Рисунок 2. Схема образования подземных вод: 1, 3) грунтовые воды; 2) артезианская вода; 4) межпластовые воды; 5) поверхностный слой грунта; 6) песчаный и каменистый слой; 7) глиняный водоупорный горизонт; 8) известняки
(Попутно заметим, что мнение если не о стерильности, то по крайней мере о высокой чистоте атмосферной воды относится к области заблуждений (можно говорить только об относительной чистоте). Дело в том, что капли воды загрязняются микроорганизмами и различными веществами, присутствующими в воздухе. Но достоинство у этих вод есть — мягкость, поскольку в них содержится минимальное количество минеральных солей.)
Атмосферная вода минует водопроницаемые слои грунта и доходит до плотного водоупорного слоя (горизонта), образованного отложениями жирной глины, причем если они имеют выраженный уклон, то грунтовые воды заполняют более низкие места, в результате чего образуются ключи. В некоторых случаях вода собирается между водоупорными пластами и, находясь под их давлением, выходит струйками. Если на поверхности земли она появляется на ровном месте и выбрасывается под небольшим напором, то такие ключи носят название восходящих; если вода стекает в низменные участки, например в овраг или обрыв, то образующийся ключ называется нисходящим.
Скважины и колодцы, выполненные в соответствии с гидрогеологическими и санитарными правилами, не гарантируют, что добытая из них вода окажется качественной. В настоящее время в скважине глубиной до 50 м можно обнаружить следы фенола и других вредных веществ.
От формы водоупорного слоя зависит больший или меньший объем накопленной воды, которая формирует водоносный горизонт, могущий содержать примеси песка, мельчайших частиц различных пород (глины, гравия и др.).
Строение грунта определяет количество водоносных горизонтов, которые залегают на разной глубине. От последнего обстоятельства зависит, каким именно способом будет обеспечиваться водоснабжение участка — будет ли это отрытый колодец или пробуренная скважина.
Вода, находящаяся от поверхности земли на различной глубине, именуется по-разному. Она называется верховодкой, если глубина залегания воды составляет до 4 м; почвенной водой — при глубине до 10 м; грунтовой — при глубине до 40 м; артезианской — при глубине более 40 м.
В соответствии с принятыми нормами участок, на котором предполагается выкопать колодец, должен находиться не менее чем в 50 м от выгребных ям, компостной кучи, уличного туалета и т. д. От крупных дорог его должны отделять, как минимум, 30 м.
Верховодка в качестве источника водоснабжения не подходит, поскольку содержит небольшие запасы (до нескольких тонн) воды, объем которых варьируется в значительных пределах, так как зависит от количества выпавших в данном регионе осадков. Кроме того, верховодка не имеет сверху водоупорного слоя, вследствие чего «обогащается» загрязненными поверхностными водами, и поэтому не может быть использована для питья. Основным источником водоснабжения являются глубоко залегающие межпластовые воды (см. рис. 2), запасы и качество которых стабильно высокие.
Современные владельцы участков и домов, как и их предки, используют воду подземных источников, которую добывают, устраивая колодцы. К сожалению, колодезная вода не всегда удовлетворяет требованиям санитарных норм. Поэтому нередко приходится бурить глубокие скважины, доходящие до артезианских водоносных слоев, качество воды которых соответствует принятым стандартам. Помимо этого, уровень артезианской воды не колеблется и не зависит от метеоусловий и времени года (ее температура равна 7–12 °C).
Надо признать, что бурение скважины — дело не только не простое, но и затратное. Кроме того, если речь идет об еще не обустроенном участке (именно с этой целью территорию обследуют, разрабатывают проект в том числе и водоснабжения еще до строительства дома), на который можно пригнать тяжелую технику и выполнить все работы, то при наличии материальных ресурсов это вполне выполнимо. А если участок небольшой или дом и хозблок уже выстроены, сад посажен, ограда установлена, то это весьма проблематично и дорого. В таких случаях выход только один — применение современных средств очистки воды, способных довести ее до состояния, пригодного для употребления. Таким образом, ситуации бывают разные, отсюда и способы разрешения проблем также не совпадают.
Выбирая тип вертикального водоснабжения, необходимо принимать в расчет ряд параметров, а именно:
♦ глубину залегания водоносных пластов;
♦ условия их пополнения;
♦ положение участка с точки зрения санитарии, с тем чтобы исключить риск попадания в грунтовые воды бытовых или промышленных стоков;
♦ состояние грунта в зоне установки источника водоснабжения (не должно быть никаких предпосылок (размыва, оползания) к его деформации, могущей разрушить конструкцию).
Если забота о водоснабжении в городской квартире предполагает установку санитарно-технических приборов (ванны, унитаза, кухонной мойки), то решение этой проблемы в индивидуальном построенном доме значительно сложнее и предполагает несколько возможных сценариев.
Подземные воды классифицируются на безнапорные и напорные (к ним относятся артезианские). Одни выходят на поверхность и бьют в виде ключей, другие — залегают на большой глубине и их приходится поднимать принудительно с помощью насосов. В первых случаях источником становится поверхностный родник, над которым сооружается каптажная (от фр. captage, от лат. capto — «ловлю, хватаю») камера, т. е. сооружение водозабора (это так называемый ключевой колодец), в других — колодец (шахтный, если водоносный горизонт находится на глубине не более чем 8 м от поверхности земли), в третьих — скважина (буровая шахта глубокого заложения, если водоносный пласт расположен на глубине до 100 м от уровня земли). Рассмотрим по порядку, каким образом они сооружаются.
1. Конструктивно наименее сложным является ключевой колодец, который можно устроить, если поблизости от дома грунтовая вода выходит на поверхность (хотя следует признать, что это встречается достаточно редко). Для его строительства не потребуется сложной техники, дорогих материалов и соответственно финансовых и трудовых затрат. Каптажные камеры можно сложить из подручных материалов, например камней, древесины и т. п. В зависимости от того, над каким ключом сооружается камера, различают ключевые колодцы двух типов — восходящий и нисходящий.
Колодец или скважина, устроенные на участке, обязывают застройщика содержать их в чистоте, чтобы не допустить загрязнения колодезной воды. Поэтому рядом с ними запрещено мыть машины, держать животных, заниматься бытовыми делами вроде стирки или мытья посуды.
Чтобы построить восходящий ключевой колодец (рис. 3), необходимо выполнить работы в такой последовательности:
♦ выбрать место, подготовить его, расчистив и углубив;
♦ установить в углубление короб подходящего размера (резервуар). Это могут быть бочка без дна, бетонное кольцо, сруб и т. п. Его край должен непременно располагаться ниже уровня воды, поднимаемой ключом. Если высота резервуара намного превышает уровень возможного подъема воды, то в нем необходимо предусмотреть сливное отверстие, через которое избыточная вода будет уходить по переливной трубе;
♦ выложить стенки кирпичом;
♦ создать глиняный замок, т. е. промежутки между коробом и грунтом замазать мятой жирной глиной слоем не менее 20 см и уплотнить;
♦ для предупреждения размывания замазки заделать ее плитняком или засыпать щебнем (гравием);
♦ покрыть дно колодца промытым крупным речным песком, гравием или щебнем, насыпав их слоем 10–15 см;
♦ выполнить в резервуаре сливное отверстие. Это условие относится к обязательным и объясняется тем, что при его отсутствии под воздействием давления массы воды она начнет искать другой выход и, обнаружив его, будет либо сливать туда избыток воды, либо вообще перестанет наполнять резервуар;
♦ закрепить в коробе лоток, с которого можно будет набирать воду, не загрязняя проточную струю тарой;
♦ поместить на горловину резервуара крышку для защиты его от попадания пыли, мусора, насекомых и пр.;
♦ выполнить отмостку вокруг каптажной камеры, по которой будут стекать атмосферные осадки, минуя резервуар. Прежде чем положить кирпич, бетон или другое покрытие, следует сделать глиняный замок из мятой жирной глины;
♦ обнести колодец ограждением, расположив его на расстоянии 3–4 м от колодца (если есть возможность, построить вокруг колодца павильон);
♦ выкопать канаву для вытекающей из колодца воды. Она должна иметь такую глубину, чтобы вода не переливалась через край и не перенасыщала окружающий грунт. Необходимо предупредить размывание канавы, для чего надо укрепить ее глиняным замком, поверх которого уложить плитняк или другой материал.
Рисунок 3. Ключевой колодец восходящего типа (размеры указаны в миллиметрах): 1) перекрытие; 2) слой гидроизоляции; 3) ходовые скобы; 4) кирпичная кладка; 5) вентиляционная труба; 6) переливная труба; 7) водозаборная труба; 8) вентиль; 9) фильтр; 10) обратный гравийный фильтр; 11) бетонное кольцо
Материал резервуара для нисходящего колодца (рис. 4) может быть любым, но обязательное условие — его дно должно быть выполнено из дерева, кирпича или бетона, чтобы устранить контакт между грунтом и прибывающей из источника водой.
Для теплоизоляции колодца или скважины на зиму допускается использовать натуральные материалы (опилки, стружку и др.). Применение пенополистирола, стекловаты и других синтетических утеплителей запрещается. При этом ни те, ни другие не должны попасть в воду.
В остальном устройство нисходящего колодца практически не отличается от описанного выше, да и принцип забора воды сохраняется, с той лишь разницей, что в колодце нисходящего типа вода попадает в резервуар не снизу, как в восходящем колодце, а со стороны боковой стенки. Поскольку она может быть загрязнена частицами грунта, то возникает необходимость ее фильтрации. Для этого поперек водоносного слоя следует устроить дренажную стенку из щебня, гравия или чистого речного песка, а также разделить короб н