Как определить место для колодца на участке и глубину воды: Поиск воды для колодца: ищем место проверенными методами без затрат

Как определить место для колодца на участке и глубину воды: Поиск воды для колодца: ищем место проверенными методами без затрат

Содержание

Как найти воду для колодца — обзор мест на участке

Содержание   

Для того, чтобы обеспечить участок и стоящий на нем дом чистой водой, необходимо копать колодецлибо бурить скважину – это наиболее удачные методы решения вопроса. Однако делать это можно не везде – поиск воды для колодца является достаточно ответственной и важной задачей.

При неправильном выборе Вы можете столкнуться с рядом проблем – от большого количества примесей и до медленной наполняемости источника. Так что вопрос о том, как найти воду для колодца – является достаточно важным и актуальным.

Готовый колодец на участке.

Заранее следует отметить, что нижеупомянутые способы лучше совмещать – в этом случае Вы точнее найдете место, где можно копать колодец, в котором всегда будет пригодная для питья вода.

О грунтовых водах и их глубине залегания

Прежде чем решать вопрос о том, как найти воду для колодца, будет полезно узнать, откуда вообще она берется.

Причиной появления грунтовых вод является талая вода и осадки, а также влага, поступающая из естественных водоемов, которые имеются поблизости. Фильтруясь через грунт, они поднимаются достаточно близко к поверхности – благодаря чему и появляется возможность создания колодцев.

Для этого нас должен интересовать водоносный слой – песчаная «прослойка», которая располагается между грунтом, который называют водоупорным (это может быть глина ли камни, к примеру).

Именно в песке и скапливается влага (такие участки именуются подземными озерами), и именно отсюда ее проще всего добывать, выкопав колодец.

Причем пролегать они могут на различной глубине – из-за того, что слои грунта располагаются не равномерно: они могут иметь уклоны в любую сторону (то есть быть либо глубже, либо наоборот – ближе к поверхности).

Иногда можно найти место, где вода может прилегать на глубине в 2-5 метров от поверхности. Это, кстати, далеко не преимущество – водоносный слой, который располагается столь близко, сложно назвать качественным: в жаркую погоду и засуху источник может попросту пересохнуть (или же существенно уменьшится количество воды, которую дает колодец).

Подходящая форма ветки лозы для поиска воды.

Вдобавок вода, которая располагается так близко к поверхности (ее, кстати, по этой причине именуют верховодкой) в большинстве случаев недостаточно чистая, имеет большее количество примесей, а значит – потребует лучшей фильтрации.
к меню ↑

Самые простые способы для обнаружения воды

Несмотря на наличие современных методик и оборудования, использование старых способов все еще распространено, поскольку они достаточно эффективны. Конечно, результат в этом случае будет не идеально точным, так что таким образом можно искать  разве что место для колодца на даче.

Прежде всего – следует обратить внимание на деревья, если они имеются на Вашем участке. В первую очередь это касается следующих пород:

  • береза;
  • осока;
  • ель или сосна;
  • ольха.

Эти деревья растут только на тех местах, где имеется достаточная влажность, и где почва может подпитывать их корневую систему. Более того – вода в таких местах обычно располагается не слишком глубоко к поверхности – что упрощает процесс проведения работ.

А вот яблоня или вишня в насыщенном влагой грунте – наоборот, расти будет плохо и давать быстро гниющие плоды.

Как вариант – если растительности на участке нету – можно просто обратить внимание на саму землю. Простейшие способы такие:

Установка разведочного бурения малой глубины.

  1. Вечером после жаркой погоды обратить внимание на поверхность участка – есть ли где-нибудь дымка. Если Вы заметили ее появление – в этом месте вода есть, и располагается она не слишком глубоко.
  2. Обратите внимание на рельеф – вода обычно есть в низменностях и впадинах.

Как вариант – если вблизи участка имеется водоем – можно определить место более сложным способом. Для этого требуется подойти к водоему (не важно, какому именно) и замерять давление воздуха барометром, стоя на берегу.

После этого необходимо обойти собственный участок и обратить внимание на давление – при отклонении в 0.5-1 мм ртутного столбика можно с большой уверенностью сказать, что вода под землей в этом месте будет, и будет неглубоко.

Еще можно обратить внимание на поведение животных (кошек, собак – без разницы) в жаркую погоду: они безошибочно определяют места с повышенной влажностью, и предпочитают «отдыхать» именно там. Собака и вовсе может начать рыть яму – поскольку влага охлаждает грунт, и в углублении можно будет перенести жару.

Если Вы примерно вычислили, где именно располагается место с водоносным грунтом под землей – можно локально уточнить свои догадки. Сделать это можно с помощью обычных стеклянных банок – просто расставить их на земле, горлышком на поверхность, и оставить на ночь.

На утро на донышках должен образоваться конденсат. Чем больше влаги на стекле – тем ближе к поверхности вода.

Альтернатива банкам – обычная поваренная соль или красный кирпич (для поиска воды его следует мелко раскрошить). Понадобится материала (не важно, чего именно) около 1.5 литра. Его (либо соль, либо кирпич – что-то одно) требуется высыпать в глиняный горшок и взвесить, запомнив (а лучше – записав куда-нибудь) результат.

После этого емкость требуется плотно замотать марлей и закопать в почву там, где Вы определили водоносный слой – примерно на 45-50 сантиметров. Через сутки горшок можно выковать, размотать марлю и еще раз произвести взвешивание.

В случае большого скопления воды должна наблюдаться серьезная разница в привесе – поскольку соль (или кирпич) напитаются влагой и станут тяжелее.

Гранулы силикагеля, которые можно применять для поиска воды.

Привес может составлять от нескольких сотен грамм до целого килограмма – в таких случаях вода есть, не слишком глубоко, и в больших количествах, а значит – копать колодец здесь можно.

Как вариант – заменить соль или кирпич можно любым другим современным влагопоглотителем (к примеру – силикагелем).
к меню ↑

Способ с использованием лозы или золота

Достаточно популярным методом поиска является использование ветви обычной лозы. Длина ее может быть около 20-40 сантиметров (в зависимости от толщины). Для поиска места следует выбрать ветвь, которая будет слегка пружинить в руке.

Она должна иметь два ответвления. Поиск при этом осуществляется следующим образом: концы ответвлений следует взять в руки, чтобы ствол оказался посредине, и «смотрел» вверх. Так следует пройтись по участку – в месте, где с большой вероятностью есть вода, ствол должен клониться вниз.

Если лозы поблизости нет – можно использовать кольцо из золота. Поиск при этом осуществляется следующим образом: на изделие завязывается нить, которую следует удерживать в руке, вытянутой вперед под прямым углом.

С таким «маятником» следует также пройтись по участку – место с повышенной влажностью грунта должно заставить его покачиваться.
к меню ↑

Поиск с помощью рамки

Современным приспособлением для поиска воды под землей являются рамки. По сути – это металлическая проволока (из какого именно металла – не важно, чаще всего применяется алюминий) на рукоятке (для удобства).

Толщина проволоки обычно составляет около 5 мм, а длина – около 35-40 см. Самое главное – чтобы она не была слишком тонкой и легкой, чтобы не качаться при ветре.

Принцип поиска в этом случае такой же, как и с использованием вышеупомянутой лозы: руки сгибаются в локтях под прямым углом, в каждую – берется по рамке, проволокой в разные стороны. После этого следует пройтись по участку.

Скрещенные рамки — признак наличия грунтовых вод.

Желательно перед этим использовать хотя бы один из вышеупомянутых способов – чтобы хотя бы примерно иметь представление о том, где с большей вероятностью будет место с близким расположением подземных вод.

В случае, если рамки будут сводиться вместе и перекрещиваться – пройдитесь по этому же участку, только перпендикулярно. Если перекрещивание повторится – копать колодец можно, вода здесь будет с большой вероятностью.

При желании такие рамки можно сделать и самостоятельно – для этого потребуется 2 куска проволоки и 2 рукоятки для них (нужны, по сути, просто для удобства – так что можно обойтись и без них).

Рукояти можно сделать из древесины – к примеру, взять две палки, удалить сердцевину и вставить в них проволоку. Кстати, о самой проволоке – брать ее нужно около 40 сантиметров, из них около 15 – загнуть под прямым углом. Она должна свободно вращаться внутри рукояти.
к меню ↑

Разведочное бурение

Точнее всего искать место, где можно копать колодец, используя метод геологического разведочного бурения. Причем такой способ также можно использовать своими руками – с помощью электрического садового бура (если он у Вас имеется).

Для этого можно использовать и изделия небольшого диаметра – для разведки будет достаточно и 100 мм. Такой способ предельно прост: в земле нужно произвести бурение глубиной до 10 метров.

Читайте также: как выполняют бурение скважин для питьевой воды?

Конечно, наугад это делать не слишком разумно – так что бурить следует после того, как Вы уже использовали любой из вышеупомянутых способов и примерно поняли, где хотя бы примерно располагается водоносная жила.
к меню ↑

Поиск места для колодца с помощью рамок (видео)


 Главная страница » Бурение колодца

Как грамотно выбрать место устройства колодца или скважины на воду

  Долгожданное приобретение, загородный участок, мечталось — сбылось, давние фантазии выйдут наружу. Работа начинается, ведение хозяйства не представляется возможным без воды. Первые строительные работы на участке – организация водозаборного сооружения.

  Как провести работы грамотно, необходимые знания, разберём в подробностях.

Выбор места колодезя

  Месторасположение колодца, скважины – самое главное условие территории земельного надела. Каждый регион имеет свои особенности, сложности, выкопать колодец в любом, удобном месте – самое неправильное решение. Место выбирается специалистом геодезии, после замеров, взятие проб почвы, воды. Работник приезжает, исследует место, после заключения договора обслуживания. Выезд на место может быть неоднократным, пробы берутся в сухом грунте, после обильных осадков, места скопления воды лучше видны, определяют уровень грунтовых вод. Перед работами обязательно нужно учесть все факторы и нюансы.

  Ввиду сложности грунта зависят от регионального размещения, проблема не в нахождении источника, а в его чистоте для приёма в пищу.

  Рассмотрим некоторые проблемы участков, на пути возведения колодца.

Подземные водные потоки

  Незнание губительных последствий большого количества грунтовых вод, кажется прекрасным экономным вариантов, отсутствие надобности дополнительного полива. Совершенно противоположная ситуация, грунтовые воды сильно загрязняют источник. Следствия такого воздействия может стать:

  • заиливание;
  • загрязнение воды различными органическими веществами;
  • смешение вод приводит к обмену бактериями, чаще вредными;
  • вода меняет состав.

  Это далеко не все проблемы, с которыми можно столкнуться. Решение таких проблем участка решаются путем сооружения дренажной системы, глубина такого барьера составляет от 3 до 5 метров в глубину. Дренаж не только выводит воды из участка, правильно организовать земельные работы, навсегда избавят участок от затопления в половодье. Провести мелиоративные работы участка очень дорого, не у всех есть такие ресурсы, экономить в этом случае все равно нельзя. Капитальные строения, вода, которую будете пить, растительность на участке будет зависеть от качества работ.

  Прибегнув к внушительным мерам защитного дренажа, расположить колодец нужно, от фундамента строения, 5-8 метров. Расстояние от других технических участков, которые могут повлиять на состав жидкости, не меньше 25 метро, очень удачно, если дренаж будет проходить между ними. Колодец располагают на пустынном месте, если выбранное место единственно подходящее, рядом растущие деревья, кустарники выкорчёвывают. Корневая система больших растений может повредить целостность конструкции, приведет к потере первоначальных технических характеристик.

  На чистом участке, работы и расчеты проводить легче, ничего переносить не нужно. Надел со строениями помучает переделкой обустройства участка, но это того стоит. Согласно строительным нормам разместить, равно удалить от источников загрязнения, при этом не нарушить целостность фундамента, не испортить хозяйственные построй, не затопить подвал, может только специалист. Только на первый взгляд, кажется все возможным, без специальных знаний, навыка и опыта не получить замечательный колодец, который так часто воспевают в песнях.

Особенности грунта на участке

  Не только подземные воды могут все испортить, сам грунт может стать причиной дополнительных сложностей. Рыхлый грунт, большая проблема. Такой грунт постоянно делает подвижки, корпус конструкции смещается, появляются трещины. Сдвиги и трещины – конец, мягко говоря. Через трещины просачиваются грунтовые воды с вредными примесями, сдвиг конструкции вблизи дома может повредить фундамент строения. Песчаный грунт со своими особенностями. Сложность заключается не только в этом, сами работы могут иметь плачевный результат – завал. Специалисты используют специальные распорки, дополнительно проводят работы по закреплению и фиксации конструкции в грунте с элементами бетонирования.

  Имея такие особенности грунта, не проводите опасные работы в одиночку. После завала выбраться, учитывая ширину шахты, шансы почти отсутствуют. Даже вдвоем достать работника с такой глубины живым вряд ли получится. Не играйте с опасностью.

Водоносные слоя почвы

  Участок, где основной пласт – глина, не должен расстраивать владельца, отчаиваться рано, поиску живительной влаги это не мешает. Способность глины не пропускать воду, сослужит добрую службу, выступит защитой от грунтовых вод, но может стать причиной засоров, поэтому работы должны выполняться, согласно нормативным требованиям строительного монтажа. Герметизация – основной элемент, не применять его в глинистой почве нельзя, это не повод экономить на одном из важнейших участков работ.

  Водоносные слои разделяются на четыре группы:

  • горизонт 1;
  • горизонт 2;
  • глубокий горизонт;
  • артезианский слой.

  Первый слой глубиной достигает 2-х метров, этот слой самый грязный, воду нельзя использовать в хозяйстве, тем более для приготовления пищи. Такие грунтовые воды ищут выход на поверхность, собираются в низинах, заболачивая территорию. Размещать питьевой источник рядом с заболоченным местом категорически запрещается.

  Стены колодца герметизируют, препятствуя попаданию нечистых вод в колодезь. После строительства колодец полностью осушают несколько раз, чтобы попавшие при строительстве воды были выведены.

  Второй слой подземных вод залегает на глубине пяти метров. Жидкость с такой глубины может применяться для технических нужд. Редко случается, но если это последний водяной пласт, применение в качестве питьевой воды можно после фильтрации. Для этого нужно пройти ряд процедур, провести анализ воды, подобрать и установить фильтрующее оборудование. Колодцы такой глубины можно сделать самому, но подобные работы, с повышенным риском загрязнения воды, доверить нужно специалистам.

  Третий – глубокий горизонт, располагается на глубине от 10 до 25 метров. Самому такой колодезь не осилить. Только с помощью специального оборудования осилить такую глубину. Двадцати пяти метровая глубина содержит пласт чистой воды, пригодной для питья в сыром виде. Не все участки могут позволить себе такую роскошь. Участки на возвышенностях на такой глубине получат первый горизонт. Учитывать нужно абсолютно все. Делать колодцы, на краю участка, граничившего с обрывом, категорически запрещается, может произойти обвал. Только мастера своего дела со специальной технологией могут проделать сложный монтаж. Это очень дорого, стоит поискать пути дешевле.

  Артезианский или известковый горизонт, находится на глубине 80-и метров. Мечта! Идеально чистая вода, без примесей, фонтаном из скважины – рай. Но не все так гладко. Для использования артезианского водоносного слоя необходимо получить разрешение на использование, даже если участок принадлежит вам. Источники защищаются законом, просто получить разрешение невозможно. Предлагаемые услуги быстрого узаконивания известкового горизонта, знайте, деньги на ветер. Да и организовать водозабор на такой глубине недешево.

  Лучше рассмотреть варианты на более доступной глубине, без лишних затрат.

Как можно использовать не питьевую воду?

  Есть источник на участке, вода не пригодная для употребления живыми организмами. Куда девать такой ресурс? Использовать такую воду в технических целях. Например, тратить питьевую воду на очистку выгребной ямы, автономной канализационной системы, целесообразнее техническую жидкость – первого подземного пласта.

  Для такого источника можно устроить все «почести», сделать даже водопровод, установить дорогостоящий фильтр, который моментально будет засоряться, картриджи стоят прилично, для такого уровня загрязненности, пригодной для питья все равно не станет. Использование такой воды будет крайне редко, тратить деньги на облагораживание такого ненужного в быту источника просто ребячество.

  К счастью, наша земля богата водными ресурсами, жесткой нехватки не испытывает ни один регион страны.

Выбор места колодезя

Схема залегания подземных вод

Особенности грунта на участке

Поиск воды на участке

Колодец на даче своими руками

Как найти воду для колодца — описание эффективных способов

Как найти воду на дачном участке для рытья колодца

Колодец – источник питьевой воды. В современном мире используется редко.

Но, иногда, нет возможности пробурить скважину, а централизованное водоснабжение отсутствует.

Один из немногих выходов для решения проблемы автономного водоснабжения станет самостоятельное рытье колодца. Дело хлопотное, но очень нужное каждому человеку.

Первоначальный этап рытья колодца – это определение его месторасположения.

Чтобы вода в нем была качественная, а глубина источника не слишком большая, необходимо найти водоносную жилу.

Для ее нахождения исследуется весь дачный или приусадебный участок.

Для поиска используют несколько способов. Отдельные методы используются с давних времен.

Поиск водоносных жил

Вода, в толще земли удерживается водоупорными слоями. Они не дают влаге спускаться в глубину почвы. Главным компонентом водоупорного слоя является глина, реже – камни.

Между данными компонентами проходит песчаная прослойка, в которой сохраняется вода. Для копки колодца необходимо попасть на такую водоносную жилу.

Количество воды зависит от толщины слоя песка: чем он больше, тем больше жидкости.

Максимальное количество приходится на участки изломов водоудерживающего слоя, располагаемого с резкими перепадами по высоте.

Зоны с переломами прослойки глины, где скапливается большое количество песка и воды, называют подземными озерами.

Иногда при копке колодца находят водоносную жилу на глубине 2-5 метров.

Пить из источника не рекомендуется, так как слои находятся недалеко от поверхности с земли.

Вода не успевает очиститься от грязи, вредных примесей, канализационных стоков. Жилы, расположенные близко к поверхности, называются верховодками.

Кроме того, водоносные жилы, расположенные рядом с поверхностью земли, пропадают во время жары, засухи. В результате жидкость в колодце пропадает.

Оптимальная глубина для колодца – не менее 15 м. На данном расстоянии располагаются материковые слои песка, содержащие большой объем чистой питьевой воды.

Влага проходит несколько слоев песка и глины, очищающие ее от вредных примесей, химии, грязи. Поэтому обеспечивается высокое качество и приятный вкус воды.

Для поиска водоносной жилы используются способ наблюдения, применения рамок. Рассмотрим методы.

Способами наблюдения

Для определения местонахождения водоносной жилы иногда достаточно понаблюдать за окружающей природой.

Способами наблюдения пользовались люди, не имеющие технических возможностей для определения места нахождения воды.

К таким способам относят:

Наблюдение за туманом. Летом в местах расположения водоносных жил образуется туман.

Чем ближе вода, тем гуще туман.

Испарения, вызванные водой в земле, не стоят на месте, они поднимаются клубами, либо стелятся близко к земле;

Наблюдение за животными.
Полевые мыши не располагают гнезда в земле, где рядом располагается водоносная жила. Определяют положение воды по поведению домашних животных.

В жаркое время года лошади бьют копытом в месторасположении живительной влаги, а собаки роют землю для охлаждения.

]

Влага испаряется и охлаждает почву, поэтому животные выбирают именно эти места. Домашняя птица тоже помогает определить месторасположение водоносных слоев.

Курицы никогда не несут яйца в районе участков с повышенной влажностью, а гусь, напротив, выбирает именно такие зоны.

Еще один индикатор – мошкара. Вечером она собирается стайками и вьется в местах испарений.

Наблюдение за растениями.
О наличии водоносных жил дают информацию растения. Влаголюбивые разновидности на участках с глубоким заложением воды не произрастают.

О повышенной влажности почвы говорят такие растения, как щавель, крапива, мать-и-мачеха. Деревья тоже подсказывают человеку, где лучше копать колодец.

«Мокрые» места выбирают березы, ольха, ива. Крона деревьев при этом имеет наклон в направлении наличия жилы. Болеют и плохо растут во влажных почвах яблони и вишни.

Обращают внимание и на ряд факторов, говорящих об отсутствии или наличии подземных вод в небольшом количестве. К ним относят:

  • Насаждения на большой площади бука и акаций;
  • Наличие в непосредственной близости промышленных водозаборов и карьеров;
  • Расположение в непосредственной близости природных водоемов: озер, прудов, родников;
  • Расположение участка рядом с обрывом реки или озера;
  • Расположение участка на гористой, возвышенной или холмистой местности.

Использование подручных средств

Определяют положение водоносных жил с помощью предметов, используемых в домашнем хозяйстве.

Влажные участки распознают с помощью стеклянных банок.

Их располагают по площади участка, установив верх ногами.

В каких экземплярах образуется конденсат, там и располагается водоносная жила.

Чем гуще испарения, тем ближе находится влага.

Следующий вариант – использование керамики и соли. Применяется способ при сухой погоде, держащейся 2-3 дня.

Берется определенной количество соли и колотого кирпича (взвешивают смесь), засыпается в глиняной горшок. Емкость закапывается в выбранном месте на глубину на 0,5-0,6 м.

Через сутки горшок выкапывают и повторно взвешивают.

Увеличение веса напрямую зависит от глубины заложения жилы. Вместо соли можно использовать силикагель, который разбухает во влажной среде.

Место копки колодца определяют с помощью алюминиевой рамки или лозы. Существует 2 способа использования приспособления.

В первом случае берутся 2 куска алюминиевой проволоки длиной 40 см и загибаются под 90 градусов на расстоянии 15 см.

Отрезки вставляют в полые трубки.

Диаметр должен позволять свободно крутиться проволоке.

Полученные приспособления берутся по одной в обе руки, концы проволоки разводятся влево и вправо.

С рамкой обходят весь участок.

В местах, где отрезки сходятся в центр, либо поворачиваются в одну сторону, располагается водоносная жила.

Для точного определения необходимо пройтись по указанному месту с алюминиевой рамкой, но перемещаются перпендикулярно первому направлению.

Второй способ подразумевает использование лозы. Для получения рамки выбирают ветку, которая имеет две развилки, располагаемые под углом 150 градусов, относительно, друг-друга.

Лозу высушивают. Сухую ветвь берут в руки и проходят по участку. При этом конец ствола располагается по центру и смотрит вверх.

В месте прохождения водоносной жилы ствол опускается вниз. Сухая ветвь тянется к влажному участку.

Поиск осуществляют 3 раза в сутки в 6 утра, 16-00 и 20-00.

Существует и метод обнаружения водоносной жилы с помощью обручального кольца из золота.

Для этого на изделии завязывается нить, которую берут в руку.

Руку вытягивают вперед под углом в 90 градусов к поверхности земли и обходят участок.

В местах расположения подземных вод «маятник» начинает качаться.

Таким образом, осуществляется поиск места копки колодца.

Однако, рамка из лозы или алюминия может указать на наличие поверхностных грунтовых вод.

Поэтому, после определения места влаги, проводится предварительное бурение.

Предварительное бурение

Предварительное бурение относится к самым действенным способам определения месторасположения водоносной жилы.

Но метод трудоемкий. В данном случае используется садовый бур. С помощью инструмента проводится пробное бурение вертикальной скважины на глубину примерно 6 метров.

Проводится процесс самостоятельно, либо с привлечением специалистов.

При достижении водоносной жилы, рекомендуется отобрать образец жидкости и отдать ее в лабораторию для определения химического состава.

Для определения места для бурения рекомендуется воспользоваться методами, перечисленными в статье.

При этом стоит использовать 2-3 варианта, обратить внимание на животных и растения.

Предварительное бурение проводят в двух-трех местах, что позволяет определить место для копки колодца.

Месторасположение воды на участке определяют стандартными «дедовскими» методами, использующимся с древности. Применяют и современные методы.

Действенный способ – предварительное бурение. Определяет месторасположение водоносной жилы, сделать анализ жидкости.

Однако, предварительно, проводится исследование участка для обнаружения заложения подземных вод. Для точного получения результата используют 2-4 способа, рассмотренных выше.

Наблюдение за природой и окружающим миром также позволяет получить информацию о нахождении водоносных жил.

Совместив и проанализировав полученные данные, удастся выбрать место для копки колодца с безопасной водой.

Посмотрите простой и наглядный способ поиска близкого выхода воды к поверхности. Результат, налицо.

Как найти воду для колодца — шурфы, биолокация и особенности рельефа

Желание пить свежую природной чистоты воду более чем оправдано. Централизованная система водоснабжения, эксплуатируемая много десятилетий, не справляется с обеспечением населения качественной водой. Сооружение колодцев на приусадебном участке является достойной альтернативой организованной подаче воды.

Но прежде, чем соорудить это гидротехническое сооружение, нужно решить вопрос: как найти воду для колодца? В этом случае фраза известного сатирика: «Копать надо, все перекопать» абсолютно не подходит. Можно вырыть яму в два человеческих роста, и кроме грязной жижи ничего не обнаружить.

В то время, как буквально в нескольких метрах, проходит необнаруженная водоносная жила. 

Ищем водоносное место – сбор информации ↑

На сегодняшний день существует много методов обнаружение водоносного слоя, но, ни один из них не дает 100% гарантии качественного состава, глубины залегания и пр. Прежде чем строить, следует собрать максимальное количество информации: от соседей по улице, применить метод биолокации, рассмотреть гидрогеологические условия данной местности, др.

[include id=»5″ title=»РСЯ — в записи»]

Надо помнить, что поверхностная влага, залегающая на небольшой глубине, не пригодна для питья и, как правило, используется для технических и бытовых нужд. Ценность представляют глубинные подземные воды, в обнаружении которых и заключается поиск воды для колодца.

Методы обнаружения воды ↑

Шурфы и скважины ↑

Самым эффективным и наиболее точным методом обнаружения или отсутствия воды считается бурение шурфов и скважин. Хотя метод и дорогостоящий, но зато дает четкое представление о таких факторах:

  • толщина грунтов в разрезе;
  • количество и качество притока воды;
  • глубина ее залегания;
  • опасные места плывунов, каменных глыб и плит на пути строительства;
  • затраты на сооружение колодца.

Обнаружить подземную жилу на нескольких сотках – большая удача. Это позволит не перекапывать и разрушать плодородный грунт. Сэкономить силы, время и финансовые затраты. Еще наши деды, прежде чем выкопать колодец, определяли нужное место. Требуется выполнить разметку предполагаемого участка для постройки

Проще всего — сделать разведку буром на потенциальном участке

На равном расстоянии (50 см) друг от друга вкопать по разметке (по диагонали, по прямой линии или крестообразно) в землю на глубину на 5 см горлышком вниз несколько стеклянных банок одинакового литража. Посуда должна быть сухой и оставаться на участке до раннего утра.

Перед восходом солнца банки вынуть и провести исследование их внутренних поверхностей. Картина может быть разной: в одних – следы легкой влажной дымки, в других – крупные капли росы обильно скатываются по стенкам.

На том месте, где в банке влаги окажется больше всего, следует искать водяную жилу.

Метод биолокации и его описание ↑

К нетрадиционным методам диагностики наиболее вероятных точек можно отнести часто применяемый прибор из электродов. Изогнутые два стержня в местах наибольшего содержания подземной влаги начинают вращаться и скрещиваться.

Именно в этой точке следует рыть колодец.

Значительная погрешность исследования заключается в том, что электродная рамка реагирует не только на залегание межпластовых вод, но и сигнализирует о поверхностных низкого качества грунтовых водах.

Таким нехитрым способом искали воду наши предки

Метод биолокации «эксплуатирует» природные материалы для поиска подземной воды. Они показывают, в каком месте влага естественным путем ближе всего подходит к поверхности через водоупорные слои. С помощью лозы можно обнаружить родниковые источники. Деревянная «вилка» из двух веток, растущих под углом друг к другу из одного ствола, высушивается.

Ветки берутся в протянутые вперед руки и разводятся в стороны на угол не меньше 150°. Располагая вилку в горизонтальном положении стволом вверх, медленно обходят с нею обследуемый участок. Там, где проходит водоносная жила, отрезок ствола, будет безо всяких посторонних усилий наклоняться к земле.

Если же индикатор ведет себя «спокойно», значит, воды поблизости нет.

[include id=»6″ title=»РСЯ — в записи»]

Анализируем рельеф ↑

Особенности прилегающего рельефа способны указать, как искать воду для колодца. Ложбины, впадины, котлованы. Здесь вероятность обнаружение водоносных слоев гораздо больше, чем на равнинных участках. «Спутниками» почв, насыщенных влагой, считаются ива, береза, ольха, ель.

Таблица расположения растений в зависимости от наличия воды (кликабельно)

Хотя полную гарантию наличия воды на данной местности никто дать не может, все же существуют некоторые статистические данные по многолетним наблюдениям мест, где вода под землей отсутствует или ее очень мало:

  • обильные насаждения акации и бука;
  • непосредственная близость больших водозаборов и производственных карьеров;
  • местность вблизи прудов, озер и родников;
  • со стороны крутого берега реки;
  • на возвышенных холмистых участках и в предгорьях и пр.

Анализ рельефа поможет в поиске воды

Помочь в поиске воды может и высушенный гранулированный влагонакопитель, помещенный в обмотанный тканью глиняный горшок.

Емкость вместе с содержимым предварительно взвешивается, после чего закапывается на полметра в сухую землю. Там она находится сутки, после чего проходит повторное взвешивание.

Чем больше разница между двумя взвешиваниями, тем больше вероятность близкого прохождения водного русла.

Существует много народных примет, основанных на вековых наблюдениях за птицами, животными, растениями, явлениями природы. Их знание может предотвратить бесполезную работу поиска живительной влаги или, наоборот, подсказать место, где нужно искать водный источник.

Видео-пример успешного поиска методом биолокации ↑

Как найти воду для колодца? Как определить место для колодца? Поиск воды для скважины :

Грунтовые воды имеются даже в пустынях, следовательно, их можно обнаружить и в любой части земельного участка у вашего дома или дачи. Если рыть глубоко, то рано или поздно влага появится. Но данный метод поиска неоправдан.

Неразумно также использовать поверхостные грунтовые воды, залегающие на глубине 2,5-3 м. Это связано с тем, что они в основном состоят из дождевой воды и таявшего снега. К тому же уровень грунтовых напрямую зависит от осадков, поэтому в засуху они могут уйти на глубину.

Поэтому поиск воды на участке требует определенных знаний.

Зачем нужен колодец

Человеку свойственно желание пить чистую, свежую воду. Даже при условии централизованного водопровода, многие дачники все же задумываются над тем, как найти воду для колодца. И этому есть несколько причин.

Во-первых, централизованное водоснабжение в поселках зачастую работает с перебоями. Во-вторых, многие дачные хозяйства подают воду в определенное время суток.

И последней, самой значимой причиной является качество воды, в разы превосходящее отдающую ржавчиной водопроводную жидкость.

Залегание водных запасов

В земле имеются водоупорные слои, состоящие в основном из глины. Они не пропускают влагу, удерживая ее на определенных уровнях и не пропуская на поверхность или вглубь. Между водоупорными слоями находится песчаная прослойка. Именно в ней сосредоточены запасы чистой воды, к которым стремятся добраться, выкапывая колодец.

Вода: связь между качеством и глубиной

На грунтовые воды можно наткнуться уже на глубине 3 м. Но важно знать, что они категорически непригодны для питья.

Из-за близкого расположения к поверхности почвы в них попадают различные загрязнения, начиная с дождевой воды и заканчивая канализационными стоками, химией и прочими загрязнениями.

Еще один недостаток – нестабильность: они зависят от осадков, поэтому в жаркую пору года уровень воды значительно падает, и она может вовсе пропасть. В таком случае дачникам грозит возможность остаться без воды до осени. У специалистов существует термин для таких водных ресурсов – верховодки.

Поиск воды для колодца рекомендуют проводить на глубине от 15 м, потому что ориентировочно на этом уровне находятся материковые пески, содержащие огромные запасы воды. Песчаный слой является идеальным природным фильтром, очищающим воду практически от всех загрязнений.

Методы поиска «водных» мест

Поиск воды на участке необязательно проводить с помощью специалистов — это можно сделать самостоятельно. Ранее расположение водоносных жил люди определяли, наблюдая за природой и животными. Также использовали и практические методы, основанные на применении специальных приспособлений.

Как найти воду для колодца по туману? Согласно этому методу, ранним утром или вечером нужно пройтись по участку и осмотреть его. В местах, где верховодки расположены максимально близко к поверхности, образуется туман.Определяют глубину залегания водоносной жилы по его консистенции: чем туман гуще, тем влага ближе к поверхности.

Как найти воду для колодца, наблюдая за животными

Животные также являются отличным индикатором наличия воды. К примеру, когда вода близко, полевые мыши не станут делать гнезда на земле, а перенесут их на ветви деревьев.

Если хозяин участка имеет лошадей, то в жаркое время года достаточно просто понаблюдать за ними. К примеру, на местах, где водоносная жила находится относительно неглубоко, они бьют копытом по земле.

Собаки, в свою очередь, в местах с высокой влажностью роют ямы. Так они пытаются «охладиться», то есть снизить общую температуру тела, так как при испарении влага охлаждает землю.

Именно поэтому животные ищут такие места.

Домашняя птица также подскажет, как определить место для колодца. К примеру, курица не несется в местах с высокой влажностью, а гусь, наоборот, ищет места пересечения водоносных жил.

]

В вечернее время, когда становится менее жарко, можно посмотреть за поведением мошкары. Она сбивается в кучки над местами повышенной влажности.

Растения — индикаторы влаги

Определенные растения также являются отличными индикаторами влаги. Ранее с их помощью успешно определяли глубину залегания грунтовых вод. Влаголюбивые растения никогда не растут в местах, где водоносный слой находится на большой глубине. Когда на земельном участке растут щавель или крапива, это служит явным признаком наличия поверхностных грунтовых вод.

К влаголюбивым деревьям относится ольха, ива и береза. Их кроны могут подсказать, как найти воду под землей: водоносный слой обычно ищут в направлении, в которое наклонена крона. Хорошим индикатором наличия грунтовых вод служат яблони и вишни. Они никогда не растут в насыщенных влагой местах. Это связано с тем, что их плоды из-за ее избытка будут подгнивать, а само дерево – часто болеть.

Практические методы: стеклянные банки

Утром стеклянные банки расставляют по всей территории земельного участка (горлышком вверх). Спустя 24 часа смотрят, в каких из них образовался конденсат. Именно он подскажет, где водоносный слой ближе: чем его больше в банке, тем ближе.

Использование влагонакопителей

Полноценно метод действует, когда несколько дней не было осадков и почва сухая. Сухую соль засыпают в глиняный горшок (неглазурованный), взвешивают, запоминают эти показания.

После этого его обматывают марлей или спандексом и закапывают в землю на глубину 50 см. Через 24 часа горшок изымают и повторно взвешивают. Чем больше разница «сухого» веса и полученного, тем ближе будет находиться водоносная жила.

Вместо соли аналогичным образом можно использовать дробленый красный кирпич или силикагель.

Лозоискательство

Издавна люди с помощью ивовой рамки в форме вилки знали, как искать воду для колодца. «Прибор» также можно изготовить из орешника или вишни.

Он позволяет узнать границы между структурами пород, определяя тем самым место нахождения воды. При этом далеко не все лозоискатели хорошо знают свое дело и переоценивают свои возможности.

Поэтому лучше попросить помощи у опытного лозоискателя, имеющего многолетний и успешный опыт поиска водных ресурсов.

При поиске воды этим методом важно помнить его специфику и некоторые нюансы:

  • Движение рамки указывает на границу структур, но это не всегда говорит о том, что в этом месте расположена вода. Рамка может свидетельствовать о простом смещении земли или же об инженерных коммуникациях, расположенных вблизи.
  • Ивовая рамка может вовсе не реагировать на однородный водный слой.
  • Эффективность методики зачастую минимальна в местах, близких к районам с плотной застройкой и развитой системой подземных коммуникаций.
  • В случае когда на одном участке мнения лозоискателей относительно водных ресурсов расходятся, то это значит, что с поиском воды возникнут определенные проблемы.

Шурфы и скважины

Бурение шурфы и скважины – самый надежный и распространенный метод обнаружения воды. Поиск воды для скважины этим методом дает самый точный результат, но он является довольно дорогостоящим. Разведочное бурение дает четкое понимание о следующем:

  • толщине грунтов;
  • количестве и качестве воды;
  • глубине ее залегания;
  • плитах и валунах на пути строительства скважины;
  • общих расходах на колодец.

Отыскать водоносную жилу на нескольких сотках земельного участка – большая удача. Это позволит не перекапывать плодородный грунт на всей территории, сэкономить время и денежные ресурсы.

Разведка у соседей

Разговор с соседями может предоставить много полезной информации. В первую очередь нужно узнать:

  • Насколько глубок их колодец? На этот показатель целесообразно будет ориентироваться на своем земельном участке.
  • Много ли воды в колодцах и насколько устойчив ее уровень? Если же он постоянно меняется и зависит от погодных условий, то это говорит о том, что водоносный слой расположен глубоко, и он в этих местах встречается редко.
  • Какова конструкция и тип колодцев у соседей? Рекомендуют позаимствовать их опыт. Это связано с тем, что оптимальный тип и конструкцию колодца для определенной местности выбирают на протяжении нескольких лет, основываясь на опыте предшественников.
  • Не стоит также забывать о том, что по законодательству глубина колодца не должна превышать 20 м. В противном случае необходимо создать проект и согласовать его с соответственными региональными службами, а также архитекторами. Чтобы упростить этот процесс и сэкономить свое время, рекомендуют не копать колодец глубже 20 м.

    Чтобы понять, как найти воду для колодца, необходимо ознакомиться с материалом и выбрать подходящую методику.

    7 эффективных способов найти воду для колодца

    Автор Вероника и Влад Дата Янв 28, 2016

    Обеспечение участка достаточным для комфортного проживания количеством воды является одной из первых задач, которые нужно решить после приобретения загородного дома или дачи.

    Наличие централизованного водопровода не всегда справляется с поставленными задачами, вода может подаваться с перебоями, а ее качество зачастую не отвечает требованиям санитарных норм.

    Кроме того старые изношенные трубопроводы могут придавать воде неприятный металлический вкус.

    Оптимальным решением для частного дома является сооружение колодца

    Организация индивидуального водоснабжения решает перечисленные проблемы и рано или поздно владельцы участка приходят к решению пробурить скважину или выкопать колодец.

    При этом немалая часть делает выбор в пользу колодца, ведь его легче обслуживать и чистить, он независим от электроснабжения, а красиво оформленный колодезный домик послужит дополнительным украшением придомовой территории.

    После решения о строительстве сразу возникают вопросы: есть ли вода на участке, какого она качества, как глубоко располагается водоносная жила и как ее найти?

    На какой глубине располагается водоносная жила

    Запасы воды сохраняются в недрах земли на определенном уровне благодаря наличию водоупорных слоев. Постоянное пополнение запасов обеспечивают атмосферные осадки, таяние снега, инфильтрация (просачивание) воды из близлежащих поверхностных водоемов (озер, болот, рек).

    Водоупорный слой состоит из глины или камня и препятствует проникновению влаги на глубину, а также защищает ее от загрязнений. Водоносный слой находится поверх или между двумя такими водонепроницаемыми слоями.

    В зависимости от расположения и глубины залегания выделяют такие водоносные слои земли:

  • «Верховодка». Находится не глубже четырех метров от поверхности. Накопление влаги происходит за счет фильтрации атмосферных осадков и талой воды через верхние слои грунта. Такие источники поступления влаги не способны обеспечить постоянный уровень воды в слое, поэтому зимой уровень понижается, а в засушливую пору запасы могут полностью иссякнуть. В связи с небольшой глубиной залегания в такие источники вместе с поступающими осадками попадают загрязнения, находящиеся на поверхности, тонкий слой грунта не в состоянии обеспечить качественную фильтрацию. Качество такой воды не подходит для питья, больше того – она способна загрязнить колодец.
  • Грунтовые воды размещаются на глубине нескольких десятков метров, однако в некоторых местах (низинах и впадинах) подходят к поверхности практически вплотную. Водоносный горизонт расположен над первым водонепроницаемым слоем, наличие воды в нем носит постоянный характер, однако уровень зависит от интенсивности осадков и расстояния до ближайших открытых водоемов.При строительстве глубина колодца определяется с учетом сезонных колебаний уровня грунтовых вод. Не рекомендуется копать колодец на участке ранней весной, когда обилие талых вод способствует повышению уровня до максимальной отметки. Оптимальным временем считается вторая половина лета и ранняя осень, когда уровень падает до минимума.Качество воды зависит от глубины залегания, фильтрующих способностей и уровня загрязнения располагающихся над ним пород. Грунтовые воды – это первый водоносный горизонт, вода из которого соответствует санитарно-гигиеническим нормам и пригодна для питья. Этот водоносный слой снабжает колодец влагой, обеспечивая производительность шахтных конструкций на уровне от 1 м³ до 10 м³ в сутки.
  • Межпластовый водоносный слой располагается между водонепроницаемыми слоями и защищен от попадания загрязнений из расположенных выше слоев и с поверхности. Вкусовые и экологические свойства воды из таких жил находятся на высоте, однако для ее забора потребуется бурение скважины.
  • «Дедовские» методы поиска воды

    Задолго до появления современных методов поиска с применением технических средств наши предки умели точно определить место для колодца. При этом качество колодезной воды считалось непревзойденным и неоднократно воспевалось в народном фольклоре. Некоторые традиционные методы применяются и сейчас:

  • Лозоходство. Ранее эта деятельность пользовалась почетом и уважением, изображения людей этой профессии встречаются на средневековых гравюрах и картинах. Их работа была окутана тайной, а лозоходцам приписывали магические свойства. Сейчас же, ознакомившись со специальной литературой, произвести поиск воды для колодца на участке при помощи лозы или биолокационной рамки может попробовать каждый. Эффективность метода доказана веками практики, однако успех зависит от опыта и наблюдательности лозоходца.
  • Перевернутый сосуд. Ранее для этого метода использовали глиняный сухой горшок. Однако искать воду для колодца данным способом можно при помощи любого сосуда. Для этого сосуды размещаются вверх дном в разных участках и оставляют на некоторое время. Определить, где копать колодец можно по количеству скопившегося конденсата. Есть еще один вариант: в сосуд засыпают абсобирующее вещество, заворачивают в ткань и закапывают. Через 10-12 часов сосуды откапывают и с помощью весов проверяют, где абсорбент впитал больше воды.
  • Растения. Скопление в определенных местах влаголюбивых растений подскажет, где искать воду для колодца. Ива и ольха растут только на влажных грунтах, в то же время некоторые плодовые деревья (яблоня, черешня) плохо переносят чрезмерно влажную почву.
  • Атмосферные явления. Ранним стоит понаблюдать за туманом – особо плотным он будет во влажных низинах, кроме того в таких местах выпадает обильная роса.
  • Во влажных низинах всегда собирается туман и выпадает роса

    Также существует ряд примет, основанных на том, что животные, птицы и насекомые способны чувствовать водоносный слой. Следуя им можно попытаться найти место для колодца:

    • Муравьи строят жилища на удалении от подземных источников.
    • Комары и мошкара наоборот, любят влагу, в таких местах наблюдается их скопление.
    • В жаркую погоду над источником конь бьет копытом, а собака копает яму.
    • Кошки не любят излишней сырости и обустраиваются на отдых вдали от влажных мест.
    • Утки и гуси откладывают яйца над источником, а вот куры предпочитают нестись в сухих местах.

    Народные методы не всегда результативны, однако пренебрегать ими не стоит.

    Зачастую результаты наблюдений используют при последующем проведении разведывательного бурения для сокращения объема работ – поиск воды для колодца производится на заранее определенных участках.

    Профессиональные методы поиска воды

    Современные методы позволяют определить место для колодца с большей точностью. Некоторые из них выполняют собственными силами, не обращаясь к специалистам и не приобретая дорогостоящее оборудование.

  • Разведочное бурение. Такой метод отличается простотой и, в то же время, дает точные результаты – определяется толщина водоносных пластов, глубина залегания, наличие препятствий в виде камней и существует возможность взять образец воды для анализа. Для проведения работ применяется ручной садовый бур с возможностью удлинения ручки до 10 м. При проведении бурения бур достают из шурфа после прохождения каждых 15-20 см, это предохранит бур от поломки и поможет определить водоносный слой в скважине.
  • Разница в атмосферном давлении. Это метод позволяет найти воду для колодца при помощи барометра. Выбор места для колодца производится исходя из разницы атмосферного давления на разной высоте. С помощью этого прибора производят замеры на уровне воды расположенного неподалеку открытого водоема и на собственном участке. После этого сравнивают две цифры и делают расчеты. При этом учитывают, что 1 мм ртутного столба равен 13,6 мм водяного столба и указывает на перепад высоты в 13-14 м. Так при разнице в 2 мм глубина залегания водоносного пласта составляет 26-28 м.
  • Электролитическое зондирование. В грунт погружаются зонды, а наличие воды определяется при помощи измерения удельного сопротивления. Определить водоносный песок можно по изменению сопротивления до показателей 50-200 Ом. Наличие в непосредственной близости от места проведения работ металлических конструкций сильно искажает результаты исследований, поэтому такой метод применяется крайне редко.
  • Удачного поиска!

    Как найти воду для колодца на участке?

    Зачастую загородные участки выделяются в местах, где отсутствует централизованное водоснабжение и заботиться о наличии воды в доме, в бане и на огороде приходится самостоятельно.

    Понятно, что воды для дома и огорода нужно много – и для поливки растений, и для хозяйственных нужд и для бани.

    Где же ее взять, если нет водопровода?Самым популярным способом обеспечить автономное водоснабжение загородного дома является устройство шахтного колодца.

    Шахтным колодец называется потому, что имеет форму шахты с укрепленными стенками. При строительстве колодца используют те же приемы, что и при проходке шахт.

    Колодцы могут откапываться различными способами, стенки их могут укрепляться различными материалами, но принцип действия колодца остается неизменным.

    Вода из вскрытого водоносного горизонта поступает в его шахту через слой фильтрующей засыпки, после чего забирается ведрами или с помощью насоса.Но, прежде чем приступать к копке, следует определить место на участке, где будет размещаться колодец.

    Ведь от правильности выбора этого места во многом будут зависеть не только затраты на его строительство, но и наличие достаточного количества воды в течение всего сезона.

    Давайте разберемся, как правильно выбирать место для колодца. Узнаем некоторые интересные народные методы, а также посмотрим, как выполняется пробное бурение перед принятием окончательного решения.

    Какие бывают грунтовые воды?

    Толща земли формируется из различных горных пород, имеющих разные гидрогеологические характеристики и водопропускную способность.

    Горные породы способные пропускать воду формируют водонасыщенные пласты (водоносные горизонты), а из пород препятствующих проникновению влаги формируются водоупоры.

    Если водоносный горизонт не перекрывается сверху слоем водоупорного грунта, то образуется безнапорный водоносный слой, вода из которого под действием капиллярного смачивания и сил гравитации движется между частицами водопроницаемого грунта.

    Если водоносный слой перекрыт сверху водоупорным слоем, то образуется водоносный горизонт, создающий давление на подземные воды, заставляя их двигаться под напором. Такие подземные воды называют артезианскими. Они отличаются высокой прозрачностью (отсутствием взвеси) и нередко насыщены минеральными солями.

    Шахтные колодцы на приусадебных участках предназначены для сбора безнапорных грунтовых вод, залегающих на небольшой глубине (2-5 м), формируемых, как правило, верховодкой — поверхностными стоками из дождевых и талых вод.

    Чтобы обеспечить себя достаточно чистой водой хорошего качества, рекомендуется глубину водозабора делать не менее 10-15 метров. Но строительство колодца такой глубины сопряжено с большими трудностями. В этом случае лучше сделать выбор в пользу скважины (строительство скважин будет рассмотрено отдельно).

    Если же вам не составляет труда вскипятить воду, то можно вполне обойтись водой, залегающей на глубине 2-5 м и поступающей в ваш шахтный колодец.

    Как выбрать место для колодца на участке?

    Первый вопрос, который возникает у всех, кто приступает к копке, это вопрос — «Где копать колодец?». Ведь известно, что горизонт подземных вод может проходить даже в пределах одного участка на разных отметках, разброс которых может составлять до нескольких метров.

    Поэтому для устройства колодца предварительно следует постараться найти такое место на участке, где водоносный пласт располагается максимально близко к поверхности, имеет достаточную мощность (толщину) и дебет (количество грунтовых вод, притекающих к колодцу).

    Другими словами, колодец следует копать, предварительно найдя водоносную жилу, проходящую близко к поверхности и имеющую достаточное количество воды для обеспечения всех ваших нужд.

    Как найти водоносную жилу?

    Для поиска водоносной жилы можно пользоваться разными способами.

    Среди самых популярных – народные методы поиска воды, такие как лозоходство, определение места по произрастающим на участке растениям и даже по стелющемуся туману.

    К современным методам относится исследование грунта путем пробного бурения. Такой метод позволяет более точно определить формирующие участок геологические породы и вскрыть водоносный горизонт.

    Давайте рассмотрим эти методы более подробно.

    Поиск воды на участке народными способами

    Издавна люди присматривались к различным приметам, позволявшим определить, где вода находится ближе к поверхности, а колодец будет построить проще.

    Одним из таких признаков является туман. Как правило, он собирается там, где залегают подземные воды. Причем считается, что от их количества напрямую зависит густота тумана. Чем туман гуще – тем насыщенней водоносный горизонт.

    Расположение водоносной жилы могут подсказать животные. Так, например, мышки никогда не станут рыть норы тех местах, где вода близко подступает к поверхности земли.

    Также следует понаблюдать за поведением лошадей в знойный летний день. Испытывающая жажду лошадь начинает бить копытом в том месте, где вода находится достаточно близко.

    Определить близость водоносного горизонта может и домашняя собака. В летнюю пору, чтобы спастись от жары, собаки нередко выкапывают ямки в тех местах, где грунт более влажный, и ложатся в них, чтобы охладиться.

    После того, как к вечеру спадет жара, можно понаблюдать за мошкарой. В тех местах, где вода подступает достаточно близко, мошки начинают роиться и на участке можно увидеть характерные «столбики» из мошкары.

    Хорошо растут вблизи выхода водоносных горизонтов к поверхности такие деревья, как ольха, ива, береза.

    Никогда не будут хорошо расти рядом с водяной жилой вишни и яблони. Они будут постоянно болеть, а плоды — подгнивать.

    Еще одним народным способом, который с успехом используют и сегодня, является определение места залегания подземных вод с помощью рамок, свободно вращающихся в вытянутых руках.

    Раньше для этого использовали расщепленную виноградную лозу. А сегодня для изготовления рамок используют проволоку небольшого диаметра.

    Можно для этого взять алюминиевую проволоку диаметром 1-2 мм, согнуть под прямым углом ручки длиной 12-15 см, придерживая за которые следует двигаться по участку, держа самодельные проволочные «рамки» на вытянутых руках.

    В том месте, где есть вода, рамки скрестятся, указывая на место выхода водяной жилы.Для большей надежности следует повторить поиск, пройдя через найденное место еще раз, но уже двигаясь с другой стороны или сбоку. Если результат будет тот же, можно в этом месте начинать копать колодец.

    Видео, как искать воду для колодца с помощью рамок, представлено ниже (для воспроизведения нажмите на треугольник): Таким же образом «работает» и лоза. Для поиска воды с помощью лозы, вам потребуется хорошо высушенная лоза.

    ]Ее концы берут в руки так, чтобы сама лоза смотрела вперед и немного вверх.

    Когда поблизости окажется место выхода подземных вод к поверхности, лоза заметно начнет крениться к земле.

    Поиск воды методом пробного бурения

    Более надежный способ поиска воды для колодца – это пробное бурение на участке.Для его выполнения вполне подойдет обычный мотобур, который поможет быстро пройти несколько метров грунта, чтобы определить состав подстилающих горных пород, наличие грунтовых вод и горизонт их стояния.

    Видео, как произвести пробное бурение для поиска воды, представлено ниже: Если у вас нет бура, можно сделать небольшую скважину ударно-канатным способом с помощью желонки.Желонка – это полая труба с клапаном на конце. При сбрасывании в скважину, желонка втыкается в землю, а внутри нее собирается грунт.

    После подъема на поверхность желонку очищают и снова сбрасывают вниз. Принцип ударно-канатного бурения своими силами показан в этом видео: ***Как видите, определить место, где находится вода на участке, можно разными способами.

    При определенной сноровке наименее затратным из всех способов можно считать определение выхода подземных вод с помощью вращающихся рамок из проволоки.

    В следующей публикации подробно рассмотрим различные конструкции колодцев, узнаем, как сделать колодец из колец и из дерева, а также посмотрим разные варианты оформления надземной части.

    Добавляйте сайт в закладки, чтобы не пропустить новые публикации.Как сделать проход трубы через потолок бани?

    Чтобы избежать пожаров и обезопасить себя и своих близких, нужно правильно сделать проход трубы через потолок в бане и выполнить все необходимые мероприятия, чтобы предотвратить воспламенение перекрытия из-за соприкосновения с раскаленной трубой. Поэтому… Читать…

    Ленточный фундамент из кирпича

    Устройство фундамента проводится строго по проекту с учетом требований, указанных в действующей нормативной документации. Но если планируется строительство небольшого загородного коттеджа или бани на непучинистых грунтах, то хозяева могут сами выбрать тип… Читать…

    Применение щитовой техники для постройки бани – самый экономичный и простой вариант. Это технология сборного возведения конструкций, которая позволяет достичь отличного результата при минимальных потерях времени и денег. При этом можно разработать проект с… Читать…

    Определяем место для будущего колодца с помощью народных примет | СХ: Подробности | СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО

    Если у вас есть загородный участок, то неплохо было бы иметь и воду на участке, так как летом все живое хочет пить, а лето иногда бывает таким жарким и сухим, что приходиться осуществлять масштабный полив всего что выросло. Если на участке проведён водопровод – то никаких вопросов по поводу полива не возникает. А если водопровода нет? В таком случае неплохо было бы иметь собственный колодец во дворе. Но как его выкопать и, главное, как определить место, где есть грунтовые воды? Мы вам попробуем в этом помочь.

    Выбираем место по приметам

    Место под колодец по народным поверьям можно подбирать, ориентируясь на поведение животных, представителей флоры, используя различные знаки отличия данных мест. Как утверждают народные приметы, есть очень даже простые способы узнать, в каком месте вашего дачного участка было бы неплохо выкопать колодец.

    Одна из народных примет заявляет, что место для будущего колодца чаще всего низменное, и на нём встречаются бугорки-кочки. Отметим, что на «удачном» для колодца месте утром выпадает гораздо больше росы, нежели на других частях земельного участка.

    Иная примета, предлагает на ночь положить на землю комок сухой шерсти под глиняный горшок, а утром проверить, остался ли он сухим или нет. Если шерсть стала мокрой, то под этим участком земли проходит вода.

    Подобрать место рытья колодца помогают деревья. Дубы, одиноко стоящие на лугах и долинах, по народным приметам, растут на пересечении ряда водяных жил. Если верба, ольха, клён или береза в одном месте склоняются в одну сторону, то рядом возможно рыть колодец, так как тут есть подземная влага.

    Местонахождение водоносных слоёв для колодца указывают и травы. Над подземными водами растительность даже в летнюю засуху остается сочной. Особенно густая подобная поросль там, где грунтовые влаги более близко к поверхности территории.

    Определить место для будущего колодца помогают насекомые. Если столбы мошек и комаров после заката солнца кружат над одним местом, то под землёй есть вода. А вот присутствие муравейника с рыжими муравьями заявляет о том, что подземных вод в месте его расположения точно нет.

    Низко стелющийся туман на одном и том же месте обычно наблюдается в местах залегания подземных вод. Вода в обязательном порядке будет и в том месте, где когда-то было болото.

    Можно взять несколько обыкновенных кирпичей, взвесить их на точных весах и закопать на разных участках огорода (глубина 50 см). Через сутки выкапывайте кирпичи и взвесьте их. Где кирпич стал наиболее тяжёлым – там можно смело рыть колодец.

    Ищем воду с лозой и маятниками

    Можно определить место для колодца при помощи маятника. Для этого подвесьте золотое кольцо на ниточку. Возьмите маятник в руку, согнув её в локте под прямым наклоном, опустите плечо вниз и расслабьтесь. Скажите мысленно себе, что если маятник будет двигаться вперед-назад, то вода в этом месте есть, а если воды нет, то пусть маятник будет двигаться в стороны. И думая лишь об этом, обходите местность.

    Можно искать воду с помощью проволочной рамки. Её можно сделать из толстой проволоки или сварочного электрода согнутого под углом 90 градусов (в виде буквы Г). Короткая сторона для руки 10-12 см. чтобы удобно было держать (можно надеть на эту часть короткую трубочку, чтобы рамка могла свободно вращаться – например корпус от шариковой ручки) – длинная 20-25 см. Руку с рамкой держат также как и с маятником, предварительно надо найти такое положение рамки, при котором она находится в равновесии и не поворачивается. Далее также как с маятником.

    Очень распространённый метод для поиска воды — способ лозы. Издревле селяне применяли разветвленную годовалого лозу длиной 18 сантиметров и толщиной до 5 миллиметров от лещинового куста или ивы. Края развилок несильно сжимали в руках, зажимая их пальцами ладони и обращая к лицу. Пронося лозу над землей, наблюдали, где её верхний конец наклонится к земле, там и стоит копать колодец.

    Важно учитывать

    Помимо наличия воды, для рытья колодца необходимо учитывать ещё несколько факторов. Если вы определили место для будущего колодца думая лишь о том, есть ли под землей вода или нет, то оглянитесь кругом и прикиньте, на каком расстоянии это место находится от туалета или мест содержания животных.

    Колодец необходимо располагать выше по течению грунтовых вод и на расстоянии не меньше 25-50 м от очевидных и потенциальных источников загрязнения (туалетов, помойных ям, скотных дворов, канализационных сетей, старых заброшенных колодцев , мест захоронения людей и животных, складов удобрений и ядохимикатов, сельскохозяйственных полей).

    Дело в том, что нитраты, которые имеют возможность попасть в воду, никак не меняют её вкуса, однако оказывают влияние на окислительно-возобновляемые реакции в организме человека и на процессы в растениях, которые вы будете поливать, а затем употреблять в пищу.

    К тому же для создания колодца нужно подбирать места, защищённые с поверхности водонепроницаемыми породами. А чтоб миновать загрязнения подземных вод, колодцы вообще не должны строиться на участках, которые затапливаются паводковыми водами, в пониженных и заболоченных местах.

    В ходе эксплуатации колодцев стоит соблюдать чистоту, отводить от них поверхностную воду, удалять лёд, на расстоянии более близко 20 метров не мыть машины, не поить скот, не стирать и не полоскать бельё, поднимать воду из колодца по возможности одним и тем же ведром.

    Непосредственно о самом строительстве дачных колодцев мы расскажем вам на следующей неделе. Желаем вам удачи и больше вкусной и полезной воды в ваших колодцах!

    Смотрите также:

    Как найти воду для скважины на участке самостоятельно без затрат

    Как найти воду для скважины на участке — вопрос, который волнует каждого, кто из покупателя превратился в хозяина этого участка. Существуют два варианта решения – затратный и бесплатный. Обратившись к специалистам сразу придется выложить некоторую сумму, иногда довольно приличную, своих кровных. Проще найти воду самостоятельно.

    Водоносный слой

    В грунте их несколько. Между собой разделены водонепроницаемыми слоями. Глубина их залегания различна, порой достигает десятки и сотни метров. В ближайшей близости от поверхности почвы располагается так называемая «верховодка». Эта вода может использоваться только для технических нужд, но не для употребления в пищу. Глубина залегания «верховодки» может начаться от 1-2 метров. Она образуется от скопления талых вод, атмосферных осадков и от просачивания через почву из близлежащих водоемов. Может высыхать в жаркую погоду.

    Схема подземных вод

    Последующие слои залегания воды начинаются от 8-10 м. Их вода по своим показателям вполне пригодна для внутреннего употребления человеком. Особенно ценится вода, поднятая с глубины 30-50 метров. На глубине более 100 метров залегает артезианская вода. Но такие глубокие скважины на своем участке бурить не рационально. Кроме того, на это должно быть специальное разрешение органов власти, поскольку эта вода является собственностью государства.

    Ищем воду

    Стать обладателем водоносной скважины не так просто, как это кажется на первый взгляд. Прежде всего, нужно найти место, где скважина даст ожидаемый результат. Для этого придется немного затратить своего драгоценного времени, зато результат все возместит с лихвой. Начинать поиск необходимо с изучения прилегающей к участку территории. Сделав анализ места расположения соседских скважин, нужно мысленно или на бумаге соединить их одной линией. Прохождение этой линии по вашему участку укажет примерное место бурения скважины. Дело в том, что в большинстве случаев зеркало воды проходит по одной линии между соседними скважинами. Но при этом обольщаться не надо, так происходит не всегда. Нужно продолжать поиск.

    Буквально сотню лет назад, людям, которые задавались вопросом, как найти на участке воду для сооружения колодца, приходилось пользоваться только подсказками природы. Подходящее место определяли путем анализа произрастающих растений, а также поведения животных. С течением времени и развитием технологий стали доступны такие методы, как пробное бурение и составление гидрогеологических карт, на которых отмечают расположение водоносных горизонтов. Но такие карты составлены не для всех районов и населенных пунктов, а пробное бурение потребует дополнительных материальных и физических затрат. Поэтому старые методы все также популярны.

    Совет. Для достаточного точного определения места залегания воды на участке нужно использовать все доступные способы определения этого места. Сложение полученных результатов укажет на наиболее оптимальное место бурения скважины.

    Способы поиска воды

    Способов поиска водоносного слоя существует не мало. Условно их можно объединить в следующие группы:

    • анализ природных явлений;
    • использование подручных технических средств;
    • биолокация;
    • пробное бурение.

    Даже в отдельности эти способы порой помогают верно определить нахождение воды, а взятые вместе увеличивают эту вероятность в разы.

    Важно. В поиске места бурения скважины одного способа определения места залегания грунтовой воды недостаточно.

    Подсказка природы

    Зачастую природа сама указывает на место залегания грунтовых вод довольно точно. Просто нужно немного понаблюдать и обобщить увиденное. О многом расскажет растительность. О близком залегании воды в первую очередь говорит окраска растительности. Чем она ярче и нежнее, тем ближе вода. Заросли вербы и ольхи, дикой смородины, так же указывают на это. А вот если яблоня или вишня не приживаются, болеют – вода рядом. Таким же индикатором является слива. Нужно обратить внимание на травы. Крапива, щавель, солодка голая, осока растут только в непосредственной близости от грунтовых вод. Более того, растения даже подскажут глубину залегания водоносных пластов.

    Ориентировочная глубина залегания воды

    Много полезной информации на эту тему дает поведение животных, птиц и насекомых. Например, собака не любит близких грунтовых вод, а для кошки это счастье. Понаблюдайте, какое место на участке у собаки не в почете. Не любят влажной земли кроты. Курица никогда не будет нестись в месте с низким залеганием грунтовых вод. Нет в таких местах и рыжих муравьев. И наоборот, вьющиеся столбы различной мошкары прямо указывают на наличие рядом воды.

    О неглубоком залегании грунтовых вод говорит плотный стелющийся туман, образование обильной росы на траве по утрам.

    Интересный вывод. Технические средства для определения залегания грунтовых вод появились сравнительно недавно. Колодцы строились намного раньше. Получается, что не верить природе оснований нет.

    Используем силикагель

    Старый дедовский метод обнаружения грунтовой воды с помощью глиняного горшка получил усовершенствование. Раньше брали сухой глиняный горшок и устанавливали его в месте, где предполагалось наличие воды. Если на стенках горшка появлялось запотевание, это говорило о том, что грунтовая вода есть. По плотности запотевания судили о близости залегания водоносного слоя. Переставив горшок несколько раз определялось наиболее оптимальное место для рытья колодца. Сейчас этот метод претерпел некоторые изменения.

    Берется хорошо просушенный силикагель, тщательно взвешивается и засыпается в глиняный горшок или стеклянную банку. Емкость с силикагелем оборачивается тканью и закапывается на глубину 0,5-1 м в месте, где предполагается бурение скважины. Через сутки все выкапывается, силикагель взвешивается и процесс повторяется еще несколько раз. Только емкость закапывается в другом месте, в 2-5 метрах от предыдущего. Место, в котором силикагель набрал больше всего влаги и будет оптимальным для бурения скважины.

    Силикагель

    К сведению. Силикагель – влагопоглотитель. После осушки (прокаливания) снова восстанавливает свою способность поглощать влагу.

    Барометр тоже помогает

    Приблизительно можно определить глубину залегания воды при помощи комнатного барометра. Принято считать, что перепад давления в 0,1 мм рт. ст. соответствует расстоянию 1 м. Таким образом, измерив, давление у поверхности ближайшего естественного водоема и в точке предполагаемого бурения скважины из разности показаний находим примерную глубину залегания грунтовой воды.

    Шкала барометра

    Пример расчета. При замере получены следующие данные. Давление на берегу водоема 760,2 мм рт. ст. Давление в точке предполагаемого бурения скважины 760,8 мм рт.ст. Из большего отнимаем меньшее (760,8 – 760,2 = 0,6), переводим результат в метры и получаем примерную глубину залегания воды – 6 м.

    Обратите внимание. Барометр не ищет воду, а помогает определить глубину ее залегания.

    На помощь приходит… рамка

    Одним из проверенных и популярных способов нахождения воды для скважины на своем участке является метод биолокации. Для этого готовятся 2 рамки. Это обыкновенные прутки алюминиевой или медной проволоки диаметром 4-5 мм, длиной 40 см. Отмеряем 10 см и сгибаем проволоку под прямым углом. Это будущий держатель, или ручка. Вставляем держатель в ветку бузины с удаленной сердцевиной так, чтобы проволока свободно в ней проворачивалась в любую сторону. Длину ветки подбираем по ширине ладони. Все, рамка готова. Точно так же делаем вторую рамку. Дальше начинается самое интересное.

    Поиск воды с помощью рамки

    Берем рамки в руки так, чтобы локти оказались прижатыми к бокам, а прямые кисти и предплечья стали параллельны земле. Проволока направлена вперед, по ходу движения. Медленно начинаем двигаться по участку, и в момент продвижения над водоносным слоем проволоки скрестятся. Ставим вешку в этом месте и обследуем участок дальше, причем двигаться начинаем в направлении перпендикулярном первоначальному. Место, где вновь проволоки сошлись означает точку бурения скважины.

    Совет. Вместо проволоки можно использовать обыкновенные сварочные электроды. Информация к размышлению. Научно такой способ отыскания воды не обоснован, но он работает. Причем в руках почти каждого человека.

    Пробное бурение

    После того, как испробованы все методы поиска воды, можно начинать пробное, или разведочное бурение. В большинстве случаев оно становится заключительным этапом работ по поиску водоносного слоя. Другими словами, из разведочного превращается в основное. Конечно, можно было сразу начинать с него, но здесь нужно учитывать несколько факторов. Дело в том, что сам процесс разведочного бурения довольно сложный, длительный и дорогостоящий. Помимо этого, он должен выполняться специалистами. И самое основное – он определяет параметры будущей скважины, но не делает ее. После разведки станут точно известны глубина залегания водоносного слоя, количество в нем воды, характер грунта.

    Самодельный ручной бур

    Но скважину придется бурить, как говорится, за отдельную плату. В нашем же случае разведочное бурение является как бы итогом всех проведенных ранее работ. Реальным доказательством наличия воды.

    На практике это выглядит следующим образом. Берется обыкновенный садовый или самодельный бур. Вкручивая его в лунку в точке, где должна быть вода, медленно делается скважина. Через каждые 10-15 см бур нужно вынимать и очищать. Эта работа продолжается до тех пор, пока не будет, достигнут водоносный слой.

    К сведению. На практике чаще всего используются механические и электрические буры.

    Теперь проблемы как найти воду для скважины на своем участке не существует. Используя многолетний опыт решения этого вопроса все работы можно выполнить самостоятельно с минимальными финансовыми вложениями. Чистая, холодная вода станет достойной наградой вложенным силам.

    Как найти воду для колодца на участке

    Строительство колодца – самый верный способ обеспечить дачный участок или загородный дом источником воды, которая может использоваться как для питья и бытовых нужд, так и для полива садовых насаждений. Процесс этот несложен, и при наличии нескольких рабочих рук может осуществиться своими силами. Осталось лишь понять, как найти воду для колодца в таком количестве на участке, чтобы хватило на обеспечение всех потребностей семьи.

    Устройство глиняного замка для колодца

    Что такое водоносная жила

    Чтобы определить место для колодца на участке, очень важно не просто обнаружить воду, а наткнуться на водоносную жилу. Только отыскав ее, можно быть уверенным в том, что место подобрано правильно.

    Как пробурить скважину

    Глубина пролегания водоносной жилы

    В земле вода удерживается за счет водоупорных слоев, состоящих из глины или камней. Искать нужно водоносный слой песка, находящийся между ними. Вся сложность заключается в том, что располагаются водоупорные слои не всегда по горизонтали. Они могут иметь изгибы, образуя подземные озера – места с повышенным уровнем влажности.

    И именно их нужно избегать, так как количество воды в подземных озерах не сможет покрыть нужды обитателей дома. А учитывая, что образуются эти озера за счет скопления дождевой и талой воды, ее качество оставляет желать лучшего.

    Расположение водоносных слоев

    Оптимальной глубиной, на которой располагается водоносная жила, является расстояние в 15 метров. Именно на такой глубине находятся водоносные слои материковых песков. В них находится огромное скопление воды, которая, проходя сквозь пески, фильтруется, очищаясь от мусора и различных примесей. В результате можно получить чистейшую воду, пригодную для питья.

    Способы поиска водоносной жилы

    Схема размещения грунтовых водоносных слоев

    Люди уже давно научились отыскивать воду и копать колодцы, которые во все времена являлись непременным атрибутом деревень. И если сейчас существуют научные способы поиска воды с привлечением специалистов, раньше все эти действия производились на основе личных наблюдений.

    Не секрет, что животные и растения, произрастающие на участке, способны многое рассказать его обитателям. Раньше места для колодцев определялись с учетом этих сведений. И в большинстве случаев такая информация была достоверной. Поэтому такие способы успешно используются и сейчас.

    Народные методы

    Какие животные и насекомые смогут показать место пролегания водоносной жилы?

    Можно найти водоносную жилу с помощью веточки лозы

    • Лошадь. Наблюдая за лошадью в жаркую погоду, можно заметить, что она бьет копытом в поисках влаги. Лошади, в отличие от людей, чуют, в каком месте вода расположена близко. Именно в этом месте, скорее всего, и протекает водоносная жила.
    • Собака. У собаки, как и у лошади, хороший нюх. Любой пес спасается от жары, роя яму, и ложась в нее. При этом собаки пытаются отыскать наиболее прохладное место. А такое место может находиться только там, где близко проходит вода.
    • Мошки. Эти насекомые обитают в местах с повышенной влажностью. И если внимательно понаблюдать, можно заметить, что мошки скапливаются лишь в определенном месте. А это означает, что вода под землей расположена очень близко.

    Погодные явления во все времена играли важнейшую роль в принятии решений относительно времени посева тех или иных растений. За ними наблюдали, когда необходимо было осуществить поиск воды для колодца, определяя, таким образом, наибольшее ее скопление. Этот безошибочный способ применяется и в современной жизни.

    Наблюдения за природой и растениями:

    • Туман. Ранним утром или под вечер на участке можно наблюдать туман. Причем дымка, стелющаяся по земле или выходящая клубами, располагается в определенных местах. Это явление говорит, в каких местах на участке повышен уровень влажности. Причем, чем туман гуще, тем ближе водоносная жила.Поиск воды для скважины методом наблюдения
    • Растения. Каждое из растений выбирает для места жительства определенные места. Если влага на участке близко, на нем будут комфортно себя чувствовать мать-и-мачеха и осока, береза и ольха. Если же на участке преобладают сосны, то воду искать бессмысленно, так как эти деревья имеют мощную корневую систему, проникающую в поисках воды глубоко под землю.
    • Рельеф участка. Чтобы отыскать воду на участке, необходимо учитывать его рельефные особенности. Наличие природных впадин, ложбин и котлованов говорит о близком расположении воды. Об этом могут рассказать и деревья, к которым относятся ива, ольха, береза или ель.

    Использование влагопоглотителей

    В поисках воды могут помочь влагопоглотители – силикагель или красный кирпич, предварительно расколотый на мелкие части. Их помещают в неглазурованный глиняный горшок, обмотанный тканью, взвешивают, а затем закапывают в сухую землю на глубину 0,5 м. Спустя сутки горшок выкапывают и взвешивают. Вычисление разницы позволяет определить, насколько близко расположена вода.

    Поглотитель влаги для поиска водоносных участков

    Использование стеклянных банок

    Если с поиском влагопоглотителей возникли проблемы, можно использовать обычные стеклянные банки. Главное, чтобы они были одинаковой емкости. Утром их следует расположить на участке через каждые 5 метров горловиной вниз, воткнув в землю. Если земля твердая, можно выкопать лунки. На следующие утро, перевернув банки, можно заметить конденсат. Вода находится близко там, где находилась банка с наибольшим количеством конденсата.

    С помощью банок можно определить место где находится вода

    Современные способы

    Сейчас люди все реже наблюдают за природными явлениями и животными, отдавая предпочтение более современным методам, к которым относится метод биолокации, осуществляемый с помощью вилок из природных материалов, и бурение скважин.

    Схема залегания подземных вод

    Вилка из ивы или виноградной лозы

    Чтобы воспользоваться этим способом, нужно отыскать ветку, где на одном стволе расположено два сучка под углом 150 градусов. Срезав эту вилку и тщательно просушив, можно приступать к поискам воды, взяв концы веток в обе руки. Ствол должен обязательно смотреть вверх. Если в каком-либо месте на участке ствол начинает клониться к земле, там и нужно копать колодец.

    Проверочное бурение для поиска воды

    Алюминиевая рамка

    Для ее изготовления потребуется два куска алюминиевой проволоки длиной 40 см, на которых загибаются отрезки длиной 15 см под прямым углом. Загнутые концы берутся в руки таким образом, чтобы свободные части располагались параллельно земле. О том, что водоносная жила на участке близко, можно понять по тому, как концы проволоки начнут крутиться, перекрещиваясь друг с другом. Именно это место и следует выбирать под строительство колодца.

    Как правильно искать воду с помощью алюминиевой рамки

    Бурение скважин

    Несмотря на то, что этот способ потребует денежных вливаний, он позволит наиболее точно ответить на вопрос, касающийся того, как найти воду для колодца. С его помощью можно определить толщину грунта, а также глубину расположения воды. Кроме этого, бурение скважины позволит произвести анализ воды, определив ее качество. А узнав глубину, на которой расположена водоносная жила, можно достоверно рассчитать расходы на строительство колодца. Также следует учитывать, что водоносная жила может располагаться на участке, где присутствие колодца будет не очень удобным.

    Схема колонкового бурения

    Где не следует искать воду

    Растительность, произрастающая на участке, а также его рельефные особенности позволяют определить не только близкое расположение воды, но и ее отсутствие. Воду не следует искать в следующих местах:

    • на холмистых участках;
    • возле водоемов, в том числе рек, озер и прудов;
    • в непосредственной близости от обрывов рек;
    • на участке, где растет бук или акация;
    • в непосредственной близости к карьерам или водозаборам.

    Равнины не подходят для бурения скважин для колодцев

    Ни одно живое существо не способно выжить без воды. А значит, водоносная жила подобна золотой, и искать ее не менее увлекательно. Собственный колодец позволяет решить проблему отсутствия центрального водоснабжения на участке. Но даже при отсутствии этой проблемы, автономное водоснабжение значительно сэкономит время и средства. Главное — приступая к поискам воды, использовать не один метод, а несколько.

    В настоящее время наиболее популярным способом является использование алюминиевой проволоки. Однако, даже отыскав место залегания воды, нужно использовать и другие способы, которые подтвердят этот факт и позволят избежать ошибок.

    Видео: Выкопать колодец не сложно, но где его выкопать

    Как найти место для колодца и правильно его обустроить — советы профессионалов

     

    Многие считают, что первоначальным шагом перед такой ответственной работой является поиск хорошего мастера, который безошибочно укажет, где копать колодец или бурить скважину и даже глубину залегания грунтовых вод. В большинстве случаев для поиска оптимального места используется метод биолокации, при котором специалист ходит по территории участка с рамкой из проволоки, определяя лучшее месторасположение колодца по амплитуде вращения проволочек. Такой специалист должен быть наделён особой чувствительностью к биополям, которые расположены вокруг него, что даёт ему возможность неизвестным никому методом определить и глубину, на которой расположена вода.

     

    Объяснить такие способности можно и другим способом. В частности, если вокруг дачи у соседей есть колодцы и уровень воды в них одинаковый, то на вашем участке в любом месте будет хороший колодец. Ведь, ещё раз оговоримся, что специалист ищет водоносный горизонт, а не жилу, как принято считать. А площадь таких горизонтов иногда измеряется квадратными километрами. Таким образом, водоносный горизонт представляет собой водопроницаемый пласт, у которого имеется определённая глубина залегания. В частности нужно определить глубину его кровли и подошвы. Вода по всей площади горизонта стекает от высоких отметок к низменностям, заполняя по пути колодцы которые только попадутся до своего уровня. Поэтому поиск водоносных жил это не что иное, как способ набить себе цену. При наличии водоносного горизонта, без разницы в каком месте дачного участка строить колодец, так как вода там в любом случае будет.

     

    Как уже не раз было доказано на практике, самые эффективные методы разведки залегания водоносного горизонта это либо бурение скважин, либо копание колодца. Только в этих случаях можно 100% убедиться, что под землёй находится вода. Тем не менее, организации, оказывающие услуги по копанию колодцев, предлагают такие методы разведки:

     

    • Вертикальное электрозондирование
    • Камеральный метод изучения

     

    Для того чтобы выполнить разведку этими методами на местность выезжает специалист, но увы, его прогнозы часто оказываются неправильными. А местных специалистов с биолокационными рамками вообще многие не признают, так как такой метод поиска водоносного горизонта научно не обоснован. Поэтому самый надёжный способ узнать о наличии воды на участке — это пробурить скважину и если вода нашлась, то приступать к копанию колодца.

     

    Перед копкой, следует провести небольшие исследования колодцев выкопанных у соседей. В частности, поинтересоваться, сколько колец заполнены водой и с какой скоростью она наполняет пустой колодец. Если ваши участки идентичны без возвышенностей и впадин, то и у вас получится колодец с аналогичными техническими характеристиками. В том случае если планируется обустроить колодец на берегу реки, то определить его глубину просто, так как она будет равна высоте берега. Это объясняется гидравлической связью водопроницаемого пласта с рекой и потому вода колодец заполняет согласно уровню протекающей рядом реки. Причём вода тут будет чистейшей благодаря коэффициенту фильтрации с высокими показателями в донной части реки. Поэтому если есть возможность построить колодец на берегу, не стоит упускать её.

     

    Компания «Колодец- Сервис» имеет огромный опыт в изготовлении водозаборных колодцев, у нас работают только профессианальные бригады, и используются только высококачественные материалы. Для того чтобы получить консультацию, вызать мастера или заказать копку колодца позвоните нам по телефонам 8 (8332) 44-87-97, 8 (8332) 49-81-28отправить заявку по форме обратной связи или подъехав к нам в офис  (по предварительной договоренности).

    Цена на питьевой колодец в Кирове>>>

    Технология строительства>>>

    Материалы для колодца>>>

    Когда колодцу нужна помощь>>>

    Быстрый и грязный способ проверить вашу собственность Глубина колодца

    В этом видео Фелиция рассказывает о том, как проверить, на какой глубине вам потребуется пробурить скважину для установки колодца на вашем участке. Если вам интересно, как найти уровень грунтовых вод или как найти уровень грунтовых вод по почтовому индексу, это видео поможет вам понять, как все это выяснить.

    Вы хотите инвестировать в землю и не знаете, на какой глубине пробурить скважину?

    Меня зовут Фелиция. Я земельный инвестор и партнер Compass Land USA.

    Мы купили и продали сотни объектов недвижимости в США.

    Если вы уделите мне здесь всего несколько минут своего времени, я покажу вам быстрый и грязный способ примерно определить, на какой глубине вам нужно будет пробурить землю. Мы НЕ собираемся смотреть на стоимость скважины или на то, как на самом деле бурить в этом видео. Это видео предназначено для того, чтобы дать вам приблизительное представление о том, насколько глубоко вам нужно будет зайти, чтобы ударить по грунтовым водам, что вы можете использовать при поиске компаний, которые бурили бы для вас.

    Хорошо, это вопрос, который мы получаем много раз. Особенно от людей, которые живут за пределами штата, например, от тех, кто живет в Калифорнии, но хочет вложить деньги в какой-нибудь кемпинг в Колорадо.

    И последнее, что вам нужно, — это найти этот идеальный участок в Скалистых горах, а затем почувствовать, что вам придется пройти полпути до Китая, чтобы получить воду. Колодцы действительно обычное дело в Колорадо, особенно в сельской местности. На самом деле около 15% жителей Колорадо получают питьевую воду из частных колодцев.Я собираюсь быстро определить, какую воду вы получаете в колодец, а затем покажу вам бесплатный онлайн-инструмент, который вы можете использовать для проверки приблизительной глубины колодца.

    Итак, чтобы понять колодцы и воду, нам нужно начать с водоносных горизонтов. Водоносный горизонт состоит из камней, гравия и песка. Они могут быть мелкими, например, несколько футов под землей, или очень глубокими, например, тысячи футов под землей. Подземные воды — это вода, которая существует под поверхностью земли в этих водоносных горизонтах.

    Водоносные горизонты содержат огромное количество грунтовых вод.Вы погружаетесь в водоносный горизонт, чтобы извлечь грунтовые воды из скважины. Еще одна важная вещь, на которую следует обратить внимание, это то, что количество грунтовых вод может фактически колебаться в течение года. Весной, когда тает снег и идут проливные дожди, уровень может повыситься. Летом, когда жарко и сухо, уровень воды падает.

    Итак, чтобы проверить приблизительную глубину, вам нужно будет развернуть скважину, чтобы попасть в этот источник воды. Геологическая служба США управляет онлайн-базой данных по уровням грунтовых вод. Его можно использовать бесплатно, и это отличный инструмент, потому что вам не нужно выходить из дома.Это отличный вариант, если вы находитесь за пределами штата и ищете примерное представление.

    Я знаю, что маневрировать на этих сайтах и ​​на информационных панелях действительно сложно, поэтому давайте вместе рассмотрим пример. Поэтому, когда вы попадаете на сайт, вы выбираете здесь «Подземные воды» вверху и нужное состояние. У вас есть все варианты для штата. Лично мы использовали этот сайт для Колорадо, Аризоны, Нью-Мексико, Невады, Флориды и, я думаю, для Техаса.

    Обычно я ищу Местоположение сайта по графству или по широте и долготе.Если вы ищете уровень грунтовых вод по почтовому индексу, вы можете использовать поле широты и долготы и выбрать точку в этом почтовом индексе. Атрибут сайта Я бы выбрал глубину скважины. Сделайте свой выбор и нажмите «Отправить».

    Выберите свой округ, и вы сможете показать места на карте. Снова нажмите «Отправить».

    Итак, теперь я смотрю на результаты для округа Парк. Увеличьте карту, и вы можете щелкнуть по красным шарикам, которые указывают на место существующего колодца. Вы можете получить доступ к данным по существующей скважине, здесь вы можете увидеть глубину скважины.Вы можете использовать карту, чтобы передвигаться и находить район рядом с вашей недвижимостью.

    Очевидно, что в сельской местности колодцев будет намного больше, чем в городе. Вы можете использовать данные существующих скважин вокруг вашего участка, чтобы получить общее представление о том, на какой глубине вам потребуется пробурить скважину.

    Имейте в виду, что эти данные могут быть устаревшими, поэтому это только приблизительный инструмент. Правительство вашего штата, вероятно, ведет базу данных журналов бурильщиков, в которых записаны уровни воды при бурении скважины, а у консультантов часто есть отчеты, содержащие данные об уровне воды из неглубоких скважин.Эту информацию может быть труднее получить, но вы тоже можете ее использовать.

    Теперь, если вы хотите быть по-настоящему уверенным, например на 100%, лучше всего обратиться в компанию, которая занимается бурением скважин и может дать вам более точные цифры. Пока вы разговариваете с этими ребятами по телефону, вы также можете поговорить с ними о примерных расходах, основанных на том, на какой глубине им потребуется бурить.

    Я лично не устанавливал колодец ни на одном из наших отелей, поэтому, если вы это сделали, оставьте комментарий ниже и дайте мне знать, как это прошло.Мне было бы любопытно услышать о вашем опыте и посмотреть, смогу ли я чему-нибудь из него научиться ».

    Еще пара вещей, которые вам нужно знать о колодцах. Во-первых, вам нужно разрешение. В большинстве случаев лицензированный бурильщик поможет вам заполнить необходимые документы в округе или штате. И как только форма утверждена и скважина заполнена, вы в значительной степени закончили с документами, большинство разрешений действуют в течение всего срока службы скважины и не нуждаются в продлении.

    Во-вторых, вы, вероятно, несете ответственность за проверку воды из колодца и убедитесь, что она безопасна.Это может быть разным в зависимости от того, где вы находитесь, но в большинстве случаев это ответственность владельца колодца.

    Важно, чтобы вы проверили воду в колодце, потому что там могут быть загрязнители, от которых вы можете заболеть. Вы можете связаться с отделом здравоохранения своего округа или штата, чтобы узнать о сертифицированных лабораториях, которые проводят тестирование воды. Стоимость будет варьироваться в зависимости от лаборатории и тестов, которые они проводят.

    Хорошо, вот и все, вы знаете, как сделать быструю и грубую проверку приблизительной глубины скважины!

    Надеюсь, вы нашли это видео полезным! Если вы зашли так далеко, большое вам спасибо за просмотр и за то, что вы нашли время научиться тому, как стать более умным покупателем земли.

    Не забудьте оставить комментарий, дайте знать, было ли это полезно для вас, оставьте вопрос — я отвечу вашим ответом. И обязательно подписывайтесь на наш канал. Мы делаем много информативных видеороликов о покупке земли, подобных этому, а также довольно крутых видеороликов с экскурсиями по недвижимости.

    Большое спасибо за просмотр, скоро поговорю с вами. 🙂

    Глубина водозаборной скважины: насколько глубокой должна быть скважина?

    Если вы подумываете об установке системы водозаборных скважин, одним из первых вопросов вы можете задаться вопросом, на какую глубину специалисты будут пробурить скважину.Существует множество технических расчетов и требований, которые необходимы для определения глубины каждой скважины. В основном это определение геологии и уровня подземных вод в вашем районе. Наши специалисты могут подробно рассказать вам о ваших конкретных потребностях и вашем местонахождении. Ниже приводится краткий обзор некоторых общих требований для определения глубины скважины.

    Глубина воды

    Скважины забирают воду из подземных водоносных горизонтов. Подземные водоносные горизонты — это водные карманы в подстилающей коренной породе.В слое коренных пород пробуривают скважины, открывая доступ воде, протекающей через трещины. В скальной породе установлен кожух, чтобы предотвратить попадание в систему отложений или поверхностных вод, которые могут вызвать загрязнение. В среднем, чтобы быть достаточно глубоким, чтобы достичь коренной породы, колодец должен иметь глубину от 100 до 500 футов, хотя в некоторых местах колодец должен быть до 1000 футов глубиной.

    Тип почвы

    Может быть, самым важным фактором, определяющим глубину колодца, является тип грунта и грунта на участке.Во Флориде у нас нет сверхвысоких высот, с которыми нужно бороться, но наши земли и типы почв очень разнообразны. Профессиональная компания по бурению скважин, такая как наша, сможет обсудить с вами геологию вашего местоположения и определить подходящую глубину для вашей новой системы водяных скважин.

    Стоимость

    От того, насколько глубоко компания, занимающаяся бурением скважин, должна выкопать вашу новую скважину, будет зависеть базовая стоимость вашей системы, не считая деталей и рабочей силы, поскольку большинство компаний взимают плату за пешие расходы.После первоначального бурения компания определит, достаточно ли воды для нужд вашей семьи. В таком случае бурение можно прекратить, и систему можно будет установить. В противном случае бурение будет продолжаться до тех пор, пока не будет найден лучший источник воды.

    Качество воды

    При бурении водяной скважины еще одним фактором, который следует учитывать, является качество воды, которое также варьируется в зависимости от вашего геологического строения и водного русла в вашем районе. Как правило, чем глубже колодец, тем больше минералов содержится в воде.Это не является профилактическим фактором для бурения скважины, так как есть способы очистить воду от любых лишних минералов, например установить смягчитель воды.

    Семь ступеней добычи нефти и природного газа

    Я был инженером и менеджером более 35 лет. Когда я разговариваю с друзьями и семьей о своей работе, я обнаруживаю, что большинство из них не понимают, как работает процесс добычи нефти и природного газа. Все говорят о гидроразрыве, но это только один шаг в более широком процессе.

    Ниже представлены семь этапов добычи нефти и природного газа:

    ШАГ 1: Подготовка буровой площадки

    Надземная инфраструктура — площадки и подъездные дороги — построены, подготовив землю для следующего этапа: бурения. От начала до конца все, от планов движения и обозначенных подъездных дорог до шумовых барьеров и процедур безопасности, тщательно планируется и контролируется в соответствии с законами штата и местными законами.

    ШАГ 2: Бурение

    Сначала на место привозят буровую установку — может быть, 20 или 30 грузовиков — и собирают.Пришло время построить инфраструктуру, необходимую для того, чтобы разблокировать нефть и природный газ, находящиеся на глубине более мили под землей. Прямо в землю под площадкой пробурена скважина. Первый этап — это бурение так называемой поверхностной скважины на глубину 100 футов ниже самого глубокого известного водоносного горизонта. Затем на место цементируется стальная оболочка, чтобы исключить риск загрязнения ценных водоносных горизонтов.

    После этого пробуривается «длинная скважина» и после достижения глубины около 1000 футов над подземной областью, где задерживаются нефть и природный газ, скважину направляют так, чтобы повернуть ее горизонтально и наружу — может быть, еще на одну-две мили на расстояние — следуя той же каменной насыпи.Существует феноменальное количество технологий, необходимых для бурения скважин в одном и том же 10-футовом интервале на протяжении двух миль, но этот процесс позволяет скважине получать доступ к нефти и природному газу на большем расстоянии, а не только энергии непосредственно под кустом скважины. .

    В отличие от вертикального бурения, горизонтальное бурение сводит к минимуму воздействие и масштаб наземного нарушения почвы, позволяя бурильщикам использовать только одну буровую площадку для нескольких скважин вместо нескольких площадок, каждая из которых имеет по одной скважине.Эти технологические достижения означают, что количество буровых площадок сегодня намного меньше, а также меньше, чем они были всего 10 или 20 лет назад.

    ШАГ 3: Цементирование и испытания

    По достижении заданного расстояния бурильная труба снимается и стальная труба опускается на дно. Эта «обсадная труба» цементируется на месте. Прежде чем может произойти добыча природного газа или нефти, проводятся тщательные испытания, чтобы убедиться, что труба непроницаема.

    ЭТАП 4: Завершение скважины

    Прежде чем бурильщики смогут добывать нефть и природный газ, перфоратор обычно опускается в землю и запускается в пласт породы в самой глубокой части скважины, создавая отверстия, которые соединяют породу, содержащую нефть и природный газ, и устье скважины.

    ШАГ 5: гидроразрыв

    Теперь, когда первая ступень скважины открыта, пора разблокировать нефть и природный газ, застрявшие в породе. Используя специализированные инструменты для мониторинга давления и данных из скважины в режиме реального времени, жидкость для гидроразрыва, которая на 99,5% состоит из воды и песка и 0,5% химикатов, многие из которых содержатся в повседневных бытовых товарах, закачивается под высоким давлением через перфорирующие отверстия в создают в сланцевой породе трещины толщиной с бумагу, освобождая застрявшие внутри нефть и природный газ.

    Циклы этапов 4 и 5 повторяются, постепенно обрабатывая ствол скважины до тех пор, пока вся боковая длина ствола скважины не будет обработана гидроразрывом. Это может быть 20 или 30 раз, но обычно процесс занимает всего несколько дней.

    ШАГ 6: Производство

    и повторное использование жидкости для гидроразрыва

    После завершения гидроразрыва начинается производство. Нефть и природный газ поднимаются из ствола скважины, а жидкость для гидроразрыва затем извлекается, рециркулируется и используется в других операциях гидроразрыва.

    После завершения гидроразрыва производственная площадка уменьшится до размеров гаража на две машины.

    ШАГ 7: Ликвидация скважин и восстановление земель

    После того, как вся добытая нефть и природный газ будут добыты, закон штата Колорадо требует, чтобы скважина была окончательно закупорена, а земля была возвращена в то состояние, в котором она была до начала буровых работ. Затем землю можно использовать для другой деятельности, и нет никаких признаков того, что здесь когда-то был колодец.

    Добывать энергию из нефти и природного газа в Колорадо можно безопасно, при этом вкладывая сотни миллионов долларов в налоговую базу штата.

    Д-р К. Марк Пирсон изучал горное дело в Горной школе Кемборна (Великобритания), где он получил степень бакалавра, а затем докторскую степень за исследования по применению гидроразрыва пласта для добычи геотермальной энергии. С тех пор он проработал в нефтегазовой отрасли более 35 лет, работая над проектами по всему миру.С 1995 по 1997 год он был профессором кафедры нефтяной инженерии в Горной школе Колорадо.

    в глубину | Европа — НАСА Исследование солнечной системы

    Вступление

    Десятилетия назад научная фантастика предложила гипотетический сценарий: что, если бы инопланетная жизнь процветала в океане под ледяной поверхностью спутника Юпитера Европы? Эта идея вытащила Европу из безвестности в центр внимания, где она и осталась, разжигая воображение людей как внутри, так и за пределами научного сообщества, которые фантазируют о людях, открывающих жизнь за пределами Земли.Однако эта фантазия может быть основана на реальности.

    С помощью наземных телескопов ученые узнали, что поверхность Европы в основном состоит из водяного льда, и ученые нашли убедительные доказательства того, что под ледяной коркой находится океан жидкой воды или слякотного льда. В 1979 году два космических корабля «Вояджер» прошли через систему Юпитера, дав первые указания на то, что Европа может содержать жидкую воду. Затем наземные телескопы на Земле, а также космический корабль «Галилео» и космические телескопы повысили уверенность ученых в европейском океане.

    Ученые считают, что ледяной панцирь Европы имеет толщину от 10 до 15 миль (от 15 до 25 километров) и плавает в океане глубиной от 40 до 100 миль (от 60 до 150 километров). Таким образом, хотя диаметр Европы составляет лишь четверть диаметра Земли, ее океан может содержать в два раза больше воды, чем все океаны Земли вместе взятые. Обширный и неизмеримо глубокий океан Европы считается самым многообещающим местом для поиска жизни за пределами Земли. Проходящий космический корабль может даже получить образцы океана Европы, не приземляясь на поверхность Луны, потому что вполне возможно, что океан Европы может просочиться в космос.

    Хотя во время нахождения космического корабля Галилео в системе Юпитера в 1990-х годах не наблюдалось никаких шлейфов, более поздние наблюдения с помощью телескопов, таких как космический телескоп Хаббла, а также повторный анализ некоторых данных с космического корабля Галилео предположили, что это возможно. что тонкие струйки воды выбрасываются на 100 миль (160 километров) над поверхностью Европы. В ноябре 2019 года международная исследовательская группа под руководством НАСА объявила, что они впервые непосредственно обнаружили водяной пар над поверхностью Европы.Команда измерила пар с помощью спектрографа в обсерватории Кека на Гавайях, который измеряет химический состав планетных атмосфер с помощью инфракрасного света, который они излучают или поглощают.

    Если шлейфы действительно существуют, и если их источник связан с океаном Европы, то космический корабль мог бы пройти через шлейф, чтобы взять образцы и проанализировать его с орбиты, и, по сути, он будет анализировать лунный океан (космический корабль Кассини совершил этот подвиг в Спутник Сатурна Энцелад, о котором известно, что океан разбрызгивается в космос).Даже если Европа не выбрасывает бесплатные образцы в космос, исследование 2018 года пришло к выводу, что образцы океана Европы могут замерзнуть в основании ледяной оболочки Луны, где лед соприкасается с океаном. По мере того как ледяная оболочка деформируется и изгибается под действием приливных сил, более теплый и менее плотный лед будет подниматься, вынося образцы океана на поверхность, где космический корабль мог бы анализировать их удаленно, используя, среди прочего, инфракрасные и ультрафиолетовые приборы. Затем ученые могли бы изучить состав материала, чтобы определить, может ли океан Европы быть гостеприимным для какой-либо формы жизни.

    Тезка

    Тезка

    Европа названа в честь женщины, которая в греческой мифологии была похищена богом Зевсом — Юпитером в римской мифологии.

    3D-модель спутника Юпитера Европа, ледяной луны со скрытым под поверхностью океана. Авторы и права: Приложения и разработка технологий визуализации НАСА (VTAD)

    ›Параметры загрузки

    Потенциал для жизни

    Жизненный потенциал

    Жизнь, как мы ее знаем, по-видимому, имеет три основных требования: жидкая вода, соответствующие химические элементы и источник энергии.

    Астробиологи — ученые, изучающие происхождение, эволюцию и будущее жизни во Вселенной — полагают, что на Европе много воды и нужные химические элементы, но наличие источника энергии на Европе трудно подтвердить. Было обнаружено, что на Земле формы жизни процветают вблизи подземных вулканов, глубоководных жерл и других экстремальных условий. Эти «экстремофильные» формы жизни дают ученым подсказки о том, как жизнь может выжить под ледяной панцирем Европы.

    Если мы в конце концов найдем какую-то форму жизни на Европе (или Марсе или Энцеладе, если на то пошло), она может выглядеть как микробы или, может быть, что-то более сложное.Если можно будет продемонстрировать, что жизнь сформировалась независимо в двух местах вокруг одной звезды, тогда было бы разумно подозревать, что жизнь во Вселенной возникает довольно легко, когда присутствуют необходимые ингредиенты, и что жизнь может быть найдена по всей нашей галактике и Вселенная. Если бы жизнь была найдена на Европе, как она могла бы изменить ваш взгляд на космос и наше место в нем?

    Размер и расстояние

    Размер и расстояние

    При экваториальном диаметре 1 940 миль (3100 км) Европа примерно на 90 процентов меньше земной Луны.Итак, если мы заменим нашу Луну на Европу, она будет выглядеть на небе примерно того же размера, что и наша Луна, но ярче — намного, намного ярче. Поверхность Европы состоит из водяного льда и поэтому отражает в 5,5 раз больше солнечного света, чем наша Луна.

    Европа вращается вокруг Юпитера на расстоянии около 417 000 миль (671 000 километров) от планеты, которая сама вращается вокруг Солнца на расстоянии примерно 500 миллионов миль (780 миллионов километров), или 5,2 астрономических единиц (AU). Одна а.е. — это расстояние от Земли до Солнца.Свет от Солнца достигает Европы примерно за 45 минут. Из-за расстояния солнечный свет на Юпитере и Европе примерно в 25 раз слабее, чем на Земле.

    Орбита и вращение

    Орбита и вращение

    Европа обращается вокруг Юпитера каждые 3,5 дня и под действием силы тяжести привязана к Юпитеру, поэтому одно и то же полушарие Луны всегда обращено к планете. Юпитеру требуется около 4333 земных дня (или около 12 земных лет), чтобы вращаться вокруг Солнца (год Юпитера). Экватор Юпитера (и плоскости орбиты его спутников) наклонены по отношению к орбитальной траектории Юпитера вокруг Солнца всего на 3 градуса (Земля наклонена на 23 градуса.5 градусов). Это означает, что Юпитер вращается почти вертикально, поэтому на планете, а также на Европе и десятках других лун Юпитера не бывает таких экстремальных сезонов, как на других планетах.

    Спутники Юпитера Ио, Европа и Ганимед находятся в так называемом резонансе — каждый раз, когда Ганимед обращается вокруг Юпитера один раз, Европа — дважды, а Ио — четыре раза. Со временем орбиты большинства больших спутников или планет имеют тенденцию становиться круговыми, но в случае этих трех спутников резонанс вызывает вынужденный эксцентриситет, поскольку спутники выстраиваются друг с другом в одних и тех же точках на своих орбитах снова и снова, давая друг другу небольшой гравитационный рывок, не позволяющий их орбитам стать круговыми.

    Поскольку орбита Европы имеет эллиптическую форму (слегка отклонена от круга), ее расстояние от Юпитера меняется, и ближняя сторона Луны ощущает гравитацию Юпитера сильнее, чем ее обратная сторона. Величина этой разницы меняется по мере того, как Европа движется по орбите, создавая приливы, которые растягивают и расслабляют поверхность Луны.

    Изгиб от приливов, вероятно, создает трещины на поверхности Луны. Если океан Европы существует, приливное нагревание может также привести к вулканической или гидротермальной активности на морском дне, поставляя питательные вещества, которые могут сделать океан пригодным для жизни живых существ.

    Формирование

    Пласт

    Большие галилеевы спутники Юпитера (Ио, Европа, Ганимед и Каллисто), вероятно, образовались из оставшегося материала после того, как Юпитер сконденсировался из первоначального облака газа и пыли, окружавшего Солнце, в начале истории Солнечной системы. Эти четыре луны, вероятно, примерно того же возраста, что и остальная часть Солнечной системы — около 4,5 миллиардов лет.

    На самом деле, галилеевы спутники иногда называют «мини-солнечной системой», поскольку они образовались из остатков Юпитера, подобно тому, как Земля и другие планеты образовались из газа и пыли, оставшихся от образования нашего Солнца.На этом сходства не заканчиваются. Каждая планета во внутренней солнечной системе менее плотна, чем их внутренний сосед — Марс менее плотен, чем Земля, которая менее плотна, чем Венера, которая менее плотна, чем Меркурий. Галилеевы луны следуют тому же принципу, будучи менее плотными, чем дальше они от Юпитера. Уменьшение плотности на больших расстояниях, вероятно, связано с температурой: более плотный, скалистый и металлический материал сначала конденсируется вблизи Юпитера или Солнца, тогда как более легкий ледяной материал конденсируется только на больших расстояниях, где он холоднее.

    Расстояние от Юпитера также определяет, насколько сильно приливно-отливный нагрев испытывают галилеевы спутники — Ио, ближайший к Юпитеру, нагревается так сильно, что это самое вулканически активное тело в Солнечной системе, и оно, вероятно, давным-давно вытеснило всю воду, которая была на нем, когда он сформировался. Европа имеет слой льда и воды поверх каменистой и металлической внутренней части, в то время как Ганимед и Каллисто на самом деле имеют более высокие пропорции водяного льда и, следовательно, меньшую плотность.

    Структура

    Конструкция

    Считается, что Европа, как и наша планета, имеет железное ядро, скалистую мантию и океан соленой воды.Однако, в отличие от Земли, океан Европы находится под ледяной оболочкой толщиной от 10 до 15 миль (от 15 до 25 километров) и имеет предполагаемую глубину от 40 до 100 миль (от 60 до 150 километров). Хотя свидетельства существования внутреннего океана убедительны, его присутствие ожидает подтверждения будущей миссией.

    Поверхность

    Поверхность

    Водно-ледяная поверхность Европы изрезана длинными линейными трещинами. Судя по небольшому количеству наблюдаемых кратеров, возраст поверхности этой луны не превышает 40-90 миллионов лет, что является молодым с геологической точки зрения (поверхность Каллисто, еще одного спутника Юпитера, оценивается в несколько десятков лет). миллиардов лет).Вдоль множества трещин Европы и пятнистых узоров на ее поверхности находится красновато-коричневый материал, состав которого доподлинно неизвестен, но, вероятно, содержит соли и соединения серы, которые были смешаны с водяным льдом и модифицированы радиацией. Такой состав поверхности может содержать ключи к разгадке потенциала Луны как пригодного для жизни мира.

    Космический аппарат НАСА «Галилео» исследовал систему Юпитера с 1995 по 2003 год и совершил многочисленные облеты Европы. Галилей обнаружил странные ямы и купола, которые предполагают, что слой льда на Европе может медленно взбиваться или конвектировать (более холодный и плотный лед опускается, а более теплый и менее плотный лед поднимается) из-за тепла снизу.Длинные линейные трещины часто имеют ширину всего 1-2 километра, но могут простираться на тысячи километров по поверхности Европы. Некоторые из этих трещин превратились в гребни высотой в сотни метров, в то время как другие, похоже, разделились на широкие полосы множества параллельных трещин. Галилей также обнаружил области, названные «местностью хаоса», где разбитые блочные ландшафты были покрыты загадочным красноватым материалом. В 2011 году ученые, изучающие данные Галилео, предположили, что хаотические ландшафты могут быть местами, где поверхность обрушилась над линзовидными озерами, погруженными в лед.

    Атмосфера

    Атмосфера

    Европа имеет только разреженную атмосферу кислорода, но в 2013 году НАСА объявило, что исследователи с помощью космического телескопа Хаббла обнаружили доказательства того, что Европа может активно выпускать воду в космос. Это означало бы, что Луна геологически активна в настоящее время. В случае подтверждения последующими наблюдениями, водные шлейфы можно будет изучить с помощью космических аппаратов будущего, подобно тому, как «Кассини» брал пробы шлейфа Энцелада, спутника Сатурна.

    Магнитосфера

    Магнитосфера

    Одно из самых важных измерений, сделанных миссией Галилео, показало, как магнитное поле Юпитера было нарушено в пространстве вокруг Европы. Измерение убедительно подразумевало, что особый тип магнитного поля создается (индуцируется) внутри Европы глубоким слоем некоторой электропроводящей жидкости под поверхностью. Основываясь на ледяном составе Европы, ученые считают, что наиболее вероятным материалом для создания этой магнитной сигнатуры является глобальный океан соленой воды, и этот результат магнитного поля по-прежнему является лучшим доказательством существования океана на Европе.

    3D-модель Europa Clipper, будущей миссии к океанской луне Юпитера. Авторы и права: Приложения и разработка технологий визуализации НАСА (VTAD)

    ›Параметры загрузки

    Волновая энергия и изменения волн с глубиной

    Волновая энергия

    Многие формы энергии переносятся в виде тепла, света, звука и водных волн. Энергия определяется как способность выполнять работу; все формы энергии можно превратить в работу. В науке работа определяется как движение объекта в направлении приложенной к нему силы.Волны действительно работают, когда перемещают объекты. Мы можем наблюдать эту работу, когда тяжелые бревна перемещаются по океанским бассейнам или транспортируется песок. Работа также может быть преобразована в звуковую энергию, слышимую, когда волны разбиваются о берег. Мощную энергию волн можно также использовать для работы, перемещая части генератора для производства электроэнергии.

    Океанские волны несут огромное количество энергии. Количество энергии может быть измерено в джоулях (Дж) работы, калориях (c) тепла или киловатт-часах (кВтч) электроэнергии (Таблица 4.8). Стандартное измерение энергии в науке — джоуль.

    Таблица 4.8. Измерения энергии и преобразования между измерениями
    джоуль калорий киловатт-час

    джоуль

    Джоуль (Дж) — это энергия, необходимая для подъема 1 килограмма вещества на 1 метр на уровне моря

    1 калория = 4.18 джоулей 1 киловатт-час = 3,6 x 10 6 джоулей

    калорий

    Калория (c) — это энергия, необходимая для повышения температуры 1 грамма воды на 1 градус по Цельсию. 1 калория = 1000 килокалорий (также записывается как калория с большой буквы)

    1 джоуль = 0,24 калории 1 киловатт-час = 8,6 x 10 5 калорий

    киловатт-час

    Киловатт-час (кВтч) — стандартное измерение энергии в Соединенных Штатах.Это эквивалентно работе киловатта за один час (примерно мощность, используемая тостером за один час

    1 джоуль = 2,78 x 10 -7 киловатт-час 1 калория = 1,16 x 10 -6 киловатт-часов

    Количество энергии в волне зависит от ее высоты и длины волны, а также от расстояния, на которое она распространяется. При равных длинах волн волна с большей амплитудой будет выделять больше энергии при падении на уровень моря, чем волна меньшей амплитуды.Энергия (E) на квадратный метр пропорциональна квадрату высоты (H): E∝H 2 . Другими словами, если волна A в два раза превышает высоту волны B, то волна A имеет в четыре раза больше энергии на квадратный метр водной поверхности, чем волна B.

    Волна высотой 2 м и длиной волны 14 м, разбивающаяся вдоль 2 км береговой линии (площадь поверхности = 32 000 м 2 ), имеет примерно 45 кВтч энергии. Это примерно эквивалентно одному галлону бензина, который содержит около 160 миллионов (1.6 x 10 8 ) джоулей (Дж) энергии. По данным Министерства сельского хозяйства США, Всемирного банка и Управления энергетической информации США, средний американец потребляет 3,14 кВтч в день с пищей, потребляет около 37 кВтч в электроэнергии и в сумме использует 250 кВтч в день на электроэнергию и нефть. Это означает, что энергия в одной волне 2 м на 14 м на 2 км эквивалентна количеству энергии, необходимому для того, чтобы накормить человека в течение двух недель, обеспечить его дом в течение одного дня или обеспечить его электрические и транспортные потребности в течение 5 часов ( Инжир.4.17). Океанские волны — очень большой источник возобновляемой энергии. Ученые активно исследуют и разрабатывают технологии, позволяющие эффективно использовать этот энергетический ресурс.

    Орбитальное движение волн

    Наблюдая за буйком, стоящим на якоре в зоне волн, можно увидеть, как вода движется в серии волн. Проходящие волны не перемещают буй к берегу; вместо этого волны перемещают буй по кругу, сначала вверх и вперед, затем вниз и, наконец, обратно в место, близкое к исходному положению.Ни буй, ни вода не приближается к берегу.

    Когда энергия волны проходит через воду, энергия приводит частицы воды в орбитальное движение, как показано на рис. 4.18 A. Обратите внимание, что частицы воды у поверхности движутся по круговым орбитам с диаметром, приблизительно равным высоте волны. Также обратите внимание, что диаметр орбиты и энергия волны уменьшаются в глубине воды. Ниже половины длины волны (D = 1/2 L) вода не подвержена влиянию энергии волн.


    Глубоководные, переходные и мелководные волны

    Волны — это глубоководная волна , что означает, что глубина (D) воды больше половины длины волны (D> 1/2 L). В открытой воде энергия глубоководной волны не касается дна (рис. 4.18 А).

    Когда глубоководные волны переходят на мелководье, они превращаются в прибойные волны. Когда энергия волн касается дна океана, частицы воды тянутся по дну и сглаживают свою орбиту (рис.4.18 В).

    Переходные волны возникают, когда глубина воды меньше половины длины волны (D <1/2 L). В этот момент водное движение частиц на поверхности переходит от волн к более крутым волнам, называемым пиковыми волнами (рис. 4.19). Из-за трения более глубокой части волны с частицами на дне вершина волны начинает двигаться быстрее, чем более глубокие части волны. Когда это происходит, передняя поверхность волны постепенно становится круче задней.


    Когда глубина воды меньше одной двадцатой длины волны, волна становится мелководной волной (D <1/20 L). В этот момент вершина волны движется намного быстрее, чем основание волны, что вершина волны начинает перетекать и падать на переднюю поверхность. Это называется обрушивающейся волной . Обрушивающаяся волна возникает, когда происходит одно из трех:

    1. Гребень волны составляет угол менее 120 °,
    2. Высота волны больше одной седьмой длины волны (H> 1/7 L), или
    3. Высота волны превышает три четверти глубины воды (H> 3/4 D).

    В некотором смысле обрушивающаяся волна похожа на то, что случается, когда человек спотыкается и падает. Когда человек ходит нормально, его ноги и голова движутся вперед с одинаковой скоростью. Если их ступня зацепляется за землю, то нижняя часть их тела замедляется из-за трения, а верхняя часть продолжает двигаться с большей скоростью (см. Рис. 4.19). Если ступня человека продолжает сильно отставать от его верхней части тела, угол его тела изменится, и он опрокинется.


    Переход волны от глубоководной к обрушивающейся на мелководье показан на рис. 4.20. Термины, относящиеся к глубине волны a, подробно описаны в таблице 4.9.

    Таблица 4.9. Термины, связывающие волны с глубиной воды
    Обозначения

    • D = Глубина воды
    • L = Длина волны
    • H = Высота волны

    Глубоководные волны
    Глубоководные волны — это волны, распространяющиеся по водному пространству, глубина которого превышает половину длины волны (D> 1/2 L).К глубоководным волнам относятся все генерируемые ветром волны, движущиеся через открытый океан.

    Переходные волны

    Переходные волны — это волны, распространяющиеся в воде, где глубина меньше половины длины волны, но больше одной двадцатой длины волны (1/20 L

    Мелководные волны

    Мелководные волны — это волны, распространяющиеся в воде, глубина которой меньше одной двадцатой длины волны (D <1/20 L).Мелководные волны включают генерируемые ветром волны, которые переместились в мелководные прибрежные районы, цунами (сейсмические волны), вызванные возмущениями на дне океана, и приливные волны, создаваемые гравитационным притяжением солнца и луны.

    Рассечение мелководных волн

    Мелководные волны — это неустойчивые мелководные волны. Обычно волны на мелководье начинают разрушаться, когда отношение высоты волны к длине волны составляет от 1 до 7 (H / L = 1/7), когда пик гребня волны крутой (менее 120 °) или когда высота волны равна три четверти глубины воды (H => 3/4 D).

    Разрушение глубоководных волн

    Разрушение неустойчивых глубоководных волн — это волны, которые начинают разбиваться, когда море смешано (волны со смешанных направлений) или когда ветер сдувает гребни с волн, образуя белые шапки.

    Деятельность

    Наблюдать за орбитальным движением волн в длинноволновом резервуаре.

    Деятельность

    Используйте аквариум с длинными волнами для создания и наблюдения за различиями между глубоководными, переходными и мелководными волнами.

    Изменение климата: теплосодержание океана

    Растущее количество парниковых газов не позволяет теплу, излучаемому с поверхности Земли, уходить в космос так же свободно, как раньше. Большая часть избыточного атмосферного тепла возвращается в океан. В результате за последние несколько десятилетий теплосодержание верхнего слоя океана значительно увеличилось.

    Сезонная (3-месячная) тепловая энергия в верхней половине мили по сравнению со средним показателем 1955–2006 годов. С середины 1990-х годов теплосодержание в мировом океане постоянно было выше среднего (красные столбцы).Более 90 процентов избыточного тепла, удерживаемого системой Земля из-за глобального потепления, вызванного деятельностью человека, было поглощено океанами. График NOAA Climate.gov. по данным NCEI.

    В среднем по поверхности Земли коэффициент тепловыделения в 1993–2020 годах составлял 0,37–0,41 Вт на квадратный метр для глубин от 0–700 метров (до 0,4 мили), в зависимости от анализа исследовательской группы, с которой вы обращаетесь. Между тем, коэффициент тепловыделения составлял 0,15–0,31 Вт на квадратный метр на глубине 700–2000 метров (0.4–1,2 мили). Для глубин 2000–6000 метров (1,2–3,7 мили) расчетное увеличение составило 0,06 Вт на квадратный метр в период с июня 1992 года по июль 2011 года. Согласно отчету State of the Climate 2019 , «Суммируя три слоя» (несмотря на их несколько разные периоды времени, как указано выше), скорость набора тепла в океане на полную глубину колеблется от 0,58 до 0,78 Вт · м -2 применительно ко всей поверхности Земли ».

    Изменение теплосодержания в верхних слоях океана на высоте 2300 футов (700 метров) с 1993 по 2020 гг.В период с 1993 по 2019 год теплосодержание увеличилось до 6 Вт на квадратный метр в некоторых частях океана (темно-оранжевый). Некоторые области потеряли тепло (синий цвет), но в целом океан получил больше тепла, чем потерял. Изменения в областях, покрытых серой штриховкой, статистически не значимы. Изображение NOAA Climate.gov, основанное на данных NCEI.

    Как движется тепло

    Океан — крупнейший коллектор солнечной энергии на Земле. Вода не только покрывает более 70 процентов поверхности нашей планеты, она также может поглощать большое количество тепла без значительного повышения температуры.Эта огромная способность накапливать и выделять тепло в течение длительных периодов времени дает океану центральную роль в стабилизации климатической системы Земли. Главный источник тепла океана — солнечный свет. Кроме того, облака, водяной пар и парниковые газы выделяют тепло, которое они поглощают, и часть этой тепловой энергии поступает в океан. Волны, приливы и течения постоянно перемешивают океан, перемещая тепло от более теплых широт к более прохладным и более глубоким.

    Тепло, поглощаемое океаном, перемещается из одного места в другое, но не исчезает.Тепловая энергия в конечном итоге возвращается в остальную часть земной системы за счет таяния шельфовых ледников, испарения воды или прямого повторного нагрева атмосферы. Таким образом, тепловая энергия океана может нагревать планету в течение десятилетий после того, как она была поглощена. Если океан поглощает больше тепла, чем выделяет, его теплосодержание увеличивается. Знание того, сколько тепловой энергии поглощает и выделяет океан, необходимо для понимания и моделирования глобального климата.

    Измерение тепла океана

    Исторически сложилось так, что для измерения температуры океана корабли должны были опускать датчики или сборщики проб в воду.Этот трудоемкий метод может обеспечить температуру только для небольшой части огромного океана планеты. Чтобы получить глобальный охват, ученые обратились к спутникам, которые измеряют высоту поверхности океана. По мере того, как вода нагревается, она расширяется, поэтому оценки температуры океана можно вывести по высоте поверхности моря.

    Чтобы получить более полную картину содержания тепла в океане на разных глубинах, ученые и инженеры также используют ряд приборов для измерения температуры in situ . Среди них — флот из более чем 3000 роботизированных «поплавков», которые измеряют температуру океана по всему миру.Известные как плавает Арго, датчики дрейфуют в океане на разной глубине. Каждые 10 дней или около того, согласно их запрограммированным инструкциям, они поднимаются над водой, регистрируя температуру (и соленость) по мере всплытия. Когда поплавок достигает поверхности, он через спутник отправляет ученым свое местоположение и другую информацию, а затем снова спускается.

    Приборы для измерения температуры океана включают приборы «проводимость-температура-глубина» (известные как CTD), расходные батермографы (известные как XBT) и поплавки Argo.Уплотнения даже были оснащены приборами для измерения температуры в труднодоступных местах. (Фотографии любезно предоставлены NOAA, Кара Лавендер и М. Вайз, California Sea Grant.)

    Ученые постоянно сравнивают данные со спутников, поплавков и зондов, чтобы убедиться, что получаемые ими значения имеют смысл. Они обрабатывают диапазон измерений для расчета оценки глобального среднего содержания тепла в океане каждые три месяца. Преобразование температуры в джоули (стандартная единица энергии) позволяет им сравнивать тепло в океане с теплом в других частях климатической системы Земли.

    Изменения со временем

    Более 90 процентов потепления, которое произошло на Земле за последние 50 лет, произошло в океане. По оценкам последних исследований, потепление в верхних слоях океана составляет около 63 процентов от общего увеличения количества накопленного тепла в климатической системе с 1971 по 2010 год, а потепление от 700 метров до дна океана добавляет еще около 30 процентов.

    Годовое теплосодержание океана по сравнению со средним значением 1993 года за период 1993-2019 гг. На основе нескольких наборов данных: от поверхности до глубины 700 метров (2300 футов) в оттенках красного, оранжевого и желтого; от 700 до 2000 метров (6650 футов) в оттенках зеленого и синего; и ниже 6 650 футов (2 000 метров) в виде серого клина.График подготовлен NOAA Climate.gov, адаптированный из рисунка 3.6 в статье «Состояние климата в 2019 году». Подробную информацию об источниках данных и неопределенности см. На исходном рисунке.

    Менее одного ватта на квадратный метр может показаться небольшим изменением, но умноженное на площадь поверхности океана (более 360 миллионов квадратных километров), это приводит к огромному глобальному энергетическому дисбалансу. Это означает, что, хотя на данный момент атмосфера была избавлена ​​от глобального потепления, тепло, уже накопленное в океане, в конечном итоге будет высвобождено, что приведет к дополнительному потеплению на Земле в будущем.

    В настоящее время потепление океанской воды приводит к повышению глобального уровня моря, потому что вода расширяется при нагревании. В сочетании с водой от таяния ледников на суше поднимающееся море угрожает естественным экосистемам и строениям человека вблизи береговых линий по всему миру. Потепление океанических вод также связано с истончением шельфовых ледников и морского льда, что имеет дополнительные последствия для климатической системы Земли. Наконец, потепление океанических вод угрожает морским экосистемам и средствам к существованию людей.Например, теплые воды ставят под угрозу здоровье кораллов и, в свою очередь, сообщества морских обитателей, которые зависят от них в плане убежища и пропитания. В конечном итоге люди, которые зависят от морского рыболовства в плане питания и работы, могут столкнуться с негативными последствиями потепления океана.

    Дополнительная литература

    Информацию о том, как рассчитывается теплосодержание океана по температуре океана, можно получить в Национальном центре океанографических данных NOAA.

    Скотт, Мишон. 2006. Большое тепловое ведро Земли.Земная обсерватория НАСА. По состоянию на 2 февраля 2011 г.

    Линдси, Ребекка. 2008. Исправление похолодания океана. Земная обсерватория НАСА. По состоянию на 2 февраля 2011 г.

    Список литературы

    Г. К. Джонсон, Дж. М. Лайман, Т. Бойер, Л. Ченг, Дж. Гилсон, М. Исии, Р. Э. Киллик и С. Г. Пурки. (2021 г.). Теплосодержание океана [в «Состояние климата в 2020 году», Глава 3]. Bull. Amer. Meteor. Soc., 102 (8), S14 – S17, https://doi.org/10.1175/ BAMS-D- 21-0083.1.

    Райн, М., С. Р. Ринтул, С.Аоки, Э. Кампос, Д. Чемберс, Р. А. Фили, С. Гулев, Г. К. Джонсон, С. А. Джози, А. Костяной, К. Мауритцен, Д. Реммих, Л. Д. Тэлли и Ф. Ван, 2013: Наблюдения: Океан. В: Изменение климата 2013: основы физических наук. Вклад Рабочей группы I в Пятый доклад об оценке Межправительственной группы экспертов по изменению климата [Stocker, T. F., D. Qin, G.-K. Платтнер, М. Тиньор, С. К. Аллен, Дж. Бошунг, А. Науэльс, Ю. Ся, В. Бекс и П. М. Мидгли (ред.)]. Издательство Кембриджского университета, Кембридж, Соединенное Королевство и Нью-Йорк, Нью-Йорк, США, DOI: 10.1017 / CBO9781107415324.010.

    С. Левитус, Дж. И. Антонов, Т. П. Бойер, Р. А. Локарнини, Х. Э. Гарсия и А. В. Мишонов. 2009. «Глобальное теплосодержание океана в 1955–2008 гг. В свете недавно обнаруженных проблем с приборами» Письма о геофизических исследованиях , 36, L07608, doi: 10.1029 / 2008GL037155.

    Т. П. Бойер, Дж. И. Антонов, О. К. Баранова, Х. Э. Гарсия, Д. Р. Джонсон, Р. А. Локарнини, А. В. Мишонов, Т. Д. О’Брайен, Д. Сеидов, И. В. Смоляр, М. М. Цвенг, 2009. База данных о мировом океане 2009 .Под ред. С. Левитуса, NOAA Atlas NESDIS 66, Типография правительства США, Вашингтон, округ Колумбия, 216 стр., DVD.

    Данные

    Глобальное содержание тепла в океане из Национального центра океанографических данных.

    Растворенный кислород — Системы измерения окружающей среды

    Что такое растворенный кислород?

    Растворенный кислород означает уровень свободного, несоставного кислорода, присутствующего в воде или других жидкостях. Это важный параметр при оценке качества воды из-за его влияния на организмы, живущие в водоеме.В лимнологии (изучении озер) растворенный кислород является важным фактором, уступающим только воде. Слишком высокий или слишком низкий уровень растворенного кислорода может нанести вред водным организмам и повлиять на качество воды.

    Несоставной кислород или свободный кислород (O2) — это кислород, который не связан с каким-либо другим элементом. Растворенный кислород — это присутствие этих свободных молекул O2 в воде. Связанная молекула кислорода в воде (h3O) находится в соединении и не учитывается при определении уровней растворенного кислорода. Можно представить себе, что молекулы свободного кислорода растворяются в воде так же, как соль или сахар при перемешивании ².

    Несвязанные молекулы кислорода в воде

    Растворенный кислород и водная жизнь

    Растворенный кислород важен для многих форм водных организмов.

    Растворенный кислород необходим для многих форм жизни, включая рыб, беспозвоночных, бактерий и растений. Эти организмы используют кислород для дыхания, как и организмы на суше. Рыбы и ракообразные получают кислород для дыхания через свои жабры, тогда как растениям и фитопланктону требуется растворенный кислород для дыхания, когда нет света для фотосинтеза 4 .Необходимое количество растворенного кислорода варьируется от существа к существу. Донные кормушки, крабы, устрицы и черви нуждаются в минимальном количестве кислорода (1-6 мг / л), тогда как мелководным рыбам требуется более высокий уровень (4-15 мг / л) ⁵.

    Микробам, таким как бактерии и грибы, также требуется растворенный кислород. Эти организмы используют DO для разложения органического материала на дне водоема. Микробное разложение является важным фактором повторного использования питательных веществ. Однако, если существует избыток разлагающегося органического материала (от умирающих водорослей и других организмов) в водоеме с нечастым оборотом или без него (также известный как стратификация), кислород на более низких уровнях воды будет израсходован быстрее ⁶.

    Откуда взялось?

    Как растворенный кислород попадает в воду

    Растворенный кислород попадает в воду через воздух или как побочный продукт растений. Из воздуха кислород может медленно диффундировать по поверхности воды из окружающей атмосферы или быстро смешиваться с ним в результате естественной или искусственной аэрации 7 . Аэрация воды может быть вызвана ветром (создающим волны), порогами, водопадами, сбросом грунтовых вод или другими формами проточной воды. Искусственные причины аэрации варьируются от аквариумного воздушного насоса до водяного колеса, вращаемого вручную, и до большой плотины.

    Растворенный кислород также образуется в качестве побочного продукта фотосинтеза фитопланктона, водорослей, морских водорослей и других водных растений 8 .

    Растворенный кислород в результате фотосинтеза

    Растворенный кислород может попадать в воду как побочный продукт фотосинтеза.

    В то время как большая часть фотосинтеза происходит на поверхности (мелководные растения и водоросли), большая часть процесса происходит под водой (водорослями, подповерхностными водорослями и фитопланктоном). Свет может проникать в воду, хотя глубина, на которую он может проникнуть, зависит от растворенных твердых частиц и других светорассеивающих элементов, присутствующих в воде.Глубина также влияет на длины волн, доступные растениям: красный цвет быстро поглощается, а синий свет виден на расстоянии более 100 метров. В чистой воде больше не хватает света для фотосинтеза за пределами 200 м, и водные растения перестают расти. В мутной воде эта фотическая (светопроницаемая) зона часто намного мельче.

    Независимо от доступных длин волн цикл не меняется ⁹. Помимо необходимого света, CO2 легко поглощается водой (он примерно в 200 раз более растворим, чем кислород), а кислород, образующийся в качестве побочного продукта, остается растворенным в воде¹⁰.Основная реакция водного фотосинтеза остается:

    CO2 + h3O → (Ch3O) + O2

    Поскольку водный фотосинтез зависит от света, количество выделяемого растворенного кислорода достигает пика в дневные часы и снижается ночью ⁸.

    Насыщение растворенным кислородом

    Не все глубины воды достигают 100% насыщения воздухом

    В устойчивом водном пространстве без стратификации растворенный кислород будет оставаться на уровне 100% насыщения воздухом. 100% -ное насыщение воздухом означает, что вода удерживает в равновесии как можно больше молекул растворенного газа.В состоянии равновесия процентное содержание каждого газа в воде будет эквивалентно процентному содержанию этого газа в атмосфере, то есть его парциальному давлению ³. Вода будет медленно поглощать кислород и другие газы из атмосферы, пока не достигнет равновесия при полном насыщении 10 . Этот процесс ускоряется ветровыми волнами и другими источниками аэрации ³.

    В более глубоких водах DO может оставаться ниже 100% из-за дыхания водных организмов и микробного разложения.Эти более глубокие уровни воды часто не достигают 100% -ного равновесия насыщения воздухом, потому что они недостаточно мелкие, чтобы на них влияли волны и фотосинтез на поверхности ³. Эта вода находится ниже невидимой границы, называемой термоклином (глубина, на которой температура воды начинает снижаться) ¹¹.

    Что влияет на растворимость кислорода?

    Концентрация растворенного кислорода уменьшается при повышении температуры

    Два водоема, оба на 100% насыщенные воздухом, не обязательно имеют одинаковую концентрацию растворенного кислорода.Фактическое количество растворенного кислорода (в мг / л) будет варьироваться в зависимости от температуры, давления и солености ¹.

    Во-первых, растворимость кислорода уменьшается с увеличением температуры ¹. Это означает, что более теплая поверхностная вода требует меньше растворенного кислорода для достижения 100% насыщения воздухом, чем более глубокая и холодная вода. Например, на уровне моря (1 атм или 760 мм рт. Ст.) И 4 ° C (39 ° F) 100% насыщенная воздухом вода будет содержать 10,92 мг / л растворенного кислорода. ³ Но если бы температуру подняли до комнатной, 21 ° C (70 ° F), их было бы только 8.68 мг / л DO при 100% -ном насыщении воздухом ³.

    Второй растворенный кислород экспоненциально уменьшается с увеличением уровня соли ¹. Вот почему при одинаковом давлении и температуре соленая вода содержит примерно на 20% меньше растворенного кислорода, чем пресная вода ³.

    Концентрация растворенного кислорода уменьшается с увеличением высоты (снижением давления)

    В-третьих, растворенный кислород будет увеличиваться с увеличением давления ¹. Это верно как для атмосферного, так и для гидростатического давления. Вода на более низких высотах может содержать больше растворенного кислорода, чем вода на больших высотах.Это соотношение также объясняет возможность «перенасыщения» воды ниже термоклина — при более высоком гидростатическом давлении вода может удерживать больше растворенного кислорода, не выходя из него ¹. Газонасыщенность снижается на 10% на метр увеличения глубины за счет гидростатического давления ². Это означает, что если концентрация растворенного кислорода составляет 100% воздухонасыщения у поверхности, это будет только 70% насыщения воздухом на три метра ниже поверхности.

    Таким образом, более холодные и глубокие пресные воды обладают способностью удерживать более высокие концентрации растворенного кислорода, но из-за микробного разложения, отсутствия контакта с атмосферой для диффузии и отсутствия фотосинтеза фактические уровни DO часто намного ниже 100% насыщения ¹⁰ .Теплая неглубокая соленая вода достигает 100% -ного насыщения воздухом при более низкой концентрации, но часто может достигать уровней более 100% из-за фотосинтеза и аэрации. Мелководье также остается ближе к 100% насыщению из-за контакта с атмосферой и постоянной диффузии ¹⁰.

    Если происходит значительный фотосинтез или быстрое изменение температуры, вода может достичь уровней DO выше 100% насыщения воздухом. На этих уровнях растворенный кислород будет рассеиваться в окружающей воде и воздухе, пока не достигнет уровня 100% ³.

    Каким образом вода может быть насыщена более чем на 100%?

    Закон Генри, определяющий концентрацию растворенного кислорода при 20 ° C и 100% -ном насыщении воздуха (1 кг воды = 1 л воды)

    100% -ное насыщение воздухом является точкой равновесия для газов в воде. Это связано с тем, что молекулы газа диффундируют между атмосферой и поверхностью воды. Согласно закону Генри, содержание растворенного кислорода в воде пропорционально проценту кислорода (парциальному давлению) в воздухе над ним 13 .Поскольку содержание кислорода в атмосфере составляет около 20,3%, парциальное давление кислорода на уровне моря (1 атм) составляет 0,203 атм. Таким образом, количество растворенного кислорода при 100% насыщении на уровне моря при 20 ° C составляет 9,03 мг / л.

    Уравнение показывает, что вода будет оставаться при 100% -ном насыщении воздухом при равновесии. Однако есть несколько факторов, которые могут повлиять на это. Водное дыхание и разложение понижают концентрацию DO, в то время как быстрая аэрация и фотосинтез могут способствовать перенасыщению. В процессе фотосинтеза кислород образуется как отходы.Это увеличивает концентрацию растворенного кислорода в воде, потенциально повышая ее насыщение выше 100%. Кроме того, уравновешивание воды — медленный процесс (за исключением ситуаций с сильным взбалтыванием или аэрированием). Это означает, что уровень растворенного кислорода может легко превышать 100% насыщения воздуха в течение дня в фотосинтетически активных водоемах ¹⁴.

    Растворенный кислород часто достигает более 100% насыщения воздуха из-за активности фотосинтеза в течение дня. Перенасыщение воды может быть вызвано быстрой аэрацией из плотины.

    Перенасыщение, вызванное быстрой аэрацией, часто наблюдается у плотин гидроэлектростанций и больших водопадов ². В отличие от небольших порогов и волн, вода, протекающая через плотину или водопад, захватывает и уносит с собой воздух, который затем погружается в воду. На большей глубине и, следовательно, при более высоком гидростатическом давлении этот увлеченный воздух вытесняется в раствор, потенциально повышая уровень насыщения до более чем 100% ².

    Быстрые изменения температуры также могут привести к показаниям DO выше 100%. С повышением температуры воды растворимость кислорода снижается.В прохладную летнюю ночь температура в озере может быть 60 ° F. При 100% -ном насыщении воздуха уровень растворенного кислорода в озере составит 9,66 мг / л. Когда солнце встает и нагревает озеро до 70 ° F, 100% насыщение воздухом должно соответствовать 8,68 мг / л DO ³. Но если нет ветра, который двигал бы равновесие, озеро все равно будет содержать исходные 9,66 мг / л DO, то есть насыщение воздухом 111%.

    Типичные уровни растворенного кислорода

    Концентрации растворенного кислорода могут колебаться ежедневно и сезонно.

    На концентрацию растворенного кислорода постоянно влияют диффузия и аэрация, фотосинтез, дыхание и разложение. В то время как вода уравновешивается до 100% насыщения воздухом, уровни растворенного кислорода также будут колебаться в зависимости от температуры, солености и давления ³. Таким образом, уровни растворенного кислорода могут варьироваться от менее 1 мг / л до более 20 мг / л в зависимости от того, как взаимодействуют все эти факторы. В пресноводных системах, таких как озера, реки и ручьи, концентрация растворенного кислорода будет варьироваться в зависимости от сезона, местоположения и глубины воды.

    Колебания пресной воды: Пример 1

    В реке Помтон в Нью-Джерси средние концентрации растворенного кислорода колеблются от 12-13 мг / л зимой и падают до 6-9 мг / л летом ⁸. В той же реке наблюдаются суточные колебания до 3 мг / л из-за продукции фотосинтеза ⁸.

    Уровни растворенного кислорода часто стратифицируются зимой и летом, меняясь весной и осенью по мере выравнивания температуры в озере.

    Колебания пресной воды: пример 2

    Исследования на озере Крукед в Индиане показывают, что концентрации растворенного кислорода варьируются в зависимости от сезона и глубины от 12 мг / л (поверхность, зима) до 0 мг / л (глубина 32 м, конец лета) при полном озере. Обороты весной и осенью выравнивают уровни DO около 11 мг / л для всех глубин ¹.

    В реках и ручьях концентрация растворенного кислорода зависит от температуры.

    Реки и ручьи имеют тенденцию оставаться около 100% -ного насыщения воздухом или немного выше него из-за относительно большой площади поверхности, аэрации от порогов и разгрузки грунтовых вод, что означает, что их концентрация растворенного кислорода будет зависеть от температуры воды ¹. В то время как грунтовые воды обычно имеют низкие уровни DO, потоки, питаемые грунтовыми водами, могут содержать больше кислорода из-за притока более холодной воды и вызываемого ею перемешивания ¹⁵.Стандартные методы исследования воды и сточных вод определяют растворенный кислород в потоках как сумму побочных продуктов фотосинтеза, дыхания, повторной аэрации, накопления за счет притока подземных вод и поверхностного стока ¹³.

    Морская вода содержит меньше кислорода, чем пресная вода, поэтому концентрации DO в океане, как правило, ниже, чем в пресной воде. В океане среднегодовые концентрации DO в поверхностных водах колеблются от 9 мг / л у полюсов до 4 мг / л у экватора с более низкими уровнями DO на больших глубинах.Вблизи экватора концентрация растворенного кислорода ниже, поскольку соленость выше.

    Уровни растворенного кислорода на поверхности океана: (данные: Атлас Мирового океана 2009; фото: Plumbago; Wikipedia Commons)

    В некоторых штатах приняты законы о стандартах качества воды, требующие минимальных концентраций растворенного кислорода; в Мичигане эти минимальные значения составляют 7 мг / л для холодноводных промыслов и 5 мг / л для теплокровных рыб 17 ; в Колорадо для «водных организмов с холодной водой класса 1» требуется 6 мг / л, а для «водных организмов с теплой водой класса 1» требуется уровень DO не менее 5 мг / л 15 .Чтобы имитировать идеальные системы окружающей среды, пресноводным резервуарам в идеале требуется около 8 мг / л DO для оптимального роста, а требования к морским резервуарам составляют 6-7 мг / л DO в зависимости от уровня солености ¹⁸. Другими словами, растворенный кислород должен быть почти на 100% воздухонасыщенным.

    Примеры требований для пресноводных организмов и растворенного кислорода

    Минимальные потребности в растворенном кислороде пресноводных рыб

    Холодноводные рыбы, такие как форель и лосось, больше всего страдают от низкого уровня растворенного кислорода 19 .Средний уровень DO для взрослых лососевых составляет 6,5 мг / л, а минимальный — 4 мг / л ². Эти рыбы обычно стараются избегать мест, где растворенный кислород составляет менее 5 мг / л, и начнут умирать, если подвергнутся воздействию DO менее 3 мг / л в течение более чем пары дней ¹⁹. Для икры лосося и форели уровни растворенного кислорода ниже 11 мг / л задерживают их вылупление, а ниже 8 мг / л замедляют их рост и снижают выживаемость. ¹⁹ Когда растворенный кислород упадет ниже 6 мг / л (что считается нормальным для большинства других рыб), подавляющее большинство икры форели и лосося погибнет.¹⁹

    Синежабрец, большеротый окунь, белый окунь и желтый окунь считаются теплопроводными рыбами и зависят от содержания растворенного кислорода выше 5 мг / л 21 . Они будут избегать районов, где уровни DO ниже 3 мг / л, но обычно не начинают страдать от смертельного исхода из-за кислородного истощения, пока уровни не упадут ниже 2 мг / л 22 . Средние уровни DO должны оставаться около 5,5 мг / л для оптимального роста и выживания ².

    Судак также предпочитает уровни выше 5 мг / л, хотя они могут выжить при уровнях DO 2 мг / л в течение короткого времени.«Маски нужен уровень более 3 мг / л как для взрослых особей, так и для яиц». Карпы более выносливы, и хотя они могут наслаждаться уровнем растворенного кислорода выше 5 мг / л, они легко переносят уровни ниже 2 мг / л и могут выжить при уровнях ниже 1 мг / л²⁶.

    К пресноводным рыбам, наиболее устойчивым к уровню DO, относятся толстоголовые гольяны и северная щука. Северная щука может выжить при концентрациях растворенного кислорода до 0,1 мг / л в течение нескольких дней и при 1,5 мг / л в течение бесконечного промежутка времени ²⁷. Толстоголовые гольяны могут выжить при концентрации 1 мг / л в течение длительного периода с минимальным влиянием на воспроизводство и рост.

    Что касается донных микробов, то изменения ДО их не сильно беспокоят. Если весь кислород на их уровне воды будет израсходован, бактерии начнут использовать нитраты для разложения органических веществ — процесс, известный как денитрификация. Если весь азот израсходован, они начнут восстанавливать сульфат ¹⁷. Если органическое вещество накапливается быстрее, чем разлагается, отложения на дне озера просто обогащаются органическим материалом. ²⁸.

    Примеры требований для морских организмов и растворенного кислорода

    Минимальные потребности в растворенном кислороде для морских рыб

    Морские рыбы и организмы имеют более высокую толерантность к низким концентрациям растворенного кислорода, поскольку морская вода имеет более низкое 100% насыщение воздухом, чем пресная вода.В целом уровень растворенного кислорода в морской воде примерно на 20% меньше, чем в пресной ³.

    Это не означает, что морские рыбы могут жить без растворенного кислорода. Полосатому окуну, белому окуну и американскому шэду для роста и процветания требуется уровень DO более 5 мг / л ⁵. Красный хек также чрезвычайно чувствителен к уровням растворенного кислорода, покидая свою предпочитаемую среду обитания вблизи морского дна, если его концентрация упадет ниже 4,2 мг / л²⁹.

    Потребность в растворенном кислороде для рыб открытого и глубоководного океанов отследить немного сложнее, но в этом районе проводились некоторые исследования.Морской окунь плавает в районах с концентрацией DO не менее 3,5 мг / л, а марлины и парусники ныряют на глубины с концентрацией DO 1,5 мг / л ³⁰. Точно так же белые акулы также ограничены в глубине погружения из-за уровня растворенного кислорода (выше 1,5 мг / л), хотя многие другие акулы были обнаружены в районах с низким DO ³³. Выслеженная рыба-меч в течение дня предпочитает мелководье, купаясь в насыщенной кислородом воде (7,7 мг / л) после погружения на глубину с концентрацией около 2,5 мг / л ³⁴. Альбакорский тунец обитает на уровне океана, и ему требуется как минимум 2 особи.5 мг / л ³⁵, в то время как для палтуса минимальный порог допуска DO составляет 1 мг / л ³⁶.

    Многие морские тропические рыбы, в том числе рыба-клоун, рыба-ангел и групер, требуют более высоких уровней DO, как, например, рыбы, окружающие коралловые рифы. Коралловые рифы находятся в эвфотической зоне (где свет проникает в воду — обычно не глубже 70 м). Более высокие концентрации растворенного кислорода обычно обнаруживаются вокруг коралловых рифов из-за фотосинтеза и аэрации от водоворотов и волн ³⁷. Эти уровни DO могут колебаться в пределах 4-15 мг / л, хотя обычно они остаются на уровне 5-8 мг / л, циклически меняясь между производством дневного фотосинтеза и ночным дыханием растений ³⁸.Что касается насыщения воздуха, это означает, что растворенный кислород у коралловых рифов может легко варьироваться от 40 до 200% ³⁹.

    Ракообразные, такие как крабы и омары, являются донными (обитающими на дне) организмами, но все же требуют минимального уровня растворенного кислорода. В зависимости от вида минимальные требования DO могут варьироваться от 4 мг / л до 1 мг / л ³. Несмотря на то, что они обитают на дне, мидии, устрицы и моллюски также требуют минимум 1-2 мг / л растворенного кислорода 29 , поэтому они встречаются в более мелких прибрежных водах, которые получают кислород из атмосферы и источников фотосинтеза.

    Последствия необычных уровней DO

    Если концентрация растворенного кислорода упадет ниже определенного уровня, уровень смертности рыб увеличится. Чувствительные пресноводные рыбы, такие как лосось, не могут воспроизводить даже при уровнях ниже 6 мг / л. В океане прибрежная рыба начинает избегать районов, где содержание DO ниже 3,7 мг / л, а определенные виды полностью покидают район, когда уровень содержания ниже 3,5 мг / л²⁹. Ниже 2,0 мг / л беспозвоночные также покидают, а ниже 1 мг / л даже бентосные организмы демонстрируют снижение темпов роста и выживаемости ²⁹.

    Убийство рыбы / Winterkill

    Убийство рыбы происходит, когда большое количество рыбы умирает в районе воды. Это может быть видовая или водная смертность. Убийство рыбы может произойти по ряду причин, но зачастую одним из факторов является низкий уровень растворенного кислорода. Winterkill — это гибель рыбы, вызванная длительным сокращением растворенного кислорода из-за льда или снежного покрова на озере или пруду ²⁰.

    Истощение растворенного кислорода — наиболее частая причина гибели рыбы.

    Когда водоем чрезмерно продуктивен, кислород в воде может израсходоваться быстрее, чем он может быть восполнен.Это происходит, когда водоем переполнен организмами или когда происходит массовое отмирание цветения водорослей.

    Рыбный промысел чаще встречается в эвтрофных озерах: озерах с высокой концентрацией питательных веществ (особенно фосфора и азота) ⁴¹. Высокий уровень питательных веществ способствует цветению водорослей, что может изначально повысить уровень растворенного кислорода. Но больше водорослей означает большее дыхание растений, потребление DO, а когда водоросли умирают, разложение бактерий резко возрастает, израсходовав большую часть или весь доступный растворенный кислород.Это создает бескислородную или обедненную кислородом среду, в которой рыба и другие организмы не могут выжить. Такие уровни питательных веществ могут возникать естественным образом, но чаще всего они вызваны загрязнением в результате стока удобрений или плохо очищенных сточных вод ⁴¹.

    Winterkills происходит, когда дыхание рыб, растений и других организмов превышает производство кислорода в результате фотосинтеза ¹. Они возникают, когда вода покрыта льдом и поэтому не может получать кислород путем диффузии из атмосферы. Если затем лед покрывается снегом, фотосинтез также не может происходить, и водоросли будут полностью зависеть от дыхания или отмирать.В таких ситуациях рыба, растения и разложение потребляют растворенный кислород, и его невозможно пополнить, что приводит к гибели рыбы зимой. Чем мельче вода и чем выше продуктивность (высокое содержание организмов) в воде, тем выше вероятность зимнего умерщвления ²⁰.

    Болезнь газовых пузырей

    Нерка с болезнью газовых пузырей

    Как низкое содержание растворенного кислорода может вызвать проблемы, так и высокие концентрации. Перенасыщенная вода может вызвать болезнь газовых пузырей у рыб и беспозвоночных ¹².Значительная смертность происходит, когда растворенный кислород остается на уровне выше 115% -120% насыщения воздуха в течение определенного периода времени. Общая гибель молоди лосося и форели происходит менее чем за три дня при насыщении растворенным кислородом 120% ². Беспозвоночные, хотя они также страдают от болезни газовых пузырей, обычно могут переносить более высокие уровни перенасыщения, чем рыбы ¹².

    Длительные периоды перенасыщения могут возникать в сильно аэрированных водах, часто вблизи плотин гидроэлектростанций и водопадов, или из-за чрезмерной фотосинтетической активности.Цветение водорослей может вызвать насыщение воздуха более чем на 100% из-за большого количества кислорода в качестве побочного продукта фотосинтеза. Это часто сочетается с более высокой температурой воды, что также влияет на ее насыщение. ¹² При более высоких температурах вода становится на 100% насыщенной при более низких концентрациях, поэтому более высокие концентрации растворенного кислорода означают еще более высокие уровни насыщения воздуха.

    Мертвая зона

    Мертвая зона — это область воды, в которой практически отсутствует растворенный кислород. Они названы так потому, что водные организмы не могут там выжить.Мертвые зоны часто возникают вблизи густых населенных пунктов, таких как эстуарии и прибрежные районы у Мексиканского залива, Северного моря, Балтийского моря и Восточно-Китайского моря. Они также могут встречаться в крупных озерах и реках, но более известны в океаническом контексте.

    Гипоксические и бескислородные зоны по всему миру (фото предоставлено НАСА)

    Эти зоны обычно являются результатом бума роста водорослей и фитопланктона, подпитываемых удобрениями. Когда водоросли и фитопланктон умирают, микробы на морском дне расходуют кислород, разлагая органическое вещество ³¹.Эти бескислородные условия обычно стратифицированы и встречаются только в нижних слоях воды. В то время как некоторые рыбы и другие организмы могут убегать, моллюски, молодь и яйца обычно умирают ³².

    Естественные условия гипоксии (с низким содержанием кислорода) не считаются мертвыми зонами. Местная водная жизнь (включая бентические организмы) приспособилась к повторяющимся условиям с низким содержанием кислорода, поэтому неблагоприятные последствия мертвой зоны (массовая гибель рыбы, внезапное исчезновение водных организмов и проблемы роста / развития рыб и беспозвоночных) не проявляются. происходят ³¹.

    Такие естественные зоны часто встречаются в глубоких озерных котловинах и на более низких уровнях океана из-за стратификации водной толщи.

    Расслоение растворенного кислорода и воды в столбе

    Стратификация разделяет водоем на слои. Это наслоение может быть основано на температуре или растворенных веществах (а именно, соли и кислороде), причем оба фактора часто играют роль. Стратификация воды обычно изучается в озерах, хотя она встречается и в океане.Это также может происходить в реках, если водоемы достаточно глубокие, и в устьях, где существует значительная разница между источниками пресной и соленой воды.

    Стратификация озера

    Стратификация озера

    Самый верхний слой озера, известный как эпилимнион, подвергается солнечному излучению и контакту с атмосферой, поддерживая его теплее. Глубина эпилимниона зависит от температурного обмена, обычно определяемого прозрачностью воды и глубиной перемешивания (обычно инициируемого ветром) ¹¹.В этом верхнем слое водоросли и фитопланктон участвуют в фотосинтезе. Между контактом с воздухом, возможностью аэрации и побочными продуктами фотосинтеза растворенный кислород в эпилимнионе остается почти 100% насыщением. Точные уровни DO варьируются в зависимости от температуры воды, количества происходящего фотосинтеза и количества растворенного кислорода, используемого для дыхания водными организмами.

    Под эпилимнионом находится металимнион, переходный слой, толщина и температура которого колеблются.Граница между эпилимнионом и металимнионом называется термоклином — точкой, в которой температура воды начинает неуклонно снижаться ¹¹. Здесь могут произойти два разных исхода. Если свет может проникать за пределы термоклина и фотосинтез происходит в этих слоях, металимнион может достичь максимума кислорода ¹¹. Это означает, что уровень растворенного кислорода в металимнионе будет выше, чем в эпилимнионе. Но в эвтрофных озерах или озерах, богатых питательными веществами, дыхание организмов может истощать уровни растворенного кислорода, создавая металимнетический кислородный минимум ².

    Следующий слой — гиполимнион. Если гиполимнион достаточно глубокий, чтобы никогда не смешиваться с верхними слоями, он известен как монимолимнион. Гиполимнион отделен от верхних слоев хемоклином или галоклином. Эти клины отмечают границу между кислородной и бескислородной водой и градиентами солености соответственно. ¹¹. Хотя лабораторные условия позволяют сделать вывод, что при более низких температурах и более высоких давлениях вода может удерживать больше растворенного кислорода, это не всегда результат. В гиполимнионе бактерии и грибы используют растворенный кислород для разложения органического материала ⁶.Этот органический материал поступает из мертвых водорослей и других организмов, которые опускаются на дно. Растворенный кислород, используемый при разложении, не заменяется — нет контакта с атмосферой, аэрации или фотосинтеза для восстановления уровней DO в гиполимнионе ¹¹. Таким образом, процесс разложения «расходует» весь кислород в этом слое.

    Если рассматриваемое озеро представляет собой голомиктическое «смешивающееся» озеро, все слои перемешиваются не реже одного раза в год (обычно весной и осенью), когда температура слоев озера выравнивается.Этот оборот перераспределяет растворенный кислород по всем слоям, и процесс начинается снова.

    Стратификация океана

    Стратификация в океане

    Стратификация в океане бывает горизонтальной и вертикальной. Прибрежная или прибрежная зона в наибольшей степени подвержена воздействию устьев рек и других источников притока. Она обычно мелкая и приливная с колебаниями уровня растворенного кислорода. Сублитораль, также известная как неритическая или демерсальная зона, также считается прибрежной зоной.В этой зоне концентрации растворенного кислорода могут варьироваться, но они не колеблются так сильно, как в литоральной зоне.

    Это зона, где растут многие коралловые рифы, а уровни DO остаются близкими к 100% -ному насыщению воздухом из-за водоворотов, прибойных волн и фотосинтеза 45 . В этой зоне также обитает большинство океанических бентосных (обитающих на дне) организмов. Океанические донные рыбы не обитают на самых больших глубинах океана. Они обитают на морском дне рядом с побережьями и океаническими шельфами, оставаясь при этом на верхних уровнях океана.

    За демерсальной зоной находятся батиальные, абиссальные и хадальные равнины, которые довольно схожи с точки зрения стабильно низкого содержания DO.

    В открытом океане есть пять основных вертикальных пластов: эпипелагический, мезопелагический, батипелагический, абиссопелагический и хадальпелагический ⁴⁴. Точные определения и глубина субъективны, но следующая информация в целом согласована. Эпипелагия также известна как поверхностный слой или фотическая зона (куда проникает свет). Это слой с самым высоким уровнем растворенного кислорода из-за воздействия волн и фотосинтеза.Эпипелагиаль обычно достигает 200 м и окаймлен скоплением обрывов.

    Эти клины могут перекрываться или существовать на разных глубинах. Как и в озере, термоклин разделяет слои океана по температуре. Галоклин делится по уровням солености, а пикноклин делит слои по плотности ¹⁶. Каждая из этих клин может влиять на количество растворенного кислорода, которое могут удерживать слои океана.

    Мезопелагическая, что означает «сумеречная» зона, простирается от 200 до 1000 м. В зависимости от прозрачности воды, часть света может проникать сквозь нее, но этого недостаточно для фотосинтеза ⁴⁴.В пределах этой толщи может находиться зона кислородного минимума (ОМЗ). OMZ развивается потому, что организмы используют кислород для дыхания, но он слишком глубок для пополнения за счет побочных продуктов фотосинтеза или аэрации из-за волн. Эта зона обычно существует на глубине около 500 м. Мезопелагическая зона ограничена хемоклинами (клинами, основанными на химических уровнях, например, кислородом и соленостью) с обеих сторон, отражая различные уровни растворенного кислорода и солености между слоями.

    Ниже мезопелагиали находится афотическая зона (зоны).Эти слои имеют более низкие уровни растворенного кислорода, чем поверхностная вода, потому что фотосинтез не происходит, но могут иметь более высокие уровни, чем OMZ, потому что происходит меньшее дыхание.

    Батипелагическая, «полуночная» зона существует между 1000-4000 м, и многие существа все еще могут жить здесь. Нижний слой океана — абиссопелагический, существующий ниже 4000 м. Хадопелагический — это название зоны глубоких океанских желобов, которые открываются под абиссальной равниной, таких как Марианская впадина ⁴⁴.

    Стратификация эстуария

    Стратификация растворенного кислорода в эстуарии зависит от солености (выражается в PSU). Стратификация

    эстуария основана на распределении солености. Поскольку морская вода содержит меньше растворенного кислорода, чем пресная вода, это может повлиять на распределение водных организмов. Чем сильнее течение реки, тем выше концентрация кислорода. Эта стратификация может быть горизонтальной, когда уровни DO падают от материка к открытому океану, или вертикальной, когда пресная насыщенная кислородом речная вода плавает над морской водой с низким содержанием DO ⁴⁶.Когда расслоение четко определено, пикноклин отделяет более свежую воду от соленой, способствуя разделению концентрации растворенного кислорода в каждой пласте.

    Единицы измерения растворенного кислорода и отчетность

    Конверсия единиц растворенного кислорода при 21 ° Цельсия (70 ° F) и 1 атмосфере (760 мм рт. Ст.)

    Растворенный кислород обычно указывается в миллиграммах на литр (мг / л) или в процентах от воздуха насыщенность. Тем не менее, некоторые исследования сообщают о DO в миллионных долях (ppm) или микромолях (мкмоль).1 мг / л равен 1 промилле. Взаимосвязь между мг / л и% насыщения воздухом обсуждалась выше и изменяется в зависимости от температуры, давления и солености воды. Один микромоль кислорода равен 0,022391 миллиграмму, и эта единица измерения обычно используется в океанических исследованиях ⁴⁷. Таким образом, 100 мкмоль / л O2 равно 2,2 мг / л O2.

    Расчет DO на основе% насыщения воздуха

    Для расчета концентрации растворенного кислорода на основе насыщения воздуха необходимо знать температуру и соленость образца.Барометрическое давление уже учтено, поскольку парциальное давление кислорода влияет на процентное насыщение воздухом 7 . Затем соленость и температуру можно использовать в законе Генри для расчета концентрации DO при 100% -ном насыщении воздухом 10 . Однако проще использовать диаграмму растворимости кислорода. Эти графики показывают концентрацию растворенного кислорода при 100% -ном насыщении воздуха при различных температурах и солености. Затем это значение можно умножить на измеренный процент насыщения воздуха для расчета концентрации растворенного кислорода 7.

    O2 мг / л = (измеренный% DO) * (значение DO из диаграммы при температуре и солености)

    Пример:
    70% DO измерено
    соленость 35 ppt
    15 ° C

    .70 * 8.135 = 5,69 мг / л DO

    Цитируйте эту работу

    Fondriest Environmental, Inc. «Растворенный кислород». Основы экологических измерений. 19 ноября 2013 г. Web.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *