Подземные, или грунтовые, воды образуются преимущественно в результате проникновения в землю атмосферных осадков и воды из открытых водоёмов - рек, озёр, прудов. Называются эти воды инфильтрационными, или вадозными. Образуются они также и вследствие конденсации водяного пара из атмосферы внутри грунта, в его порах. Это конденсационные воды, правда, существенное значение они имеют только в высокогорных районах. Различные породы в земной коре залегают пластами. Если порода пласта способна отдавать воду при вскрытии её шахтой, она называется водоносной-, порода, не пропускающая воду и не отдающая её, называется водоупорной, или водонепроницаемой. Строго говоря, из- за наличия в каждой породе пустот абсолютно водонепроницаемых пород не существует, и чем этих пустот больше, тем водопроницаемость породы выше.
Так, галечники, гравий, крупные и средние пески, трещиноватые скальные породы имеют хорошую водопроницаемость. Напротив, глины, невыветрившиеся скальные породы водоупорны. Суглинки, лёсс, глинистые пески, мергели относятся к полупроницаемым породам. Каждый вышележащий пласт породы, независимо от его водопроницаемости, является кровлей для низлежащего. По гидравлическим свойствам подземные воды могут быть безнапорными (грунтовыми) или напорными (артезианскими). Безнапорные залегают на первом от поверхности земли водонепроницаемом или слабопроницаемом слое. Поверхность их свободная, то есть давление на ней равно атмосферному. В этом случае в скважинах и колодцах, вскрывающих воду, её уровень обычно устанавливается на глубине, соответствующей уровню воды в водоносном слое. Напорные воды залегают в водоносном пласте, зажатом между двумя непроницаемыми пластами - подстилающем и кровлей. Вода в этом случае полностью заполняет все пустоты в водоносном пласте и при вскрытии его шахтой поднимается в ней выше отметки вскрытия. Такой установившийся в шахте уровень воды называется пьезометрическим. Иногда вода напором выбрасывается из шахты в виде фонтана. Именно такой фонтанирующий колодец впервые в Европе был пройден в 1126 году в на юге Франции в провинции Артуа (латинское название - “артезиум”). Отсюда и название напорных вод - артезианские. При строительстве колодца или скважины можно довольно часто столкнуться с так называемой верховодкой - подземной водой, находящейся на относительно небольшой глубине над водоупорным пластом. Для водоснабжения верховодку обычно не используют и изолируют при проходке шахты для колодца или скважины, так как она не успевает, просачиваясь через грунт, очищаться от загрязнений (на дачных участках она может быть загрязнена удобрениями и пестицидами). Запасы воды у верховодки невелики, непостоянны и зависят от количества выпадающих осадков. В местах, где водоупорный слой кончается, верховодка исчезает, стекая в нижележащий горизонт. В засушливые периоды и зимой она также обычно исчезает. Количество воды, притекающей в колодец или скважину из водоносного слоя в единицу времени (минуту, час, сутки) называют дебитом колодца или скважины.
Место для колодца или скважины надо выбирать не ближе, чем 20-25 м от источников загрязнения: навозных куч, уборных, помойных ям, кладбищ, бань, скотных дворов. Не следует устраивать колодцы на склонах балок, оврагов, берегов рек, поскольку тогда они будут дренировать (забирать) грунтовые воды. Перед тем как приступить к строительству колодца или бурению скважины, необходимо провести простейшие изыскания, то есть определить в предполагаемом месте расположения колодца или скважины наличие подземной воды, выяснить глубину залегания и протяжения водоносных пород, количество и качество воды. Если рядом есть аналогичные сооружения, дело облегчается. Имеющиеся в округе открытые водоёмы, действующие колодцы и скважины позволяют достаточно точно определить глубину залегания подземной воды, место расположения вашего колодца или скважины, а с учётом рельефа местности - и их глубину.
В местах, где грунтовые воды залегают неглубоко, как правило, растительность сочная, яркая. Здесь встречаются болотные и влаголюбивые растения: камыш, конский щавель, мать-и-мачеха, незабудки, осока, хвощи, роятся комары и мошки. Чтобы меня не обвинили в том, будто я даю советы вопреки здравому смыслу, сразу же оговорюсь: только гидрологи могут уверенно сказать, где необходимо бурить скважину или копать колодец. Самый надёжный способ - разведочное бурение. Однако вряд ли это устроит обычного дачника. Здесь необходимы элементарные способы и вполне оправданно применение народных способов. Чтобы ориентировочно узнать, на какой глубине от поверхности почвы находится вода и где лучше копать колодец или делать скважину, можно воспользоваться и старинными приёмами, о которых уже писала “Наша дача”. Не будем говорить о лозоходцах - это очень редкая профессия (как редки сейчас и специалисты по устройству колодцев).
В старину, чтобы определить, на какой глубине располагается вода, пользовались таким приёмом. Клок обезжиренной, промытой и высушенной шерсти укладывали на расчищенную от дёрна землю, а сверху помещали свежеснесённое яйцо. Всё это накрывали глиняным горшком или сковородкой, а потом прикрывали дёрном. Если утром, после восхода солнца, шерсть и яйцо под сосудом оказывались покрытыми росой - вода близко. Если яйцо было сухим, а шерсть мокрой - вода достаточно глубоко. Если же влага под сосудом не появилась вовсе - вода очень глубоко или её нет совсем.
Другой способ определения глубины грунтовых вод заключался в том, что равные части серы, негашёной извести (пушонки) и медного купороса(всего 800-900 г) смешивают и кладут в неглазу- рованный горшок. Сосуд закрывают неглазу- рованной крышкой (или завязывают тканью в два слоя), взвешивают и зарывают в землю на глубину 0,5-0,7 м. Через сутки отрывают горшок и взвешивают. Если содержимое потяжелело более чем на 10%, считают, что вода в этом месте неглубоко. Естественно, чем больше прибавка в весе, тем ближе вода. Оба этих способа можно применить для определения месторасположения скважины на участке.