Уровень воды в колодце после дождя:влияние осадков и изменение показателей

На чтение 4 мин. Просмотров 62 Опубликовано Обновлено

Колодец – гидротехническое сооружение для регулярного снабжения хозяйства водой. Наиболее распространенным типом является шахтный колодец. Он копается, когда водоносный горизонт располагается на глубине 5-25 м. Наполнение зависит от типа грунта, мощности и проницаемости пласта, степени заглубления в него. После дождя уровень воды в колодце может повыситься. Это обычная практика. Ситуация связана с увеличением объема влаги, поступившей в грунтовые воды.

Какая глубина колодца считается оптимальной

Если уровень воды в колодце резко увеличился, следует убедиться, что это произошло не за счет верховодки.

Стенки гидрологических сооружений шахтного типа укрепляются деревянным срубом или бетонными кольцами. В первом случае используются влагостойкие породы деревьев: дуб, сосна, лиственница. Применение бетонных колец упрощает и ускоряет работу. Их скрепляют между собой металлическими скобами, чтобы конструкцию не разорвало движение пластов почвы. Сооружение имеет квадратное или круглое сечение диаметром около 1-2 м. Верхняя часть колодца выступает над землей на 0,8-1 м.

Глубина шахты зависит от расположения водоносных слоев. Они делятся на несколько типов:

  • Верховодка – пласт залегает неглубоко (1-2,5 м), быстро наполняется после осадков и таяния снега. Его основной недостаток – загрязненность. В большинстве регионов верховодку используют только для хозяйственных нужд.
  • Межпластовые воды – находятся между водоупорных слоев, подходят для любых целей, но требуют санитарной проверки.
  • Артезианские – располагаются на значительной глубине (40-100 м), не требуют очистки.

Наполняемость колодца зависит от скорости поступления жидкости. Она может проходить через дно или дополнительно сочиться из стен. По способу поступления влаги сооружения делятся на три вида:

  • Накопительный – водоносная жила небольшого напора, уровень возобновляется 4-10 дней.
  • Ключевой – устраивается на ключе, быстро наполняется. Недостаток – ограниченный объем жидкости.
  • Речной – характеризуется значительной глубиной шахты и высоким уровнем притока. Сооружение питается от подземной речки.

На песчаном грунте столб воды поднимается до 3 колец, приток хороший и стабильный. Глинистая почва препятствует быстрому наполнению шахты, но зеркало жидкости держится на уровне 5 кольца.

Влияние осадков на уровень воды

Один из основных факторов изменения уровня воды – это погодные условия.

Продолжительные осадки приводят к резкому подъему уровня верховодки. Если вода в колодце на уровне земли, велика вероятность потери гидроизоляции. В шахту попадает жидкость, не прошедшая фильтрацию пластами почвы. Характерные признаки подтопления:

  • резкое повышение уровня воды;
  • визуальное ухудшение качества, помутнение.

При сооружении колодца из бетонных колец швы между ними замазывают цементным раствором. За несколько лет эксплуатации из-за подвижек грунта, землетрясений, прорастающих корней деревьев герметичность ухудшается. Через образовавшиеся щели течет верховодка. В таком случае придется ждать падения уровня жидкости, затем осматривать и ремонтировать шахту. Плановую проверку делают раз в 4-5 лет. Своевременная профилактика предотвратит затопление скважины. Если после осадков колодец полон, желательно не пользоваться им до откачивания и возобновления уровня жидкости.

На стадии устройства колодца рекомендуется выполнить глиняный замок и отмостку в верхней части сооружения. По правилам СанПиНа вокруг оголовка необходимо устроить барьер глубиной до 2 м и шириной 1 м. Используется хорошо размятая глина. Она тщательно утрамбовывается. Небрежность в работе приводит к появлению трещин, сквозь которые просачивается верховодка. Замок формируется с уклоном от ствола шахты. Над глиняным барьером укладывают отмостку из камней или бетона. Оголовок колодца поднимают на 60-80 см. Над ним устанавливается крыша, защищающая от попадания мусора.

Причиной повышения уровня может стать обильное наполнение водоносного слоя. После нескольких дней проливных дождей или таяния снега происходит естественное наполнение водоносных горизонтов. Влага проходит до уровня глубоких пластов и поднимает уровень воды в гидротехнических сооружениях, которые от них питаются.

Изменение показателей уровня воды по сезонам

Колебания уровня воды по времени суток(I) и по сезонам(II)

Опытные владельцы колодцев знают о непостоянстве уровня влаги. Он зависит от внешних факторов:

  • Сезонные колебания. Это естественный процесс, связанный с количеством выпавших осадков. Если их объем не превышает 15-20% от нормы, наступает засуха. Грунтовые воды не имеет подпитки. Они мелеют в результате испарений влаги. Колебания уровня жидкости в шахте по сезонам могут составить 1-4 м. Самый высокий показатель отмечается весной и осенью, в период массового таяния снега и выпадения осадков.
  • Обмеление происходит из-за больших объемов потребления жидкости. Колодец не успевает наполняться.
  • Уход подземной реки. Она может изменить русло в результате тектонических сдвигов. Устройство на одном водоносном горизонте еще одного гидротехнического сооружения также уменьшит дебит скважины.

Повышение уровня жидкости после осадков — это нормальный процесс. Важно следить, чтобы не произошло подтопление верховодкой.

Тест: Подготовка к ЕГЭ. Задания В12.

Тест: Подготовка к ЕГЭ. Задания В12. — Информатика 10 класс

Подготовка к ЕГЭ. Задания В12.

Тест с выбором ответа.

Информатика 10 класс | Автор: Гизатуллина Фанузя Фаридовна | ID: 1214 | Дата: 9.2.2014

«;} else {document.getElementById(«torf1″).innerHTML=»»;}; if (answ.charAt(1)==»1″) {document.getElementById(«torf2″).innerHTML=»»;} else {document.getElementById(«torf2″).innerHTML=»»;}; if (answ.charAt(2)==»1″) {document.getElementById(«torf3″).innerHTML=»»;} else {document.getElementById(«torf3″).innerHTML=»»;}; if (answ.charAt(3)==»1″) {document.getElementById(«torf4″).innerHTML=»»;} else {document.getElementById(«torf4″).innerHTML=»»;}; if (answ.charAt(4)==»1″) {document.getElementById(«torf5″).innerHTML=»»;} else {document.getElementById(«torf5″).innerHTML=»»;}; if (answ.charAt(5)==»1″) {document.getElementById(«torf6″).innerHTML=»»;} else {document.getElementById(«torf6″).innerHTML=»»;}; if (answ.charAt(6)==»1″) {document.getElementById(«torf7″).innerHTML=»»;} else {document.getElementById(«torf7″).innerHTML=»»;}; if (answ.charAt(7)==»1″) {document.getElementById(«torf8″).innerHTML=»»;} else {document.getElementById(«torf8″).innerHTML=»»;}; if (answ.charAt(8)==»1″) {document.getElementById(«torf9″).innerHTML=»»;} else {document.getElementById(«torf9″).innerHTML=»»;}; if (answ.charAt(9)==»1″) {document.getElementById(«torf10″).innerHTML=»»;} else {document.getElementById(«torf10″).innerHTML=»»;}; } }
Вопрос № 7

Для поддержания балкона планируется использовать цилиндрическую колонну. Давление P (в паскалях), оказываемое балконом и колонной на опору, определяется по формуле P=4mg?D2, где m=6000 кг — общая масса балкона и колонны,
D — диаметр колонны (в метрах). Считая ускорение свободного падения g=10м/с2, а ?=3, определите наименьший возможный диаметр колонны, если давление, оказываемое на опору, не должно быть превышать 500000 Па. Ответ выразите в метрах.

14
2,5
0,4
0,24

Получение сертификата
о прохождении теста

Задачи с прикладным содержанием

Предлагаем разобрать три задачи, приведенные ниже. Это задание №10 из ЕГЭ прошлых лет, рекомендованные как тренировочные.

Задача № 1

После дождя уровень воды в колодце может повыситься. Мальчик измеряет время «t» падения небольших камешков в колодец и рассчитывает расстояние до воды по формуле:

h = 5t2

Где:

h — расстояние в метрах,

t – время падения в секундах.

До дождя время падения камешков составляло 0,6 с. На сколько должен подняться уровень воды после дождя, чтобы измеряемое время изменилось на 0,2 с? Ответ выразите в метрах.

Решение

Пусть:

h1 – расстояние до воды до дождя,

h2 – расстояние до воды после дождя.

После дождя уровень воды в колодце повысится, расстояние до воды уменьшится, и время падения уменьшится, станет равным:

t = 0,6 – 0,2 = 0,4 с

Уровень воды поднимется на:

H = h1 – h2

Подставим числовые значения, получим:

H = 5 · 0,62 — 5 · 0,42 = 1 м

Ответ: 1.

Задача № 2

Высота над землeй подброшенного вверх мяча меняется по закону:

h(t) = 1,6 + 8t – 5t2

Где:

h — высота в метрах,

t — время в секундах, прошедшее с момента броска.

Сколько секунд мяч будет находиться на высоте не менее трeх метров?

Решение

Определим моменты времени, когда мяч находился на высоте ровно три метра. Для этого решим уравнение:

h(t) = 3

Получаем:

h(t) = 3 <=>

<=> 1,6 + 8t – 5t2 = 3 <=>

<=> 5t2 — 8t + 1,4 = 0 <=>

t1 = 0,2

t2 = 1,4

Проанализируем полученный результат. Поскольку по условию задачи мяч брошен снизу вверх, это означает, что в момент времени

t1 = 0,2 (с) мяч находился на высоте 3 метра, двигаясь снизу вверх, а в момент времени

t2 = 1,4 (с) мяч находился на этой высоте, двигаясь сверху вниз.

Поэтому он находился на высоте не менее трёх метров:

Т = 1,4 − 0,2 = 1,2 секунды.

Ответ: 1,2.

Задача № 3

Если достаточно быстро вращать ведeрко с водой на верeвке в вертикальной плоскости, то вода не будет выливаться. При вращении ведeрка сила давления воды на дно не остаeтся постоянной: она максимальна в нижней точке и минимальна в верхней. Вода не будет выливаться, если сила еe давления на дно будет положительной во всех точках траектории, кроме верхней, где она может быть равной нулю. В верхней точке сила давления, выраженная в ньютонах, равна:

Где:

m — масса воды в килограммах,

x — скорость движения ведeрка в м/с,

L — длина верeвки в метрах,

g — ускорение свободного падения (считайте g = 10 м/с2).

С какой наименьшей скоростью надо вращать ведeрко, чтобы вода не выливалась, если длина верeвки равна 40 см? Ответ выразите в м/с.

Решение

Задача сводится к решению неравенства:

Р(х) > 0

при заданной длине верёвки:

L = 0,4 м

Решим неравенство:

Р(х) > 0 <=>

<=>  х2> 4 <=>

<=>  х > 2 м/с

Ответ: 2.

 

© blog.tutoronline.ru, при полном или частичном копировании материала ссылка на первоисточник обязательна.

После дождя уровень воды.

Задание B11 (№ 27955) После дождя уровень воды в колодце может повыситься. Мальчик измеряет время t падения небольших камешков в колодец и рассчитывает расстояние до воды по формуле h=5t 2 , где h — расстояние в метрах, t — время падения в секундах. До дождя время падения камешков составляло 0,6 с. На сколько должен подняться уровень воды после дождя, чтобы измеряемое время изменилось на 0,2 с? Ответ выразите в метрах.
Решение.

Найдем расстояния до воды в колодце перед дождем. Т.к. до дождя время падения камешков составляло 0,6 с, подставим эту величину в формулу, по которой рассчитывается расстояние до воды:

h=5(0,6) 2 =1,8 м.

Очевидно, что после дождя уровень воды поднимается, значит, время падения камешка уменьшается. То есть становится равным 0,6-0,2=0,4 с.

Вычислим расстояние до воды после дождя:

h=5(0,4) 2 = 0,8

Уровень воды поднялся на 1,8-0,8=1 м.

Ответ: 1 м .

27955. После дождя уровень воды в колодце может повыситься. Мальчик измеряет время t падения небольших камешков в колодец и рассчитывает расстояние до воды по формуле h=5t 2 , где h — расстояние в метрах, t — время падения в секундах. До дождя время падения камешков составляло 0,6 с. Насколько должен подняться уровень воды после дождя, чтобы измеряемое время изменилось на 0,2 с? Ответ выразите в метрах.

Определим расстояние до воды до и после дождя, и вычислим на сколько изменился уровень.

До дождя: h=5t 2 =5∙0,6 2 =1,8 метра.

После: h=5t 2 =5∙(0,6–0,2) 2 =0,8 метра.

Уровень воды должен подняться на 1,8 – 0,8=1метр.

Ответ: 1

263802. Расстояние от наблюдателя, находящегося на небольшой высоте h километров над землей до наблюдаемой им линии горизонта вычисляется по формуле:

С какой высоты горизонт виден на расстоянии 4 километра? Ответ выразите в километрах.

Задача сводится к решению уравнения:

Горизонт на расстоянии 4 километра виден с высоты 0,00125 километра.

Ответ: 0,00125

28013. Груз массой 0,08 кг колеблется на пружине со скоростью, меняющейся по закону

Кинетическая энергия груза вычисляется по формуле:

Определите, какую долю времени из первой секунды после начала движения кинетическая энергия груза будет не менее 5∙10 –3 Дж. Ответ выразите десятичной дробью, если нужно, округлите до сотых.

Обратим внимание на то, что процесс рассматриваем в течение первой секунды, то есть 0 –3 Дж, то есть:

Подставим v, получим:

Получаем два неравенства:

Изобразим решения неравенств графически:

Периодичность косинуса не учитываем, так как рассматриваем угол на интервале от 0 до Пи.

Делим части неравенств на Пи:


Таким образом, кинетическая энергия груза будет не менее 5∙10 –3 Дж с самого начала движения до 0,25 секунды, и от 0,75 до конца первой секунды. Общее время 0,25 + 0,25 = 0,5 секунды.

Ответ: 0,5

28011. Скейтбордист прыгает на стоящую на рельсах платформу, со скоростью v=3м/с под острым углом α к рельсам. От толчка платформа начинает ехать со скоростью

m=80 кг — масса скейтбордиста со скейтом, а М = 400 кг — масса платформы. Под каким максимальным углом α (в градусах) нужно прыгать, чтобы разогнать платформу не менее чем до 0,25 м/с?

Необходимо найти максимальный угол α, при котором платформа разгонится до 0,25м/с или более, то есть u ≥ 25. Задача сводится к решению неравенства:


Изобразим решение неравенства графически:

Периодичность косинуса при решении неравенства не учитываем, так как по условию угол α острый. 2=5*0,36=1,8 м

h2-h3=3,2-1,8=1,4 м

Ответ : уровень должен повысится более чем на 1,4 м

Дано:
после дождя уровень воды в колодце может повыситься. Мальчик измеряет время падения t небольших камешков в колодец и рассчитывает расстояние от поверхности Земли до уровня воды по формуле h = -5t 2 . До дождя время падения камешков составляло 0.8 с.

Вопрос:
на какую наименьшую высоту должен подняться уровень воды после дождя, чтобы измеряемое время изменилось больше, чем на 0.1 с? Ответ выразите в метрах.

Решение

По условию, время падения t может принимать 2 значения:

    t 1 = 0.8 – исходное, дано в условии задачи;

    t 2 = 0.8 — 0.1 = 0.7 – новое значение. Так как по условию, уровень воды повышается, а значит, расстояние от воды до верхней кромки колодца становится меньше. Следовательно, уменьшается и время полета камня.

Теперь подставим эти значения в формулу h(t) = -5t 2 . Так мы найдем расстояние от верхней кромки колодца до поверхности воды до и после дождя. Имеем:

h(t 1) = -5 · (0.8) 2 = -5 · 0.64 = -3.2

h(t 2) = -5 · (0.7) 2 = -5 · 0.49 = -2.45

Итак, есть два значения: -3.2 метра и -2.45 метра. Если вычесть из большей высоты меньшую, получим искомую минимальную высоту ∆ h, на которую должен подняться уровень воды:

∆ h = -2.45 — (-3.2) = 3.2 — 2.45 = 0.75

Резюме

    определили расстояние от верхней кромки колодца до поверхности воды до и после дождя. Получили следующие значения: -3.2 метра и -2.45 метра;

    детерминировали минимальную высоту, на которую должен подняться уровень воды. Эта высота равна 0.75 метра.

как найти причину и что делать дальше

Хозяева дачных участков, где основным источником воды является классический колодец, часто сталкиваются с неприятной ситуацией, когда в колодце мало воды – что делать, чтобы реанимировать такой водозабор? В зависимости от причины падения объема и технического состояния шахты специалисты советуют провести ремонт, очистить дно или углубить ствол. Без профессиональной помощи не обойтись: есть случаи, когда восстановить дебит не удается, и единственный выход – оборудование скважины или копка нового колодца.

Содержание

Именно колодцы наиболее подвержены изменениям количества жидкости внутри шахты по причине конструкционных особенностей, небольшой глубины водозабора, где водоносные пласты отличаются нестабильностью.

Поиск дефектов, точное определение причины, почему в колодце мало воды, позволяют спланировать дальнейшие восстановительные работы, спрогнозировать их результат. Анализируют технические особенности и состав грунта.

Поверхностный забор воды – главная причина нестабильности дебита

По источнику наполнения водой трубчатые и шахтные колодцы условно классифицируют:

  1. Накопительные. Отличаются медленным наполнением – после полного осушения восстановление уровня наблюдается на протяжении 10 суток. Стандартная толщина водного столба варьируется от 3 до 8 колец (при высоте кольца 90 – 100 см). Приток жидкости происходит через стенки шахты и просачиванием со дна. Малая скорость притока объясняется отсутствием сильного напора жидкости внутри водоносного пласта.
  2. Ключевые. Водозабор, расположенный непосредственно над бьющими через песчаный слой ключами, отличается большей скоростью притока воды при благоприятных условиях и отсутствии загрязнений, но слабым дебитом. После полной откачки восстановление уровня наблюдается после нескольких часов, максимум – 2-3 дней. Если в таком колодце мало воды – возможно, на дне есть загрязнения или посторонние предметы, перекрывающие доступ жидкости внутрь ствола.
  3. Речные. Колодцы с забором воды из подземных рек отличаются большой глубиной обустройства и стабильностью дебита. Высота водного столба обычно не превышает 150 см, но восстановление уровня после выкачки происходит практически мгновенно. Причиной того, что в речном колодце мало воды, является изменение русла подземного потока. Исправить ситуацию можно только копкой нового ствола.

Схема: как и откуда поступает жидкость в шахту

Причины, по которым происходит падение уровня в старом источнике, или мало воды в новом, только что выкопанном, колодце, разнообразны. Условно все негативные факторы, которые влияют на объем жидкости, скорость наполнения, разделяют:

  • Естественные сезонные факторы.

Естественное снижение объема происходит в засушливый сезон

  • Природный состав, насыщенность грунта влагой.
  • Возникновение технических дефектов в стволе конструкции.
  • Ошибки на разных этапах обустройства.

Естественные факторы снижения дебита: временные трудности ↑

Если стало мало воды в постоянно используемом колодце, возможно, причиной является сезонное падение дебита. Поскольку все неглубокие источники, пробитые только до первого песчаного горизонта, считаются грунтовыми, то количество воды в шахте напрямую зависит от количества воды в водоносе. Естественное снижение объема жидкости наблюдается несколько раз на протяжении года:

  • Конец лета (август, начало сентября). На протяжении периода, когда количество осадков минимально, наблюдается резкое падение объема воды в колодцах.
  • Конец зимы. В процессе промерзания и отсутствия поступления в грунт жидкости с верховодки, аналогично летнему периоду, снижается дебит.

Если колодец, в котором мало воды, вырыли именно во время засухи, то исправлять ситуацию и углублять шахту не придется. Дебит восстановится самостоятельно после насыщения грунта жидкостью. В новых источниках наблюдается постепенное возрастание притока: процесс стабилизации занимает около 30 – 45 дней.

