. Если работа закончится неудачей, придется обращаться в специализированную компанию, и к уже потраченным деньгам добавлять новую сумму.

Причины безуспешного бурения:

Недостатки скважин, сделанных своими руками:

Чтобы получить скважину без этих недостатков, нужно вскрывать более глубокий горизонт, а это уже – работа по бурению скважин профессиональными буровиками.

Скважина своими руками — 51 фото и инструкция для всего процесса

  Школа рукоделия Хоббитания 🎨 |   Политика сайта |   Контакты

Автор: Школа рукоделия Хоббитания

Вода – это наше все, поэтому так важно, чтобы рядом с частным домом находился колодец или скважина.

Наиболее популярные скважины, выгодно отличающиеся большей глубиной, чистотой, быстрым дебитом и долгим сроком службы.

Чтобы своими руками сделать скважину на даче, потребуется

Содержимое обзора:

Технологии и инструменты

Водные скважины в зависимости от технологии бурят или забивают, однако самостоятельно добыть воду можно лишь некоторыми способами: при помощи шнека, насоса или помпы, каната и металлического снаряда.

Шнековое бурение

Для мягких и средних по твердости грунтов подойдет простой по технологии, но трудоемкий в процессе шнековый способ. Для бурения потребуется шнек – стальная труба со спиральными лопастями, который погружается в породу вращением и периодически вытаскивается, очищается от грунта и опускается обратно.

Каждый раз трубу доращивают, чтобы все глубже погрузиться под землю и достигнуть водоносного пласта.

Существуют различные модернизации шнека, например, упрощающает процесс тренога или моторизированные установки. Данный метод бурения скважины отлично подходит для подачи воды в дом, огород, сад или баню.

Бурение помпой или насосом

Наиболее популярен насосный метод бурения скважин на воду. Схема ее организации предполагает выбор будущей скважины и обустройство недалеко от назначенного места двух приямков, в дальний из которых специально наливается вода, а в ближнем оседает грунт.

Рядом с водяным приямком располагается помпа, через шланг всасывающая из него воду и подающая в буровую установку. Таким образом грунт предварительно размягчается и позволяет быстрее достичь водоносного пласта.

Как только скважина достигла необходимой глубины, в нее вставляется полиэтиленовая или полипропиленовая труба с метровым наконечным фильтром в виде высверленных не ней дырок и намотанной сверху на них сетки с мелкими ячейками из нержавеющей проволоки.

Бурение ударами и канатом

Самый простой, универсальный, но медленный способ бурения скважины своими руками – ударно-канатный.

Универсальность данного метода позволяет использовать его на грунтах любой твердости, сменяя лишь основной снаряд.

Так, глинистые почвы требуют куска массивной металлической трубы со скошенной режущей кромкой на конце, для песка или мелкого щебня больше подойдет бур-ложка или желонка, с приваренным на конце подпружиненным клапаном, на скальных породах – буровое долото.

Для бурения необходимо установить канатное оборудование: треногу или Г-образную конструкцию с закрепленным сверху блоком.

Часто используется электродвигатель с редуктором или другая моторизированная система.

Технологическая схема метода предполагает периодический подъем и падение снаряда. Через каждые 50-60 см снаряд очищают от грунта и продолжают работу до достижения необходимой глубины.

Труба и фильтр

Достать буром до воды – это полдела, ведь задача состоит не только в том, чтобы достать до воды, но и поднять ее наружу. Для этого в скважину на место бурового снаряда устанавливают обсадную трубу, диаметр которой зависит от размера пробуренной скважины и типа предусмотренного насоса.

Выбирая материал трубы, лучше исключить асбест или цинк и предпочесть нержавеющие сталь или пластик.

Также на трубе просверливаются в четыре горизонтальных  ряда отверстия или пропиливают болгаркой вертикальные щели, а на конце фиксируются фильтр и мелкая сетка.

Организовываем водоснабжение

Сделанную скважину необходимо обустроить, что тоже делается своими руками:

Во-первых, сразу стоит наладить подачу воды на поверхность с помощью обсадной  трубы и насосной станции, которая включает в себя насос, обратный клапан, резервуар для воды, длинный шланг и краны.

Во-вторых, скважину необходимо защитить от внешнего негативного воздействия. Так, обязательна установка поверхностного бункера или колодезный домик, который не допустит попадания в скважину дождевой воды, живности или посторонних предметов.

Скважина – устройство простое и неприхотливое, что доказывают фотографии и видеоролики.

Однако в умелых руках труба, оснащенная насосом и кранами, способна доставить чистую воду из-под земли в баню или дом, обеспечивая постоянное водоснабжение.

Фото скважины своими руками

 

Scroll Up

Adblock
detector

Предыстория – Drillyourownwell.com

Если вы собираетесь бурить скважину с использованием ПВХ, пожалуйста, внимательно прочитайте эту страницу, и, надеюсь, вы сможете избежать некоторых глупых проблем, с которыми я столкнулся, когда только начинал. Мои ошибки были результатом того, что я не думал и/или не использовал здравый смысл, так что вы все равно можете их избежать, но все равно поддержите меня и прочитайте эту страницу. ХОРОШО?

Цитируя Йоги Берра: «Прежде чем я начну говорить, позвольте мне сказать следующее:»

Эта техника позволяет создавать неглубокие колодцы, то есть колодцы, расстояние до воды которых составляет 25 футов или менее. Колодцы могут быть глубже, но расстояние до уровня грунтовых вод составляет 25 футов или меньше. Это максимальная глубина, на которую можно прокачать скважину с помощью всасывающего насоса. Вам не нужно копать вниз к водоносному горизонту для ирригационного колодца. Вам просто нужно пробурить скважину ниже стоячего уровня воды. Эти неглубокие колодцы хороши для орошения. Они могут или не могут быть безопасными для питья. Некоторые да, но, пожалуйста, не пейте воду из неглубокого колодца и не используйте ее для кормления скота без предварительного тестирования воды. Причина, по которой глубокие колодцы обычно дают безопасную воду, заключается в том, что почва фильтрует ее. Неглубокие колодцы, очевидно, имеют меньше этой естественной фильтрации. Кроме того, пожалуйста, убедитесь и проверьте свои местные законы о впечатляющем бурении скважин.

Я заинтересовался бурением собственной скважины, когда наткнулся на комплект Brady T Pack или комплект для установки Well Point в Home Depot. Это фитинг с соединениями для двух шлангов и куском двухдюймового ПВХ. Вот их фотография установочного комплекта Well Point.

Инструкции Брейди включали эту диаграмму того, как работает процесс сверления или промывки. Как видите, вода из двух шлангов перекачивается через кусок двухдюймовой трубы (ПВХ), где промывает шлам снизу вверх. Шлам выходит на поверхность снаружи трубы.

Не зацикливайтесь на слоях песка, почвы и твердого грунта, показанных в инструкциях Brady. Это всего лишь примеры, и они почти гарантированно не будут соответствовать тому, что есть в вашем районе.

Начать стоит с их набора. В настоящее время я могу найти его только на сайте Amazon: http://www.amazon.com/Well-Point-Installation-Kit-BTA-200/dp/B000H5W9SY/ref=pd_cp_hi_1   

Я думаю, что Брейди был продан другая компания, которая их больше не предлагает. В этом нет ничего страшного, потому что самодельный — 9 0005 намного лучше . Я предпочитаю «буровую головку», сделанную из деталей из ПВХ, которая очень похожа на монтажный комплект Brady. В нем есть небольшое дренажное отверстие, чтобы воздух мог выходить сверху. В противном случае захваченный воздух может создать давление и сдуть буровую головку. Вот изображение того, о чем я говорю:

БУРОВАЯ ГОЛОВКА (моя первая)

НЕ копируйте этот дизайн! Я сделал это, скопировав комплект Brady Well Kit, не осознавая, что в нем есть серьезный недостаток. Две трубы 3/4 дюйма, ведущие в одну трубу 3/4 дюйма, ограничивают поток. Две 3/4-дюймовые трубы должны впадать в большую трубу! Чтобы сделать ее самостоятельно, воспользуйтесь инструкциями на странице «Изготовление буровой головки».

Крупным планом видно сливное отверстие

В соответствии с инструкциями Брейди, поливинилхлорид должен вращаться вперед и назад с помощью канальных замков и медленно вбиваться в землю, в то время как вода вымывает обломки обратно наверх.

