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

Как добывают воду для водоснабжения

Как это не избито звучит, но вода – источник жизни. Без нее жить в доме, да и в квартире просто невозможно, ведь вода требуется постоянно для бытовых нужд различных работ и т.д.. Культивация любых растений также будет невозможной, так как для полива сада и огорода также потребуется достаточный объем чистой воды. Даже на этапе строительства дома или дачи нужно очень много воды для строительных материалов.

Как добыть воду рядом с домом, при этом обойтись минимальными затратами с максимальной эффективностью и будет рассказывать данная статья нашего ресурса.

Естественно, первым способом добычи воды, причем самым доступным является рытьё колодца рядом с домом – это один из самых древних способов добычи воды. Однако, кроме него, существует еще несколько видов получения воды на участке путем сверления скважин. Знакомство с ними и с технологией бурения скважин на воду поможет сделать Вам более правильный и рациональный выбор.

Способы добычи воды на участке

А теперь перейдем к описанию видов и способов добычи воды на участке.

Колодец

В старину не было бетонных колец, как сейчас (например диаметром от 0,8 до 1,5 м), колодцы приходилось копать и обустраивать вручную. В давние времена колодцы устраивали из стволов мореных деревьев или камней, сооружая сруб. Возведение сруба из камней было очень трудоемким процессом, отнимающим кучу времени. Поэтому чаще колодцы были из деревянного сруба, но он не отличался долговечностью.

Если бы дерево имело контакт только с водой, то качество воды в колодце могло сохраниться до полувека. Но наличие воздуха сводило на нет все усилия строителей и уже на третий-четвертый год дерево загнивало, а вода становилась непригодной для питья.

С появлением бетона, а за ним и железобетона бурение скважин на воду приобрело более технологичный и современный характер: значительно облегчилось выполнение работ и усовершенствовалась технология бурения скважин на воду, так как земля уже не осыпалась.

Работы выполняются довольно простым способом: кольцо устанавливается на землю, а внутри производится рытье земли – кольцо под своим весом понемногу опускается. Когда оно сравнивается с землей, то на него ставится следующее и так процесс длится до достижения водоносного слоя и заглубления в него на необходимую глубину. Копание колодца – это не просто каторжно тяжелая, а еще и довольно опасная работа — на пути могут встретиться плывуны или насос не сможет быстро откачать прибывающую воду.

Основным преимуществом колодца является то, что его можно выкопать практически в любом месте (за исключением слишком больших возвышенностей).
Колодец является отличным накопителем воды – в нем постоянно находится около 1,5 – 2 кубометров воды, при наличии хороших родников колодец наполняется в течение 3-4 часов после полной откачки. Но есть и значительный минус – в любой колодец могут попасть верховодки, что довольно часто наблюдается в болотистой местности.

Кроме верховодки в колодец могут попасть грязь, пыль, насекомые, животные и другие загрязнители. Количество воды, особенно во время длительной засухи, может резко уменьшится, иногда колодец может даже полностью пересохнуть. Снизиться поступление воды может и в результате заиливания, поэтому колодец требует периодически чистить.

Вода из колодца может нести бактериологическую опасность. Даже при правильной эксплуатации колодца и закрытой крышке в колодец может попадать мусор, что уж говорить о грунтовых водах.
Отличительной особенностью устройства колодцев является то, что их нельзя устраивать в непосредственной близости от выгребной ямы. Также рекомендуется периодически проводить дезинфекцию, для этого следует откачать воду, вынуть и тщательно промыть фильтр и провести обработку дезинфицирующими средствами.

Скважина на песок

Глубина данного вида скважины должна быть не менее 20-30 метров, а технология бурения скважин на воду сводится к тому, что ближайший водоносный слой достигается
шнековым способом. Скважина на песок представляет собой трубу диаметром около 100 мм, на конце которой находится перфорационная труба с обмоткой из латунной либо нержавеющей сетки, выполняющая роль фильтра, который должен находиться постоянно в песке крупной фракции. Подобная скважина способна организовать подачу воды в пределах 0,5 – 1 кубометр в час. Такое количество воды и напор в трубах, соответственно, могут быть недостаточными для водоснабжения квартиры, а вот для дачи, где чаще используется полив, вполне сгодится.

При регулярном пользовании скважиной срок ее эксплуатации составляет от 10 до 15 лет. Если же скважиной пользоваться лишь от случая к случаю, не чаще двух раз в месяц, то она выйдет из строя уже через 2-3 года по причине скопления большого количества ила. Единственным выходом из сложившейся ситуации будет промывка его водой под давлением, правда, возникает вероятность повреждения фильтра. Если же промывка не принесет желаемого результата, то придется бурить новую скважину.

Самый надежный и, вместе с тем, самый дорогой способ добыть в дом воду с достаточным давлением и практически с неограниченным объемом – пробурить артезианскую скважину, которая гарантированно прослужит 60-70 лет, а то и больше.

Артезианская скважина

Впервые подобная скважина была пробурена во французской провинции Артуа, откуда и произошло ее название. При этом давление было настолько сильным, что вода изливалась самопроизвольно. Это можно считать настоящей удачей, так как фонтанирование бывает довольно редким. Благодаря тому, что артезианские воды находятся в пластах пористого известняка, можно сэкономить на установке фильтра – вода будет достаточно чистой.

Артезианская скважина от скважины на песке отличается тем, что может давать значительно большее количество воды – до 10 кубометров за час. При этом вода в такой скважине никогда не заканчивается, а срок ее эксплуатации редко бывает менее 50 лет. Благодаря большой глубине залегания артезианская вода не содержит не только органических загрязнителей, но и аммиака, мочевины и даже болезнетворных бактерий.

Для бурения артезианской скважины используется машина типа УРБ-2А. И тут есть существенный недостаток — для бурения скважины на воду потребуется площадка как минимум 6х4 метров. Иначе бурение может оказаться невозможным.

Хотя устройство и технология бурения артезианской скважины на воду обходится довольно дорого, все же затраты оправдываются долговечностью эксплуатации (практически на всю жизнь владельца) и обилием воды.

Достоинства абиссинского колодца

Наиболее дешевым вариантом организации водоснабжения на приусадебном участке является трубчатый колодец, иначе именуемый абиссинским.

Его главным отличием от обычного колодца является предотвращение попадания пыли, грязи, а самое главное – верховодки. Забор воды происходит с глубины 8-12 метров, что делает воду достаточно чистой – в ней нет лишних минералов и солей жесткости, в большинстве случаев вода является питьевой.

Обычно его делают путем сверления достаточно большой по диаметру скважины (20 — 30 см), с последующей установки в канал скважины трубы. Обычно применяют асбестовые трубы.

Подобный диаметр позволяет опускать в трубу как в обычный колодец ведро. Правда ведро не стандартное, а узкое и длинное. Обычно его делают на заказ под диаметр трубы.

Подведем итоги. Конечно, выбирать вид скважины или колодца следует с учетом местности и предполагаемого использования воды. Желательно предварительно выполнить гидрогеологические изыскания, чтобы определить правильную технологию бурения скважины на воду. В любом случае, если Вы хотите иметь чистую воду в достаточном количестве на долгие годы, то советуем остановить свой выбор на артезианской скважине.

Другие статьи раздела