Водоносные горизонты принято не только называть, но и нумеровать, в зависимости от глубины размещения. Иногда первым слоем называют верхние грунтовые воды (верховодка), иногда отсчет начинается снизу, и первыми становятся артезианские горизонты.

Что такое водоносный горизонт

К подземным запасам относится вся вода, которая находится ниже уровня земной коры, будь-то низинная долина или гористый склон. Она может пребывать в любом из состояний: жидком, твердом или газообразном.

Водоносный горизонт состоит из однородных или близких по составу и свойствам горных пород. Они распределены по четырем основным типам: аллювиальные, осадочные, ледниковые и метаморфические. В их трещинах, порах и карстовых образованиях накапливается гравитационная или свободная вода.

Водоносные слои классифицируют по разным признакам:

• Расположению в земной коре;
• Гидравлическим условиям – напорные и безнапорные;
• Внутреннему строению – одно- и многослойные;
• Типу водоупорного слоя - горизонтальные, наклонные, комбинированные.

Для формирования водоносного пласта обязательно наличие подстилающего слоя из породы с низкой водопроницаемостью, например, глины, известняка, гранита. Абсолютно непроницаемых пород не бывает. Вода в любом состоянии способна найти или проделать себе отверстие.

Верховодка – первый или последний уровень

Поскольку при копке колодца и бурении скважин очередность размещения отсчитывается сверху вниз, то будем считать, что верхние грунтовые воды будут первым водоносным горизонтом. Сокращенно их называют верховодкой. Их главные особенности: сильная зависимость от осадков и высокая подверженность загрязнениям. Верховодка залегает выше уровня грунтовых вод на временном или ограниченном по площади водоупорном ложе.

В прошлые столетия именно эта вода питала домашние колодцы, которые были неглубокими. Ее запасы пополняются исключительно за счет атмосферных осадков и конденсации водяной пары. Ввиду нынешней неблагополучной экологической ситуации использовать их для питья небезопасно даже в отдаленных от мегаполиса населенных пунктах. Максимальное наполнение слоя верховодки происходит в период снеготаяния, при условии, что зима была снежной.

Последние годы выдались сложными в плане колодезного водоснабжения. Много колодцев обмелело и вообще пересохло. Верховодка сильно подвержена сезонным колебаниям, поэтому даже если ее качество отвечает всем нормам, не стоит основывать водоснабжение всего участка только на ее ресурсе. Ее можно использовать для полива, собирая в технические колодцы.

В плане строительных работ и обустройства территории верховодка причиняет много усложнений. Из-за нее засыхают зеленые насаждения, участок превращается в непроходимое болото, разрушается фундамент, деформируются стенки котлованов и траншей. Чтобы минимизировать ее влияние, организовывают системы для дренирования, водоотведения и водоотлива.

Грунтовые воды

Постоянный водоносный горизонт лежит на первом от поверхности земли непроницаемом слое породы. В большинстве случаев его подстилает слой глины. Вода в нем перемещается в зависимости от уклона рельефа. При копке питьевых колодцев ориентируются именно на уровень грунтовых вод – УГВ. Для строительства выбирают зиму или конец лета, при условии стабильно сухой погоды.

Глубина залегания грунтовых вод зависит от геологического строения местности. Область питания и распространения грунтовых вод совпадают. Основные источники пополнения запасов: инфильтрация атмосферных осадков, воды рек, озер, водохранилищ. От верховодки их отделяет, как минимум несколько метров породы, при прохождении которой дождевые и талые воды очищаются.

Грунтовые воды распределяются по климатической зональности. От географического расположения зависит глубина залегания, химический состав, температура, чистота и степень минерализации. Условно выделяют две зоны с избыточным или достаточным и слабым или нерегулярным увлажнением.

Достаточная влага формирует пресные и гидрокарбонатно-кальциевые воды. Они характерны для местностей с наличием пород с высокой водопроницаемостью и активным дренажем. К ним относятся тундры и лесистые регионы. Минерализация воды редко доходит до отметки 1г/л.

Чем меньше коэффициент увлажнения, тем выше минерализация и глубина залегания грунтовых вод. В степи и лесостепи их состав колеблется от пресных до сульфатных. В пустынях и полупустынях они отличаются сильной минерализацией, обычно, хлоридного типа. Чистота напрямую зависит от глубины, чем глубже, тем чище. Если местность изрезана долина и балками, то УГВ будет находиться ниже. Геология и качественный состав пород делают грунтовые воды разнообразными, со специфическими особенностями.

Ниже УГВ залегает следующий водоносный пласт, который также используется для строительства водозаборов. Это межпластовые безнапорные воды. Они размещены между первым и вторым водонепроницаемыми слоями, поэтому хорошо защищены от поверхностного загрязнения. До их глубины сложно докопаться с помощью обычного колодца, поэтому чтобы достать воду приходится бурить скважину. Часто ее стоимость не превышает стоимость рытья и обустройства колодца аналогичной глубины.

Проблема воды из скважин в сильном превышении минерализации. Чаще всего встречаются жалобы на жесткость (соли кальция и магния) и избыток железа, который делает невозможным ее употребление без системы водоподготовки, которая стоит недешево. Потребление необработанной воды вызывает длинный список заболеваний.

Последние из доступных в плане добычи питьевой воды – это напорные или артезианские горизонты. Они располагаются на вогнутых водоупорных ложах, полностью насыщают водоносный слой и находятся под давлением. Здесь содержится самая чистая первозданная вода, поэтому они причислены к природным богатствам. Строительство колодца и неглубокое бурение закон оставляет на усмотрение владельца участка, а на разработку артезианской скважины нужно официальное разрешение.

Критерии для выбора водоносного горизонта

Главным ориентиром для заказчика/владельца колодца или скважины должно быть качество воды. Профильные компании разработали специальные карты местностей, которые с достаточной точностью помогают определить, какая вода будет в источнике.

На втором месте находится мощность или дебит. Он обозначает, сколько воды будет отдавать источник. Засушливые годы сильно истощили грунтовые воды во многих регионах, но теоретически они должны восстановиться естественным образом. Безнапорные межпластовые горизонты очень слабо питаются за счет инфильтрации, поэтому их можно осушить, если построить большое количество водозаборов на один пласт.