Цель состоит в том, чтобы пробурить скважину до водоносного песка, где установлена ​​игла, опуская ее через двухдюймовый ПВХ, а затем поднимая двухдюймовый ПВХ достаточно, чтобы обнажить или оставить иглу в водоносном песке на дне дыра. В идеале вы хотите полностью вытащить двухдюймовый ПВХ из земли.

Я купил комплект для установки Brady Wellpoint, и он отлично работал на глубине от 15 до 20 футов. Моя проблема заключалась в том, что уровень грунтовых вод, где я жил в то время, составлял 17 футов. Мне нужно было пойти глубже. Верхняя часть колодезного экрана должна быть расположена ниже уровня грунтовых вод.

Замков каналов недостаточно для удержания PVC. Они продолжали скользить и не обеспечивали надежной ручки или достаточного рычага. Я сделал ручку, которая крепилась к ПВХ. Вот. Он работает хорошо, хотя хомуты изнашиваются и их необходимо периодически заменять.

САМОДЕЛОЧНАЯ РУЧКА ДЛЯ ПВХ ТРУБ

Ручка очень помогла. Стало намного легче контролировать ПВХ, и я смог приложить больше усилий к сверлению. Я спустился на 25 футов! Потом я застрял. Моя проблема, как оказалось, была просто в нехватке терпения. Интересно, что слабым звеном в бурении скважины с использованием ПВХ как буровой штанги, так и бурового долота является не слабый (человеческий) буровой двигатель, относительно слабая бурильная штанга или пластиковое «буровое долото». Это отсутствие достаточного расхода воды. У меня было два бытовых шланга, подключенных к комплекту Brady, но я мог бы легко использовать воду еще из десяти. Поскольку я бурил быстрее, чем вода вымывала шлам на поверхность, я застрял. Эта техника требует больше терпения, чем я изначально предполагал.

К настоящему времени у меня на заднем дворе была 17-футовая и 25-футовая яма. Я старательно заполнил обе дырки и упаковал их как мог.

Кстати, вся эта история происходит в течение пары месяцев.

Затем я начал третью дырку, рядом со второй дыркой. У меня все было хорошо, и на этот раз я был терпелив и двигался медленно. Я не продвигал ПВХ вниз в отверстие, пока не прокрутил трубу вверх и вниз, тщательно наклоняя ее из стороны в сторону. После того, как я убедился, что трубка исправна и ослаблена, я продвинул ее на несколько дюймов и еще немного поработал.

На глубине около 20 футов все шло хорошо, а потом внезапно у меня пропал поток воды. Вода больше не поднималась вокруг бурильной трубы из ПВХ. Потом трубу стало тяжелее двигать, и через четыре-пять минут труба вмерзла в землю, и я не мог ее двигать. Я не мог сдвинуться с места, как ни старался. Потом я заметил воду рядом со мной. Я просверлил второе отверстие, и вода, которую я заливал в третье отверстие, возвращалась обратно через второе отверстие!! И я запаковал, или, по крайней мере, я думал, что заделал вторую дыру довольно хорошо, когда заделывал ее. Ну, дерьмо. Бурение скважин оказалось сложнее, чем я думал.

Я заделал третье отверстие и снова заделал второе отверстие.

Четвертая скважина: К настоящему времени я провел довольно много времени, читая о скважинах в Интернете. Я читал о гравийных фильтрах. Гравийные фильтры часто устанавливаются на забое скважин для повышения их эффективности. Мелкий гравий помещают на дно скважины вместе с скважинным фильтром, по существу, для увеличения эффективной окружности скважинного фильтра. Если была пробурена четырехдюймовая скважина и в нее помещен двухдюймовый скважинный фильтр, между стенкой скважины и скважинным фильтром остается зазор. Если оставить его в покое, он заполнится песком, но если вы заполните его мелким гравием, то колодец будет давать больше воды. Я не понимал, как его установить (очевидно, как вы увидите через минуту), но мне понравилась идея повышения эффективности, поэтому я захотел его. Итак, вернемся к сверлению четвертого отверстия. К настоящему времени я завинтил достаточно отверстий, чтобы просверлить одно правильно, и я получил трехдюймовое отверстие на глубине 33 фута. Затем я поднял трубу из ПВХ на пару футов и насыпал пару футов гравия на дно ямы. Затем я попытался установить двухдюймовый экран в гравии. В то время я этого не понимал, но если бы я использовал 1 1/4-дюймовый колодец, это мог бы сработать. Двухдюймовый экран был слишком большим, чтобы протолкнуть гравий в отверстие, сделанное трехдюймовой трубой…

