Обычно о воде не задумываются тогда, 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 воду приходится 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 следует 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 300–500 м. До этой глубины находится зона интенсивного (или активного) водообмена подземных вод, в первую очередь верховодка и грунтовые воды (рис. 1). 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 обычно незначительны и могут сильно колебаться в зависимости от количества и времени выпадения в данной местности осадков. Кроме того, воды верховодки не защищены сверху водоупорной «кровлей» и поэтому легко загрязняются водами, про никающими непосредственно с поверхности земли.

Атмосферная вода в основном является химически чистой, не содержит минеральные соли, почти не содержит микроорганизмы, насыщена исключительно газами.

Рис. 1. Схема залегания подземных вод:

А – верховодка; Б – грунтовые воды, образующие зону активного водообмена; В – безнапорные межпластовые воды; Г – напорные подземные воды: 1 – проницаемые и 2 – непроницаемые породы – водоупоры; 3 – буровые скважины и уровни воды в ней, одна из них – артезианская – фонтанирует; 4 – уровни воды: а – свободный у грунтовых вод и б – напорный (пьезометрический); 5 – источник (родник)

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. д. 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 100 г воды содержится 1 мг извести, то это свидетельствует о том, что вода имеет жесткость 1°, если 2 мг, то жесткость воды 2° и т. д. Жесткость хорошей питьевой воды 6–8°, предельная жесткость 17–20°. Совершенно непригодна для питья вода жесткостью более 23–25°.

• Жесткость мягкой воды должна быть не более 10°. Хорошей считается вода, которая содержит воздух, небольшое количество углекислого газа и соли, которые придают воде приятный вкус.

Вода из колодцев должна быть прозрачной и чистой, без запахов, которые не могут ликвидировать даже самые совершенные фильтры, и конечно, без привкуса.

Температура питьевой воды из колодцев должна быть от 7 до 12 °C. Вода с более высокой температурой теряет свои освежающие свойства. Температура воды ниже 5 °C считается вредной для здоровья людей и животных и при ее употреблении 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.

По бактериологическим показателям вода, подаваемая в водопроводную сеть и поступающая к потребителям через наружные водозаборы и краны внутренних водопроводных сетей, должна соответствовать требованиям и нормам, указанным в табл. 1.

Допустимые концентрации в воде веществ, преимущественно встречающихся в природных водах или добавляемых к воде в процессе ее обработки, не должны превышать норм, указанных в табл. 2.

Таблица 1

Таблица 2

Допустимые концентрации веществ

По органолептическим показателям вода должна соответствовать требованиям, указанным в табл. 3.

Химические вещества, влияющие на органолептические свойства воды, не должны превышать норм, указанных в табл. 4.

Водородный показатель (рН) воды должен быть в пределах 6,5–8,5.

Таблица 3

Органолептические показатели воды

Таблица 4

Содержание химических веществ в воде

Заключение о пригодности питьевой воды источника дают службы санитарно-эпидемиологического контроля по результатам химического анализа на основе следующих представленных ей материалов:

• результатов обследования источника водоснабжения с описанием санитарного состояния источника и с 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 санитарных органов по данному источнику водоснабжения сохраняет свою силу в течение одного года. Возможность использования его после одного года должна быть подтверждена санитарными органами при отсутствии изменения 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.

Однако в мелких населенных пунктах зачастую отсутствует централизованный водопровод и индивидуальному застройщику приходится решать вопрос водоснабжения своего дома 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 запаса 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 нужды населения 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 согласно табл. 5.

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).

При определении общей часовой подачи следует иметь в виду, что полив не совпадает с периодом максимального водопотребления на хозяйственно-питьевые нужды.

Для домашнего скота и птицы, принадлежащих домовладельцам, рекомендуются следующие нормы расхода воды на 1 животное в сутки: для коровы – 50–60 л; молодняка крупного рогатого скота – 25–30 л; свиньи – 12–15 л; поросят – 5–7 л; кур – 0,8 л; индеек – 1,2 л; гусей и уток – 1,6 л.

Таблица 5

Нормы расхода воды

Для тепличного хозяйства расход воды принимают в зависимости от типа теплиц, а именно: для теплиц грунтовых, зимних и весенних – 15 л/м²; для теплиц стеллажных зимних – 6 л/м²; для парников – 6 л/м².

Расход холодной воды, требуемый для этого свободный напор перед прибором и минимальные диаметры водопроводной трубы-подводки к прибору определяется по данным табл. 6.

Свободный напор воды над поверхностью земли у ввода в здание при максимальном водопотреблении должен составлять при одноэтажной застройке 10 м вод. ст. При большей этажности следует к этой величине прибавлять по 4 м вод. ст. на каждый этаж.

Забор подземных вод

Забор подземных вод осуществляется путем устройства ключевых, шахтных или буровых (трубчатых) колодцев.

Таблица 6

Расход холодной воды

Достигнув водонепроницаемого слоя грунта, вода собирается там и в зависимости от накопившегося количества начинает искать выход, а найдя его, стекает 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 находит выход чаще всего в виде 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 практически имеется везде, но на разной глубине и не всегда может быть хорошего качества. Как правило, температура артезианской воды не зависит от времени года и составляет 7–12 °C.

Ключевые колодцы наиболее просты по конструкции и не требуют большого 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 колодцы.

1. Восходящий ключевой колодец представлен на рис. 2. Рекомендуется следующий порядок строительства колодца. Намечается место для колодца, расчищается и углубляется выбранное место. В полученное углубление ставят заранее 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 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 20 см. Вместо гравия или щебня можно использовать крупный мытый речной песок.

При устройстве восходящего ключевого колодца необходимо предусмотреть следующее: край сруба (бетонного кольца, ящика, бочки), а проще резервуара, обязательно должен находиться ниже того уровня воды, которую может поднять ключ. Сам резервуар может иметь гораздо большую высоту возможного подъема 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 него 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.

Рис. 2. Ключевой колодец из восходящего родника:

1 – плита перекрытия; 2 – гидроизоляция; 3 – ходовые скобы; 4 – кирпичная кладка; 5 – вентиляционный стояк; 6 – переливная труба; 7 – водо заборная труба; 8 – вентиль; 9 – фильтр; 10 – обратный гравийный фильтр; 11 – бетонное кольцо