Межпластовой называют воду водоносного слоя

Межпластовая вода

Межпластовые воды являют собой горизонты между водоупорными пластами, с постоянным, неизменяемым по времени уровнем. Полностью заполняют горизонт и считаются более чистыми, относительно грунтовых. Заключенные между пластами, они находятся под давлением и называются напорными.

Местонахождение межпластовой воды

Межпластовые воды находятся между ложем и кровлей (нижним и верхним непроницаемыми слоями). Этаким пирогом с водяной начинкой. Отличаются тем, что не имеют зоны питания. Зажатая между ложем и кровлей, под давлением этих слоев, вода может изливаться на поверхность в виде родников. Если же пробурить ствол и выйти на пласт, то чрезмерное давление вытеснит жидкость на поверхность по стволу, в виде фонтана. Такие напорные пласты могут залегать ниже многих водоупорных слоев, число которых будет превышать десяток и более. Геологические условия отдельных регионов позволяют образовывать многочисленные водоносные горизонты. Глубина залегания может колебаться от сотни до тысяч и более метров. И, их называют артезианскими, если пласт напорный.

Добыча межпластовой воды

Осуществляется самоходной буровой установкой методом проходки ствола заведомо заданной конструкции и, на определенную проектом, глубину. В мягких породах бурение ведется до упорного слоя, а в скальных, трещиноватых породах бурильная колонна на несколько метров углубляется в водоносный пласт. На первой к забою трубе устанавливается фильтровый узел и спускается погружной насос. Строительство постоянной скважины предусматривает устройство ствола обсадными трубами с последующей ее промывкой.

Область использования межпластовой воды

Подземные ресурсы глубокого залегания, защищены от нежелательных примесей вышележащей почвенной кровлей. Они отлично подходят для обеспечения населения, производственных объектов, сельского хозяйства, промышленных, хозяйственных, бытовых и многих других отраслей.

Так, межпластовые слои, не требующие очистки и процедуры обеззараживания, используются в непосредственном обеспечении городов посредством магистральных коммуникаций. После монтажа, линии следует промыть и продезинфицировать. Не станет лишним и систематическая химико-бактериологическая оценка воды.

Обеспечение технологических процессов, тепловых агрегатов, котлов требуют иного подхода. Требования заключаются в предварительной очистке, как удаление солей жесткости, железа, серных соединений, обессоливание и прочих. Зачастую применяется оборотное снабжение, когда уже использованная вода заново очищается, охлаждается и повторно запускается в технологический процесс. Достаточно большой дебит, порой до 200 м³/час, и качество позволяет использовать межпластовые горизонты, как самый предпочтительный. По этой причине, в небольших системах, вода подается населению без предварительной очистки, то есть, как добыли, так и подали.

Необходимость очистки межпластовой воды перед употреблением

Однако межпластовая жидкость часто насыщена соединениями фтора, серы, железа настолько, что непригодна для хозяйственного и питьевого пользования. Вызывается это затеканием в водоносный пласт через трещины в кровле различных, в том числе, химических загрязнений. Нежелательные примеси попадают и через неправильное обустройство устья скважины, и затопления скважины ливнями. Причиной загрязнения может стать спуск в овраги, карьеры и заброшенные колодцы промышленных стоков с содержанием токсичных веществ. Таким образом, просачиваясь в среду чистой влаги, бактерии и вирусы могут вызывать различные кишечные заболевания. И естественно, многоступенчатая комплексная система фильтрации, просто необходима.

Преимущества межпластовой воды

Наличие ложа и кровли в межпластовой структуре и длительная фильтрация, защищает содержимое горизонта от загрязнений.

В идеальном случае, в такой воде отсутствуют микробные и токсичные составляющие. Надежность перекрытия, постоянный химический состав и стабильный дебит придают влаге явное преимущество в сравнении с другими источниками.

С точки зрения гигиены, ей присущи высокие физиологические качества, низкое содержание химических элементов и безопасность использования без предварительной очистки. Глубокое залегание, дебит и чистота не зависят от времени года.

Но главное достоинство заключается в обширности зоны залегания и стабильной производительности пласта.

Недостатки межпластовой воды

Помимо природных воздействий, на химический и бактериологический состав межпластовых вод влияют также техногенные факторы. Загрязнения, при этом, просачиваются из верхних горизонтов из-за нарушения целостности кровли, дефектов буровых работ, ошибок при тампонировании скважин. Особенно, эти явления можно наблюдать в ненапорных горизонтах.

Межпластовая вода чрезмерно холодна и, естественно, не пригодна для полива.

Источник

КОЕ-ЧТО О ПОДЗЕМНЫХ ВОДАХ

КОЕ-ЧТО О ПОДЗЕМНЫХ ВОДАХ

Грунты — вместилище подземных вод. В зависимости от характера залегания, площади распространения и времени существования подземные воды относят к нескольким типам.
Верховодка — временные скопления подземных вод, обычно на небольшой от поверхности глубине. Образуется над прослойками водоупорных пород в проницаемых для воды грунтах. Например, если среди супесчаного окружения залегает линза из глины, то над ней в дождливое время года или во время паводка может возникнуть верховодка. В сухое время года вода из верховодки испаряется или просачивается в более глубокие слои. Верховодка способна образоваться и без водоупорного слоя, например, в суглинках, плохо проницаемых для воды.
Если не предусмотреть меры по гидроизоляции фундамента будущего строения или не отвести воды верховодки, то она принесет большие неприятности. Помните, даже если во время строительства, которое обычно производят в сухое время года, воды в грунте не оказалось, вполне вероятно ее появление в дождливую весну или осень.