Однако у этой истории был счастливый конец. Два фута мелкого гравия на дне 33-футовой скважины фактически сделали приличный фильтр скважины, и скважина давала около трех галлонов в минуту. Не так много, как если бы я правильно установил экран колодца, но он работал, и я поливал им свой двор пару лет. Я даже установил спринклерную систему, которая бежала из колодца. Но тогда я всего этого не понимал…

Я думал, что моя проблема с плохим производством была в том, что я недостаточно глубоко. Я купил буровой насос и построил систему оборотного водоснабжения. Это сработало чрезвычайно  хорошо. На следующей скважине я спустился на 60 футов, и труба застряла. Я полагал, что это было достаточно глубоко. Уровень грунтовых вод в этом месте был около 15 футов, поэтому я прикинул, что на 60 футах я не ошибусь. Я подключил к нему насос, и он работал отлично, около 20 секунд. Если я даю скважине отдохнуть около пяти минут, она снова будет отлично качать – около 20 секунд. Я не оценил важность экрана колодца.  Происходило следующее: я выкачивал всю воду из трубы, а затем мне приходилось ждать, пока вода не потечет обратно через маленькое двухдюймовое отверстие в дне. Если бы я поставил там колодезный экран, я мог бы качать воду в течение нескольких дней.

Спасибо, что прочитали все это. Возможно, вы уже поняли эти вещи. Может быть, вы достаточно умны, чтобы понять их по ходу дела. С другой стороны, если вы не разбираетесь в колодцах, как я, то вы просто избавите себя от множества проб, ошибок и горя.

При использовании этого метода помните следующее:

• 1. Техника, описанная на этих веб-страницах, ограничивается бурением двухдюймового или трехдюймового отверстия длиной от 25 до 30 футов. Ограничение возникает из-за отсутствия ограниченного расхода воды и проблемы обрушения стенок скважины на бурильной трубе. Добавьте бентонитовую смесь в свой поток воды, и вы, вероятно, добавите 10 футов к колодцу. С помощью метода «преимущество» вы можете добавить 10 футов. Добавьте к уравнению хороший буровой насос, и вы сможете продвинуться значительно глубже.

• 2.   Если вы используете воду из двух шлангов для вымывания шлама на поверхность, это будет работать нормально, НО вам придется двигаться очень-очень медленно, особенно когда вы преодолеваете глубину около 20 футов. Если вы этого не сделаете, вы будете каждый раз застревать в трубе.

• 3. После начала бурения в процессе не допускается никаких перерывов – по крайней мере, там, где вода перестает течь. Если наступление темноты вынуждает вас остановиться на день и вы не можете оставить воду включенной на всю ночь, вытащите буровую трубу из земли и на следующий день начните заново. Когда вы вернетесь назад, она не зайдет так далеко, как прошлой ночью, но вы быстро вернетесь к тому месту, где остановились.

• 4. При сверлении и наступлении времени добавить секцию ПВХ убедитесь, что вы хорошо проработали трубу и освободили , прежде чем продолжить. Только после того, как труба станет очень свободной в отверстии, вы можете добавить еще один отрезок трубы из ПВХ. Вам понадобится несколько минут, чтобы клей для ПВХ схватился, и вы не можете позволить, чтобы отверстие закрылось на трубе, пока клей затвердевает.

• 5. Всегда, всегда, ВСЕГДА используйте грунтовку ПВХ перед склеиванием.

• 6. Всегда, всегда, всегда  используйте колодезный фильтр. Пробурите скважину на 15 или 20 футов глубже уровня грунтовых вод (если сможете), и когда вы проработаете бурильную трубу до тех пор, пока она не станет хорошей и свободной, снимите водоразборный фитинг с верхней части, быстро установите колодезный фильтр, соединенный с меньшей трубой, вниз через бурильная труба. Когда вы почувствуете, что экран скважины достиг дна, поднимите бурильную трубу и извлеките ее из-под земли, оставив только трубу фильтра скважины.

