Источники водоснабжения

Дачники потребляют воду либо из колодцев (родников, скважин), либо из рек (озёр, прудов, водохранилищ). Вода из колодцев, как правило, содержит мало взвешенных частиц (мути, грязи), но часто сильно минерализована, то есть содержит много солей, в том числе солей жёсткости (гидрокарбонатов щелочноземельных металлов). Поэтому колодезная вода часто бывает вкусной и предпочтительна для приготовления пищи. Иногда колодезная вода (и особенно из глубоких скважин) бывает чересчур минерализована (содержит солей более 0,5 г/литр). Глубинные воды часто содержат соединения двухвалентного железа (обычно бесцветные и хорошо растворимые типа Fe(OH)2), быстро окисляющиеся в ведре (открытом баке) до труднорастворимых соединений типа Fe(OH)3, выпадающих в бурый осадок (ржавчину). Поэтому глубинную воду обычно очищают от солей (деминерализуют).

Речная проточная вода является по существу дождевой (дистиллированной), в которой соли из почвы и грунта ещё не успели раствориться. Чем дольше вода течёт в реке (или стоит в озере), тем больше в ней солей. Бывает и так, что реки текут в замкнутое озеро (море), откуда вода уходит не через реки, грунт или протоки (родники), а только за счёт испарения. В этом случае непроточные озёра становятся сильно минерализованными, солёными (озёра Эльтон, Баскунчак, моря Мёртвое, Аральское, Каспийское и т. п., в том числе Мировой Океан). А вот озеро Байкал является проточным, и потому слабоминерализованным.

Рис. 197. Источники подземных вод
Рис. 197. Источники подземных вод: 1 — материковый грунт; 2 — песчаный слой, частично или полностью заполненный водой; 3 — поверхностный слой грунта и почвы; 4 — осадки; 5 — ручьи, мелкие водоёмы; 6 — реки; 7 — поверхностный сток воды; 8 — просачивающаяся вода; 9 — колодец, углублённый в водоносный песчаный слой; 10 — пустой колодец; 11 — родник; 12 — колодец, выкопанный в месте подземного потока-«ручья» (родника); 13 — глубокая скважина, пронизывающая слой материкового глинистого грунта; 14 — водоносные карстовые слои.

Поясним качественный состав водоисточников, доступных дачникам и садоводам, на примере Центрально-Европейского региона России (верховья Волги, Оки, Москвы-реки, Клязьмы). Когда-то эти места были берегами и дном древнего моря юрско-мелового периода, которое оставило на своём глинисто-каменистом дне 1 обширные слои песка 2 толщиной ориентировочно (3-20) метров (рис. 197). Этот песок содержит множество остатков древних ракушек, состоящих в основном из соединений кальция. Дно древнего моря имело и впадины, и возвышенности, и даже глинисто-каменистые острова. Когда древнее море ушло (миллионы лет назад до появления человека), глинистые острова под действием дождей, размываясь, местами прикрыли глиной и суглинком (грунтом) слои песка. В результате на большей части региона на слое песка 2 возник слой коричневого каменисто-глинистого грунта 3 ориентировочно толщиной (1-30) метров, а в низинах ещё толще. Основываясь на этой крайне упрощённой геологической модели, нетрудно предугадать основные характерные последствия. Поступающая на поверхность земли вода от дождей 4 частично стекает по поверхности 7 в низины (в реки, озёра), а частично проникает вглубь 8 через слой почвы и грунта 3 в песчаный слой 2, заполняя его либо полностью, либо частично. Поверхностная вода (верховодка) может образовывать мелкие болота и речки 5, дно которых не достигает песчаного слоя. Вода из этих речек (ручьёв) и болот в конечном счёте стекает в более крупные реки 6, в том числе и через всё разрастающиеся овраги. Вода в крупных реках 6, особенно во время весенних половодий, уже способна интенсивно размывать глинистое дно, достигая в конечном счёте песчаных слоев 2 и даже слоя материковой глины 1. Поэтому, чем шире река, тем больше в ней песка (маленькие речки либо глинистые, либо каменистые). При этом за счёт поверхностных потоков воды 7 глиняный слой 3 сползает к реке в виде оползней и размывается, перекрывая выход воды из песчаных слоев в реки. Поэтому песчаные слои сохраняют свою функцию в форме гигантских аккумуляторов воды. Местами вода из песчаных слоев всё же находит (вымывает) каналы в глинистых грунтах и образует местные локальные протоки 11, называемые родниками. Родники бывают самыми разными: могут вытекать из песка или болот (но только более высоколежащих), могут вытекать еле-еле или мощной струёй под напором (артезианские источники), могут даже нагреваться в глубинах земли и выходить тёплыми и даже горячими (в форме холодных или горячих ключей). Родники являются основным способом вывода воды из песчаных слоев (и каверн в горных породах) в реки. Так, весной во время таяния снегов на громадных территориях полей и лесов вода в основном просачивается вниз 8, заполняя песчаные слои, которые выполняют фактически роль подземных рек, запруженных глиняными барьерами. Ввиду ограниченной скорости «течения подземной реки» и из-за «включения в работу» подавляющего числа родников только при высоком уровне стояния вод в песках, половодье рек начинается лишь через одну-две недели после исчезновения наземных снегов.

Таким образом, дачник располагает следующими водоисточниками. Во-первых, это дождевая вода с крыш, собираемая в бочки. Такая вода очень хороша для бань, в которых пользуются мылом (мыльная вода). Во-вторых, это верховая вода 5 в виде мелких колодцев в глинистом грунте, канав, ручьёв, маленьких водоёмов. Такая вода является по существу той же дождевой и слабоминерализованной. Если такую воду дачник принесёт на простейший анализ в санитарно-эпидемиологическую станцию, то скорее всего получит положительное заключение, поскольку основным доводом при анализе будет степень минерализации воды (норма - содержание солей менее 0,5 г на литр). Дорогостоящие импортные тест-индикаторы также укажут, что эта верховая вода «очень чистая». Такой результат будет обусловлен тем, что тест-индикаторы предназначены для контроля работы осмотических водяных фильтров и измеряют электросопротивление воды: чем больше электросопротивление, тем меньше солей в воде, тем «лучше» вода. Отметим, что любой дачник вместо дорогостоящего тест-индикатора стоимостью 100 у. е. может купить простейший бытовой электронный «тестер» (цифровой мультиметр), стоимостью 3 у. е., который будет прекрасно «мерить качество» воды по её электросопротивлению (на шкале 1-10 Мгом). Тем не менее, дачник сознаёт, что эта «очень чистая» вода является всё же скорее «лужей», пригодной разве что для полива или водопоя животных, тем более, что такая вода действительно может локально загрязняться бытовыми отходами и сельхозудобрениями.

В-третьих, это вода из рек 6, биологические загрязнения в которых «размазаны» по громадной величине объёмов стока. Вода из рек испокон веков пользовалась для бань, которые как раз и обустраивались у рек. В русских городах в общественных банях до XX века использовалась исключительно речная вода, добывать которую из рек удобней всего было с помощью «журавлей». Поэтому городскую баню у речки можно было сразу угадать именно по этому «журавлю». Зимой вода черпалась из проруби и вручную или на тележках доставлялась по крытым сверху и с боков дощатым коридорам (проходам, водным сеням) непосредственно на двор бани (где стоял на костре чан с горячей водой) или непосредственно в баню. В XX веке речная вода стала основой городского напорного водопровода. Поскольку речная вода берётся преимущественно с верховьев рек, имеющих глинистые берега, то вода имеет высокую мутность, что требует механической очистки воды (см. ниже). Что касается дачников, то речная вода им, как правило, малодоступна.

В-четвёртых, это родниковая (ключевая) вода 11, чаще всего забираемая с помощью неглубоких колодцев 12, выкапываемых на пути подземной трассы родника. Родниковая вода очень ценится для пищевых и хозяйственных назначений. Вода очень чистая, но сильно минерализована (вкусна), поскольку истекает в постоянно действующих родниках именно из нижних придонных зон песчаного слоя 2, где движется (фильтруется) очень медленно и долго растворяет из песка минеральные вещества. Многие ценители мытейных русских бань не очень уважают родниковую воду (ввиду её низкой мыльности), но в то же время некоторые современные физиотерапевты рекомендуют родниковые (особенно глубинные, так называемые «ювенильные») минеральные воды для лечебных целей, в том числе и в банях.

В-пятых, это колодезная вода 9 из глубинных водоносных песчаных слоев (плывунов). Эта вода более мягкая, чем родниковая, поскольку берётся из верхних слоев плывуна, хотя иногда удаётся проходить колодцем (10-15) метров плывуна до материкового глиняного слоя 1. Вместо колодцев очень часто делают скважины диаметром 100 мм (стальная или пластиковая труба) с электронасосом. Поскольку обычная глубина скважин примерно та же, что и у колодцев (5-20) метров, то состав воды практически тот же, что и в колодцах. Колодцы значительно более долговечны, чем скважины, поскольку последние со временем «заливаются», особенно при нерегулярном использовании. При небольших глубинах порядка (3-7) метров колодцы дешевле скважин, а при значительных глубинах (7-15) метров скважины дешевле колодцев (даже изготовляемых своими руками), а при глубинах до воды более 15 метров колодцы сейчас практически не делают вообще.

Колодцы и скважины глубиной до 30 метров являются основными индивидуальными источниками водоснабжения на садовых и дачных участках, в том числе для бань. Когда-то (лет пятьдесят-сто тому назад) вода из подобных водоносных слоев считалась питьевой. Сейчас же во многих регионах страны (в том числе и в Подмосковье) такая вода является «условно пригодной» из-за резкого ухудшения экологической обстановки. Сейчас, даже получив положительное заключение санитарных служб (в основном по солевому содержанию), к такой воде относятся крайне настороженно.

Основной проблемой при изготовлении колодцев и скважин является выбор их месторасположения. Поскольку неровности дна песчаного слоя могут быть очень значительными, то сдвиг месторасположения колодца на 3-5 метров может привести к существенному уменьшению толщины водоносного слоя и даже к полному его исчезновению. В случае родниковых колодцев ситуация ещё более критична. Поэтому могут быть парадоксальные, казалось бы, случаи, когда вода в колодце на высоком берегу есть, а в колодце 10 в низине у реки (где вода должна была бы быть точно) воды нет, сколько ни копай, даже ниже уровня воды в реке 6. Отметим, что распространённые в быту у мастеров методы «поиска воды» с помощью рамки или прутиков (ивовых или металлических) не имеют физического обоснования.

В-шестых, это вода из очень глубоких скважин 13. На глубинах (50-250) метров могут встретиться водные полости в материковых глинистых грунтах, вода в которых может иметь затхлый (в том числе сероводородный) запах. Но можно попасть скважиной в каменные водопроницаемые пористые образования, в частности, в карстовые вымываемые пустоты и трещины известняков, гипсов и доломитов. Вода в таких глубинных пустотах бывает чиста (но бывает и ожелезненной), не имеет запаха, биологически не загрязнена, тем и ценна.

Такие скважины имеют промышленное значение, в том числе и для фабричного производства питьевой воды и различного рода напитков. Используются они и в дачных и садовых массивах для местных централизованных водокачек (насосных станций с водонапорными башнями), питающих коллективный водопровод. В последнее время они появились и в наиболее благоустроенных коттеджах. Ведомственные правила и федеральный закон предусматривает жёсткую защиту подобных глубинных вод от загрязнений (Санитарные правила СП 2.1.5.1059-01 «Гигиенические требования к охране подземных вод от загрязнения»). Разработка этих водных запасов требует государственной лицензии (разрешения на бурение и на добычу воды).

Сложности эксплуатации глубоких скважин двояки. Во-первых, возможны трудности при ремонте, поскольку высоконапорный насос подвешивается на длинной «гирлянде» взаимно накручиваемых водопроводных труб и поднимать их приходится с помощью специального подъёмного оборудования (автовышки). Поэтому необходимо выбирать наиболее квалифицированного и добросовестного строителя-подрядчика, а оборудование (насосы, трубы, фильтры) лучше закупать высокого качества с запасом по мощности. Во-вторых, скважинные воды могут быть сильно минерализованными и даже сильно железистыми (буреющими на воздухе), требующими очистки на специальных фильтрах.

Ввиду высокой стоимости глубоких скважин целесообразно пользоваться услугами специализированных геологических служб, ведущих (или имеющих доступ к водному кадастру) георазведку (в том числе и подземных вод) и обобщение данных регистрируемых бурений. Известны многочисленные случаи, когда случайные подрядчики ведут бурение на воду без каких-либо гарантий в любом указанном им месте. При этом, благополучно пройдя первый водоносный слой (может быть, очень неглубокий) и продолжая бурение «до победного конца» в поисках глубинных вод, заказчик, истратив весь лимит денежных средств на никому не нужную «георазведку», так и остаётся без воды (и без денег).

Любые источники питьевой и хозяйственно-бытовой воды должны защищаться от биозагрязнений, периодически дезинфицироваться химическими средствами. Колодцы и скважины должны располагаться не ближе 8 метров от уборной и компостных ям и не ближе 12 метров от душа, бани, сауны и построек для содержания птицы и скота (СНиП 30-02-97).

Стенки колодцев и скважин со временем покрываются бурыми, коричневыми или черными налетами. Как правило, это безвредные продукты жизнедеятельности непатологических грибков и бактерий, в частности, железоокисных, выделяющих наросты, в том числе, и на фильтрующих сетках скважин. Зарастание сетки такой «ржавчиной» часто воспринимается как «заиливание» скважины. Для предотвращения такого «заиливания» и реанимации неглубоких скважин можно периодически промывать скважину химическими соединениями, растворяющими окиси железа, например, минеральными (соляной, серной, ортофосфорной) или органическими кислотами. Чаще всего на дачах в скважину засыпают 1кг пищевой лимонной кислоты (при необходимости многократно), растворяющей заодно и известковые отложения. После недельной выдержки скважину очищают откачкой (не менее 10 кубометров воды) обычным вибронасосом (лимонная кислота ни сталь, ни алюминий, ни резину не разрушает). При восстановлении дебита скважины, пробу воды передают на анализ в санэпидемлабораторию.

Источник: Дачные бани и печи. Принципы конструирования. Хошев Ю.М. 2008

поддержать Totalarch

Добавить комментарий

CAPTCHA
Этот вопрос задается для проверки того, не является ли обратная сторона программой-роботом (для предотвращения попыток автоматической регистрации)