Разновидности подземных вод: а — верховодка; б — грунтовые воды; в — межпластовые воды; г — артезианский; 1 — почвенный слой; 2 — водопроницаемый слой; 3 — водоупорный слой; 4 — водоносный горизонт

Наличие верховодки лучше проверить в дождливое время года или сразу после таяния снега с помощью пробного колодца глубиной до 3 м. Если в колодце выступит вода, понаблюдайте за ней в сухой период. Понятно, что если в колодце верховодка, то уровень воды сильно понизится или вода исчезнет совсем. Если же в колодце вода сохранится и в сушь, не понижая уровня, то это скорее всего грунтовая вода.
Грунтовые воды — постоянные во времени и значительные по площади распространения горизонты подземных вод, находящиеся на первом от поверхности водоупорном пласте пород. Верхний уровень грунтовых вод залегает на разной глубине — от 1 до 50 м. Уровень грунтовых вод может повышаться или уменьшаться из- за изменения количества атмосферных осадков, колебаний уровня рек, озер, прудов, воды которых питает водоносный слой. Грунтовые воды не бывают напорными. Их используют для водоснабжения усадьбы, а при соответствующем качестве — и для питья. Они, однако, создают значительные трудности при строительстве, если залегают на небольшой глубине.
Межпластовые воды — водоносные слои, залегающие между двумя водоупорными пластами и потому не имеющие свободной поверхности. Они бывают ненапорными и напорными. Ненапорные воды залегают между строго горизонтальными пластами водоупоров и встречаются довольно редко. Напорные воды залегают между наклонными водоупорными пластами или между пластами чашеобразной формы. Напорные воды называют артезианскими, а площадь их распространения — артезианским бассейном.
Чаще всего межпластовые воды залегают на значительной глубине и для строительства опасности не представляют. Однако в отдельных случаях верхний водоупор, образующий как бы потолок водоносного пласта, находится недалеко от поверхности. В этом случае при рытье котлована под фундамент (траншеи, ямы) водоносный горизонт часто оказывается вскрытым, и тогда необходима надежная гидроизоляция фундамента.
При строительстве в черте городской застройки или вблизи крупных промышленных предприятий встречаются еще техногенные подземные воды. Это грунтовые воды, по своим свойствам аналогичные верховодке, но образовавшиеся в результате утечек в грунт стоков предприятий, поступления воды из крупных и мелких водоводов, а также воды, просачивающейся из нарушенных водопроводных труб. Возникновение таких вод нерегулярно и непредсказуемо. Случается, они появляются на совсем короткое время, но бывает, что их присутствие становится достаточно продолжительным, например, из-за постоянных утечек. Все это вынуждает при строительстве в таких местах производить гидроизоляцию фундаментов и других подземных частей строений, даже если по гидрогеологическим данным грунтовые воды залегают здесь на большой глубине или их нет вовсе.

Источник

Разбираем вопрос — чем различаются грунтовые и межпластовые подземные воды?

Грунтовые и межпластовые воды формируют водоносные подземные горизонты, имеют как схожесть, так и ряд отличий.

Основная разница – расстояние от поверхности земли, что приводит к возникновению ряда дополнительных оценочных критериев.

Что это такое?

Для грунтовых вод характерно соседство с почвенным покровом земли и первым водоупорным слоем. Результат неглубокого расположения – существенные скачки уровня в зависимости от сезона.

Наблюдается как понижение/повышение объема вод при разном количестве осадков, так и промерзание в зимний период.

Межпластовые воды заполняют нижележащие водные горизонты, заполняя пространство между соседними водонепроницаемыми породами. Верхнюю определяют термином «кровля», нижнюю – «ниша». Благодаря глубинному расположению можно констатировать постоянство уровня межпластовых водных ресурсов.

Чем похожи водоносные горизонты – одно ли это и то же?

Оба типа вод имеют основную общую черту – они протекают под землей и тесно контактируют с породами, которые определяют их минеральный состав.

Но сказать, что рассматриваемые водоносные горизонты – это одно и то же, нельзя. Они различаются по большому количеству критериев, начиная от наполненности, чистоты и заканчивая способом добычи.

Чем различаются водные подземные ресурсы?

Для сравнения подземных вод используют несколько категорий.

Схема формирования

Грунтовые воды не имеют строго ограниченной водной поверхности.

В зависимости от места формирования выделяют 3 вида водных ресурсов:

1. Пластовые – протекают над слабоцементированной породой или рыхлым пластом.
2. Трещинные – заполняют просветы сцементированных плотных структур.
3. Поровые – пронизывают пористую породу.

Грунтовые воды являются результатом проникновения под землю поверхностных водных ресурсов и атмосферных осадков. Их область питания, как правило, идентична области распространения водоносного горизонта.

Наполнение (или мощность) потока воды непостоянно.

Главными особенностями водного ресурса считается:

1. незащищенность,
2. подверженность внешним факторам,
3. отсутствие напора – вода движется самотеком только по нисходящей поверхности.

Межпластовые воды тоже бывают безнапорными, протекая неглубоко под поверхностью земли.

Если такие водоносные горизонты граничат с земной поверхностью, они обеспечивают стабильное питание поверхностных водоемов. В отличие от грунтовых, площади их распространения и питания не совпадают.

Напорные и безнапорные межпластовые воды защищены, если граничащие с ними подземные породы формируют сплошную линию. Одновременно не должно происходить питание ресурсов из вышележащих водоемов, грунтовых резервов.

Область использования

Добыча грунтовых вод – легко решаемая задача, что дает возможность снабжать водными ресурсами населенные пункты, промышленные предприятия.

Еще один вариант применения – как обширный запасной резервуар для подачи воды в период засух, как накопитель при наводнениях.

Межпластовые воды особенно удобны для использования, если они находятся под давлением (напорные ресурсы).

Так характеризуются водоносные горизонты, заполняющие вогнутые подземные слои. Их особенность – способность пробиваться наружу, образуя артезианские родники.

Состав

Для грунтовых вод он зависим от климата. Во влажных природных зонах происходит выщелачивание почв и горных пород, вымывание легко растворимых сульфатов, хлоридов. Поэтому отмечается опреснение водоносных горизонтов, преобладание в них гидрокарбонатов кальция.

Если климат теплый засушливый, атмосферные осадки являются редкостью, исключается развитие подземного стока грунтовых вод, происходит их испарение и засоление.

По соседству с водохранилищами, водоемами водоносные горизонты опресняются и могут по качеству соответствовать питьевой воде.

Для межпластовых вод характерно большее разнообразие минеральных соединений в сравнении с грунтовыми водоносными горизонтами.

Оставаясь пресными, водоносные горизонты отличаются по степени минерализации, которая определяет вкус воды. Вид минеральных солей обусловлен химическим составом породы, в которой протекают воды.

По уровню рН межпластовые потоки относятся, преимущественно, к щелочным. Патогенные микроорганизмы в межпластовых водах практически отсутствуют.

Необходимость очистки

Грунтовый водоносный горизонт в большинстве случаев не закрыт всплошную водонепроницаемыми породами. Ввиду близкого соседства с почвенным слоем грунтовые воды подвержены загрязнению.

Для межпластовых вод характерна незначительная загрязненность, что обусловлено их глубинным расположением. Ухудшение качества воды нередко влечет интенсивная эксплуатация сразу нескольких буровых скважин.

Результат такой деятельности – повышение водообмена подземных ресурсов. Когда водоносный горизонт плотно соприкасается с породами верхних пластов, загрязнение происходит по химическим показателям.

Способ добычи

Добраться до грунтовых вод удается посредством бурения скважин на песок, выкапывания колодцев.

В первом случае практикуется отсыпка гравием в комбинации с установкой фильтрующих элементов – сеток галунного плетения.

Для добычи межпластовой воды необходима самоходная буровая установка.

Методом проходки ствола бурение ведут до упорного слоя для мягких пород и до углубления в водоносный пласт для трещиноватых, скальных пород.

Предварительно на первую к забою трубу устанавливают фильтровой узел и спускают погружной насос. Если бурится постоянная скважина, ствол обустраивают обсадными трубами, скважину в конце промывают.

Недостатки и преимущества

К положительным характеристикам межпластовых относят:

• длительная фильтрация, защита от загрязнений;
• постоянный химический состав;
• отсутствие токсичных составляющих;
• высокие физиологические качества;
• возможность использования без предварительной очистки;
• сохранение свойств в любое время года;
• обширность зоны залегания.

Недостатками межпластовых считаются:

• влияние на состав техногенных факторов;
• возможность просачивания загрязнений из верхних горизонтов при нарушении целостности кровли, дефекте буровой работы;
• слишком низкая температура воды, ее непригодность для полива.

Достоинства грунтовых вод:

• могут использоваться как источник тепла;
• буровые работы и введение скважины в эксплуатацию происходит без трудоемких затрат;
• могут применяться для промышленных целей.

Негативными сторонами использования грунтовых являются:

• нестабильное наполнение водоносного горизонта, что чревато частыми ремонтами скважин;
• богатый химический состав, насыщение солями жесткости, ухудшающими работу бытовых приборов, вкусовые качества пищи;
• насыщение поверхностными стоками из-за близкого расположения к поверхности.

Заключение

Налицо существенные различия характеристик водоносных подземных потоков и целесообразность использования, в зависимости от поставленной задачи, каждого типа вод.

Грунтовые применимы для сельскохозяйственных, промышленных нужд, тогда как межпластовые ресурсы предпочтительны для бытовых целей, приготовления пищи. Главное – заранее провести оценку качества, наличия минеральных соединений, чтобы исключить негативные моменты пользования.

Источник