• 7. Мелководные колодцы редко дают питьевую (пригодную для питья) воду. Неглубокие колодцы в основном предназначены для орошения. Прежде чем пить воду, проверьте ее.

Хммм…. Оглядываясь назад, кажется, что все просто…

ДАЛЕЕ: Основные этапы бурения скважин

Подземные воды – Drillyourownwell.com

Мне часто задают вопросы о подземных водах и о том, почему вода находится в земле, а точнее, о том, как найти воду в земле.

Подземные воды образуются в результате дождя, который попадает в почву и затем стекает под землю. Когда мы бурим скважину, мы используем именно эти подземные воды. Я не могу объяснить это так хорошо, как это делает Водная энциклопедия.

Следующая информация взята из статьи на сайте Водной энциклопедии :

Подземные воды – это воды, залегающие ниже поверхности Земли на глубинах, где все поровые (открытые) пространства в почве, отложениях или горных породах полностью заполнены водой (см.

рис. 1).

Рис. 1. В ненасыщенной зоне поры содержат воздух; следовательно, из этой зоны нельзя откачивать подземные воды. Полезные подземные воды залегают в зоне насыщения, где поровые пространства полностью заполнены водой.

ИЗ ЭНЦИКЛОПЕДИИ ВОДЫ

Неглубокий колодец  или глубокий колодец берет свое начало и пополняется (перезаряжается) осадками.

Подземные воды являются частью гидрологического цикла, возникающего, когда часть осадков, выпадающих на поверхность земли, оседает (инфильтрируется) через почву и просачивается (просачивается) вниз, становясь подземными водами. Подземные воды в конечном итоге вернутся на поверхность, сбрасываясь в ручьи, родники, озера или океаны, чтобы завершить гидрологический цикл.

Зоны подземных вод

:

Пробуренная скважина сначала проходит через зону, называемую ненасыщенной (водозной) зоной, где отверстия в почве, отложениях или горных породах преимущественно заполнены воздухом (рис. 1). Вода существует здесь только при переходе вниз. Толщина этой зоны зависит от таких факторов, как климат, высота над уровнем моря, время года и масштабы забора подземных вод за счет откачки. В сезон дождей во влажных районах ненасыщенная зона может представлять собой довольно тонкий слой, простирающийся от поверхности земли до глубины всего в несколько метров (10 футов или около того) под поверхностью. Но в более засушливые месяцы года ненасыщенная зона может расширяться глубже, поскольку пополнение водоносного горизонта уменьшается, а водозабор увеличивается. В засушливых регионах ненасыщенная зона может представлять собой толстый слой, простирающийся от поверхности земли до глубины 300 метров (1000 футов) или более под ней.

Дальнейшее бурение позволит достичь зоны, называемой зоной насыщения, где все отверстия заполнены водой, и где вода известна как грунтовые воды. Если зона насыщения достаточно проницаема, чтобы снабжать скважину водой при нормальных гидравлических градиентах, эта зона насыщения называется водоносным горизонтом. Важно отметить, что водоносный горизонт — это не подземная река, озеро или бассейн. Скорее, он состоит из геологических материалов, открытые пространства которых (поровые пространства) заполнены водой, которая движется вниз по градиенту давления и может продуктивно извлекаться скважинами. Верхняя часть зоны насыщения называется либо уровнем грунтовых вод (если водоносный горизонт безнапорный), либо потенциометрической поверхностью (если водоносный горизонт напорный): см. рис. 2.9.0003

Чтобы визуализировать зоны, представьте себе ведро, наполненное гравием. Между отдельными кусками гравия существует достаточное поровое пространство. Если воду налить поверх гравия, вода просочится вниз через поры и начнет заполнять эти пространства снизу вверх. Вода в порах на дне ковша представляет собой подземные воды; то есть все поровые пространства заполнены водой. Если бы в дне ведра были пробиты отверстия, вода бы вытекала. Используя эту аналогию, ведро с гравием похоже на водоносный горизонт: в нем хранится вода, которая будет проходить через него к месту сброса — в данном случае к отверстию в ведре.

Проницаемость определяется размером пор и степенью их взаимосвязанности и, следовательно, легкостью прохождения воды через материал. Водоносные горизонты с высокой проницаемостью, например, состоящие в основном из крупнозернистого песка и гравия, могут поставлять больше воды, чем водоносные горизонты с меньшей проницаемостью, например, состоящие из илов или глин. В этом примере поры в песке и гравии больше, чем в иле и глине, поэтому вода проходит через песок и гравий быстрее. В некоторых водоносных горизонтах, особенно в осадочных коренных породах, вода находится в разломах (трещинах), а не в порах в отложениях. Дебит из водоносного горизонта с трещинами может варьироваться от менее 1 литра в минуту или около 0,3 галлона в минуту (если в скважине мало трещин) до большого количества грунтовых вод, например, более 300 литров в минуту или около 100 литров в минуту. галлонов в минуту (если трещины многочисленные и крупные).

ИЗ ЭНЦИКЛОПЕДИИ ВОДЫ

ВОДОСНАБЖАЮЩИЕ. Уровень грунтовых вод определяет верхнюю часть безнапорного водоносного горизонта. Вода в колодце, проникающем в безнапорный водоносный горизонт, останется на высоте уровня грунтовых вод. Некоторые ручьи и озера пересекают уровень грунтовых вод, что обеспечивает прямой обмен грунтовых и поверхностных вод. Потенциометрическая поверхность отражает давление воды в напорном водоносном горизонте и представляет собой уровень, до которого вода в колодце будет естественным образом подниматься (т. е. до высоты над напорным водоносным горизонтом, через который она проникает).

УЭЛЛС. Все скважины в замкнутых водоносных горизонтах считаются артезианскими скважинами. Если отметка потенциометрической поверхности выше отметки поверхности земли, подземные воды будут течь естественным путем (без откачки) из скважины, известной как проточная артезианская скважина. ПЕРЕЗАРЯДКА. Пополнение безнапорных водоносных горизонтов происходит на обширной территории ненасыщенной зоны, непосредственно над водоносным горизонтом. Пополнение напорных водоносных горизонтов происходит только там, где есть путь (например, трещина) через водоупорные слои или когда напорный водоносный горизонт выходит на поверхность и становится ненапорным. Как правило, область питания замкнутого водоносного горизонта находится на большей высоте, чем сам водоносный горизонт, и может находиться во многих километрах от скважины.

Типы водоносных горизонтов и скважин.

Водоносные горизонты делятся на два типа: безнапорные и напорные. Безнапорный водоносный горизонт часто неглубокий, а аэрационная зона над ним в основном содержит проницаемый материал. Верхняя часть водоносного горизонта – это грунтовые воды. Уровень грунтовых вод перемещается вверх и вниз в зависимости от сезона. Он самый высокий в сезон дождей из-за более высокой подпитки и более низкой скорости откачки (например, отсутствие орошения) и самый низкий в сухой сезон из-за ограниченной подпитки и более интенсивного использования (например, высокая скорость орошения).

Закрытые водоносные горизонты могут быть неглубокими или глубокими и характеризуются тем, что они отделены от поверхности слоями с низкой проницаемостью (например, геологическими слоями), которые удерживают грунтовые воды под ним. В замкнутом водоносном горизонте грунтовые воды обычно находятся под давлением. Это давление воды может меняться в зависимости от сезона, подобно уровню грунтовых вод в безнапорном водоносном горизонте.

Поскольку грунтовые воды в замкнутом водоносном горизонте находятся под давлением, они будут подниматься в скважине выше уровня водоносного горизонта, через который проходит эта скважина. Один из способов визуализировать это — сжать пакетик с молоком или соком, проколотый сверху соломинкой. Если соломинка плотно входит в сжатый мешочек, жидкость поднимется в соломинку выше ее уровня внутри мешочка.

Артезианские и фонтанирующие артезианские скважины типичны для скважин, пробуренных в замкнутые водоносные горизонты. Артезианская скважина – это скважина, в которой грунтовые воды поднимаются выше уровня вскрытого водоносного горизонта.