Источники водоснабжения

Рассмотрены все источники водоснабжения, как природного происхождения (артезианские, грунтовые воды, реки, родники и озера), так и искусственного типа (водохранилища, каналы). Описаны подземные и поверхностные воды, их особенности и отличия.

Источником питьевого водоснабжения называется объект, содержащий воду, которая отвечает всем нормативным гигиеническим требованиям и используется для системы питьевого водоснабжения с соответствующей предварительной подготовкой. Источники водоснабжения, в частности питьевого, должны гарантировать безопасность воды: отсутствие химических веществ в опасных концентрациях, возбудителей инфекционных болезней и радиоактивных элементов. Вода должна обладать благоприятными органолептическими свойствами и должна иметь полноценный минеральный состав. Все воды, которые используются для хозяйственно-питьевого назначения, бывают поверхностные и подземные. (См. также: Монтаж систем водоснабжения)

Природный источник водоснабжения

Подземные воды

Воды, которые находятся в почве, а так же в геологических породах коры планеты в любом физическом состоянии, называются подземными. Они образуются после процесса фильтрации воды из открытых водоемов (озер и рек) через русло. В зависимости от строения горных пород, сквозь которые течет вода, будет зависеть скорость ее движения. Все горные породы по отношению к воде делятся на водоупорные и водонепроницаемые породы.

Протекание подземных вод

В водонепроницаемых слоях вода бежит по законам тяжести. Пласты водоупорных и водонепроницаемых слоев чередуются между собой. Глубина залегания таких вод – от 12 до 16 км.

Схема залегания подземных вод:

1 — водоупорный слой;
2 —грунтовые воды;
3 —межпластовые воды без напора;
4 — горизонт межпластовой напорной воды;
5 — колодец грунтовой воды;
6 — скважина, берущая межпластовую безнапорную воду;
7 — скважина, берущая межпластовые напорные (артезианские) воды.

Подземные источники питьевого водоснабжения – это грунтовые воды, межпластовые воды (безнапорные и напорные), верховодка, инфильтрационные береговые воды и родники. Рассмотрим каждый вид питьевой воды. (См. также: Водоснабжение коттеджа)

Грунтовые воды

В геологической толще пород, на первом водоупорном пласте (если считать от поверхности) располагаются безнапорные воды, которые называются грунтовыми. В колодце они находятся на уровне с подземными водами. Грунтовая вода движется по направлению уклона водоупорного подстилающего слоя. Чаще всего такая вода пригодна для питьевого водоснабжения и в природных условиях не загрязнена. Но загрязнение грунтовых вод может произойти от почвы: чем ближе к поверхности залегает вода, тем больше вероятность ее загрязнения из расположенных над ней хозяйственных объектов и населенных пунктов.

Верховодка

Верховодкой называется некое скопление воды на поверхности слабопроницаемых или водоупорных пород, которые включены в толщу водопроницаемого слоя. Так же как и грунтовая вода, находясь вблизи от поверхности, верховодка может загрязняться и стать непригодной для питьевого водоснабжения.

Артезианская вода

Артезианские воды

Очень важные подземные источники водоснабжения — межпластовые безнапорные, а также напорные воды. Отличием межпластовых вод от других видов является очень глубокое залегание, которое препятствует питанию этих вод поверхностными водами. Артезианская вода (межпластовая напорная) залегает под несколькими водоупорными слоями и изливается на поверхность во время возникновения избыточного гидростатического давления. (См. также: Водоснабжение предприятия)

Артезианские водоносные слои (еще их называют горизонтами или пластами) из глубины своего залегания изливаются на поверхность, где питаются осадками из атмосферы. Если вода из вышележащего горизонта (грунтовых вод) попадет в артезианские воды, то качество артезианской воды ухудшится. Загрязнение так же может произойти от промоины в ложе русла, сквозь заброшенные колодца и скважины, при разработке карьеров и так далее.

Родники

Родником называется естественный выход подземной воды на поверхность. Этот источник образуется после падения рельефа местности, в то время, когда водоносный слой разрезается каким-то оврагом. Такой родник называется нисходящим. Восходящий родник возникает в результате прорыва напорной воды сквозь породы, которые его перекрывали. Вода из родников всегда прохладная и имеет постоянный состав минеральных веществ. Кроме того, родниковая вода отличается своей бактериологической чистотой.