Снижение объема воды может наступить и независимо от времени года, если количество среднегодовых осадков за последние 12 месяцев – меньше 65 – 60% от нормы для конкретной местности.

Специалисты всегда копают колодцы в период минимального уровня грунтовых вод

Чтобы минимизировать сезонные колебания уровня воды, мастера рекомендуют рыть колодцы в самый сухой период: если на определенной глубине в августе-сентябре есть вода, то ее количество будет только возрастать на протяжении года.

А что делать, если копка колодцев проводилась не в засуху, но воды все равно мало? Если после стабилизационного периода и раскачки уровень не повысился, придется обращаться к мастерам, выполнявшим забой: такой источник придется углублять.

Технические причины: дефекты конструкции и неправильная эксплуатация ↑

Резкое падение уровня жидкости в исправном ранее колодце заставляет заподозрить серьезные дефекты конструкции. Чтобы установить, почему в колодце стало мало воды в середине сезона, когда уменьшение притока нельзя связать с количеством осадков, необходимо тщательно обследовать состояние шахты и дна.

Конструкционные дефекты:

  • Потеря герметичности швов между железобетонными кольцами в шахте. Через щели намывается глина и песок, которые оседают на дне и блокируют приток воды из слабонапорных пород. Часто при проникновении плывуна становится невозможным очистить шахту полностью и отремонтировать колодец.

Разгерметизация соединений

  • Отрыв нижнего кольца со смещением в сторону. В этом случае ситуация усугубляется не только горизонтальным, но и вертикальным смещением. Нарушение целостности приводит к полному высыханию колодца.

Отрыв нижнего кольца с незначительным смещением

  • Заиливание вследствие применения вибрационного насоса. Постоянная вибрация поднимает глину со дна и способствует образованию илистой пробки на дне.

Если вода проникает в колодец не со дна, а через стенки, то причиной падения объема может быть забивание щелей притока отложениями и глиной. В этом случае хорошие результаты дает чистка.

Если, наоборот, после чистки в колодце стало мало воды, следует проанализировать состав донного фильтра: неправильный подбор минералов, слишком большая толщина слоев может блокировать проникновение жидкости.

Ошибки обустройства: почему нет воды в новом колодце ↑

Самый доступный и простой для обустройства колодец требует внимательного профессионального анализа на этапе планирования и выбора места. Неправильно просчитанная глубина – основная ошибка, приводящая к ситуации, когда становится мало воды в новом колодце. Решение о глубине котлована не должно приниматься, исходя только из экономической составляющей и глубины соседских источников. На двух рядом расположенных участках глубина залегания одного водоноса может отличаться на 5 – 10 м.

Корректно выбранная глубина: поступление воды из водоноса с защитой водоупорных пластов

Чтобы в будущем не пришлось увеличивать количество воды в колодце углублением, необходимо учесть и состав, и насыщенность грунта водой на вертикали, где планируется копка. Выполняют точечный прокол с извлечением глины. Анализ пород поможет не попасть на неблагоприятный плотный пласт, через который вода не сможет свободно поступать, или плывун, который испортит любой колодец.

Еще одна возможная причина того, что в колодце вдруг стало очень мало воды – стройка или обустройство источника на соседском участке. Что делать? Если не произошло сильного нарушения водоноса, то дебит может самостоятельно восстановиться за 1 – 2 месяца. Если причина высыхания – соседская скважина, то придется копать новый колодец, что не гарантирует того, что в нем будет достаточно воды.

Как увеличить приток воды в домашнем колодце? Конкретный метод выбирают после определения причины осушения. Следует просчитать, во сколько обойдется ремонт и углубление и какова вероятность восстановления притока. Если специалисты не могут гарантировать полный успех ремонтных работ, стоит задуматься об обустройстве скважины: глубинные источники более стабильны и долговечны, а качество воды практически не страдает от проникновения грунтовых вод.

Чистка и углубление ↑

Основные мероприятия, позволяющие как увеличить дебит, так и улучшить качество воды в колодце – профессиональная очистка и углубление. Проводят работы всегда комплексно: чистка нужна для того, чтобы оценить реальное состояние дна и стенок, спрогнозировать целесообразность, результат углубления.

Углубление с формированием стенок пластиковой трубой

Углубление источника проводят непосредственно в шахте: вручную или с помощью буровой техники. Метод эффективен, если обнаружена ошибка в исходном определении глубины – при копке колодца остановили работу, достигнув грунтового водоноса, или углубив ствол до слишком твердого грунта.

На целесообразность проведения работ влияет и состав пласта в нижней части: если придется дробить валуны и камни, поднимать их на поверхность, лучше выкопать новый колодец.

Когда нет смысла реанимировать колодец ↑

Лучше заказать забой полноценной скважины или рытье нового источника, вместо поисков метода увеличить объем воды в старом колодце, если:

  • Есть разрушение ствола: облицованные металлическими листами стенки проржавели, сорваны и сильно смещены нижние кольца.
  • Качество воды не соответствует нормам, и в жидкости постоянно присутствуют посторонние примеси, изменяющие цвет, прозрачность.

Грязная вода и смещенные кольца: необходим серьезный ремонт

  • Колодец старый и после чистки ситуация ухудшилась.
  • Есть нарушения вертикальности ствола.

Наклон ствола и разгерметизация стенок

  • Уже однажды проводили углубление – процедура проводится только один раз и на максимально возможную глубину.

Прежде чем выбрать оптимальный способ, как увеличить объем воды в колодце, необходимо провести полную чистку и профилактический осмотр.

Осмотр и ремонт: укрепление и герметизация ↑

Перед началом работ необходимо полностью осушить колодец. Для этого откачивают воду насосом, желательно дренажным, который справляется с грязной водой. После осушения шахты мастер опускается в колодец.

Насос, опущенный в шахту, ускоряет процесс

Проводится поверхностный осмотр и отмечается по следам на стенках уровень воды до и после падения дебита. Простая манипуляция подскажет точный объем снижения притока.

Если дренажного насоса нет, то илистый раствор поднимают ведрами

Очистку стенок начинают сверху. Скребками очищают поверхность от отложений по всей глубине ствола. Оценивают состояние швов. Если источник из железобетонных колец, выполняют обязательное усиление крепежей между кольцами.

Установка скоб – обязательный этап

Даже если кольца оборудованы заводскими замками, дополнительно фиксируют швы вертикальными скобами из арматуры: после углубления кольца могут потерять сцепление и сместиться. Оборудованные скобами швы герметизируют специальными водостойкими составами.

Герметизация стыков

После очистки и герметизации шахты приступают к извлечению донных отложений. На дне работает один мастер, другой – поднимает емкости с илом на поверхность. Чтобы увеличить уровень воды в колодце, иногда достаточно убрать мусор со дна.

Ручной метод увеличения глубины ↑

Чтобы увеличить приток, в колодце углубляют дно. Одномоментное углубление выполняют на 2,7 – 3 м. Фактически, понадобится установка 2 – 3 новых железобетонных колец. Но стенки углубления должны находиться внутри существующего ствола: подбирают кольца меньшего диаметра. Если шахта оборудована кольцами диаметром 1 м, то внутрь вырытого ствола помещают кольца диаметром 90 см.

Используют кольца меньшего диаметра

Процесс копки – трудоемкий и длительный. Возможно, придется неоднократно откачивать поступающую жидкость. Выкопанный грунт поднимают емкостью, закрепленной на тросе, или лебедкой. Работы не прекращают до достижения запланированной глубины.

Углубление вручную: работать приходится в грязи

Устанавливают кольца по мере прохождения на достаточную глубину и выполняют фиксацию элементов скобами, герметизируют стыки.

На дне формируют донный фильтр, подбирая минералы и толщину насыпки, ориентируясь по составу водоносного слоя. На плывунах устанавливают специальный блок со щитом и металлической сеткой, которая защитит дно от засорения.

Применение буровой техники: как углубить ствол ↑

Чтобы увеличить количество воды в колодце, на дне которого находится сложный для прохождения грунт, каменистый пласт, применяют технику бурения вглубь. В таком случае вместо формирования полноценного ствола выполняют бурение с установкой обсадной трубы с фильтром.

Техника выполнения:

  • Полностью очищают дно от ила.

Очищение дна от ила

  • Буром (ручным) или буровой установкой выполняют прохождение на запланированную глубину. Если состав грунта однородный, применяют спиральный бур, на твердых породах или при попадании на камень используют долото.
  • После достижения водоноса устанавливают трубы: используют пластиковые или ПВХ трубы большого диаметра. На нижнем конце колонны должны быть вертикальные прорези для беспрепятственного подъема воды.

Пластиковую трубу устанавливать гораздо легче

Видео: углубление шахты кольцами ↑

На видео – процесс реанимации колодца, расположенного на плывуне.

Оценить, насколько увеличился приток воды, можно будет только спустя несколько недель. После окончания работ выполняют стандартную процедуру раскачки и промывки. Стенки дезинфицируют хлорной известью, воду несколько раз выкачивают полностью. Ожидают подъема уровня и повторяют операцию 2 – 3 раза. После окончания стабилизационного периода проверяют, удалось ли восстановить дебит.

Самостоятельно проводить углубление шахты колодца недопустимо. Кроме того, что даже специалистам сложно прогнозировать эффективность процедуры, выполнение работ на глубине – это опасно. Шахта колодца является технически сложным объектом, вероятность ошибок – высокая. Малейшие просчеты могут привести к тому, что восстановить уровень воды больше не удастся, ведь углубление ствола нельзя провести повторно.

что делать если в колодце нет воды

Одним из самых древних сооружений на планете является колодец, который используется для извлечения на поверхность питьевой воды. Сооружение играет огромную роль в жизни каждого человека, благодаря чему их копают и по сей день. Фактически его конструкция не поменялась за многие сотни лет.

На фото – источник опустел

Традиционно используют для укрепления шахты камень, дерево, позже добавился и железобетон, а сверху устанавливают ворот с ручкой для подъема ведра. При этом также используется ручной труд для его сооружения, как и много веков назад.

Со временем стали появляться скважины, которые сейчас делают самостоятельно или с привлечением буровой техники. Однако и сегодня дачники не отказываются от простого и надежного сооружения – колодца.

Какие же существуют причины их популярности:

  • сооружения имеют долгий срок эксплуатации, который превышает 50 лет;
  • легко следить за санитарным состоянием источника, проводя без труда его ремонт и чистку;
  • из любого подобного сооружения легче и дешевле подвести воду к водоразборному узлу, чем от скважины, так как цена насоса для них гораздо ниже;
  • использовать колодец можно и без электричества, вычерпывая воду ведром, так как в нем всегда есть запас воды.

Из негатива следует отметить тот факт, что наличие воды в сооружении зависит от многих факторов. Поэтому ее уровень может внезапно понизиться или она может вообще исчезнуть из-за смены времен года или проведения земельных работ на соседнем участке.

Если уровень воды в источнике упал

Поэтому самой важной задачей для владельцев загородных участков, желающих иметь на подворье постояннодействующий источник чистой питьевой воды, устройство такой конструкции, которая бы была надежной и имела долгий срок эксплуатации. Однако не все зависит в этом случае от строителей.

Трудно предугадать иногда, что будет с геологическими условиями на том месте, где сегодня был выкопан колодец. Возможно, что через некоторое время повысится отметка дна и снизится, а может и совсем прекратится дебит воды, что неизменно вызовет вопрос — почему в колодце нет воды?

Однако есть и другие часто возникающие ситуации, например, летом грунтовые воды могут уйти к самой низкой отметке водоносного горизонта, что существенно снизит приток влаги.

Расположение водоносных пластов под участком

Вышеперечисленные причины могут доставить большие неудобства для владельцев загородных участков. В результате возникнет форс-мажорная ситуация, когда питьевой воды будет недостаточно для ведения хозяйства.

Взглянув на проблему с другой точки зрения, следует признать, что если в колодце нет воды, уже давно разработаны методы борьбы с такими напастями. Одними из которых являются — ремонт колодца или его реконструкция, которые позволят снова получать необходимый запас воды.

Способы и технологии коррекции и усовершенствования сооружения отрабатывались годами, что сказалось на положительной динамике их использования. Однако выполнить своими руками такую работу вряд ли получится, потому чаще всего ее реализацию поручают специалистам.

ПРИЧИНЫ, ПО КОТОРЫМ ВОДА В КОЛОДЦЕ ПРОПАДАЕТ

Из вышесказанного стало понятным, что просто так она исчезнуть не может. Однако если  так случилось, 

Не торопитесь углубляться, так как вода вернется, скорее всего, из-за сезонных колебаний (был сильный мороз или засуха). Не нужно также спешить докапывать колодец с водой, иначе она может и вовсе исчезнуть.

Довольно часто уровень воды падает из-за земельных работ, которые кто-то решил проводить в непосредственной близости от источника. Они могут быть связаны с бурением скважины, обустройством котлована или другого колодца, но, имеющего большее водоизмещение. В этой ситуации инструкция простая — проводите углубление не ранее, чем через месяц, возможно, что она вернется.

Типы источников питьевой воды

Следует также обратить внимание и на источники соседей, как у них с уровнем воды, может быть, на него повлиял мороз или засуха. В любом случае, производите докопку его тогда, когда она ушла полностью и не возвращается длительный период. Помните, что подобные работы требуют средств и они достаточно трудоемкие.

Когда речь заходит о старом колодце, тогда делать его углубление целесообразно в техническом и экономическом плане в таких случаях:

  • нет места для устройства нового колодца на загородном участке;
  • по-прежнему и состояние и качество воды не вызывает нареканий;
  • глубина сооружения превысила 10 колец;
  • за сутки вода набегает по объему менее одного кольца или источник полностью высох;
  • нет сильных искривлений колонны или больших горизонтальных смещений между кольцами.

Совет: если ни один признак не подходит, лучше выкопать другой колодец.

Если вы чрезмерно уберете грунт, бетонные кольца могут осесть, перекрыв собой водоносный слой. В этом случае придется также обустраивать новый источник, так как вода перестанет поступать.

Большая вероятность также попасть на плывун, что может принести вред не только конструкции, но расположенным рядом домам и хозпостройкам. Бывает, что после проведения осмотра, специалисты считают, что углубление или докопку проводить будет нецелесообразно, потому что процедура обойдется в несколько раз дороже, чем сделать новый колодец.

Техника безопасности при ремонте бетонного колодца

Когда источник имеет хорошее состояние, а колодезная колонна не повреждена, тогда есть смысл увеличить его глубину. Производить углубление можно с помощью пластиковых труб или колец, но с меньшим диаметром.

Шахту следует докопать настолько, насколько это позволяет геология каждого конкретного грунта. Также владельцы загородных участков и дачники должны принять во внимание факт, что данная процедура необратима. Если после нее вода не вернулась, останется только один выход – устройство нового сооружения.

Следует отметить, что докопка является дорогостоящим и трудоемким «удовольствием», ее производят сразу на максимальную глубину, обычно не менее 3-х метров. Это связано со сказанным выше необратимостью процесса.

Когда грунт плотный, можно осуществлять углубление открытым стволом, не используя для обсадки пластиковую трубу. Ее устанавливают по завершении земельных работ.

В основном глубина зависит от разных факторов, в том числе от:

  • плотности грунта;
  • способности грунта держать стенки без обсадной трубы;
  • водопритока в колодец;
  • уровня залегания водоносного пласта.

Восстановление уровня воды в источнике

КАК ПРОИЗВОДИТСЯ ДОКОПКА

Колодцы диаметром 1 м углубляют кольцами Ø 800 мм, если основной диаметр 0,8 м, тогда применяют бетонные кольца Ø 600 мм. Докопать источник можно на глубину до 15 м. Для песчаного грунта применяют стандартные ж/б кольца КС-10-9.

Работа по углублению источник очень ответственное дело, поэтому лучше его доверить только квалифицированным специалистам, чтобы не произошла порча сооружения. Помнить также нужно и о соблюдении правил техники безопасности.

Когда приходится работать в глубокой шахте, необходимо сначала убедиться, что:

  • кольца скреплены с помощью металлических скоб;
  • отсутствуют следы сдвигов и выпадения колец снизу;
  • на швах нет больших разрывов.

В плывунах колодцы должны углубляться специалистом, который сидит или висит на подвесных качелях. Лучше, когда такой работой занимается бригада из трех и более человек, потому что грунт придется доставлять наверх очень быстро. Иногда колодцы приходится докапывать только в зимний период, так как только тогда вода держится на минимальном уровне.

Если вода полностью пропала

Такая ситуация может возникнуть из-за того, что питающая ваш источник водоносная жила стала давать воду еще одному, например, пробуренной недавно скважине или другому, но более глубокому колодцу. В этом случае придется докапывать его до следующего водоносного горизонта. Обычно он расположен на глубине 5 м и более.

Если уменьшился уровень воды

Эта ситуация намного лучше, чем когда воды нет совсем. В данном случае следует узнать дебит источника, после сделать необходимые расчеты, чтобы докопать на требуемую глубину. Такой процесс не нуждается в больших затратах и не даст в последствии осложнений и последствий.

Обычно, горизонт воды уменьшается в засушливый летний период лета или в зимние месяцы. Наименьший уровень воды бывает зимой.

Если вода плохого качества

Не следует думать, что если вы углубите колодец, качество воды в нем резко изменится. Это ошибочное рассуждение и поэтому принимать решение о проведении увеличения глубины источника необходимо лишь основываясь на гидрологических условиях данной местности.

Для примера, вода в болотистой местности не станет питьевой или в некоторых областях на Северо-западе страны второй водоносный горизонт имеет воду плохого качества, в которой содержится большое количество элементов и веществ, вредных для здоровья.

Углубление источника специалистами

Почему нельзя углублять источник самостоятельно

  1. Докопка считается одним из самых трудоемких процессов, при этом ее проводят только один раз и на самый максимально допустимый уровень.
  2. Хотя колодец привычный и кажется вполне обыденным устройством, данное гидротехническое сооружение сложное по своей конструкции. Есть целый ряд операций, которые могут предотвратить его разрушение, к примеру, из-за движения грунта. Относят к ним, в том числе и демонтаж водоподъемного оборудования, проведение армирования колодезной колонны.
  3. Специалисты обладают знаниями, которые дают возможность оценить потенциал каждого уровня почвы, так как каждый слой грунта нуждается в своем подходе. Например, для более плотных можно проводить углубление открытым способом, где не потребуется обсадка колодезными бетонными кольцами. Если речь касается плывунов, для работы на них нужна особая технология.

Совет: подробные расчеты по грунту, глубине уровня водоносного пласта, а также суточному притоку воды в источник позвольте провести квалифицированному специалисту.

что выбрать владельцам дач в Московской области

Владельцам дачных участков, к которым не подведено водоснабжение, приходится задумываться о том, чтобы вырыть на своем участке колодец или пробурить скважину. О том, какие особенности имеет и тот, и другой вариант, какие нормативы существуют в отношении расположения колодца или скважины на участке и что проще оформить в Московской области, читайте в материале портала mosreg.ru.

Разрешение на скважину в Подмосковье: правила для СНТ>>

Колодец

Источник: РИАМО

Колодец, как уверяют специалисты, лучше всего копать в конце лета – начале осени – в это время водоносные горизонты имеют более низкий уровень. А вот после обильных дождей колодец копать не стоит, так как если водоносный горизонт окажется выше обычного уровня воды, то в сухую летнюю погоду колодец окажется пустым.

При выборе места под колодец важно учитывать нормативы СНиП 30-02-97, согласно которым расстояние от колодца до уборной и компостного устройства должно быть не менее восьми метров. От фундамента здания должно быть не менее трех метров, от построек для животных и деревьев – не менее четырех метров, от других построек – не менее одного метра. Важно соблюсти эти требования исходя еще и из застройки соседского участка.

Преимущество колодцев в том, что их не надо ставить на кадастровый учет. Также колодцы не являются объектами налогообложения.

Как построить дачу в Московской области: выбор участка и разрешение >>

Скважина

Источник: Министерство экологии и природопользования Московской области

Скважины бурят обычно значительно глубже, чем роют колодец, поэтому скорее всего вода в ней будет значительно чище, и вероятность того, что ее можно будет использовать для питья, выше. Скважины можно разделить на два вида: индивидуальная песчаная скважина (на первый водоносный горизонт) и индивидуальная артезианская скважина. Для использования скважины понадобится насос, а значит и электричество, от которого он будет работать.

Согласно СНИП 2.04.02-84, расстояние от скважины до септика должно быть не менее 20 или 50 метров, в зависимости от того, изолированы ли друг от друга грунтовые слои.

От дома до скважины лучше предусмотреть расстояние не менее семи метров.

Индивидуальная песчаная скважина целесообразна в том случае, если водоносный горизонт залегает глубоко и рыть колодец затратно. Перед бурением такой скважины нужно проконсультироваться со специалистами компаний, занимающихся водоотведением, есть ли в вашем районе первый водоносный горизонт, иначе есть вероятность столкнуться с сухой скважиной. Вода из песчаной скважины скорее всего будет чище, чем колодезная. Такую скважину не надо согласовывать и лицензировать, поскольку в соответствии с Законом РФ «О недрах» для использования скважины без лицензии нужно, чтобы она не эксплуатировала водоносный горизонт, в котором пролегает центральное водоснабжение населенного пункта. Узнать о том, какой водоносный слой используется для центрального водоснабжения вашего района, можно в Департаменте по недропользованию ЦФО.

Артезианская скважина располагается в более низком водоносном горизонте, вода из нее будет намного чище, чем из песчаной скважины и, тем более, из колодца. В этом случае, возможно, потребуется лицензия, получить которую могут только юридические лица и предприниматели при соблюдении ряда требований, одно из которых – организация санитарной зоны вокруг скважины на расстоянии не менее 30 метров.

«Цифровые СНТ Подмосковья»: как дачникам получить онлайн-консультации>>

Проверка качества воды

Источник: Министерство жилищно-коммунального хозяйства Московской области

Качество воды можно проверить в домашних условиях, но никаких гарантий эта проверка не даст. Однако дома можно оценить воду на прозрачность (она не должна быть мутной), цвет, запах, осадок (который появляется, если дать воде отстоятся какое-то время). На вкус воду лучше пробовать все-таки уже после лабораторных исследований и заключения о том, пригодна ли вода из вашего колодца или скважины для питья или нет.

В частности, сдать воду на проверку можно в Главный контрольно-испытательный центр питьевой воды. Для пробы необходимо полтора–два литра воды, привезти ее можно в чистой пластиковой таре. Для этих целей не подойдет бутылка из-под лимонада или газированных напитков. Важно залить воду под самый верх до пробки, чтобы не осталось места для воздушной прослойки, которая может повлиять на результаты.

Как в Подмосковье согласовать границы смежных земельных участков>>

Засуха — Wellowner.org

Условия засухи могут иметь самые разные последствия, включая воздействие на запасы грунтовых вод. Ниже приведены некоторые часто задаваемые вопросы о воздействии засухи на бытовые водозаборные скважины.

Водозаборники высыхают?

Ответ будет зависеть от местных условий грунтовых вод. Для колодцев, построенных в водоносных горизонтах, которые получают текущую и надежную подпитку за счет атмосферных осадков: колодцы, расположенные возле уровня грунтовых вод, — это те, о которых вы слышите о «высыхании» во время засух или при увеличении откачки грунтовых вод.Причина этого в том, что уровень грунтовых вод опускается ниже поверхности, когда он не пополняется за счет дождя или если выкачивается больше воды, чем поступает. Это все равно, что положить соломинку в стакан с водой. Если вы пьете и не опускаете соломинку к дну стакана, вы в конечном итоге всасываете воздух. В стакане еще есть вода; ваша соломинка просто сидит над ней.

Глубокие колодцы в районах, испытывающих длительную или системную засуху, также могут перестать давать воду или иметь заметно более глубокий уровень воды, особенно когда повышенная потребность в воде приходится на водоносный горизонт.Такое снижение давления в водоносном горизонте или уровней воды может усугубляться неэффективной конструкцией водозабора и засорением со временем.

Как быстро восстановится уровень воды в колодце после дождя?

Это также зависит от гидрологических условий. Для водоносных горизонтов, находящихся в относительно тесном контакте с поверхностью, уровень воды колеблется на сезонной основе, повышаясь в «влажные» месяцы и снижаясь в «засушливые» месяцы. Более глубокие водоносные горизонты и более изолированные от поверхности могут испытывать значительные задержки в изменении уровня воды в ответ на подпитку.Даже для водоносного горизонта, находящегося в тесном контакте с поверхностью, скважина не восстановится после одного дождя. Чтобы вода просочилась через землю, требуется несколько медленных дождей. В более мелких колодцах уровень воды может повыситься быстрее с возвращением дождя. Более глубокие колодцы, вероятно, без проблем переживут засуху; но если они пострадают, потребуется больше осадков — возможно, несколько месяцев — чтобы отфильтровать их глубину.

Что мне делать, если мой колодец поврежден?

Ответ зависит от вашего колодца.Засуха хуже, чем обычно? Случалось ли это во время предыдущих засух? Пострадали и колодцы ваших соседей? Наблюдали ли вы другие изменения в вашем колодце: вкус или запах воды? Ответы на эти вопросы позволят определить, связана ли проблема с падением уровня грунтовых вод или неисправностью колодца. Углубление колодца, если это возможно, так, чтобы он находился значительно ниже уровня грунтовых вод, может помочь обеспечить более устойчивое к засухе водоснабжение, хотя углубление колодца никогда не является гарантией того, что вы получите больше воды.Реконструкция существующего колодца также может сделать его более эффективным. Гидравлический разрыв пласта, метод перестройки, использующий воду под высоким давлением для открытия трещин в окружающих породах и, таким образом, увеличения потока воды, также может улучшить ваше водоснабжение. Поговорите с квалифицированным подрядчиком по водозаборам, чтобы определить, какая стратегия лучше всего подойдет в вашей ситуации.

Как я могу углубить пробуренную скважину?

Свяжитесь с местным надежным буровым подрядчиком, который знаком с местными условиями подземных вод и современными методами строительства питьевой воды.Государства и местные органы власти могут иметь законы о лицензировании подрядчиков и строительстве скважин. Для получения дополнительной информации вы можете обратиться к местному члену Национальной ассоциации подземных вод в вашем районе или в государственной ассоциации подземных вод или водозаборных скважин.

Повлияет ли более крупная система соседних скважин на домашние колодцы?

Повышенная перекачка систем скважин большей емкости во время засухи может привести к понижению уровня грунтовых вод. В этом случае снижающийся уровень грунтовых вод может быть ниже уровня потребления вашей помпы.Ответ снова — бурение глубже, восстановление или гидроразрыв. Вы также можете обратиться за помощью к тем, кто снижает уровень грунтовых вод или давление водоносного горизонта, в зависимости от государственных и местных (например, районов подземных вод) законов и постановлений. Вы также можете отстаивать и поддерживать процессы управления и изменения в практике, такие как ирригация, которые будут служить для смягчения изменений в уровнях водоносного горизонта.

Влияет ли засуха на качество грунтовых вод?

Однозначного ответа нет, опять же, в зависимости от местных условий грунтовых вод.Если домовладелец пробурит более глубокую скважину в ответ на засуху, например, в другую зону водоносного горизонта или через пласты, которые отрицательно влияют на качество грунтовых вод, домовладелец может в конечном итоге получить более минерализованную воду, соленость и повышенный уровень компонентов воды, таких как сероводород, железо, марганец или другие металлы, которые могут быть опасны для здоровья. Это связано с тем, что вода находится в земле дольше и, возможно, приобрела некоторые характеристики окружающих горных образований или грунтовых вод, которые, например, химически восстановлены или подвержены влиянию нефти и газа.Домовладелец также может получить выгоду от более глубокого и правильно построенного колодца. Эти более глубокие колодцы лучше защищены от поверхностных источников загрязнения, вызванных человеком, таких как сельскохозяйственные химикаты, дорожная соль или случайные разливы. Прежде чем углублять колодец, узнайте, что другие испытывают при использовании более глубоких колодцев в зонах водоносных горизонтов. Подрядчик колодцев или гидрогеолог, знакомый с ситуацией, может посоветовать.

Является ли эта засуха однолетним явлением или многолетним циклом?

Засухи различаются по силе и продолжительности.Национальная ассоциация подземных вод рекомендует вам обратиться в Национальную метеорологическую службу или к синоптикам в вашем районе для их оценки долгосрочных погодных условий.

Доп. Информация:

Посетите Национальную интегрированную информационную систему о засухе

Засуха и уровни грунтовых вод

• Школа водных наук ГЛАВНАЯ • Темы по подземным водам •

Засуха и уровни грунтовых вод

Покадровая видеозапись засухи на западе США.

Предоставлено: Монитор засухи США

Уровень воды в водоносных горизонтах не всегда постоянен. Уровни грунтовых вод в первую очередь зависят от подпитки от инфильтрации осадков, поэтому, когда засуха поражает поверхность земли, она также может повлиять на уровень воды под землей. Аналогичным образом, многие водоносные горизонты, особенно те, которые не имеют достаточной подпитки, подвержены влиянию количества воды, откачиваемой из местных колодцев. Ухудшение уровня грунтовых вод — реальная и серьезная проблема во многих странах и во всем мире.Когда количество осадков меньше нормы в течение нескольких недель, месяцев или лет, поток ручьев и рек снижается, уровень воды в озерах и водохранилищах падает, а глубина воды в колодцах увеличивается. Если сохранится засушливая погода и возникнут проблемы с водоснабжением, засушливый период может перерасти в засуху.

Насколько важны грунтовые воды?

Подземные воды, которые находятся в водоносных горизонтах под поверхностью Земли, являются одним из важнейших природных ресурсов страны.Подземные воды являются источником около 33 процентов воды, которую окружные и городские управления водоснабжения поставляют домашним хозяйствам и предприятиям (, коммунальное водоснабжение, ). Он обеспечивает питьевой водой более 98 процентов сельского населения , которые не получают воду из районного / городского управления водоснабжения или частной компании водоснабжения.

Как меняется уровень воды в моем колодце?

Уровень воды в водоносном горизонте, питающем колодец, не всегда остается неизменным.Засуха, сезонные колебания количества осадков и откачка влияют на высоту подземных вод. Если скважина закачивается с большей скоростью, чем водоносный горизонт вокруг нее подпитывается осадками или другим подземным потоком, то уровень воды в скважине может быть понижен на . Это может произойти во время засухи из-за сильного дефицита дождя. Уровень воды в колодце также можно понизить, если другие колодцы рядом с ним забирают слишком много воды.

Что определяет, высохнет ли колодец?

Считается, что колодец высох, когда уровень воды опускается ниже уровня всасывания насоса.Это не означает, что в сухом колодце больше никогда не будет воды, поскольку уровень воды может со временем восстановиться по мере увеличения подпитки. Уровень воды в колодце зависит от ряда факторов, таких как глубина колодца, тип (замкнутый или неограниченный) водоносного горизонта, отводимого из скважины, объем откачки, который происходит в этом водоносном горизонте, и объем происходящего подпитки. . Колодцы, экранированные в неограниченных водоносных горизонтах, больше подвержены влиянию отсутствия дождя, чем скважины, экранированные в более глубоких замкнутых водоносных горизонтах.Глубокая скважина в замкнутом водоносном горизонте в области с минимальной откачкой менее вероятно высохнет, чем неглубокая скважина с уровнем грунтовых вод.

Практически в каждой части нашей страны наблюдается период уменьшения количества осадков. Если мы планируем засуху, то сможем пользоваться преимуществами обычных или дождливых лет и не оказаться неподготовленными в засушливые годы. Чтобы узнать, как можно спланировать засуху, посетите https://www.ready.gov/daught.

Кредит: Джо Лайневебер, Pexels.com

Как узнать, пересохнет ли мой колодец?

Скважины, экранированные в неограниченных водоносных горизонтах, больше подвержены влиянию отсутствия дождя, чем скважины, экранированные в более глубоких замкнутых водоносных горизонтах. Это означает, что более вероятно, что уровень воды в скважинах, экранированных на уровне грунтовых вод, упадет ниже уровня насоса и предотвратит получение воды. Это не означает, что скважины в замкнутом водоносном горизонте не высохнут, так как на них также влияют скорости откачки, отсутствие подпитки и, возможно, скорость откачки других скважин рядом с вашей или скважин, имеющих доступ к тому же водоносному горизонту, что и ваша скважина.

Я заплатил за установку моего собственного колодца, так почему я не могу использовать воду так, как хочу?

Если у вас есть колодец с уровнем грунтовых вод и вы откачиваете из колодца чрезмерное количество воды, существует опасность, что ваш колодец высохнет, поскольку потребление воды продолжается, а уровень грунтовых вод падает. Поскольку водоносные горизонты могут быть довольно обширными, использование вашего колодца может повлиять на людей, находящихся далеко от вас. Грунтовые воды, которые питают ваш колодец, также питают ручьи в периоды низкого расхода, поэтому откачка из вашего колодца также может привести к снижению уровня воды в ручьях.Вы можете просмотреть карту региональных систем водоносных горизонтов из Атласа подземных вод USGS США . Более подробную информацию о водоносных горизонтах можно найти на веб-сайте USGS Aquifer Basics .

Обращение с колодцами во время засухи

Засуха может стать стрессом для трех миллионов сельских жителей Пенсильвании, которые используют частные колодцы для водоснабжения. Эти отдельные колодцы отбирают подземные водоносные горизонты, которые трудно увидеть или контролировать. Невидимая природа грунтовых вод вызывает беспокойство среди домовладельцев, полагающихся на колодцы, что их запасы воды могут внезапно иссякнуть во время засухи.

Нормальный цикл уровней грунтовых вод

Уровень воды в колодце с грунтовыми водами будет естественным образом колебаться в течение года (Рисунок 1). Уровни грунтовых вод, как правило, самые высокие в марте и апреле в связи с таянием снега зимой и весенними дождями. Попадание дождя и таяния снега в грунтовые воды известно как подпитка. Уровень грунтовых вод обычно начинает падать в мае и продолжает снижаться летом.


Рис. 1. Естественные колебания грунтовых вод в течение года в типичном колодце Пенсильвании.

Пополнение подземных вод ограничено в конце весны и летом, потому что деревья и другие растения используют доступную воду для роста. Естественный уровень грунтовых вод обычно достигает минимума в конце сентября или октябре. Поздней осенью, после того, как деревья и растения перестанут расти и до того, как начнется выпадение снега, уровень грунтовых вод может повыситься в ответ на ливень и подпитку. Пополнение запасов грунтовых вод продолжается до тех пор, пока низкие температуры не вызовут снегопад и мерзлую почву, которые ограничивают способность воды проникать в землю.Уровни грунтовых вод зимой могут быть стабильными или немного падать до тех пор, пока весеннее таяние снегов не начнется, а годовой цикл снова не начнутся ливнями. Учитывая этот естественный круговорот грунтовых вод, большинство проблем с колодцами, как правило, возникает в конце лета или в начале осени, когда уровень грунтовых вод естественным образом достигает минимального уровня.

Естественные колебания уровня грунтовых вод, показанные на Рисунке 1, как правило, наиболее выражены в неглубоких скважинах. В результате неглубокие колодцы обычно более подвержены засухе, чем более глубокие колодцы.Например, неглубокие колодцы, вырытые вручную, часто первыми пересыхают во время засухи. Хотя более глубокие колодцы могут медленнее страдать от засухи, им также может потребоваться больше времени для восстановления после того, как засуха произошла.

Могут ли изменения в землепользовании повлиять на подверженность моего колодца засухе?

Существенные изменения произошли с ландшафтом многих сельских районов Пенсильвании. В некоторых частях Пенсильвании в будущем, вероятно, продолжится ускорение развития и рост сельского населения.

Существующие сельские жители часто обеспокоены тем, что эти изменения могут создать конкуренцию за грунтовые воды, что может повысить подверженность их колодцев засухе. Маловероятно, что небольшое количество новых домов вызовет значительные изменения уровня грунтовых вод. Однако более радикальные изменения в землепользовании, которые включают большие объемы грунтовых вод или предотвращают их пополнение на большой территории, могут сделать существующие колодцы более подверженными засухе. Это особенно верно в районах, где ведется добыча полезных ископаемых или где большие площади с твердым покрытием предотвращают подпитку грунтовых вод дождями и таянием снега.

Как я могу контролировать уровень грунтовых вод?

Прямое определение уровня грунтовых вод в вашем колодце затруднено и обычно требует использования измерителя уровня воды. Эти измерители состоят из электрического зонда, прикрепленного к концу измерительной ленты. Зонд опускается в колодец до тех пор, пока дисплей или световой индикатор не укажут, что он достиг воды. Затем глубина до воды считывается непосредственно с рулетки. Эти инструменты обычно стоят 300 долларов или больше в зависимости от предполагаемой длины необходимой ленты.

Существуют и другие менее прямые, но более практичные методы определения состояния водоснабжения вашей скважины. Геологическая служба США (USGS) предоставляет простой веб-сайт, который объединяет различные измерения засухи (осадки, поверхностные воды, грунтовые воды и индекс засухи Палмера) на одном графическом изображении на веб-сайте USGS. Круговая диаграмма в каждом округе предоставляет дополнительную информацию о текущем состоянии индикаторов засухи в этом округе. Щелкнув вкладку «Подземные воды» (нижняя правая часть кругового графика в любом округе), вы можете получить доступ к дополнительной информации о текущем состоянии и тенденциях в области грунтовых вод в вашем округе.

Вы также можете узнать больше о местных условиях подземных вод, связавшись с местными бурильщиками скважин и соседями. Бурильщики постоянно бурят новые скважины и, следовательно, могут знать уровень грунтовых вод рядом с вашей скважиной. Возможно, они также установили новые погружные насосы в близлежащие скважины, что позволит им задокументировать существующий уровень грунтовых вод. Подобные обсуждения с соседями, у которых были установлены новые насосы или пробурены новые скважины, могут предоставить ценную информацию об уровне грунтовых вод.

Как сэкономить воду?

Меры по сохранению водных ресурсов становятся критически важными во время засухи. Домовладельцы, полагающиеся на частные колодцы, должны начать экономить воду, как только наступит засуха. Использование воды в доме можно значительно сократить за счет изменения привычек и установки водосберегающих устройств. В чрезвычайных ситуациях изменение привычек водопользования может привести к быстрому сокращению водопотребления. Примеры могут включать реже смывать воду в туалете, принимать более короткие душевые, мыть только полную загрузку посуды или белья, а также собирать воду из водосточных желобов для использования вне помещений.Также важно отметить, что некоторые объявления о засухе могут также требовать сокращения водопользования или ограничения водопользования. Например, объявление о «чрезвычайной засухе» запрещает несущественное использование воды, такое как мытье автомобилей и полив газонов. Эти правила распространяются на всех, включая домовладельцев с частными колодцами. Для получения дополнительной информации о способах экономии воды в домашних условиях см. 20 способов экономии воды в чрезвычайной ситуации и Экономия воды в домашних условиях .

Что делать, если моя скважина пересыхает?

Есть ряд причин, по которым скважина может перестать добывать воду.Наиболее частая причина — неисправный или изношенный погружной насос. Другие электрические проблемы, такие как неисправный электрический выключатель в резервуаре высокого давления могут также привести к потере воды. Резервуары высокого давления также необходимо время от времени заменять. Проблемы с качеством воды, такие как железные бактерии и отложения, также могут засорить колодец и сильно ограничить поток воды из колодца. Для определения точной причины проблемы следует проконсультироваться с бурильщиком или квалифицированным сантехником.

В постоянно засушливых погодных условиях уровень воды в вашем колодце может упасть ниже погружного насоса, что приведет к потере воды.В некоторых случаях уровень воды может только временно опускаться ниже насоса, когда вода часто перекачивается из колодца во время душа или стирки. В этих условиях вы можете продолжить использование скважины, приняв экстренные меры по экономии воды и используя воду только для основных целей.

Если уровень воды постоянно опускается ниже погружного насоса, возможно, окажется возможным опустить погружной насос в существующий колодец. В большинстве случаев это дает лишь краткосрочное решение проблемы.Более постоянные решения требуют либо углубления существующей скважины, либо бурения новой скважины. Имейте в виду, что углубление существующей скважины может не увеличить дебит скважины и может дать воду с разными характеристиками качества воды. Вам следует проконсультироваться с местным бурильщиком или профессиональным гидрогеологом, чтобы определить лучшее решение для вашей ситуации.

Правильное управление частными колодцами во время засухи станет более важным, поскольку конкуренция за воду в сельских районах Пенсильвании возрастет.Отслеживая близлежащие уровни грунтовых вод в режиме онлайн, вы сможете своевременно обнаружить потенциальные проблемы и реализовать стратегии экономии воды, которые могут предотвратить пересыхание вашего колодца.

Подготовлено Брайаном Р. Суистоком, научным сотрудником, и Уильямом Э. Шарпом, почетным профессором лесной гидрологии.

УРОВЕНЬ ВОДЫ В СКВАЖИНАХ | Американский фонд грунтовых вод

УРОВНИ ВОДЫ В СКВАЖИНАХ

Эта статья, написанная Американским фондом грунтовых вод, была первоначально опубликована в журнале THE AMERICAN WELL OWNER, 2000, номер 3]

УРОВНИ ВОДЫ В СКВАЖИНЕ

Большинство домашних колодцев используют небольшое количество воды по сравнению с общим количеством воды, хранящейся в окружающем водоносном горизонте.Однако знание уровня воды в скважине может предотвратить чрезмерное использование. Большинство государственных или окружных агентств по водным ресурсам проводят регулярные измерения уровня грунтовых вод и могут рассказать вам о тенденциях уровня воды в вашем районе. Вы также можете получить информацию о региональных уровнях грунтовых вод в Геологической службе США.

Как далеко в вашем колодце находится вода? Единственная информация, которую вы можете иметь, — это уровень воды при первом пробурении скважины. Открывать колодец должны только профессионалы с подходящим оборудованием.После снятия крышки колодца и снятия насосного оборудования фонарик или солнечный свет, отраженный зеркалом, могут позволить вам визуально увидеть уровень воды. Метод измерения уровня воды заключается в том, чтобы вставить в колодец электронный зонд на катушке с электропроводом. Когда зонд встречается с водой, электрическая цепь замыкается, и срабатывает зуммер, свет или стрелка омметра. Длина кабеля от верхней части обсадной трубы скважины до зонда (когда цепь была завершена) будет глубиной воды в скважине.В большинстве скважин насос, труба, центраторы труб и электрический кабель могут сделать невозможным прямое измерение. Высокопроизводительные скважины обычно конструируются с патрубком для доступа глубинного зонда, чтобы измерения можно было проводить с установленным насосом. В научных исследованиях обычно используются датчики давления, подключенные к регистраторам данных или компьютерам для измерения и записи уровней грунтовых вод.

На уровень воды в колодце могут влиять многие факторы. Дождь и таяние снега могут добавлять воду в водоносные горизонты, повышая уровень воды.Периоды засухи без подпитки приведут к падению уровня воды, поскольку грунтовые воды медленно движутся к точкам разгрузки, таким как родники и реки, или используются глубоко укоренившейся растительностью. На уровень воды в колодцах у берега могут незначительно повлиять приливы. Изменения атмосферного давления также могут вызвать небольшие изменения уровня воды в колодце. Низкое давление может поднять уровень воды, а высокое — понизить.

Уровень воды в скважине, которая не закачивается, будет на том же уровне, что и водоносный горизонт, в котором она пробурена.Когда скважинный насос включен, он заставляет воду из окружающего водоносного горизонта течь к скважине. При продолжающемся перекачивании вода всасывается все дальше и дальше. Когда насос останавливается, вода продолжает двигаться к колодцу, в конечном итоге восстанавливая статический уровень воды (высота грунтовых вод без какого-либо влияния откачки). Статический уровень будет меняться в зависимости от сезона и может зависеть от того, сколько грунтовых вод используется в окружающей местности. Восстановление описывает, как быстро уровень воды в скважине возвращается к статическому уровню после откачки.

«Поппер» может использоваться домовладельцем для измерения уровня воды в неглубоком колодце большого диаметра или в неиспользуемом колодце без установленного оборудования. Поппер изготавливается из трубы малого диаметра (1/2 дюйма) от 4 до 6 дюймов, закрытой с одного конца. К закрытому концу поппера прикрепляется прочная струна или толстая леска. Когда поппер встречается с водой, он задерживает воздух внутри трубы. Когда труба вытаскивается из воды, слышен легкий «хлопающий» звук (отсюда и название!).Щелчки слышны на довольно большой глубине. Когда слышен хлопок, на веревке делается отметка, показывающая глубину уровня воды.

Любая неиспользуемая лунка должна быть закрыта и защищена от взлома. Никогда не оставляйте крышку колодца «открытой». Грунтовые воды слишком ценны, чтобы допускать какой-либо риск заражения.

[© American Ground Water Trust. Эта статья может быть перепечатана в некоммерческих образовательных целях при условии, что она будет использована полностью и сделана ссылка на ее источник в виде статьи в журнале THE AMERICAN WELL OWNER, 2000, номер 3]

Слишком много дождя плохо для колодцев ?

Нередко те, кто берет воду из частного колодца, немного беспокоятся, когда летом становится сухо.

Но может ли быть слишком много дождя, чтобы колодец затопил?

В связи с рекордным количеством осадков на большей части штата в июле и несколькими сантиметрами уже выпавших на землю в августе, один местный эксперт сказал, что обильные осадки могут поставить под угрозу жилые колодцы.

«Уровень грунтовых вод в округе Люцерн немного поднялся, и это не удивительно, — сказал Брайан Уитман, профессор экологической инженерии, наук о Земле и геологии в Университете Уилкса.«Если крышка колодца установлена ​​неправильно или земля наклоняется к колодцу, у вас могут быть проблемы».

Чтобы выяснить это, Уитмен сказал, что лучший выход — это анализ воды и, если обнаружено загрязнение, лечение шоковым действием хлорированием для уничтожения любых бактерий.

Тем не менее, если колодец не был затоплен паводковой водой и был установлен правильно, Стив Войчик из компании Ron Meyers Well Drilling в Mountain Top сказал, что сильные дожди не должны ухудшать качество воды.

«Все обшито так, чтобы вода стекала в скалу.Колодец не заполнится, — сказал Войчик. «Мы недавно выкопали и обнаружили, что вещи высыхают на глубине всего 3 фута. Весь этот дождь только что закончился ».

Войчик сказал, что в последнее время он не получал никаких запросов на получение грязной колодезной воды, и сказал, что, в зависимости от геологии местности, может пройти месяц, прежде чем недавний дождь просочится через коренные породы.

«Выкопанные вручную колодцы, которых все еще есть, сразу же пострадают от дождя, но для более новых колодцев, которые обсажены, требуется много времени, чтобы промокнуть», — сказал он.

Затопленные районы, однако, подвержены более высокому риску загрязнения скважин.

Согласно расширению штата Пенсильвания, колодцы, затопленные в результате затопления, должны быть проверены, в частности, чтобы определить, изменились ли внешний вид, запах или вкус питьевой воды.

«Признаки повреждения скважины могут включать треснувшую или смещенную обсадную колонну; отсутствующая или поврежденная крышка колодца; эрозия или отложения грязи вокруг обсадной трубы скважины, внутри колодца, если обсадная труба заканчивается под землей, или внутри самой скважины, если обсадная колонна была покрыта паводковыми водами », — сказал Эндрю Йенча, преподаватель отдела водных ресурсов.

По словам Уитмена, если колодец нуждается в обработке после наводнения, важно использовать специальные таблетки хлора, а не жидкий отбеливатель. А еще лучше, сказал он, вызвать профессионала, который сделает эту работу.

«Если грунт не имеет уклона от обсадной трубы, как конус, эта вода может собираться туда и стечь по обсадной трубе. Большинство людей думают, что все в порядке, если поверхностная вода не проникает через крышку, но это не всегда так », — сказал Уитмен. «Если у вас есть поверхностная вода, текущая за пределы обсадной трубы скважины, она будет продолжать течь, если не будет должным образом герметизирована.”

По данным Penn State Extension, сильный и продолжительный дождь также может повлиять на септические системы. Затопленные септические системы могут не принимать новые бытовые сточные воды или создавать резервные копии внутри дома. Если это произойдет, рекомендуется не предпринимать попытки перекачки до тех пор, пока резервуар и абсорбционное поле не будут осмотрены профессионалом. Вода из насыщенного грунта, скорее всего, быстро снова заполнит резервуар, что может привести к повреждению или выбросу канализационных газов.

Рекордное количество осадков этим летом, и наводнения могут привести к загрязнению частных колодцев с питьевой водой.Неправильная конструкция и неисправная заглушка скважины — два основных фактора, которые могут поставить под угрозу скважину.

Местные эксперты говорят, что наводнение может привести к загрязнению частных колодцев

Что такое подземные воды? | OARS

Используйте кнопки следующей и предыдущей страницы внизу каждой страницы, чтобы прочитать круговорот воды.

Подземные воды — это вода под поверхностью земли в зоне насыщения, где каждое поровое пространство между горной породой и частицами почвы насыщено водой.Выше зоны насыщения находится область, где воздух и влага находятся в промежутках между частицами почвы и породы. Это называется зоной аэрации. Вода просачивается (движется вниз) через эту зону, пока не достигнет зоны насыщения. Уровень грунтовых вод — это вершина насыщенной зоны.

Откуда это?
Это не так загадочно, как кажется. Настоящие источники грунтовых вод — это дождь и снег. Дождь и тающий снег проникают в землю и пропитывают поры между камнями и частицами почвы.Геологи называют этот процесс подпиткой грунтовых вод, а места, где это происходит, — областями подпитки.

Куда он девается?
Достигнув зоны насыщения под землей, грунтовые воды начинают медленно перемещаться под действием силы тяжести через соединяющиеся между собой поровые пространства, пока не достигнут места разгрузки, где они просачиваются или вытекают в водно-болотные угодья, родник, реку или пруд, чтобы стать частью поверхностных вод.

Вода испаряется с поверхностных водоемов и с поверхности суши и возвращается в атмосферу.Растения выделяют воду в атмосферу. Вода в атмосфере конденсируется в дождь. Часть дождя подпитывает грунтовые воды, и цикл повторяется. Другими словами, подземные воды являются частью гидрологического цикла. Подземные и поверхностные воды взаимосвязаны; подземные воды становятся поверхностными при сбросе в поверхностные водоемы. Большинство водотоков продолжают течь в засушливые летние месяцы, потому что подземные воды попадают в них из зоны насыщения — этот поток называется базовым стоком.При определенных условиях поток может быть изменен, и поверхностные воды могут подпитывать грунтовые воды. Только часть воды, которая выпадает в виде дождя или снега в Массачусетсе, фактически пополняет подземные воды. Остальное стекает в поверхностные водоемы, поглощается растениями и испаряется или испаряется.

Движение грунтовых вод
Подземные воды всегда перемещаются из областей с более высоким питанием в области с более низким уровнем разгрузки; однако он движется медленно. Движение грунтовых вод измеряется в футах в день или, в некоторых случаях, в футах в год.Напротив, движение поверхностных вод измеряется в футах в секунду. Скорость движения грунтовых вод определяется типами материала, через который они должны протекать, и крутизной градиента от зоны подпитки к зоне разгрузки. Вода легче проходит через большие поры песка и гравия, например, чем через материал, содержащий мелкий ил и глину.

Уровень грунтовых вод находится в верхней части зоны насыщения, но не всегда остается на одном уровне. Подъем и падение уровня грунтовых вод — естественная часть системы грунтовых вод.Это происходит каждый год сезонно. В конце зимы и в начале весны (февраль, март, апрель) тающий снег и дождь просачиваются в землю, поднимая уровень грунтовых вод до годового высокого уровня. В течение вегетационного периода дождевая вода используется растениями для транспирации или испаряется. В результате в конце весенних и летних месяцев подпитка грунтовых вод незначительна или отсутствует. Однако в это время подземные воды продолжают поступать в ручьи, озера и заболоченные земли, поэтому уровень грунтовых вод падает.К осени (октябрь и ноябрь) уровень грунтовых вод упал на пятнадцать футов до самого низкого годового уровня. Подземные воды снова пополняются дождями, которые выпадают после вегетационного периода. Зимой, когда земля промерзла, подпитки не происходит, но подпитка может происходить во время оттепелей в середине зимы. Зимой вода хранится в снежном покрове. Весной тающий снег подпитывает грунтовые воды, снова поднимая уровень грунтовых вод до годового уровня.

Уровень грунтовых вод также реагирует на циклические периоды засух и обильных осадков, которые длятся несколько лет.Например, начиная с августа и зимой 2001/2002 Массачусетс страдает от засухи, так что к апрелю уровни грунтовых вод на контрольной скважине в Эктоне (состояние грунтовых вод в реальном времени Геологической службы США: http://waterdata.usgs.gov/nwis / gw) были более чем на 2 фута ниже нормы в течение месяца.

СЛЕДУЮЩАЯ СТРАНИЦА

Адаптировано из:
Общество Массачусетса Одубон: Информационный буклет № 1 о грунтовых водах «Знакомство с грунтовыми водами и водоносными горизонтами».Ноябрь / декабрь 1983 г .; Пересмотрено в январе 1993 г.

Массачусетское общество Одубона: Информационный буклет № 2 о грунтовых водах «Подземные воды и загрязнение из водораздела в колодец». Январь / февраль 1984 г .; Печатается в мае 1985 г.

Загрузите версию этого документа в формате PDF: Groundwater.pdf

Или перейдите к публикации Геологической службы США «Грунтовые и поверхностные воды: единый ресурс»

Уровни осадков и грунтовых вод: это долгосрочные отношения

Когда в округе Ваушара, штат Висконсин, упали грунтовые воды, жители обеспокоились тем, что Лонг-Лейк (на фотографии 2011 года) был «умирающим озером».«Сдвиньте вправо, чтобы увидеть, что фотография была сделана в 2019 году в месте, отмеченном красным« X ». Фото Вольфганга Хоффмана, CALS, UW – Madison

К 2019 году Лонг-Лейк, зависящий от грунтовых вод, поднялся на 9 футов по сравнению с недавним минимумом в 2006 году из-за многих лет дождя. Вместо того, чтобы беспокоиться о том, что их озеро умирает, жители округа Ваушара начали говорить о влажных подвалах и эрозии береговой линии. Фото Роберта Смейла, ДНР

Проанализировав данные за десятилетия о грунтовых водах и осадках, ученые из Университета Висконсин-Мэдисон и Департамента природных ресурсов Висконсина связали тенденции выпадения осадков с уровнями подземных вод в мониторинговых колодцах в Висконсине.

Связь кажется очевидной: чем больше дождя, тем выше уровень воды.

Традиционная отправная точка для понимания колебаний уровня воды требует знания таких факторов, как свойства водоносного горизонта, землепользование и количество откачиваемой воды. Однако в «Журнале гидрологии» 15 ноября 2019 г. Роберт Смейл, недавний доктор философии из Университета Вашингтона и Мэдисона, раскрыл метод связи данных об осадках и изменений в уровне грунтовых вод, который сосредоточен исключительно на двух числах:

    осадков за последний месяц,
  • среднемесячных осадков за последние 60 месяцев.

Новый анализ основан на контексте, говорит Смейл. «Если нас интересует, как уровни грунтовых вод реагируют на осадки, — говорит он, — нас не волнует, каково среднемесячное количество осадков в Висконсине за последние 100 лет. Вместо этого мы обнаружили, что лучше всего сравнить прошлый месяц со средним значением за предыдущие пять лет ».

Таким образом, если среднемесячное значение за последние пять лет составляло 2,5 дюйма, можно было бы ожидать, что 3-дюймовый месяц поднимет уровень грунтовых вод, а 2-дюймовый месяц снизит его.

В исследовании рассматривались долгосрочные данные об уровнях грунтовых вод для 90 скважин штата Висконсин, взятые из Геологической службы США и Службы геологической и естественной истории штата Висконсин. История погоды поступала из Национальной метеорологической службы.

При использовании новой системы 54% скважин имели корреляцию от умеренной до высокой с осадками и уровнем грунтовых вод, говорит Смаил, что является значительным улучшением по сравнению с предыдущими усилиями.

Необходимость понять, как погода влияет на грунтовые воды в Висконсине, подчеркивается рекордными летними паводками и уровнем грунтовых вод, достаточно высоким, чтобы нанести вред фермам, домам и дорогам.Во многих частях штата уровень грунтовых вод находится на рекордном уровне; очевидно на полях, которые остаются затопленными месяц за месяцем. Это резко контрастирует с широко распространенными опасениями семи-десяти лет назад по поводу маловодья и «умирающих озер».

Хотя осадки и снег, очевидно, вносят большую часть или всю воду в водоносный горизонт, «попытки установить эту связь были проблематичными», — говорит Смейл. «Количество осадков переменное; в один год оно может быть влажным, а в следующий — сухим, поэтому количество осадков напрямую не говорит нам о том, что нам нужно знать.Но уровни воды в водоносных горизонтах имеют память. Нам просто нужно было долго разобраться, что такое память ».

«Новой частью здесь является возможность использовать осадки в качестве заместителя — в качестве замены — вместо того, чтобы выходить и измерять уровень грунтовых вод», — говорит соавтор исследования Джед Колкухун, профессор садоводства, который специализируется на фруктах и ​​овощах. системы овощеводства, которые часто зависят от орошения. «Записи об осадках более доступны для более широких регионов, чем записи о грунтовых водах, а данные об осадках могут заполнить пробелы при очень низких затратах.”

Новый подход также получил отрицательное подтверждение. Скважины, показывающие взаимосвязь, были довольно неглубокими, с хорошей связью с поверхностью. По словам Смейла, на юго-востоке Висконсина, где слой сланца разделяет верхний и нижний водоносные горизонты, алгоритм не работает. «Это помогает подтвердить, что модель предсказывает то, что мы надеялись предсказывать».

Возможно, самым любопытным аспектом исследования было то, что модель не объясняла. Материал в водоносном горизонте — будь то пористый песок и гравий или более стойкий глубокий песчаник — не повлиял на обнаруженную взаимосвязь.«Это нелогично, и будущие исследования могут помочь нам лучше понять», — говорит Смаил, который также работает в Бюро питьевой воды и грунтовых вод Департамента природных ресурсов Висконсина.

Однако любопытство приносит пользу, поскольку, очевидно, не нужно много знать о водоносном горизонте, чтобы увидеть, как осадки влияют на уровень воды. «Изменения в земном покрове и региональном водозаборе трудно предсказать и задокументировать, поэтому наличие алгоритма, учитывающего только обычно отслеживаемые уровни осадков, может быть большим преимуществом», — говорит Смайл.

В своем исследовании Смейл и его коллеги написали, что новый метод «позволяет инженерам, специалистам по подземным водам и менеджерам ресурсов легко получать доступ к наборам данных для генерации и проверки гипотез относительно участков без предварительного знания геологии или свойств водоносного горизонта, скорости извлечения и растительного покрова. ”

«Пятилетняя зависимость скользящего среднего может дать инструмент управления, который может сказать нам, высок или низок риск воздействия на грунтовые воды из-за забора воды в зависимости от количества осадков за последние пять лет», — говорит Колкухун.«Мы могли управлять грунтовыми водами на уровне ландшафта».

Рекордное количество осадков за последние несколько лет является стандартным предсказанием моделей глобального потепления, отмечает Смейл, но колебания всегда будут происходить из года в год. «Люди спрашивают, нормально ли это? Но в исследовании мы показываем, что нормальное всегда движется. Есть высокие периоды и низкие периоды. Нам необходимо принять это во внимание, чтобы понять уровни грунтовых вод ».

.