Самоизлив подземных вод: виды, причины, последствия и профилактика

Артезианский фонта в Судогодском районе - скважина с самоизливом

Самоизлив – для тех, кто с ним еще не сталкивался, это слово благоухает ароматом большой экономии при эксплуатации скважины. Для тех, кто имел дело с самоизливом и устранением последствий, это слово воняет убытками.

В рамках этой статьи разберемся с некоторыми моментами относительно самоизлива подземных вод и постараемся понять: хорошо это или плохо самоизлив?

Примечание.

В начале страницы принтскрин из сервисам Гугль Ёртс.


Полезные ссылки про самоизлив:

• Статья по теме самоизливающаяся скважина риски эксплуатации
• Подборка статей в Дзен про самоизливающиеся скважины
• Подборка статей в которых есть информация по теме самоизлив в этом блоге
• Подборка публикаций по теме самоизлив в скважине на песок
• Будут еще ссылки на статьи в этом блоге. Следите за обновлениями в социальных сетях.

Самоизлив подземных вод что это

Ведьмин колодец в Эстонии - колодец с периодическим самоизливом. Ссылка на источник ниже.

Не вдаваясь в технически детали и нюансы можно сказать, что самоизливом называют ситуацию, когда подземные воды, в результате избыточного давления в водоносном слое, выходят на поверхность.

Самоизлив может иметь разную степень интенсивности, периодичности по времени протекания и может быть связан с разными видами водозаборных сооружений.

Принтскрин с сервиса Гугль Ёртс

Примечание
Кстати, самоизлив не всегда связан с искусственно созданными водозаборными сооружениями.

Свежие статьи в блоге про буровые работы:

• Подборка последних статей про бурение скважин для добычи воды
• Про проектирование водозаборных сооружений 
• По теме абиссинская игла в вопросах и ответах
• Про бурение под ключ скважин горизонтального типа

Разновидности самоизлива по интенсивности истечения подземных вод

Можно выделить два крупных сегмента самоизливов на водозаборных сооружениях:

• Фонтанирующий;
• Нефантанирующий.

При фонтанирующем самоизливе над водозаборным сооружением образуется фонтан высотой порой до 10 – 15 метров. Зависит высота фонтана от степени превышения давления в водоносном слое над атмосферным и от диаметра водозаборного сооружения. Со временем высота фонтана может уменьшаться в следствии разгрузки водоносного слоя.

Нефантанирующий самоизлив происходит путем истечения воды через края конструкции ограждающей водозаборное сооружение.

Почему такая общая формулировка: «через края конструкции»? Самоизлив может быть из колодца, а может быть из скважины – и ограждающие конструкции у этих сооружений разные ; ).

Самоизлив разновидности по времени протекания

По протеканию процесса самоизлива во времени можно выделить следующие разновидности этого процесса:

• Постоянный;
• Периодический;
• Апериодический;
• Разовый;
• Случайный.

Постоянный самоизлив предполагает длительное во времени истечение воды из водозаборного сооружения. Обычно такой самоизлив обусловлен характеристиками самого водоносного слоя и не связан с внешними условиями (или связан слабо).

Периодический самоизлив может наблюдаться на водозаборных сооружениях через определенные промежутки времени. Как правило такие самоизливы привязаны к внешним процессам, связанным с данным водоносным слоем (из которого наблюдается самоизлив). Например, периодические самоизливы бывают сезонными и могут наблюдаться весной при таянии снега.

Апериодический самоизлив это разновидность истечения подземных вод из водозаборного сооружения у которой не получается выявить чёткий период протекания. Как правило для таких вариантов самоизлива очень тяжело определить явную причину. Вероятнее всего подобные самоизливы связаны с фундаментальными гидрогеологическим процессами, например, с образованием перетоков подземных вод между горизонтами.

Разовый самоизлив обычно наблюдается при бурении водозаборных сооружений на артезианские горизонты. Подземные воды в этих горизонтах чаще всего находятся под избыточным давлением. В результате, при вскрытии горизонта происходит его разгрузка по давлению. После окончания разгрузки самоизлив прекращается.

Случайный самоизлив – это разновидность истечения подземных вод которая наблюдается на водозаборном сооружении единожды и для которой не могут быть выявлены очевидные причины. Отличие от апериодического самоизлива состоит в том, что последний происходит не один раз, хотя и через разные промежутки времени.

Самоизлив на каких водозаборных сооружениях может наблюдаться

Чаще всего самоизлив у обывателей ассоциируется со скважинами на воду под погружные насосы. Но кроме скважин этот процесс может происходить и в колодцах, и в абиссинских скважинах иглах.

Саомизлив на скважинах для добычи воды явление достаточно частое. Наблюдается он обычно в местах, где скважины пробурены для добычи воды с мощных и больших по территории артезианских бассейнах. Хотя, может иметь место и самоизлив из скважин на песок.

Один из примеров скважин с постоянным самоизливом – «Судогодский фонтан», который расположен в Судогодском районе Владимирской области.

Судогодский артезианский фонтан. Ссылка на источник ниже

Принтскрин с сервиса Карты Гугль

Еще один пример большого количества скважиин с постоянным (и очень долговременным) фонтанирующим самоизливом – Большой Артезианский бассейн в Австралии:

Принтскрин статьи про Большой Артезианский бассейн в Австралии. Ссылка на источник ниже

Почитать статью про Большой артезианский бассейн на английском языке или в переводе

Самоизлив из колодца явление не очень частое. Но также имеет место. Одни из самых известных колодцев с самоизливами, это колодцы во французской провинции Артез:

Принтскрин статьи в Википедии с примерами самоизливов из колодцев. Ссылка ниже

Подробнее можно почитать в Википедии: Источник принтскрина.

Ведьмин колодец в Эстонии отличный пример периодического самоизлива из колодца:

Место расположения Ведьмина Колодца в Эстонии на картах Гугль. Ссылка ниже

Источник принтскрина тут.

Кстати, самоизлив это не только про искуственные водозаборные сооружения. Например, многие родники так же работают в режиме самоизлива. Эти родники являются выходом подземных вод с артезианских водоносов. Такие родники называют восходящими или напорными.

Причины самоизлива на водозаборных сооружениях

Основная причина самоизлива – это повышенное давление в водоносном горизонте. Как правило это повышенное давление связано с формой горизонта, например, у артезианских бассейнов обычно вогнутая форма в разрезе и при этом у вогнутости большой перепад высот. Таким образом в центре бассейна в водоносном слое большое давление. Если при этом на уровне земли так же наблюдается вогнутость, то чем ближе к центру такой территории, тем выше вероятность самоизлива из артезианского водоноса.

Самоизлив не обятательно связан с артезианскими бассейнами и большими территориями (десятки и тысячи километров). Можно наблюдать подобное явление и на водоносах, занимающих меньшие пространства. Например, на низких берегах рек велика вероятность самоизлива из скважин на песок. Связан этот тип самоизлива как правило бывает с тем, что вода в водоносном давлении получает давление в результет стекания по небольшому уклону в сторону реки.

Кроме этого самоизлив может происходить, например, в результате повышения давления в водоносе при попадании в него газов, находящихся под давлением. Может наблюдаться самоизлив и в результате подогрева воды и повышения давления (такое можно наблюдать на термических скважинах в зонах повышенной вулканической активности).

Вообще процесс самоизлива окончательно не изучен. А значит позже в этой статье может появится новая информация :).

Последствия самоизлива для земельного участка

Тема последствий самоизлива – это большой объем информации для отдельного цикла статей. Но самые большие риски последствий самоизлива связаны с разрушением поверхностиных или подземных пород на участке. В результате может наблюдаться серьезная эрозия почв и изменение профиля участка.

Кроме того, водозаборное сооружение с самоизливом может стать причиной образованя ручья или даже речки.

Очень наглядно последствия самоизлива для отдельной территории в городе можно оценить по ситуации с самоизливом скважины в Белозерске.

Так же рекомендуем почитать тут про опасность скважин с самоизливом  

Профилактика самоизлива при бурении скважин на воду

Самое лучшее решение с последствиями самоизлива – это профилактика. А профилактика в данном случае возможна практически только одна – оценить риски возникновения самоизлива при создании водозаборного сооружения.

Если есть риски самоизлива, то лучше отказаться от бурения самостоятельно скважины. Если нет такой возможности, то бурение нужно доверить ответственным специалистам. Кроме того, рекомендуем детально проработать с ними вопрос организаций действий в случае начала самоизлива. Ну что бы не получилось, как в ситуации в Белозерске. Там бригада, которая начала бурение, просто сбежала с объекта после начала самоизлива.