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

Скважина или колодец – как сделать выбор?

Автономное водоснабжение – лучшее решение для частного дома, коттеджа или загородной дачи. С этим утверждением не будет спорить ни один хозяин, понимающий, насколько важно обеспечить семью чистой и вкусной водой в достаточном для комфортной жизни количестве.

Обустройство автономного водопровода подразумевает строительство колодца или бурение скважины. Существует ни мало споров о том, какой же источник для поставки воды в дом является лучшим во всех отношениях.

Однозначно ответить на этот вопрос и прояснить ситуацию до конца невозможно, так как каждый из видов колодца или скважины имеет свои достоинства и недостатки.

Как сравнить

Чтобы определиться с выбором, хозяевам придётся составить для себя сравнительную характеристику по каждому из видов источников, которая учитывает стоимость и сложность работ, а также временные затраты.

Немаловажно знать всё о грунте в конкретной местности, возможных факторах загрязнения и о глубине залегания водоносных пластов.

От точной и полной технической информации и, соответственно, от стоимости строительных материалов и сложности применённых технологий, во многом зависит цена готового колодца или скважины.

Поэтому на эти параметры и стоит обратить внимание в первую очередь.

Также очень важна:

• надёжность конструкции;
• простота её использования;
• чистота получаемой влаги;
• способы и возможности очистки (возобновления источника);
• продолжительность эксплуатации;
• особенности технического обслуживания (например, замены фильтров).

Виды источников

Скважины

Разновидности скважин напрямую связаны с их глубиной, а, точнее, глубиной залегания основного водного слоя, из которого ведётся забор воды для бытовых нужд и питья.

Техническая

Если берётся вода из первого водного горизонта, располагающегося ближе всего к поверхности, скважина считается технической. Её глубина составляет меньше 15 метров.

Достоинства:

• бурение требует небольших финансовых и трудовых затрат;
• используется минимальное количество строительных материалов;
• для монтажа можно применить асбестоцементные трубы – самый дешёвый вид строительных материалов,
• использующихся в этой области.

• нельзя пить воду и готовить на ней еду;
• дебит источника может быть со средними показателями ввиду слабости водяного пласта.

Питьевая

Обычно скважины этого типа имеют глубину от 15 до 50 метров. Артезианские источники до 200 метров. Поставляемая вода чистая и подходит для всех бытовых нужд, включая использование для питья. При запуске в эксплуатацию и дальнейшем использовании обязательным условием считается контроль качества воды.

Необходимо регулярно сдавать воду на анализ и устанавливать фильтры.

Этот тип скважин делится на две основные разновидности, одинаково часто использующиеся дачниками и владельцами частных домов:

Построенная «на песке»

Относительно неглубокая скважина, являющаяся бюджетным вариантом для дачников. Средняя глубина сооружения от 15 до 30 метров.

Достоинства:

• невысокая стоимость работ и строительных материалов;
• быстрота бурения;
• можно использовать недорогие обсадные трубы из любого пластика;
• хорошее качество поставляемой воды.

• требуется установка надёжной системы фильтров, защищающей от попадания в питьё песка;
• бурение можно производить только в определённом типе почв (песчаники с примесью гальки);
• непродолжительный срок эксплуатации – в среднем от 5 до 10 лет, в зависимости от интенсивности использования;
• высокая зависимость от уровня грунтовых вод в регионе;
• не подлежит восстановлению в случае заиливания.

Построенная «на известняке»

Этот тип скважин больше известен, как артезианский. Глубина инженерного сооружения от 50 до 200 метров.

• продолжительный срок использования – в среднем до 50 лет;
• исключительная чистота воды (если поблизости нет источников загрязнения);
• иногда не требуется установка фильтров.

Недостатки:

• высокая стоимость работ – требуется использование тяжёлой техники и стальных труб для монтажа обсадной конструкции;
• продолжительность бурения – до 1-2 недель;
• срок эксплуатации во многом зависит от качества герметизации (на такой глубине возможны ошибки при монтаже обсадной конструкции).

Колодцы

Колодец абиссинского типа

Инженерное сооружение по факту также являющееся узкой скважиной. Абиссинский колодец своими руками сделать вполне реально. Это нечто среднее между полноценной скважиной и традиционным колодцем. Имеет глубину от 8 до 12 метров.

