Водоснабжение
Водоснабжение индивидуального домовладения осуществляется, как правило, от централизованной сети питьевой воды. При отсутствии сети водопровода водоснабжение осуществляется из подземных источников. По химико-бактериологическим показателям вода из подземных источников может быть использована для хозяйственных нужд без предварительной очистки. Использовать ее в качестве питьевой следует только после проверки проб воды органами санэпиднадзора.
Слой породы, в котором осуществляется накапливание и движение подземных вод, называют водоносным пластом, а расположенные ниже водоносного пласта водонепроницаемые слои и породы — водоупором.
Грунтовые воды, залегающие вблизи поверхности земли на первом водоупорном слое, называются верховодкой. Воды верховодки не могут служить источником водоснабжения, так как запасы этой воды обычно незначительны и могут колебаться в зависимости от количества и времени выпадающих в данной местности осадков. Кроме того, воды верховодки не защищены сверху водоупорной "кровлей" и поэтому могут загрязняться водами, проникающими непосредственно с 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 высоким качеством.
Забор подземных вод осуществляется путем устройства шахтных или буровых (трубчатых) колодцев.
Шахтный колодец служит для забора подземных вод при глубине залегания водоносного горизонта от 20 до 30 м. Он состоит из ствола, водоприемной части и оголовка (верхней надземной части шахты). Стволы колодезных шахт могут быть круглыми или прямоугольными, с поперечным размером в пределах 1—1,5 м. Стенки шахты крепят обычно деревом, бутовым камнем, кирпичом или бетоном. Лучше всего крепить шахты железобетонными кольцами заводского изготовления, которые опускаются в шахту по мере выемки грунта. Такая конструкция наиболее долговечна, гигиенична и, что немаловажно, наиболее безопасна при производстве работ по устройству и очистке шахтного колодца.
Строительство шахтных колодцев осуществляется преимущественно механизированным способом специальными машинами, снабженными устройством для рытья ствола и крепления его стенок сборными железобетонными кольцами. Водоприемная часть шахты — наиболее ответственный участок при устройстве колодца. В зависимости от характера водоносных пород она может опираться на водоупорный слой или располагаться в водоносном пласте. В первом случае вода поступает в колодец только через боковые поверхности водоприемной части, в стенках которой делают небольшие круглые или прямоугольные отверстия, располагающиеся в шахматном порядке через 20—30 см.
При размещении водоприемной части колодца в водоносном пласте, т.е. когда водоупорный слой грунта колодца находится ниже ее основания, вода поступает не только через боковые стенки, но и через дно шахты. В этом случае дно колодца заполняют фильтрующей подсыпкой с толщиной слоя не менее 0,4 м. При этом вначале засыпают мелкие фракции гравия или щебня, а затем более крупные. В плывунах дно колодца должно быть закрыто деревянным днищем или бетонной плитой с отверстиями для поступления воды. На днище насыпают фильтрующий материал.
Верхнюю часть колодца (оголовок) сооружают в виде стенок, возвышающихся на 0,7—0,8 м над поверхностью земли. Как правило, стенки оголовка выполнены из того же материала, что основная шахта. Чаще всего это железобетонные кольца, изготовленные в заводских условиях с толщиной стенок 80—100 мм. Для предотвращения попадания в колодец атмосферных осадков и уличной пыли над ним устраивают навес, а вход в шахту закрывают люком с вентиляционной трубой высотой не менее 2 м от поверхности земли. Верхнее отверстие вентиляционной трубы защищают колпаком с сеткой. Для предотвращения попадания в колодец различных загрязнений вокруг верхней его части на глубину промерзания грунта роют котлован, который затем заполняют слоями жирной глины, тщательно их утрамбовывая. Кроме того, вокруг колодца устраивают мощеную площадку с уклоном для отвода поверхностных вод.
Сооружение колодцев ручным способом — это довольно трудоемкая работа и выполняют ее несколькими способами. Чаще всего для этого применяют метод наращивания железобетонных колец сверху. Для этого первое кольцо устанавливают на поверхности земли и вынимают грунт до тех пор, пока кольцо не начнет опускаться. Для этого один рабочий опускается в кольцо и саперной лопатой разрабатывает грунт и бросает его в бадью. Несколько помощников стоят наверху и при помощи подвесной лебедки поднимают бадью вверх. По мере опускания кольца на него ставят следующее и продолжают работу.
Во время работы по сооружению колодца каждое утро и после обеда необходимо проверять его загазованность. Поэтому до спуска в колодец людей сначала опускают на проволоке или прочном шнуре зажженную свечу. Если свеча при опускании гаснет или изменит степень свечения пламени — в колодце есть газ, который немедленно следует удалить. Существует несколько способов удаления газа из колодца. Самый простой из них называют вымахивание. Для этого берут большой пук соломы или травы, связывают его веревкой, опускают в колодец и тут же вынимают. Операцию повторяют несколько раз, после чего опять проверяют загазованность колодца. После удаления газа рекомендуют опустить в колодец горящий пук соломы, для полного удаления остатков газа.
Если во время работы внезапно появился газ, следует поднять рабочего наверх по веревочной лестнице, концы которой прочно закрепляют наверху до начала работы. Рабочего, находящегося внизу, во время работы страхуют веревкой, один конец которой привязан наверху, а второй обвязан вокруг туловища рабочего. Страховочный канат и веревочную лестницу не убирают до полного окончания работ внутри колодца.
Буровые и трубчатые колодцы обычно устраивают для забора подземных вод, залегающих на глубине более 30 м. Трубчатые колодцы представляют собой буровую скважину, стенки которой закреплены обсадными металлическими, а при неглубоких скважинах — асбестоцементными трубами. Верхняя часть скважины, называемая устьем колодца, должна быть защищена от загрязнений устройством оголовка, который одновременно служит и для монтажа водоподъемного оборудования. При наличии бурильной установки колодец можно соорудить в течение одного дня.
Скважины глубиной до 20 м иногда выполняют собственными силами. В любом случае желательно знать характер грунта для правильного выбора инструмента.
При штанговом вращательно-ударном ручном бурении скважины малой глубины (до 20 м) и диаметром до 76 мм можно обходиться без треноги. При диаметре скважины более 76 мм необходима тренога.
Техника бурения заключается в следующем. Прежде всего, роют шурф, опускают в него инструмент, бурят, а затем вынимают колонну (свинченные трубы) с помощью лебедки или ворота, закрепленных на треноге. Очередную штангу наращивают, когда конец предыдущей находится над уровнем грунта не более 1 м. В процессе бурения через каждые 50-70 см углубления инструмента в породу его извлекают для очистки. Стены скважины защищают обсадными трубами.
Для механизации процесса подъема воды в шахтных и трубчатых колодцах устанавливают насосы. Современный рынок предлагает широкий выбор насосов как отечественного, так и зарубежного производства.
При оборудовании колодца электрическим насосом рекомендуется установить бак-аккумулятор на чердаке дома, укрепив при необходимости перекрытие.
Для поддержания постоянного давления в системе водоснабжения рационально применение гидропневматических установок. Гидропневматическая установка подсоединяется к водопроводной сети и автоматически включает насос по мере снижения давления в водопроводной сети.