Родник это подземные воды

Родник это подземные воды

Понятие родника знакомо городскому и деревенскому жителю. Он воспет в душевной лирике и песнях. Это природный источник воды, который образуется в местах, где к поверхности земли выходят подземные воды. Научная литература определяет его немного суховато – источник нерегулярного водоснабжения. Вода в нем проточная, поэтому, никогда не застаивается, а остается свежей, чистой и прохладной в самые знойные дни. Настоящее удовольствие для усталого туриста найти хрустальный родничок, который утолит жажду.

По всей территории нашей необъятной страны тихонько журчат сотни родников. Когда-то они все без исключения были питьевыми без любых условностей, а воду из них можно было пить без очистки и кипячения. Только в Московской области насчитывается больше семисот действующих родников. Только малая доля из огромного количества находилась в удовлетворительном состоянии. Не так давно судьбой родников озаботились власти, и начались масштабные работы по их благоустройству. Теперь возле каждого расчищена территория, установлены информационные таблички, а местоположение указано на интерактивной карте.

Что такое родник

Родники – это небольшие ручьи, которые выходят из глубин земли. По пути на поверхность они проходят разные слои почвы, и считаются уникальными водоемами, хотя на самом деле ничего особенного в них нет. Они выходят из тех же горизонтов, в которые углубляются домашние колодцы. В каждом роднике вода имеет разный вкус и химический состав.

Маленькие струйки подземных вод один из основных источников подпитки больших поверхностных водоемов: озер, прудов и рек, и являются важной частью водного равновесия в окружающей среде. Их колыбель находится глубоко под землей, в водоносных горизонтах, которые редко подвержены загрязнению. С помощью экспертизы родниковой воды можно с высокой точностью определить степень заражения подземных горизонтов, вызванного промышленным и сельскохозяйственным развитием региона.

В зависимости от характера питающего горизонта: напорного или безнапорного, вода выходит двумя способами:

  • Родником – самотечным ручейком, который свободно спускается к ближайшему поверхностному водоему или снова уходит под землю;
  • Ключом – вода выходит под напором, иногда невысоким фонтанчиком.

В курортных районах на поверхность выходят воды со специфическим химическим составом, поэтому называются минеральными источниками. Они используются в качестве лечения различных заболеваний. Мнение, что вся родниковая вода чудодейственным образом влияет на организм, наполовину придумано. Только повышенное содержание химических соединений в грунте, и их естественный переход в подземные водоносы может способствовать нормализации функционирования сердечнососудистой системы, очищению организма от шлаков и облегчать течение хронических заболеваний.

В населенных пунктах с благополучной экологической ситуацией природные родники активно используются местными жителями, дачниками и путниками, которые не прочь освежиться прохладной водичкой. Вот только один нюанс для неместных – непривыкший к химическому составу организм может бурно отреагировать пищевым отравлением и расстройством пищеварительной системы. Санитарные службы не в состоянии систематически проверять все действующие родники. Но ввиду массового загрязнения окружающей среды, они допускают потребление сырой воды только из нескольких источников.

Как правильно собирать и хранить родниковую воду

Увидев и попробовав, что-то хорошее мы обязательно хотим взять хоть небольшую его частичку с собой. Такая же ситуация и с родниковой водой – к самым известным источникам с подтвержденным лечебным эффектом, выстраиваются большие очереди с бутылками и канистрами.

Пластиковая тара – это самая неподходящая посуда для питьевой воды вообще, даже для бутылированной, а для целебной родниковой – тем более. Лучший вариант – стеклянная тара, которая не вступает в реакции с водой под воздействием солнечных лучей или повышенной температуре.

Обычно выход родника оформлен трубой или желобком, по которому стекает вода. Наполнять емкость нужно прямо из него, а не зачерпывать из озерца в грунте.

Ключевая вода – это не тот продукт, которым можно запастись впрок. Максимальный период ее хранения 3-4 дня. Дальше начинаются естественные химические и органические процессы, которые ухудшают ее органолептические показатели и делают непригодной для употребления. Из-за примесей коллоидов вода может давать осадок на стенках посуды. Не стоит набирать воду, если на дне родникового водоема виден темный налет.

Водопровод из родника

Кроме стандартного забора воды сразу в тару из источника с достаточным дебитом можно организовать водоснабжение всего участка. Конечно придется поработать над расчисткой и обустройством территории, но дело того стоит. Особенно актуальна идея родникового водопровода для временного водоснабжения, пока не вырыт колодец или скважина, а вода уже нужна.

