Budova vodní studny by měl začít průzkumem země, aby se zjistilo umístění a hloubka zvodnělých vrstev. Od konce 20. let minulého století se geofyzikální výzkum využívá ke studiu podzemních vod a průzkumu pro inženýrské stavby. V článku mistr instalatér se bude zabývat základními metodami geofyzikálního výzkumu.
Kde se hromadí podzemní voda?
Než začnete hledat, stojí za to dozvědět se něco více o podzemních vodách. Vlhkost pod zemí se hromadí uvnitř tzv vodonosné vrstvy jako výsledek filtrace atmosférických srážek. Tekutina, sevřená mezi vodotěsné vrstvy půdy sestávající z kamene nebo jílu, tvoří nádrže různých velikostí.
Jejich umístění není striktně vodorovné, mohou se ohýbat a vytvářet v takových oblastech jakousi čočku naplněnou vodou. Jejich objemy jsou také velmi rozmanité: od několika metrů krychlových až po desítky kilometrů krychlových.
Nejblíže k povrchu, v hloubce pouhých 2-5 m, leží „vrcholová voda“. Jedná se o malé nádrže napájené srážkovou a tající vodou. V suchých dobách mají tendenci vysychat a nemohou být zdrojem vody. Voda z nich se navíc dá využít nejčastěji jen k technickým účelům. Největší zájem pro člověka jsou hluboké vodonosné vrstvy obsahující velké zásoby jemně filtrované vody. Obvykle leží v hloubce 8-10 metrů a níže. Nejcennější voda, obohacená o minerály a soli, je ještě hlouběji, na vzdálenost asi 30-50 m. Dostat se k ní je reálné, ale obtížné.
Základní metody hledání vody
Majitelé pozemků, když plánují najít vodu na svém pozemku, si často neuvědomují, že k pití je vhodná pouze kvalitní voda. čistá voda, nekontaminované škodlivými mikroelementy, pískem a bez cizích pachů. Získat takovou vodu proražením jámy metodou „poke“ je nemožné. Pomocí vodního odběru se pak letní obyvatelé diví, proč je voda zakalená nebo proč se její množství časem snižuje (pokud vůbec nemizí).
Pro dosažení dobrého výsledku je před zahájením prací na hledání vody v území provedena hydrofyzikální studie území. Teprve po obdržení hlášení přistoupí k vrtání.
Obvykle se používají následující metody:
- Elektrická prospekce (vertikální a kruhová sondáž).
- Seismologický průzkum pro zjištění hloubky vody.
- Průzkumné vrty.
- Magnetická prospekce.
- Rezonančně-akustické vyhledávání.
Výsledkem geofyzikálního výzkumu budou mapy a geofyzikální řezy pro celou oblast výzkumu.
Na pozadí vrtání bude cena znatelně nižší, ale chyba bude vyšší, protože metody jsou nepřímé. Za dobrý výsledek se považuje chyba 30–40 %. Pokud vám někdo řekne, že pomocí kouzelného zařízení určitě najde kvalitní vodu, znamená to, že buď nemá zkušenosti, nebo vědomě zmást.
Tato skupina zahrnuje:
- Vertikální elektrické snímání.
- Metoda indukované polarizace.
- Metoda přirozeného pole.
Vertikální elektrické snímání využívá nízkofrekvenční střídavé napětí. Napětí je aplikováno na elektrody rozmístěné po ploše a přítomnost vody je určena poklesem měrného odporu v hornině.
Geofyzici používají k určení hloubky podzemní vody elektrické sondování: MN – pevné tyče, A, B – pohyblivé tyče, B – baterie, I – měřicí zařízení
Metoda přirozeného pole je založena na vytváření přirozeného „galvanického páru“ stejnosměrného proudu v půdních horninách. Zaznamenáváním a interpretací elektrického pole speciálním zařízením lze nalézt vodní usazeniny.
Metoda indukované polarizace je podobná předchozí, ale elektrické pole je vytvářeno externě, umělým zdrojem.
Metody elektrického vyhledávání jsou relativně levné a snadno interpretovatelné, ale nemohou poskytnout údaje o množství vody. Pomáhají zjistit hloubku a přibližnou strukturu vodonosných vrstev.
Nutno podotknout, že tato studie nezaručuje 80% výsledek při nalezení vody, ale pouze zvyšuje procento pravděpodobnosti zasažení zvodně na 90-XNUMX%.
Geofyzikální metoda spektrálního seismického profilování (SSP) je založena na studiu spektra odezvy vrstev, které tvoří zemské vrstvy na dopad. Použití metody spektrálního seismického profilování (SSP) k hledání zdroje hluboké vody v oblasti vede k identifikaci takového geologického objektu jako zóny tektonických poruch (FZ). Voda se odebírá v rámci ZTN. To znamená, že samotná voda není určena metodou SSP, ale je identifikován geologický objekt (GEO), v jehož rámci má hluboká voda schopnost stoupat blízko k povrchu.
V přírodních podmínkách se taková voda objevuje ve formě přírodních pramenů umístěných v místech, kde geologická stavba zemských vrstev umožnila hluboké vodě dostat se na povrch (v takových místech jsou „lysé skvrny“ v jílových horninách, které ve skutečnosti brání hluboké vodě od dosažení povrchu).
Voda získaná metodou SSP je tedy voda stoupající z velkých hloubek (desítky kilometrů). Kvalita této vody je zpravidla velmi vysoká, i když v některých případech (záleží na tom, jaké horniny voda proráží na povrch) dochází ke změnám minerálního složení. Tato voda v horkém létě nevysychá (na rozdíl od většiny případů použití tzv. „vysoké vody“). V závislosti na typu získaného SSP-sekce lze tuto vodu získat buď vrtáním nebo instalací studny. V obou případech se bude jednat o stejně hlubokou vodu dobré kvality.
Při provádění prací na vyhledávání vody na místě práce začínají v místě, kde by bylo pro zákazníka vhodné vodu přijímat, a poté pokračují až do identifikace dobře zasypané studny s vhodnou nálevkovitou strukturou. Existuje tedy jedno dobré místo, kde získat vodu. Práce přímo na místě obvykle trvá jeden den.
Když je náraz aplikován na zem, zařízení přijímá odezvu tlumených oscilačních signálů, které jsou následně interpretovány programem. Seismické fotografování vám umožňuje získat mapu struktury podloží, určit dutiny a heterogenity a indikovat hladinu vody. Tato metoda také nedokáže určit složení hornin. Seismické metody jsou považovány za nejdražší, protože. vyžaduje složité, drahé vybavení.
Pomocí této metody lze zjistit složení, vlastnosti, stav půd a podmínky jejich výskytu. V tomto případě se zkoumají vzorky hornin, které jsou z vrtu odstraněny při jeho prohlubování. Záleží na způsob vrtání a složení hornin, vzorky mohou mít nenarušenou nebo narušenou strukturu. Vzorky s nenarušenou strukturou se nazývají jádro.
Při vrtání vrtu je vypracována jeho geologická dokumentace ve formě geologicko-litologického sloupu, ze kterého je vidět, jak vrstvy leží, jejich mocnost, litologický typ, hloubku hladiny podzemní vody atd. Odebírají se vzorky podzemních vod. ze všech procházejících vodonosných vrstev v množství od 0,5 do 2 litrů.
Výhody průzkumných vrtů:
- 100% výsledek vyhledávání a stanovení hloubky podzemní vody;
- Možnost hodnocení podzemních vod;
- Možnost provádět přesné kalkulace nákladů stavba studny.
Metoda je založena na studiu magnetického pole Země. Většina hornin a rud se pod vlivem konstantního magnetického pole Země (normálního pole) zmagnetizuje a vnese do „normálního“ pole deformace, to znamená, že vytvoří magnetické anomálie. Intenzitu a tvar magnetických anomálií určuje mnoho faktorů: minerální složení hornin (obsah feromagnetických a paramagnetických minerálů), tvar, velikost geologických těles a hloubka jejich výskytu.
Účelem magnetického průzkumu je identifikovat magnetické anomálie a interpretovat jejich geologickou povahu a v některých případech určit tvar a složení geologických těles. Měření magnetického pole Země se provádí vysoce přesnými magnetometry, které umožňují detekovat anomálie magnetického pole i nad slabě magnetickými horninami.
Vysoká rychlost a přesnost měření magnetického pole umožňuje využít magnetickou prospekci k řešení široké škály geologických problémů: geologické mapování, strukturně geologické stavby, vyhledávání různých minerálů (například pro vyhledávání a průzkum železných rud, magnetické vyhledávání je metoda přímého vyhledávání).
Rozpoznává zásoby vody bez použití průzkumných vrtů. Doporučuje se využít vyhledávání zdrojů zásobování vodou na bázi podzemní vody v hloubce vody 150 metrů a více. Poskytuje informace o slibné struktuře na celém webu, najde místa s nejlepší hloubkou a objemem vody.
Zásadní rozdíl mezi rezonančním akustickým profilováním (RAP) a tradiční seismoakustikou (metoda geofyziky nejbližší RAP) je v tom, že hlavním zdrojem informací v RAP jsou přirozené (rezonanční) oscilační procesy prostředí, které vznikají při dopadu na studovaný masiv. . Při tradičním seismickém průzkumu jsou přirozené vibrace považovány za parazitní složku superponovanou na odražený seismický signál.
Interpretace RAP je založena na studiu spektrálního složení odezvy studovaného masivu na dopad. V tomto případě je zaznamenaný signál považován za soubor přirozených oscilací charakteristických pro pole vybuzené nárazem, a nikoli za soubor echo signálů. V tomto případě spektrum signálu obsahuje informace o parametrech studovaného objektu.
Podle spektrálně-akustických koncepcí bude při nárazu na vrstvený objekt reakcí na náraz soubor (spektrum) harmonických tlumených oscilačních procesů. Každá složka spektra odpovídá vrstvě horniny (nebo součtu vrstev) o určité tloušťce, tzn. excitovaný objekt je oscilační systém charakterizovaný vlastní frekvencí kmitání. Frekvence každé složky spektra je nepřímo úměrná výkonu odpovídající vrstvy. Elastické kmity vznikající při dopadu ve formě tlumených harmonických procesů jsou tvořeny příčnými vlnami, zatímco jasnost vzhledu hranic mezi vrstvami rezonátoru je dána možností vzájemného „skluzu“ sousedních vrstev za přítomnosti smykový elastický proces ve zkoumaném masivu, tzn. stupeň „slabosti“ kontaktu mezi vrstvami.
Racionální přístup k hledání vody na místě
Ze všeho výše uvedeného můžete sestavit akční plán pro racionální hledání vody. Prvním je sběr a analýza informací (sousedé, mapy). Pokud není jasno, geologická stavba je složitá a řez je proměnlivý, pak stojí za to dělat geofyziku. Na základě jeho výsledků již můžete vrtat nebo kopat.
Pokračujte v tématu, podívejte se také na naši recenzi Jak si vybrat vrtnou společnost