Инфильтрационные воды

Этот тип воды образуется в результате процесса фильтрации открытых водоемов сквозь подземный слой прилегающей территории. Если берег водоема имеет проницаемые фильтрующие породы, то можно построить водозаборные колодцы. Если инфильтрационная вода смешается с водой из открытых водоемов, то ее качество ухудшится. (См. также: Открытая система водоснабжения)

Поверхностное водоснабжение

Поверхностные источники водоснабжения – это реки, озера, водохранилища, пруды и каналы. Поверхностные воды могут постоянно или временно находиться на поверхности. Рассмотрим каждый источник в отдельности.

Это поток воды значительных размеров, протекающий в естественном русле и пополняющийся от подземного или поверхностного стока своего же водосборного бассейна. Реки бывают горными и равнинными. Первый тип реки характеризуется большой скоростью воды и узкими долинами, в то время как равнинные реки имеют медленное течение и широкие долины. Если сравнивать реки по протяженности, то самыми малыми считаются реки, длиной менее 10 км, а самыми большими – 500 километровые и выше.

Озера

Озером называется природная впадина, заполненная солеными или пресными водами. Озера бывают бессточные и сточные (с ручьем или рекой, вытекающей из него). Пресные озера получаются в результате впадающих в него рек. Если стоки, впадающие в озеро, загрязнены, то качество озерной воды будет плохим даже на значительном расстоянии. (См. также: Водоснабжение дома)

Озеро в Техасе (необычное тем, что оно и подземное и наземное одновременно)

Водохранилища

Помимо естественных существуют и искусственные виды источников водоснабжения. Искусственный водоем с замедленным обменом воды и измененным уровневым режимом (с помощью гидротехнических сооружений) в накопительных целях называется водохранилищем. Чаще всего этот искусственный водоем имеет объем больше одного миллиона кубических метров воды, которую можно назвать практически стоячей. Создается водохранилище в основном в русле какой-то реки способом сооружения плотины, выемки грунта или перемычки. Хранилища воды создаются рядом с потребителями – городами, населенными пунктами, предприятиями.

Водохранилище Ледибауэр

Вода в водохранилищах накапливается за счет речного постоянного потока или с помощью талых и дождевых вод. В зависимости от состава речной воды, дождевых и талых, а так же грунтовых вод и будет зависеть минеральный состав воды в водохранилище. Так как вода постепенно испаряется, то концентрация минеральных солей в оставшейся воде увеличивается. Так же для таких водоемов характерно неравномерное распределение солей на разной глубине (послойное распределение).

Вода с меньшим количеством минералов находится на поверхности, в то время как более насыщена солями вода опускает вниз. В результате разрастания водорослей в водохранилищах происходит летнее цветение воды (она станет зеленой или сине-зеленой). Когда водоросли отмирают, вода насыщается остатками разложения органических веществ, появляется сероводород и снижается содержание кислорода в воде, что вызывает мор рыбы.

Зоны санитарной охраны

Начало зоны санитарной охраны

Территории, включающие в себя источники водоснабжения и водопроводы, состоящие из поясов с особыми режимами хозяйственной деятельности — это зоны санитарной охраны источников водоснабжения. Ими могут быть артезианские скважины или какие-либо другие подземные воды, охраняемые от загрязнений.

Зона санитарной охраны

Что такое автономное водоснабжение?

Отвечая на вопрос, что значит автономное водоснабжение для частного дома, можно сказать, что это – основа комфортного проживания, без которой невозможно обустроить современный быт. Подключение к центральной сети также возможно в большинстве случаев, но именно индивидуальная система сможет обеспечить создание оптимальных, максимально удобных условий для хозяев. Она проектируется и организовывается на основе типовых схем, но с учётом особенностей планировки здания, источника подачи, запросов жильцов, потому наиболее эффективно проявляет себя в конкретных условиях эксплуатации.

Что такое частное автономное водоснабжение

В загородном доме этот инженерный комплекс представляет собой полностью независимые коммуникации, обеспечивающие забор природного ресурса и его подачу потребителю в нужном объёме в любой момент времени. В эту систему включены

1. источник: колодец, скважина или поверхностный водоём
2. насосное оборудование
3. наружная и внутренняя сеть трубопроводов
4. фильтры и иные устройства для очищения
5. точки разбора: душ, раковина, мойка, унитаз, стиральная машина и т.д.
6. гидроаккумулятор

Все эти элементы должны работать предельно слаженно и бесперебойно, чтобы обеспечить необходимый уровень потребления с достаточным напором, интенсивностью подачи.

Плюсы и минусы автономного водопровода

Организовывая индивидуальный комплекс, собственник дома должен понимать весь уровень ответственности, который он на себя берёт. В отличие от централизованной системы, где обслуживанием и ремонтом занимается управляющая компания, здесь все заботы ложатся на плечи хозяина. В случае выявления ошибок проектирования, монтажа устранять их также придётся самостоятельно. Соответственно возрастают и расходы на обустройство сети, поддержание её в работоспособном состоянии.