Для чистой родниковой воды не нужна дополнительная обработка фильтрами и системами водоподготовки, которые меняют ее естественную структуру и химический состав.

Недостаток родника, как точки основного водозабора для хозяйственных нужд, в небольшой отдаче. В среднем струйка наполняет 5-литровую баклажку за пару минут, но есть ключи с более слабым выходом. Понятно, что напрямую запитать частное водоснабжение от них не получится. Для таких случаев разработана методика каптажа родников. Возле источника выкапывается и обкладывается каптажная камера, которая будет накапливать резерв воды, а уже из нее организовывается подача к точкам водозабора.

Читайте также:  Как сделать стул более жидким

Использование родников общественного значения для ведения личного хозяйства возможно только в том случае, если не ущемляются права остальных жителей населенного пункта, в котором расположен источник. Как вариант, можно организовать подвод излишков воды от точки выхода, чтобы никто не чувствовал себя обделенным.

Недостаток такого сооружения, что владелец участка не сможет осуществлять круглосуточный присмотр и защиту родника, в отличие от домашнего колодца, к которому доступ посторонних лиц закрыт.

Правовые аспекты пользования родниками

С точки зрения закона, природный родник – это водный объект. Собственнические и другие права детально описаны в нескольких статьях. Согласно им, физическое или юридическое лицо может владеть и распоряжаться только обособленными водоемами искусственного происхождения с нормированной площадью.

Они должны быть непроточными и не сообщаться с любыми поверхностными водными объектами. Проще говоря, если выкопал на своем участке прудик и наполнил его из крана, скважины или колодца – это полностью твое, а все другие объекты – это собственность РФ или ее субъектов.

Завладеть родником нельзя, но его можно взять в краткосрочную или долгосрочную аренду, если ее цели не будут отрицательно сказываться на окружающей среде, и согласованы с мощностью источника.

Теоретически, необособленный родник общего пользования можно только арендовать, например, для производства питьевой воды. Хотя власти не должны соглашаться на подобные договора ввиду того, что рядовые пользователи потеряют возможность пользоваться водой.

Родни́к (исто́чник, ключ, крини́ца) — естественный выход подземных вод на земную поверхность на суше или под водой (подводный источник) [1] .

Образование источников может быть обусловлено различными факторами:

  • пересечением водоносных горизонтов отрицательными формами современного рельефа (например, речными долинами, балками, оврагами, озёрными котловинами),
  • геолого-структурными особенностями местности (наличием трещин, зон тектонических нарушений, контактов изверженных и осадочных пород),
  • фильтрационной неоднородностью водовмещающих пород и др.

Родники бывают: восходящими — напорными и нисходящими — безнапорными; временно действующими (сезонными) и постоянно действующими и др.

По температуре родники делятся на холодные, тёплые, горячие и кипящие.

По классификации советского гидрогеолога А. М. Овчинникова выделяется три группы источников в зависимости от питания водами верховодки, грунтовыми или артезианскими водами.

Источники первой группы, питающиеся верховодкой, располагающиеся обычно в зоне аэрации, имеют резкие колебания дебита (вплоть до полного иссякания), химического состава и температуры воды.

Источники, питающиеся грунтовыми водами, отличаются большим постоянством во времени, но также подвержены сезонным колебаниям дебита, состава и температуры. Они подразделяются на эрозионные (появляющиеся в результате углубления речной сети и вскрытия водоносных горизонтов), контактные (приуроченные к контактам пород различной водопроницаемости) и переливающиеся (обычно восходящие, связанные с фациальной изменчивостью пластов или с тектоническими нарушениями).

Источники артезианских вод отличаются наибольшим постоянством режима; они приурочены к областям разгрузки артезианских бассейнов.

Химический и газовый состав воды источников разнообразен; он определяется, главным образом, составом разгружающихся подземных вод и общими гидрогеологическими условиями района.

По признакам выхода вод на земную поверхность родники подразделяются на три типа: реокрены, лимнокрены и гелокрены.

Реокрен образует узкий и быстрый ручей, который течет по склону и впадает в другой более крупный водоем. Характерен для склонов или у основания холмов, на склонах речных долин или иных эрозионных врезах.

Лимнокрен на выходе образует небольшой проточный водоем, так называемую “ванну”, из которой вытекает ручей. На дне лимнокреновой ванны часто наблюдаются грифоны (ключи), по которым поступают подземные воды на дневную поверхность. Грифон — водоподводящий канал (стержень), заканчивающийся у поверхности чашеобразной впадиной.

Множественные небольшие выходы подземных вод на относительно ровную поверхность образуют гелокрен, обычно выраженный топким, заболоченным местом. Совокупность нескольких близко расположенных гелокренов составляет кренополе. Обычно из гелокрена или кренополя берут начало один или несколько родниковых ручьев с небольшим дебитом. Гелокрены в зимний период, как правило, не промерзают до дна. [2]

Автономное водоснабжение применяется не только в индивидуальном строительстве, но и при строительстве многоэтажек на новых территориях. Это обстоятельство обусловлено высоким качеством подземной воды. Разные виды скважин применяют в зависимости от их глубины и назначения: для отдельного коттеджа достаточно колодца, для снабжения нескольких жилищ, многоквартирных домов требуется скважина с высоким дебитом.

Водяная скважина для дома.

Какие источники под землей

Геологические разрезы по земельным участкам неодинаковы, но закономерности по водоносным слоям существуют. С углублением от поверхности в недра подземная вода становится чище. Водозабор из верхних уровней обходится дешевле, им пользуются собственники частного жилья.

Верховодка

Водный ресурс, находящийся в земле недалеко от поверхности над водоупорным слоем горных пород, называется верховодкой. Водонепроницаемые грунты имеются не на всех территориях, не всегда удается найти подходящий участок для организации неглубокого водозабора. Над такими линзами фильтрационный слой отсутствует, вредные вещества, органические и механические примеси с дождем и снегом проникают в грунт и примешиваются к подземному водоему.

Верховодка характеризуется такими показателями:

  1. Глубина залегания. В среднем 3-9 м в зависимости от региона. Для средней полосы — до 25 м.
  2. Площадь пластов — ограниченная. Проявления встречаются не в каждой местности.
  3. Подпитка запасов осуществляется за счет осадков. С нижележащих горизонтов водопритока нет. В засушливые периоды уровень воды в колодцах и скважинах на верховодку падает.
  4. Использование — для технических нужд. Если в составе отсутствуют вредные химические загрязнители, системой фильтрации вода улучшается до питьевой.
Читайте также:  Клюква мочегонная ягода или нет

Верховодка хорошо подходит для полива огорода. При бурении неглубоких скважин можно сэкономить: проходка доступна для самостоятельного выполнения. Вариант — устройство колодца с укреплением его стенок бетонными кольцами. Не рекомендуется делать водозабор из верхних залежей, если недалеко от земельного участка используют удобрения, располагается промышленная зона.

Грунтовка

Верховодка — ресурс пропадающий, в отличие от грунтовки, являющейся первым постоянным подземным водохранилищем. Извлечение из недр верховодки осуществляется преимущественно посредством колодцев, для забора грунтовки бурятся скважины. Эти типы подземной воды имеют схожие характеристики по глубине залегания — Схема подземных вод.

Название второго постоянного источника воды — межпластовый водоносный горизонт. На этот уровень бурятся скважины на песок.

Признаки линз, перемежаемых горными породами:

  • вода напорная, поскольку принимает на себя давление окружающих горных пород;
  • продуктивных водоносов несколько, они рассредоточены по глубине в рыхлых грунтах от верхнего водонепроницаемого слоя до нижней подстилающей подушки;
  • запасы отдельных линз ограниченные.

Качество воды в таких залежах лучше, чем на верхних уровнях. Глубина распространения — от 25 до 80 м. Из некоторых пластов на земную поверхность пробиваются родники. Вскрытая на большой глубине подземная вода за счет напряженного состояния жидкости поднимается по стволу скважины на привычную близость к поверхности. Это позволяет осуществлять водозабор центробежным насосом, установленным на устье выработки.

Межпластовая разновидность подземных вод популярна при обустройстве водозаборов для загородных домов. Дебит песчаной скважины — 0,8-1,2 м³/час.

Артезианская

К горизонтам артезианской воды относят глубины ≥100 м. Давление горных пород на таком удалении от поверхности возрастает до напряжений, обеспечивающих самоизлив из скважины. Высота фонтана тем больше, чем сильнее сжимается жидкость. Ставить насос на откачку не имеет смысла.