Достоинства:

• можно построить своими руками без использования тяжёлой техники;
• это самый дешёвый тип колодцев и скважин;
• вода в источнике отличается чистотой (лучше по составу, чем в обыкновенном колодце);
• пробурить скважину и установить трубу обычно удаётся за один день;
• можно обустраивать внутри помещения (сарая, подвала и т. п.);
• срок использования до 20 лет.

• вода может оказаться непригодной для питья ввиду небольшой глубины водяного пласта;
• бурение можно выполнять только в местах с определёнными геологическими условиями;
• велика вероятность ошибки (можно промахнуться либо пройти водяной слой, проколов грунт немного глубже, чем это необходимо).

Традиционный колодец

Представляет собой инженерное сооружение шахтного типа. Стенки шахты укрепляются специальными бетонными кольцами, а на дно высыпается щебень или колотый кремень – это так называемый донный фильтр или отсып. Глубина колодцев варьируется от 3 до 15 метров.

Достоинства:

• невысокая стоимость работ – не требуется использование тяжёлой техники, есть возможность выкопать своими руками;
• независимость от электрического питания – воду можно зачерпнуть ведром и поднять на поверхность с помощью ворота;
• продолжительная эксплуатация – до 50 и больше лет.

• велика вероятность загрязнения (попадания грунтовых вод, грязи);
• невысокий дебит источника (до 200 литров в час);
• повышенные требования к техническому обслуживанию (регулярная чистка и контроль качества воды).

Цена вопроса

Ориентироваться при выборе источника автономного водоснабжения исключительно на стоимость сооружения не стоит. Цена во многом зависит от конкретных условий и региона, но приблизительная сумма для копки колодцев и бурения скважин примерно одинакова, и колеблется в пределах от трёх до четырёх тысяч рублей за один погонный метр.

Сюда следует прибавить расходы на строительные материалы, фильтры и насосное оборудование. Также расчёт будет неполным без учёта суммы на приобретение всех материалов для водопровода (прибавляется оплата услуг слесаря или сварщика).

Главная цель любого хозяина – получение качественного источника воды.

Поэтому деньги здесь всё-таки являются второстепенным фактором. Если позволяет бюджет, лучше не экономить, а позаботиться в первую очередь о высоком качестве строительного материала и оплате услуг профессионалов.

Что лучше использовать

В каждом отдельном случае следует подбирать тип источника водоснабжения в индивидуальном порядке. Общие рекомендации могут сводиться лишь к стоимости труб, особенностям грунта, сроку эксплуатации и качеству воды:

Самый дорогой материал – сталь. Используют трубу из стали только для артезианских и неглубоких скважин в плотном грунте.

Наиболее продолжительной срок эксплуатации у скважины артезианского типа и традиционного колодца.

Самым продуктивным источником воды также является артезианская скважина. В обычном колодце и неглубокой скважине воды всегда меньше (ниже дебит).

Для песчаных грунтов оптимальным решением будет бурение скважины (колодца) абиссинского типа.

Неглубокие скважины на песчаном грунте отличаются самым малым сроком эксплуатации, который полностью зависит от интенсивности забора воды.

Самая качественная вода добывается из глубоких водных слоёв, залегающих в известняковых породах (от 50 до 200 метров).

Утилизация промышленного оборудования — важная вещь.

Альтернативные возобновляемые источники энергии — наше будущее? В статье данный вопрос подвергнут широчайшему рассмотрению.

Постройка экологически чистых домов — выгодное дело, очень полезное для природы. По https://greenologia.ru/eko-zhizn/stroitelstvo ссылке вы много узнаете по этой теме!

Немного о чистоте

Безусловно, любую воду перед началом использования необходимо подвергнуть химическому анализу. Ведь загрязнения могут достигать самых глубоких слоёв грунта, а это опасно для человеческого здоровья.

Также обязательным условием является установка фильтров промышленного образца или сделанных собственными руками. Самодельные фильтры всегда используются на песчаных грунтах в неглубоких скважинах (в том числе абиссинского типа). Относительно установки промышленных фильтров или полноценных систем фильтрации информацию можно получить в местной санэпидемстанции. После проведения анализа воды хозяевам даются все необходимые рекомендации по очистке и (или) дезинфекции.

Обычно в дополнительном очищении не нуждается артезианская вода. А вода из любой скважины всегда лучше по качеству, чем в колодце. Специалисты рекомендуют делать забор для анализа не реже двух раз в год из колодца и минимум раз в два года для скважины.