С другой стороны автономное водоснабжение дома – это возможность получить массу плюсов

1. Независимость. В своей работе комплекс не опирается на графики подачи и отключения коммунальных организаций, что позволяет ему функционировать в своём режиме, наиболее комфортном для жильцов дома.
2. Высокое качество природного ресурса. Подаваемая из колодца или скважины грунтовая вода отличается чистотой в отличие от загрязнённой ржавчиной и хлорными добавками жидкости, которая транспортируется по централизованным системам. Кроме того, собственник сам занимается вопросами очистки, поэтому подбирает фильтры индивидуально, исходя из состава возможных примесей.
3. Комфорт эксплуатации. При условии грамотного проектирования и сборки комплекс автономного водоснабжения сможет покрыть любые потребности пользователей. Для этого в систему внедряется гидроаккумулятор, который позволяет создать необходимый запас, а также регулирует давление для обеспечения напора необходимой интенсивности.

Как монтируется автономная эффективная система водоснабжения

Начинать работы рекомендуется на стадии строительства или капремонта здания, так как обустроить столь масштабный комплекс без нарушения целостности отделки дома и изменения ландшафта приусадебного участка не представляется возможным. Стоимость системы зависит от множества факторов: масштаб, степень разветвлённости, выбранные материалы, привлечение специалистов со стороны, установка дополнительного оборудования (фильтров, насосной станции, бойлера и т.д.) Расходы на организацию стартуют от 50 тысяч рублей и могут достигать нескольких сотен.

Обустройство источника

Автономное водоснабжение частного загородного дома начинается с выбора места забора природного ресурса. Оно должно располагаться в отдалении (не менее 20 м) от септиков, выгребных ям, свалок, захоронений и т.д. Важно, чтобы оно не находилось в зоне подтопления во время ежегодных паводков, так как талый снег, лёд может стать причиной загрязнения. Чаще всего в качестве источника выбираются грунтовые воды, которые защищены от контакта с внешней средой, потому отличаются чистотой, высоким качеством.

Водозабор может осуществляться из скважины или колодца. Первая отличается большей глубиной, для её обустройства необходимо производить бурильные работы, что связано с большими расходами и трудозатрами. Источник дополнительно укрепляют металлической, асбестоцементной трубой. Выкопать колодец можно и своими руками. Вода в него может просачиваться через дно или стенки. Для их обшивки используется каменная кладка, бетонные кольца, дерево.

Для максимальной герметичности сооружение обкладывают слоем глины толщиной 50 см. Вокруг источника выстилается деревянная отмостка, сверху он отгораживается крышей. Это позволяет защитить автономное водоснабжение дачи или коттеджа от загрязнения.

Выбор материалов и инструментов

Для сборки наружных коммуникаций, идущих от скважины, колодца к дому предпочтение стоит отдать современным полимерам: полиэтилену низкого давления (ПНД), поливинилхлориду (ПВХ). Они гигиеничны, неподвержены коррозии, стенки труб не зарастают налётом, ржавчиной. Кроме того, они обладают небольшим весом, что существенно облегчает монтажные работы.

Внутренняя система автономного водоснабжения для загородного дома может быть собрана из полипропилена (ПП), металлопластика. Единственный недостаток ПП-материала – узкий температурный диапазон. Он выдерживает нагрев только до +60 С, что накладывает ограничения на его применение. Решением проблемы может стать монтаж труб, армированных алюминием. Они более прочны, стабильны, не деформируются под воздействием высоких температур, потому могут контактировать с горячей водой.

Для установки ПВХ, ПНД коммуникаций используется специальный клей, размягчающий полимеры, что позволяет создавать абсолютно герметичные конструкции. Также может использоваться раструбный метод, при котором один элемент вставляется в другой, а для уплотнения применяются кольцевые прокладки. Для ПП систем используется технология пайки специальным аппаратом с насадками. Ввиду того что покупка такого оборудования – дорогостоящее мероприятие, его можно арендовать. Для сборки труб из металлопластика необходимы обжимные фитинги, которые дают возможность создавать разъёмные соединения.

Установка труб

Прокладка сети от источника к дому является одним из наиболее ответственных этапов, так как осуществляется под землёй. В случае неправильной сборки исправить ошибку будет проблематично. Трубопровод чаще всего размещается ниже уровня промерзания грунта, чтобы избежать разрывов и превращения рабочей среды в лёд. Выполнять монтаж наружного автономного водоснабжения необходимо в заранее выкопанной траншее. Если разместить коммуникации на необходимой глубине не получается по какой-либо причине, их нужно утеплить. Дополнительно вдоль канала можно проложить греющий кабель.

Переход трубы через стенку колодца, фундамент дома выполняется с последующей заделкой отверстия цементно-бетонным раствором и обработкой силиконом для гидрозащиты.

Выбор насоса

К покупке одного из основных агрегатов, который осуществляет подъём природного ресурса из источника, необходимо подойти максимально ответственно. Для этого важно учесть ряд характеристик

1. Тип оборудования. Для скважин глубиной более 8 метров применяются мощные погружные модели. Они подвешиваются на металлическом тросе и полностью опускаются в воду. Для мелких источников можно приобрести поверхностный насос, который осуществляет подъём посредством шланга. Корпус оборудования размещается в доме, кессоне скважины или специально вырытом в земле приямке.
2. Производительность. Чтобы автономный домашний водопровод осуществлял подачу в нужном объёме для покрытия потребностей пользователей, необходимо рассчитать, сколько литров может поднять агрегат в единицу времени. Здесь учитывается количество человек в семье, число точек разбора.
3. Напор. Эта характеристика насоса определяет, на какую высоту он может подать рабочую среду. Для её расчёта суммируются показатели глубины скважины, протяжённости горизонтальных участков трубопровода, расположения самой высшей точки системы.

Также необходимо учесть такие параметры как диаметр корпуса (особенно важно для погружных моделей), количество пусков в час, наличие автоматики, материалы изготовления.

Схемы монтажа

Эффективное автономное водоснабжение для частного дома можно реализовать по нескольким типовым проектам.

Колодец или скважина глубиной до 8 метров

Для такого случая достаточно возможностей поверхностного насоса. Наилучшим является вариант, в котором он является частью станции. Кроме самого всасывающего агрегата в её комплектацию входит гидроаккумулятор и реле давления. Первый представляет собой металлический бак, разделенный на две части эластичной мембраной. В первую камеру закачан газ, во вторую поступает вода из источника. По мере её заполнения перегородка растягивается, давление возрастает. В определённый момент реле отключает насос, пока в результате расхода уровень натяжения мембраны не ослабнет. Таким образом, в системе всегда поддерживается необходимое давление. Кроме того, запас в баке позволяет сократить количество пусков всасывающего оборудования.

Колодец или скважина глубиной более 8 метров

Эта схема для автономного водоснабжения частного дома предполагает установку погружного насоса. Он также подсоединяется к станции для обеспечения максимально эффективной работы системы. При этом сам агрегат подвешивается на металлическом тросе внутри источника, а гидроаккумулятор с автоматикой располагаются на поверхности (в доме или кессоне).

Емкость с самотечным водопроводом

Здесь роль буфера играет бак с поплавком, контролирующим уровень заполнения. Резервуар устанавливается в максимально высокой точке системы: на чердаке, крыше. Напор обеспечивается за счёт разницы в уровне размещения ёмкости и точек водоразбора. Несмотря на простоту реализации, такая схема имеет ряд недостатков

1. необходимость утепления бака
2. недостаточный напор в трубопроводе
3. невозможность реализации в одноэтажном здании

Емкость с насосной станцией

Более сложный, но максимально действенный на практике способ организации комплекса. Здесь бак может быть установлен в любом месте дома, так как создавать необходимый напор будет гидроаккумулятор. При этом автономное бесперебойное водоснабжение загородного дома возможно даже при поломке насоса, так как необходимый запас ресурса будет находиться в ёмкости.

Профилактические работы

Поддержание системы в работоспособном состоянии сводится к ряду мероприятий

1. чистка колодца или скважины
2. удаление с оборудования налёта солей, ржавчины, песка, ила
3. своевременное удаление протечек, засоров
4. контроль и при необходимости подкачка давления в мембранном баке
5. очищение металлических сеток фильтров

Регулярное выполнение этих процедур позволит существенно сократить расходы на ремонт, обеспечить бесперебойное функционирование, благодаря чему автономная наружная и внутренняя система водоснабжения частного дома прослужит не одно десятилетие.

Заказывайте монтаж в нашей компании

Специалистами «Альфа-Терм» выполняется установка систем водоснабжения любого масштаба, сложности, конфигурации. Обратившись к нам, заказчик сможет получить весь перечень услуг от разработки проекта, подбора необходимого оборудования и материалов до сборки коммуникаций и их запуска в работу. С нами задача организации комфортного и эффективного инженерного комплекса будет решена предельно просто.