Другими особенностями артезианских горизонтов являются:

  1. Высокая водоотдача — 3-10 м³/час. Этого количества хватит, чтобы обеспечить несколько дачных домов.
  2. Чистота воды: проникая в недра через многометровые слои грунта, она полностью освобождается от механических и вредных органических примесей. Вмещающие породы обусловили второе название водозаборных выработок — скважины на известняк. Утверждение относится к пористым разновидностям камня.

В промышленных масштабах добыча артезианской влаги осуществляется в коммерческих целях — для продажи питьевой воды. На территориях, расположенных в низинах, есть вероятность обнаружить напорную залежь на глубине 20 м.

Водяные колодцы

Колодцы для воды.

Для забора воды с горизонтов, расположенных близко к земной поверхности, копают открытую горную выработку — шурф, его называют колодец.

Дерево для крепления стенок уже не применяется: железобетонные кольца диаметром 1-1,5 м вытеснили из применения венцы из дуба и лиственницы. Чтобы добраться до питьевой воды, понадобится шурф глубиной до 15 м.

Технология проходки водозаборной выработки:

  1. Выбрать место под колодец, уложить на него первое кольцо.
  2. Извлекать грунт внутри контура до тех пор, пока верх бетонного элемента не сравняется с уровнем почвы.
  3. Установить второй цилиндр на вкопанный блок, повторить операцию. Последующие звенья вкапывать аналогичным порядком.
  4. Откачивать погружным насосом появившуюся воду и продолжать монтаж колец, пока не будет достигнут намеченный уровень водоносного пласта.
  5. Прикрепить к стволу колодца оголовок. Конструкция состоит из последнего бетонного элемента, который заглублять не нужно, и первого в земле кольца.
  6. Окопать устье шурфа канавой шириной 60 см на глубину 1 м, заполнить глиной и утрамбовать. Поверх глиняного замка отсыпать песчаную отмостку.
  7. Закрыть оголовок крышкой от попадания внутрь водозабора мусора.

Если достигнуть межпластового горизонта не удалось, то использовать колодезную воду в качестве питьевой можно после фильтрации и кипячения. Основное достоинство колодца заключается в накоплении влаги, что снижает зависимость дебита от выпадения осадков. Запас воды в объеме 2-3 м³ присутствует в источнике постоянно.

Недостатки

Соорудить бетонированный водоисточник можно на любом земельном участке, находящемся в собственности гражданина, без оформления разрешений. Технология возведения водозабора несложная и доступна для самостоятельного исполнения.

К недостаткам обустройства колодца относятся:

  • трудоемкость земляных работ;
  • угроза остаться без воды в засушливые периоды;
  • необходимость изоляции стыков для исключения попадания верховодки внутрь колодца;
  • обязательность периодической очистки фильтрационного слоя на дне выработки.

Нельзя строить питьевой водозабор на заболоченных участках и территориях, заливаемых в период паводка. Такой вариант несет в себе опасность попадания бактерий в источник воды.

Абиссинский колодец

Колодец абиссинский для воды.

Трубчатый колодец получил свое название по территории в Африке, где впервые использовалась технология извлечения из недр подземной воды без применения специального оборудования.

Самостоятельное бурение скважин выполняется этим старинным способом. Водозабор осуществляется с глубины 8-13 м.

  1. Собирают бурильную колонну из 1-2 м отрезков труб Ø2″, она же будет выполнять функции обсадной. Бур-фильтр изготавливается сплющиванием забойного конца первой трубы или насадкой на штангу конуса для лучшего проникновения в грунт. В стенках бура сверлят отверстия 6-8 мм, чтобы в них поступала вода, оборачивают металлической фильтровальной сеткой.
  2. Изготавливают ударную бабку из направляющей трубы Ø100 мм длиной 1 м, утяжеляют ее металлом весом 10 кг, с двух сторон приваривают рукояти.
  3. Вколачивают бур-фильтр целиком в грунт, после чего прикрепляют к нему следующую секцию колонны сваркой или резьбовым соединением. Забив трубу вслед за буром, операцию повторяют до проникновения фильтра в водоносный горизонт.
  4. Подключается насос ручной или электрический вакуумный.
Читайте также:  3Д принтер из фанеры своими руками

Прокачка трубчатого колодца производится до появления чистой воды. Качество жидкости проверяется в лаборатории санэпидемстанции.

Преимущества и недостатки

Достоинством абиссинского водозабора является возможность построить его самостоятельно с минимальным вложением средств. Скважина-игла полностью изолирована от притока верховодки. Трубчатый колодец можно забить в грунт из подвала своего дома.

