Строительство скважин и колодцев на воду должно начинаться с разведки земельного участка для определения местоположения и глубины залегания водоносных пород. Для этого пользуются двумя основными методами поиска воды – геофизическим и «народным», по внешним природным признакам.
Геофизические способы поиска воды
Для поиска воды применяют наземные площадные методы. Геофизические приборы позволяют определить неоднородности в толще грунта, включая трещиноватые структуры, которые обычно содержат в себе воду. Поскольку аппаратные геофизические методы по сути своей – непрямые, то всегда есть вероятность ошибки. По некоторым оценкам, правильность геофизических исследований составляет около 70%.
Единственный «прямой» и точный метод геофизических поисков – это бурение разведочных скважин. Разведочные скважины с выбором керна показывают реальную геологическую картину, сложившуюся в данной местности.
Они позволяют узнать, из каких пород сложена толща земли, характер расположения пластов, глубину залегания и структурный состав. Геологоразведочные карты имеются в архивах региональных специализированных организаций.
Перед обустройством скважины или колодца также полезно будет осведомиться у своих соседей о глубине водоносного слоя на их участке и об особенностях проходки грунта при сооружении источника воды.
Однако бурить разведочные скважины в небольших частных землевладениях экономически невыгодно, непрямые методы менее затратны по сравнению с бурением. Плюс ко всему, если грунт сложен породами осадочного происхождения, то его структура в пределах малых площадей (6-10 соток) однородна, то есть вода находится примерно на одинаковой глубине. Неоднородности наблюдаются в районах с тектоническими разломами земной коры.
Согласно представлениям современной геофизики, подземная вода находится и мигрирует вдоль пород, содержащих пески, песчаники, пористые водопроницаемые известняки. В соответствии с данным положением, зная состав толщи земли в районе, можно определить возможность залегания водоносных пластов. Водонасыщенные породы обладают резко контрастными физическими характеристиками (электрическое сопротивление, трещиноватость и прочие) по сравнению с основными породами. Благодаря этим аномалиям и возможно получение геофизических данных.
Используются следующие аппаратные геофизические способы определения местонахождения водоносных пластов:
Электроразведочные методы
В эту группу включают:
1. Вертикальное электрическое зондирование.
2. Метод вызванной поляризации.
3. Метод естественного поля.
При вертикальном электрическом зондировании используется низкочастотный ток переменного напряжения. На разнесенные по площади электроды подается напряжение, наличие воды определяется по падению удельного сопротивления в породе.
Метод естественной поля основан на образовании естественной «гальванической пары» постоянного тока в грунтовых породах. При регистрации и интерпретации электрического поля специальным прибором можно найти месторождения воды.
Способ вызванной поляризации аналогичен предыдущему, но электрическое поле создается извне, искусственным источником.
Электроразведочные методы относительно недороги, легко интерпретируются, но не могут дать данные о водообильности. Они помогают узнать глубину залегания, а также примерную структуру водоносных пород.
Спектральная сейсморазведка
При ударном воздействии на грунт прибор получает ответные затухающие колебательные сигналы, которые затем интерпретируются программой. Сейсмосъемка позволяет получить карту структуры недр, определить пустоты и неоднородности, обозначить уровень воды. Состав пород этот метод также определить не сможет. Сейсмические методы считаются самыми дорогими, т.к. требуется сложная дорогостоящая аппаратура.
Научные способы разведки воды постоянно совершенствуются, появляются новые. Но все они имеют серьезный недостаток – эти методы требуют подтверждения достоверности путем бурения скважин.
Геофизические методы разведки применяют в основном тогда, когда нужна добыча воды в больших, «промышленных» объемах, требуется значительный дебит водоисточника.
Есть смысл организации геофизических исследований, например, в тех случаях, когда планируется бурение скважины на воду для крупного подворья, нескольких хозяйств или целого поселка. Иначе лучше воспользоваться уже существующими наработками по геофизическим исследованиям района или проконсультироваться у гидрогеолога или геофизика.
Для «бытовых» условий поиска воды чаще применяются «народные» методы:
1. Поиск методом биолокации (лозоходство). Этот метод применялся еще в древние времена, и по сей день бушуют споры по вопросу достоверности получаемых данных.
Считается, что человек, как и большинство других животных, способен «чувствовать» воду, в том числе находящуюся под землей. Например, жабы, двигаясь к водоемам на нерест даже впервые, могут преодолеть несколько километров. У человека же проволочные рамки или ивовая рогатина в руках – всего лишь внешний индикатор скрытых, рудиментарных способностей к поиску воды.
2. Поиск по влаголюбивым растениям. «Индикатором» воды являются растения определенных видов, растущие на участке: смородина, лабазник, таволга, брусника, камыш, щавель, клевер, ива (верба), ольха, вереск, лапчатка гусиная, береза, болиголов, крапива, наперстянка, мать-и-мачеха, ель, сосна, хвощ.
Чем обильнее зелень (особенно в засуху), тем выше грунтовые воды. Также необходимо убедиться, что посадки растений не искусственного происхождения, а выросли в силу естественных природных условий.
Народная примета гласит, что верба и ольха над водоносными горизонтами клонятся в сторону течения воды, одиночные дубы стоят на пересечении водоносных жил, а вот культурные плодовые деревья (яблоня, вишня, слива), наоборот, в этих местах растут плохо. Заросли акации или бука сигнализируют об отсутствии воды.
3. Наблюдение за животными. Поскольку наши предки не располагали возможностями геофизической аппаратуры и методов, то при поиске воды применялись и наблюдения за насекомыми, птицами, другими животными. Например, жилища рыжих муравьев на земле показывают, что здесь вода глубоко. А вот вьющаяся мошкара при закате, наоборот, свидетельствует о близкой к поверхности залежи воды.
В подобных местах мыши не вьют гнезда на поверхности, а сооружают их в бурьяне. Конь и собака, страдающие от жажды, роют грунт там, где есть вода. Конечно, все эти приметы очень субъективны, достоверность их научно не доказана, и они не должны являться единственным ориентиром при поиске воды.
4. Наблюдение за природными явлениями. Признаками близкого расположения вод являются туман после заката, большое количество утренней росы на почве, наледь или проталина на снегу зимой. Также в старину проверяли наличие воды при помощи перевернутого горшка или сковороды – если на рассвете они «запотевали», значит, вода неглубоко.
5. Наблюдение за местным рельефом. Заболоченные места, провалы, воронки, впадины в земле, естественные водоемы говорят о неглубоком залегании грунтовой воды. Очень хороший совет содержится в одной из публикаций 1861 года, в которой говорится, что воду нужно искать в долинах, окруженных возвышенностями или горами. На гористых и холмистых местностях, крутых берегах рек воды мало.
К задаче поиска воды на участке нужно подходить комплексно. Существенную помощь окажут сбор данных на соседних участках, исследования геофизики и пробное (шнековое) бурение, данные лозоискательства и народные приметы.
Так как бурение водяных скважин и строительство глубоких колодцев требуют значительных финансовых затрат, то необходимо учесть все возможные факторы для анализа водоносного горизонта, чтобы ваши деньги и время не были упущены впустую.
