Василий Леонидович Воронин - Главный гидрогеолог
Сейчас, когда сотни тысяч москвичей и жителей других городов Московской области вынужденно застряли дома или на даче, перед ними остро встала проблема надёжного водоснабжения. И если за тех, кто остался в городах, все проблемы решает Водоканал, то за тех, кто уехал на дачу, никто беспокоится не будет. Всё нужно решать самим. Мы каждую весну получаем огромное количество вопросов о том, как сделать систему водоснабжения частного дома надёжной, и как решить проблему, когда колодец осушается, или насос в скважине начинает захватывать воздух. Весной 2020 таких вопросов особенно много, и виновата здесь не только пандемия коронавируса, из-за которой многие горожане раньше открыли дачный сезон, но и необычная аномальная погода, которая стояла этой зимой.
Так каких же бед нам стоит ждать этим летом, и как с ними бороться?
Давайте сначала разберёмся, что за вода плещется в наших колодцах и откуда берутся эти подземные воды? Ещё древние греки спорили на эту тему. Одни говорили, что вода под землёй происходит из глубин земли, она вырывается оттуда вместе с лавой вулканов и растекается потом по водоносным пластам. Эту теорию происхождения подземных вод называют ювенильной. Другие говорили, что подземная вода происходит из атмосферных осадков, которые впитываются в почву, а затем проникают в водоносные горизонты. Эта теория называется инфильтрационной. Позже к ним добавились третьи, которые говорили, что подземные воды захораниваются в море вместе с донными осадками, а затем выжимаются из них в другие пласты. Такую теорию называют элизионной. Как обычно, правы оказались все, но в разной степени. В глубоких водоносных горизонтах, особенно в районах повышенной сейсмической активности, в формировании подземных вод важную роль играет ювенильная вода. В подземных водах крупных осадочных бассейнов, особенно сложенных слабопроницаемыми породами, сказывается влияние элизионной воды, именно она определяет состав подземных вод. Но всё это преимущественно, солёные воды. Пресная же вода, расположенная в неглубоких (обычно до 1 км) водоносных горизонтах, формируется за счёт просачивания атмосферных осадков, эта вода инфильтрационная.
Таким образом, получается, что вода, которую мы видим в своих колодцах и скважинах, это дождевая вода, прошедшая свой долгий или короткий путь в подземном пространстве. И её наличие непосредственно связано с этими осадками. Давайте посмотрим, что происходит с дождевой каплей, когда она падает на землю. У неё есть три пути. Самый простой — стечь по рельефу до ближайшего ручья или речки и, в конце концов, пополнить собой мировой океан. Это называется поверхностный сток. Другой путь — испариться в небеса, просто так или посредством какого-нибудь растения. Это называется эвапотранспирация. Ну и третий путь, самый сложный, это просочиться в почву и начать долгую дорогу в подземных водах. Выбор зависит от многих факторов: окружающей температуры, рельефа, свойств почв. Если вокруг очень жарко, то большая часть атмосферных осадков расходуется на испарение. Если дождик падает на склон, то прямой путь для дождевой капли — скатиться в реку. Если же дождь идёт над плоской равниной, да ещё при этом почва будет не очень глинистая, то вероятность просочиться в подземные воды у дождевой капли повышается. Понятно, что и рельеф и свойства почв очень сильно меняются от места к месту, поэтому величина инфильтрационного питания подземных вод (количество воды, которое просачивается через почву и попадает в водоносные горизонты) крайне неравномерна по площади. Но всё-таки гидрогеологи вычисляют среднюю величину инфильтрационного питания подземных вод для каждого региона. Для Подмосковья это примерно 70 миллиметров в год, что составляет около 15 % от слоя атмосферных осадков.
Мало того, что питание подземных вод неравномерно по площади, оно ещё и меняется во времени. Летом, когда дождей выпадает мало, подземные воды тоже находятся на голодном пайке. Летние ливни здесь не очень помогают. Когда дождя за раз выпадает очень много, вода просто не успевает впитаться в почву и стекает в реки. Не забываем ещё, что летом бывает жарко даже в дождливые дни, поэтому на испарение уходит большая часть атмосферных осадков. Зимой с питанием подземных вод бывает ещё хуже. Когда почва промерзает, она становится непроницаемой для воды, поэтому даже в оттепель, когда сугробы подтаивают, вода не просачивается в водоносные горизонты. Другое дело весной и осенью. Затяжные осенние дожди — идеальные условия для питания подземных вод. Вода успевает пропитать почву и активно просачивается дальше вниз. Весной с дождями не так хорошо, но весь снег, который накопился за зиму, быстро тает. С одной стороны быстрое таяние снега не способствует питанию подземных вод, ведь большая часть воды с ручьями стекает в реки. Но вспомним, что кроме ручьёв ещё бывают лужи, а каждая лужа — это очаг инфильтрационного питания подземных вод. В общем, весной воды хватает всем, и рекам, и подземным водам.
Такое неравномерное питание сказывается на уровенном режиме подземных вод. Весной и осенью уровни воды поднимаются, а летом и зимой плавно опускаются, потому что накопленная вода просачивается дальше, в родники, реки или в более глубокие водоносные горизонты.
Почему уходит вода из колодцев?
Что же случилось в этом году? Этой зимой 2019-2020 практически не было морозов. Соответственно, не было и сугробов. Вся вода, которая падала с неба, не накапливалась, а вела себя, как обычно, вспомним про три пути. С одной стороны, это хорошо — питание подземных вод не прекращалось, поэтому уровни в водоносных горизонтах должны упасть не так сильно. Но они всё-таки упали, потому что количество осадков зимой бывает меньше, чем осенью, отток в реки и глубокие горизонты продолжился. А так как не было снега, весной не пришло половодье, уровни подземных вод не поднялись, а летом их понижение ещё продолжится. Получается, что летом нас ожидают аномально низкие уровни воды в водоносных горизонтах, особенно в верхних. Дело в том, что влияние сезонной неравномерности осадков на уровень подземных вод разное для разных водоносных горизонтов. Чем глубже залегает водоносный горизонт, тем это влияние меньше. В глубоких горизонтах в известняках мы обычно вообще не видим сезонных колебаний уровня, он там стабилен и зависит только от интенсивности работы водозаборных скважин на окружающей территории.
Так что же происходит с колодцами?
Вспомним, что такое колодец. Это столб из бетонных колец, которые опускаются в землю. Обычно колодцы копают вручную, последовательно наращивая количество колец по мере их опускания. Колодец копают до уровня подземных вод и немного ниже, дальше вручную копать нельзя, кольца может повести и дело может закончиться аварией. Именно поэтому колодцы принято копать в конце лета, когда уровень грунтовых вод минимален. Если уровень поднимется, это хорошо. Но представьте, если вы выкопали колодец весной? Летом уровень опустится, и колодец будет стоять сухой. Это же касается и неглубоких скважин, так называемых абиссинок. Эти скважины бурят до воды, и если уровень снижается, то скважина опустошается.
Этим летом, если снижение уровня воды будет аномальным, а все предпосылки для этого сложились, нас ждёт повсеместное пересыхание колодцев и неглубоких скважин. Так что же с этим делать? Как обеспечить стабильное водоснабжение загородного дома?
Давайте ещё немного углубимся в гидрогеологию. Строение земли напоминает торт Наполеон, в котором глинистые слабопроницаемые слои (водоупоры) чередуются с проницаемыми слоями (водоносными горизонтами). На самом деле, воды и в тех и в других слоях содержится примерно одинаково, но в слабопроницаемых слоях она не может вытечь в скважину. Когда мы копаем колодец, мы вскрываем первый от поверхности водоносный горизонт — грунтовые воды. А что же залегает под ним? Водоносный горизонт подстилается водоупором, а ниже лежит следующий водоносный горизонт и так много-много раз. Глубины залегания второго и третьего водоносного горизонта зависит от толщины (геологи говорят мощности) первого водоносного горизонта и подстилающего его водоупора.
Так на какую же глубину нужно бурить?
Это зависит от конкретного места расположения скважины. Геологический разрез Подмосковья (в интересующей нас части) состоит из двух этажей. Верхний этаж состоит из песчаных и глинистых отложений. Состав и свойства этих отложений довольно неравномерны, водоносные горизонты в них часто имеют локальное распространение, но и здесь есть определённые закономерности. Нижний этаж — это чёткое переслаивание известняков и глин. Водоносные горизонты в известняках регионально выдержаны, один и тот же горизонт вскрывается и в Калуге и в Твери. Глубина залегания известняков меняется, в Подмосковье она увеличивается с юга на север. Если в Южной части Московской области известняки часто залегают на глубине 20 – 30 метров, то в Дмитрове и Сергиевом Посаде до них приходится бурить 150 – 200 метров. Для того, чтобы узнать глубину скважины на воду в вашем населённом пункте, а также выбрать наиболее приемлемый водоносный горизонт, напишите нам, или закажите обратный звонок. Наши опытные инженеры гидрогеологи помогут вам с выбором оптимального варианта источника водоснабжения.
Вернёмся к верхнему этажу. Он тоже, на самом деле, состоит из двух частей. Верхняя часть, это молодые четвертичные отложения. Они замечательны тем, что в них очень плохо прослеживаются региональные закономерности. Мощность, проницаемость, да и само наличие водоносных горизонтов в них меняется от места к месту. Глубина и производительность скважин на воду на такие водоносные горизонты меняется не только от деревни к деревне, но даже и на соседних участках в одном садоводстве. Если вам повезло, и под вами залегает достаточно мощный водоносный горизонт в четвертичных отложениях, то вы зря потратили время на чтение этой статьи, ваша, даже неглубокая, скважина вне опасности. Но везет далеко не всем…
Ниже тоже в песчаных, только более древнего возраста, отложениях залегают другие водоносные горизонты. Это, так называемые, «глубокие пески». Если взглянуть на карту Московской области и разделить её горизонтальной линией пополам на уровне чуть севернее Москвы, то мы получим границу распространения этих водоносных горизонтов. Условно говоря, в Пушкино и Дмитрове, они есть, а в Домодедове и Чехове их нет. Воды в них не очень много, поэтому для централизованного водоснабжения они обычно не используются, а вот для частной скважины подходят очень хорошо.
«А что же делать жителям Серпухова и Чехова»? «А ещё я слышал, что скважины на песок не так долговечны», говорят нам владельцы загородных участков? Тогда вам нужно бурить скважину на воду глубже, на известняк. Водоносные горизонты в известняках стабильны по качеству воды, и воды этой достаточно не только для одного дома, но и для целого города. Глубина таких скважин меняется от севера к югу. На юге обычно достаточно пробурить скважину 50 – 70 метров, а то и меньше, на севере бывает, что бурят и больше двухсот. Исключение составляют долины крупных рек, таких, например, как Ока. Водоносные горизонты здесь сдренированы и уровни подземных вод располагаются очень низко. Именно поэтому в Кашире или в Тарусе скважины глубиной 150 – 170 метров — не редкость.
Специалисты Группы компаний «АКВА-ХЭЛП» с 1995 года решают вопросы различной степени сложности в области водоснабжения загородных домов, коттеджей и дач. Наши опытные буровики пробурят скважину на воду, наиболее соответствующую вашим требованиям в зависимости от расположения вашего загородного участка, количества воды, которое необходимо семье, а также учитывая размеры территории, где планируется бурение скважины на воду. По всем вопросам звоните 8 (495) 926-11-00