  • невозможность применения погружного насоса из-за малого диаметра колонны;
  • необходимость прочистки колодца от песка и ила;
  • ограничения по свойствам грунта: способ применяется на мягких породах и крупнозернистых песках.

Срок эксплуатации водозабора ≥30 лет. Обязательное условие долговременности — периодическое извлечение ила и песка из обсадной колонны. Делается это с помощью желонки — цилиндрического сосуда с клапанным затвором.

Песчаные скважины

Схема песчаной скважины.

Бурятся шнековым способом — проходка осуществляется в мягких горных породах: суглинках, песке и галечнике. Диаметр выработки ≥100 мм.

По глубине различают песчаные скважины 2 типов:

  • до 40 м — на слой верхнего залегания с дебитом 1 м³;
  • 40-90 м — глубокие стволы с расходом воды в 2 раза большим.

В пробуренную выработку опускается обсадная колонна из металлических или пластиковых труб с фильтром в призабойной части скважины. Подъем воды производится погружным насосом.

Особенностью скважин этого типа является необходимость постоянного водопользования. При откачках 1-2 раза в месяц водозабор придет в негодность через 2-3 года. Восстановить приток воды можно, но не всегда.

Достоинства и недостатки

Основное преимущество — шнековый способ бурения, позволяющий построить скважину за 1-2 дня без особых усилий. Механизация всех операций обеспечивается конструкцией бурового станка на самоходном или передвижном шасси.

  • чистота воды;
  • разрешение на строительство водозабора не требуется;
  • срок эксплуатации — до 30 лет.

Недостатки отмечаются на скважинах малой глубины: зависимость дебита от осадков, чувствительность состава воды к загрязнениям поверхности на участке расположения выработки. Другой минус уже обозначен — склонность к заиливанию водоприемника.

Артезианская скважина

Схема артезианской скважины.

Название этого типа выработок пришло из французского языка — с места бурения первой фонтанирующей скважины: провинции Артуа. Большая протяженность ствола и прочные породы грунта, пересекаемые на пути к водоносному пласту, предполагают применение мощных буровых установок — шнековый способ не подойдет.

Строительству выработки предшествует этап документального оформления. Бурение артезианской скважины не относится к лицензируемому виду деятельности, но для пользования водой из нее необходимо оформить много разрешений и согласований, включая получение лицензии на недропользование. Процесс это длительный и затратный.

Основные этапы: согласование расположения участка и скважины, проект геологических изысканий, оформление лицензии на разведочные работы, бурение, составление отчета и постановка запасов на государственный баланс.

Артезианские скважины разделяют на 4 разновидности:

  1. Выработка с двойной обсадкой — в нижней части колонны на водоносном участке монтируют перфорированную трубу и размещают в ней насос, другая половина устанавливается сверху, доходит до известнякового слоя. Через отверстия в нижнем звене вода поступает в трубу и помпой выкачивается на устье. Применяется, когда давление в пласте слабое.
  2. Водоскважина с переходом устраивается при изменчивом геологическом разрезе. Монтируют 3 обсадные трубы — большого диаметра в верхней части, среднего — в камнях и песках, малого — непосредственно в продуктивном слое. Используется при хорошем подпоре воды.
  3. Скважина классическая — с одной обсадной трубой для нормальных условий.
  4. Ствол с кондуктором — из 2 обсадок: в верхней и нижней частях.

Технология бурения сложная. Строительство артезианского водозабора выполняется специализированными организациями.

Преимущества

Преимущества артезианской скважины.

Главными достоинствами артезианской скважины являются удаленность водозабора от поверхности и залегание воды в пористых известняках, исключающих присутствие механических примесей в жидкости. Это позволяет откачивать подземный ресурс без установки на забое сетчатого фильтра.

Как следствие, проявляются и другие преимущества артезианских скважин:

  • экологическая чистота воды;
  • независимость от климатических и погодных условий;
  • бесперебойность водоснабжения: запасы подземных вод подтверждены геологическими изысканиями.

Источник остается неиссякаемым на протяжении ≥50 лет. При этом не потребуется тратить средства на периодические очистки фильтра: его нет.

Недостатки

Связаны с затратами на стадии организации строительства и бурения глубоких выработок. Продолжительность периода от проектирования до получения паспорта артезианской скважины — 2 года.

На ограниченной территории соорудить водозабор не получится: минимальные размеры площадки для буровой установки 6х9 м. Вода содержит минеральные образования, обретенные при фильтрации сквозь грунт, является жесткой.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector