Обычно о воде не задумываются, когда ее достаточно. Монгольская пословица гласит - «Человек не ценит воду до тех пор, пока не иссякнет источник». Но жители пустынь хорошо знают ей цену и стараются бережно и экономно расходовать каждую каплю. Цену воде знают и там, где ее надо добывать из глубоких колодцев, нести к дому, и наконец там, где за нее надо платить большие деньги. Пригодность источника для хозяйственно-питьевого водоснабжения устанавливается на основе оценки санитарного состояния места размещения водозаборных сооружений и прилегающей территории для подземных вод, оценки санитарного состояния места забора воды и самого водоема выше и ниже водозабора – для открытых водоемов и оценки качества воды водоисточника. При выборе источников водоснабжения надо в первую очередь ориентироваться на артезианские воды, надежно защищенные от внешнего загрязнения.
При отсутствии или невозможности использования таких источников необходимо переходить к другим источникам в следующем порядке:
- межпластовые безнапорные воды (в том числе ключи и родники)
- грунтовые воды
- открытые водоемы (водохранилища, реки, озера, каналы и т.д.)
Подземные воды образуют разнообразные водоносные системы. Простейшие из них – это пористый или трещиноватый пласт, заполненный водой и залегающий на или между двумя водоупорными слоями. Такие пласты нередко образуют взаимосвязанные сложные системы разных масштабов по площади и по глубине залегания. Обычная глубина пластовых вод 300-500м. до этой глубины находится зона интенсивного (или активного) водообмена подземных вод, в первую очередь верховодка и грунтовые воды. Воды этой зоны тесно связаны с наземными водоемами – реками, озерами, болотами. Для них характерна наибольшая скорость движения и достаточно низкая степень содержания растворенных солей – минерализация.
Верховодка образуется на небольших глубинах за счет просачивания в почву атмосферных осадков и вод открытых водоемов. Воды верховодки не могут служить источником водоснабжения, так как запасы этой воды незначительны и могут сильно колебаться в зависимости от количества и времени выпадения в данной местности осадков. Кроме того, воды верховки не защищены сверху водоупорной «кровлей» и поэтому легко загрязняются водами, проникающими непосредственно с поверхности земли. Наиболее пригодны для хозяйственно-питьевого водоснабжения воды, залегающие в водоносных пластах, заключенных между водоупорными слоями породы – межпластовые воды, которые, как правило, отличаются стабильностью запасов и их высоким качеством. Атмосферная вода в основном является химически чистой, не содержит минеральные соли, почти не содержит микроорганизмы, насыщена исключительно газами.
При прохождении через грунт состав атмосферной воды сильно изменяется. Это зависит от слоев грунта через которые она просачивается. Вместе с атмосферной водой в грунт проникает аммиак, соли калия, натрия и т.п. Из грунта вода поглощает углекислоту и тем самым становится способной растворять по пути своего движения минеральные соли. Проходя через породы, вода приобретает свойства, характерные для определенного вида породы. Так при движении через известковые породы вода становится известковой, через доломитовые породы – магниевой. Проходя через каменную соль и гипс, обычная питьевая вода насыщается сернокислыми солями и становится минеральной. В зависимости от концентрации в воде минеральных солей вода бывает жесткой и мягкой. Жесткая вода имеет много минеральных солей, от которых на стенках посуды образуется накипь – каменная соль. В такой воде плохо заваривается чай, плохо растворяется мыло, почти не развариваются продукты. Если в 100г воды содержится 1мг извести, то это свидетельствует о том, что вода имеет жесткость 1гр., если 2мг, то жесткость воды 2гр. И т.д.
Жесткость хорошей питьевой воды 6-8гр., предельная жесткость17-20гр. Совершенно не пригодна для питья вода жесткостью более23-25гр.
Мягкая вода имеет жесткость не более 10гр. Хорошей считается вода, которая содержит воздух, небольшое количество углекислого газа и соли, которые придают воде приятный вкус.Вода из колодцев должна быть чистой и прозрачной, без запахов, которые не могут ликвидировать даже самые совершенные фильтры, и конечно, без привкуса.
Температура питьевой воды из колодцев должна быть от 7 до 12гр.С. Вода с более высокой температурой теряет свои освежающие свойства. Температура воды ниже 5гр С считается вредной для здоровья людей и животных и ее употребление приводит к простудным заболеваниям.Качество питьевой воды определяется ГОСТ 2874-82 «Вода питьевая. Гигиенические требования и контроль за качеством». Вода питьевая должна соответствовать бактериологическим и органолептическим показателям, а также не превышать предельно допустимые концентрации токсичных химических веществ.
Заключение о пригодности питьевой воды источника делают службы санитарно-эпидемиологического контроля по результатам химического анализа на основе следующих представленных ей материалов:
- результатов обследования источника водоснабжения с описанием санитарного состояния источника и указанием возможных причин его загрязнения, а также мероприятий, необходимых для его защиты
- органолептических, химических и бактериологических анализов воды
- технико-экономических предложений о способах и условиях использования источника (очистка, обеззараживание, способ забора и подачи воды и т.д.).
Заключение Роспотребнадзора по данному источнику водоснабжения сохраняет свою силу в течение одного года. Возможность использования его больше одного года должна быть подтверждена вновь при отсутствии изменений санитарных условий источника за истекший год.
Нормы расхода воды
Хозяйственно-питьевое водоснабжение индивидуальных жилых домов может осуществляться как от централизованных систем водоснабжения (городской водопровод), так и от индивидуальных источников. Наиболее целесообразно и экономически оправдано использование для водоснабжения индивидуальных домов централизованных систем, так как в этом случае поставщик водопроводной воды гарантирует ее качество требованиям ГОСТ 2874-82. Однако в мелких населенных пунктах зачастую отсутствует централизованный водопровод и индивидуальному застройщику приходится решать вопрос водоснабжения самому или совместно с соседями. Таким образом, если возможность подключения к общественному водопроводу отсутствует, то приходится сооружать индивидуальный колодец, т.е. организовывать индивидуальный источник водоснабжения. При этом вода из колодца может подаваться в водопровод дома с помощью насосов различных типов. Для накопления запасов воды используют закрытые, герметичные баки. Запуск и отключение водяного насоса осуществляется автоматически в зависимости от уровня воды в баке.
Нормы расхода воды на хозяйственно-питьевые расходы в сутки и часы наибольшего водопотребления (л/сут и л/ч) следует принимать исходя из строительных норм и правил (СНиП) в зависимости от степени благоустройства дома. Норму расхода воды на поливку приусадебных участков рекомендуется принимать до 4 л/сут на 1 м2 при суточной продолжительности полива 6 часов (3 часа- утром и 3 часа- вечером). Для домашнего скота и птицы, принадлежащих домовладельцам, рекомендуются следующие нормы потребления воды на 1 животное в сутки, л: для коровы 50-60л; молодняка крупного рогатого скота - 25-30л; свиньи – 12-15л; поросят- 5-7л; кур – 0,8л; индеек – 1,2л; гусей и уток – 1,6л. Для тепличного хозяйства расход воды принимают в зависимости от типа теплиц, а именно, для теплиц грунтовых, зимних и весенних – 15л/м2; для теплиц стеллажных зимних – 6л/м2; для парников – 6л/м2.
Забор подземных вод для систем водоснабжения
Забор подземных вод осуществляется путем устройства ключевых, шахтных или буровых (трубчатых) колодцев. Достигнув водонепроницаемого слоя грунта, вода собирается там и в зависимости от накопившегося количества начинает искать выход, а найдя его, сбегает в более низкие места, образуя так называемые ключи. Иногда вода скапливается между двумя водонепроницаемыми пластами, из которых один находится внизу, а второй вверху. В таких пластах вода сильно сжата и находится под некоторым давлением. Такая сжатая вода чаще всего находит выход ввиде отдельных струек. Если вода выходит на поверхность земли на ровном низком месте, но под некоторым напором, то это так называемые восходящие ключи, а если вода сливается в сторону оврага или обрыва и стекает вниз, то это так называемые нисходящие ключи.
Когда вода очень сильно сжата между двумя водонепроницаемыми слоями и при бурении в таком месте скважины вода с силой поднимается вверх и бьет фонтаном, такая струя воды называется артезианской. Количество воды в артезианских колодцах всегда находится на одном уровне и не зависит от погодных условий. Такая вода имеется практически везде, но на разной глубине и не всегда хорошего качества. Как правило, температура артезианской воды не зависит от времени года и составляет 7-12гр.С. Из восходящих и нисходящих ключей воду можно брать весьма просто. Артезианскую скважину, как правило, приходиться бурить на большую глубину, для чего необходимо специальное буровое оборудование. Но вода может находиться и на небольшой глубине, в этом случае получить ее можно путем строительства шахтных колодцев.
Ключевые колодцы
Ключевые колодцы наиболее просты по конструкции и не требуют большего количества строительных материалов и трудовых затрат. Камеры для сбора и накопления воды родников (ключей) (каптажные камеры) можно соорудить из простых материалов (камней, валунов, деревянных деталей и т.д.) В зависимости от типа ключей различают восходящие и нисходящие ключевые колодц. Восходящий ключевой колодец. Рекомендуется следующий порядок строительства колодца. Намечается место для колодца, расчищается и углубляется выбранное место. В полученное углубление ставят за ранее приготовленный деревянный сруб, бочку без дна, бетонное кольцо или прочный деревянный ящик. Стенки углубления можно выложить камнем или кирпичом.
Зазоры между стенками сруба (бетонного кольца, ящика и т.д.) и грунтом заполняют жирной тщательно размешанной глиной, которую затем тщательно уплотняют. Вокруг сруба создается так называемый «глиняный замок», который препятствует всасыванию почвой воды из резервуара. Дно колодца засыпают гравием или щебнем. Толщина слоя не более 20см. Вместо гравия или щебня можно использовать крупный мытый речной песок. При устройстве восходящего ключевого колодца необходимо предусмотреть следующее: край сруба (бетонного кольца, ящика, бочки и т.д.), а проще резервуара обязательно должен находиться ниже того уровня воды, которую может поднять ключ. Сам резервуар может иметь гораздо большую высоту возможного подъёма в нем воды ключом, но тогда в резервуаре следует прорезать сливное отверстие такого размера, чтобы ключевая вода не поднималась выше этого отверстия и вытекала из резервуара по переливной трубе.
Если не выполнить это условие, то со временем под влиянием массы воды и ее давления вода может найти выход в другом месте на поверхности земли, сливая туда свои излишки, или полностью уйдет из резервуара. В результате можно лишиться ключевой воды – самой вкусной, полезной и чистой. Чтобы не загрязнять, хотя и проточную, воду посудой, в резервуаре устраивают лоток, по которому будет стекать выливаемая из резервуара вода, которую и набирают в любую тару. Сверху резервуар накрывают плотной крышкой, препятствующей попаданию в колодец листьев, пыли, насекомых и т.д. Вокруг колодца устраивают отмостку, благодаря которой атмосферная вода стекает в сторону и не попадает в резервуар. Отмостка делается из толстого слоя жирной мятой глины, а сверху покрыта цементными плитами, кирпичом, бетоном, камнем или асфальтом. Желательно устроить вокруг колодца ограждение. Ограждение предохраняет колодец от приближения к нему животных. Вытекающая из колодца вода должна отводиться как можно дальше от него. Для этого роют канавку такой глубины, чтобы вода не выливалась через ее края и не насыщала грунт. Чтобы глина не размывалась водой ее надо обложить камнем-плитняком.
Нисходящий ключевой колодец. Резервуар может быть изготовлен из любых подручных материалов, но обязательно с кирпичным, деревянным, каменным или бетонным дном. Вода ключа по водоносному слою поступает в резервуар через боковую стенку. Она может нести с собой частицы ила, грунта и других нежелательных предметов. Для фильтрации грунтовой воды поперек водоносного слоя засыпают слой щебня или гравия, которые можно заменить крупным промытым речным песком. Кроме этого приемный резервуар надо перегородить на две части. Перегородку делают из любых материалов и ставят поперек потока воды. Таким образом получается два отделения. Вода через гравийный фильтр и стенки резервуара поступает в первое (приемное) отделение, отстаивается здесь и в чистом виде переливается через верх перегородки во второе отделение, из которого по сливному отверстию выливается по переливной трубе в сливную канавку и отводится как модно дальше от колодца.
Для защиты от мусора и пыли верх резервуара закрывают плотной крышкой. Для механизированной откачки воды из резервуаров ключевых колодцев служат водозаборные трубопроводы с фильтрами на концах. Ключевые колодцы самые простые и дешевые по устройству, но они устраиваются только в местах выхода наружу грунтовых вод (на ключах), которые, как правило, очень редки и удалены от жилых домов. Поэтому около дома для получения питьевой воды из неглубоко залегающих водоносных слоев или пластов грунта устраивают шахтные или буровые (трубчатые) колодцы.
Шахтные колодцы
Шахтными колодцами называют потому, что для подъема воды из таких колодцев устраивают шахтные стволы из дерева, железобетона, камня и других конструкционных материалов. Шахтные колодцы обычно применяют при неглубоком залегании подземного водоносного горизонта до 20-30м. Но возможно и более глубокое залегание водоносного горизонта – до 100м. Колодцы могут быть круглого или прямоугольного сечения. Шахтный колодец состоит из оголовка (верней части), ствола, водоприемной части, находящейся непосредственно в водоносном слое и зумпфа (нижней части ствола, служащего для создания и хранения требуемого запаса воды). В зависимости от материалов, применяемых для устройства ствола, колодцы бывают деревянными, бетонными, кирпичными, каменными и т.д.
Оголовок – наземная часть шахтного колодца, защищает колодец от попадания в воду различных предметов: пыли, атмосферных осадков, случайных животных и грызунов и т.д. Зимой он предохраняет колодец от промерзания и обледенения. Сверху оголовок закрывается крышкой из водонепроницаемого материала. Крышка должна плотно закрывать колодец, но в то же время легко подниматься, поворачиваться, выдвигаться , открывая доступ к воде. Ствол – это открытое, строго вертикальное пространство, т.е. шахта на всю глубину колодца. Чтобы грунт не осыпался со стенок шахты и прочно держался на них, его укрепляют деревянными стенками, которые называют срубом.
Сруб состоит из венцов, срубленных из плотной древесины. Для облегчения последующего сбора венца в колодце бревна или пластины венца соответственно помечают. Первым делают самый нижний венец, за ним второй, затем третий и т.д. Бревна и пластины должны быть тщательно подогнаны друг к другу, для того, чтобы через них не могла просачиваться вода-верховодка и другие загрязнения. Вместо деревянного сруба можно применить бетонные кольца, каменную или кирпичную кладку или монолитный железобетон. Независимо от применяемого материала сруб или другие материалы в стволе колодца должны быть уложены как можно плотнее, чтобы исключить попадание в колодец верховодки и разжиженной водой почвы. Лучшей считается круглая форма ствола, но чаще его делают квадратной и реже прямоугольной или многогранной формы.
Водоприемная часть – это нижняя часть ствола, в котором собирается и хранится вода. В зависимости от требуемого количества воды, водоприемную часть колодца выполняют разной глубины (высоты). Обычно выбирают высоту водоприемной части до 2 м, т.к. большая высота требует и большего расхода материалов. Эту часть колодца выполняют из самого прочного материала, способного выдержать самую длительную эксплуатацию в тяжелых климатических условиях. Зумпф – это нижняя часть водоприемного ствола. Он предназначен для сбора необходимого количества воды при недостаточной производительности водоносного слоя. В силу этого зумпф заглубляют ниже водоносного слоя и увеличивают водоприемную часть сруба, устроив ее ввиде шатра.
