При монтаже водоснабжения в загородном доме основным параметром является выбор источника воды. Водоснабжение усадебного жилого дома осуществляется различными способами из поверхностных или подземных вод. Для водозабора, если отсутствует централизованная система водоснабжения, преимущественно используют подземные источники и осуществляют его с помощью шахтных колодцев или скважин. Вода, добытая из этих источников, не требует дополнительной обработки. Водозаборные сооружения должны быть расположены на расстоянии не менее 20 м от местных систем канализации, выгребных ям и т. п. При глубине залегания подземных вод до 10 м в качестве водозаборных сооружений следует устраивать шахтные, а при глубине более 10 м – трубчатые колодцы (артезианские скважины).

Экологическая обстановка позволяет использовать для питья лишь подземные воды; в исключительных случаях после получения заключения санитарно-эпидемиологической службы можно использовать для питья также воду из рек, озер и других водоемов. Для полива успешно можно использовать воду из небольших водоемов или неглубоких (до 10–15 м) скважин и колодцев, в большинстве случаев для питья такая вода не годится и нужно делать более глубокие скважины, добывая воду из более низколежащих горизонтов.

Нужно знать, что приступать к пробивке водозаборных скважин рекомендуется лишь после того, как к участку подведено электричество, так как неэксплуатируемая скважина с электронасосом заиливается за 2–3 месяца.

До тех пор пока нет заключения санитарной станции о качестве воды, ее нужно кипятить в течение 5–7 мин, а хранить кипяченую воду можно не более 1–2 суток. Если пробное бурение показало, что водоносный горизонт располагается на глубине до 20–30 м, для забора подземных вод можно сделать шахтный колодец, водозаборную скважину (мелкотрубчатый колодец) или взять в трубу родниковую воду, бьющую из-под земли (каптаж).

Проще всего можно обеспечить себя водой для питья и полива, если вблизи бьет родник. У выхода водоносного горизонта, в том месте, где выступает вода, на поверхности делают железобетонный короб, в который вода поступает через стенки и днище, – каптажный водозабор. В грунт вкапывают стальную или керамическую трубу, к которой и подсоединяют водопроводные трубы. Для создания давления и подачи воды для полива и в дом ставят насос.

Каптажную, как и другую добытую воду, нужно проверить в санэпидстанции, так как такая родниковая вода может легко быть загрязнена стоками близлежащих выгребных и компостных ям. По санитарным нормам источник воды должен располагаться не ближе 30 м от очистных сооружений (септики, выгребные ямы, фильтрующие колодцы), мест сброса отходов, площадок для мойки машин и других источников загрязнения.

Следующим шагом в строительстве водопровода будет выбор насоса, с помощью которого вода будет подниматься из колодца или скважины и доставляться в дом к точкам разбора воды. В случае со скважинным способом добычи воды вариант только один – это скважинный насос, параметры которого выбираются в зависимости от статического и динамического уровня воды в скважине, а также ее дебита.

При добыче воды из колодца используются насосные станции и погружные насосы. Насосная станция способна поднимать воду с глубины 7–8 м, а если глубина колодца больше, используют погружные насосы. Следует отметить, что все вышеперечисленные насосы боятся так называемого сухого хода, то есть работы без воды, поэтому необходима обязательная установка специальных датчиков, которые выключают насос в случае падения уровня воды в колодце или скважине ниже допустимого. Трубопровод, идущий из колодца или скважины в дом, должен находиться в земле ниже глубины промерзания грунта, а если это невозможно, быть должным образом утеплен, чтобы избежать замерзания в зимнее время.

Наиболее доступным и распространенным способом добычи воды является колодец. Глубина колодца зависит от места его расположения и обычно не превышает 10–15 м. Преимуществом колодца является его дешевизна. При выборе колодца как источника воды для частного водоснабжения следует учитывать также и его недостатки. Вода из колодца может быть недостаточно чистой и содержать различные микроорганизмы, нитраты или другие вредные примеси. Поэтому, прежде чем использовать такую воду для питья, необходимо провести химический и бактериологический анализы. В любом случае рекомендуется в систему водопровода включить фильтры доочистки воды. Количество воды, которое можно получить из колодца за единицу времени (дебит), является ограниченным и, как правило, не превышает 200 л/ч. Еще одним недостатком является то, что нет никаких гарантий того, что выкопанный колодец спустя некоторое время не заилится или не пересохнет.

Колодец представляет собой вертикальный водозабор (шахту) диаметром 1–1,5 м. Стенки колодца закрепляют железобетонными кольцами, реже деревянными щитами, срубом из бревен или пластин или местным материалом (камнем, жердями, хворостом и т. д.). При отсутствии строительного или местного материала и в устойчивых грунтах (глины, суглинки, лёсс) колодец для временного пользования можно устраивать с креплением стенок только в пределах водоносного слоя. Над колодцем предусматривают оголовок, возвышающийся над поверхностью земли не менее чем на 0,8 м. На оголовке устанавливают водоподъемное устройство (рис. 5.1).

1 – ворот; 2 – свайка; 3 – водоотводная канавка; 4 – сруб из пластин; 5 – гравий; 6 – глиняный замок; 7 – крышка колодца; 8 – дощатая обшивка оголовка

Шахтные колодцы копать своими силами небезопасно, и для выполнения этих работ лучше пригласить специалистов. Рекомендуемые размеры железобетонных колец: высота 90 см, наружный диаметр 100 или 150 см, толщина стенок 10 см. Кольца можно приобрести, а можно и забетонировать на месте, применяя бетон того же состава, что и для заливки фундаментов. Армируют бетонные кольца металлической сеткой. Наземная часть колодца (оголовок) представляет собой ограждение (чаще всего деревянный сруб высотой 70–100 см), защищающий колодец от попадания различных предметов, а людей от случайного падения. От поверхности земли на глубину 1,5–2 м вокруг створа (собственно ямы колодца) делают водоупорный замок шириной 70 см из жирной мятой глины, которую укладывают и уплотняют послойно.

Колодец роют на необходимую глубину либо вручную, либо буровой машиной. Углубиться в водоносный горизонт нужно на 100–150 см. Если колодец роют в песчаном грунте, то на дне делают обратный фильтр – слой крупнозернистого песка толщиной 100–120 см и слой мелкого щебня или гравия толщиной 120–150 см.

Деревянные или железобетонные кольца ставят на обратный фильтр, дно выравнивают. Стыки между кольцами должны быть заделаны цементно-песчаным раствором. Для увеличения дебита шахтного колодца водоприемную часть можно расширить за пределы шахты: такое уширение называется шатром. С этой целью колодец заглубляют в подстилающий водоупорный слой, для притока воды в стенках колодца заранее делают отверстия диаметром 10 × 10 см, заполняя их гравием.

Помните, что при копании колодца вручную следует выполнять требования техники безопасности. Работать в колодце нужно с предохранительным поясом, прочно соединенным с поверхностью. Перед началом и в ходе работ необходимо проверять исправность оборудования: крепление ведер (бадьи), прочность каната, блока, во́рота. Нельзя загружать бадью выше краев. Элементы крепления стенок должны быть очень тщательно привязаны, и о начале их спуска нужно предупреждать работающего на глубине. Перед спуском людей в колодец нужно проверить, не скопились ли там вредные газы.

В процессе копания иногда происходит заклинивание кольца. Исправить его положение можно ударом деревянной бабы по верху кольца (сруба) или созданием дополнительного давления, пригрузки.

Над оголовком колодца делают задвижную крышку, деревянное обрамление шириной 40–50 см, чтобы можно было ставить ведро. Устанавливают ворот и обязательно делают навес, диаметр которого должен быть больше диаметра колодца на 50–70 см.

В колодцах с донным питанием при водоносном слое, состоящем из мелкого песка, устраивают фильтр из гравия слоем 0,3–0,4 м или дырчатое (щелистое) основание из досок (жердей). При небольшой мощности водоносного слоя колодцы строят с боковым питанием (с отверстиями в стенках).

Колодцы оборудуют насосами с ручным приводом или электронасосами. Ручной поршневой насос применяют при глубине колодца до 6 м. Он может качать мутную воду, но без примесей песка. Такой насос устанавливается на высоте 0,75–1 м от уровня земли. Всасывающий и нагнетательный рукава насоса не должны иметь крутых изгибов и изломов. В зимнее время и переходный период насос должен быть отключен, вода слита и разморожены клапаны.

Шахтные колодцы рекомендуется чистить не реже одного раза в год: снимать со стенок слизь, тину. Время от времени не забывайте вычерпывать ил или песок, но при этом дно углублять не следует. Прежде чем спускаться в колодец, необходимо проверить его на загазованность, опустив в шахту до самого дна зажженную бумагу или свечку. Можно привязать к веревке пук соломы, поджечь его и опустить до самой воды. Если огонь погаснет, значит, в шахте скопился углекислый газ. Его удаляют, многократно опуская и вынимая пустое ведро, как бы вычерпывая за счет своеобразной вентиляции. Только после повторной проверки на загазованность можно спускаться вниз. Работать лучше вдвоем или даже втроем. Одного рабочего обвязывают прочной веревкой на поясе, а остальные страхуют.

Если используется лестница, ее надо очистить и промыть, а уходящие в воду концы нарастить свежевыструганными брусками. Тот, кто будет заниматься очисткой, должен надеть резиновые сапоги, хорошо вымытые и ошпаренные кипятком. Надевать их следует у самого колодца, становясь на чистую подстилку из соломы или свежевыструганной доски. Сверху вниз сначала приводят в порядок стенки шахты, а затем придонную часть, заменяя гравий или щебенку новыми, предварительно очищенными и промытыми. Отремонтированный, очищенный или новый колодец дезинфицируют 3 % раствором хлорной извести. Его приготовляют так: 300 г хлорной извести заливают небольшим количеством воды и растирают.

Получившуюся жидкую кашицу вливают в емкость с водой объемом 10 л, тщательно перемешивают и несколько часов отстаивают. Верхнюю, прозрачную часть получившегося концентрированного раствора сливают в стеклянную, плотно закрывающуюся посуду и хранят в темноте. На 1 м³ воды в колодце требуется одно ведро 3 %-ного состава. Стенки колодца обметают и протирают чистой ветошью (тряпкой) или кистью. Затем выбирают упавший мусор, всю накопившуюся воду и осевший ил, после чего краскопультом, опрыскивателем или кистью обильно покрывают стенки дезинфицирующим составом.

В зависимости от количества свежей поступающей воды, в нее добавляют раствор из расчета 10 л на 1 м³ воды, все перемешивают чистым шестом, закрывают сруб сверху деревянной крышкой или накрывают плотной тканью и оставляют на 10–12 ч, а лучше на сутки. Затем поступающую в колодец воду откачивают до тех пор, пока не исчезнет запах и привкус хлора. Операцию полезно повторить через сутки после первой обработки. Это обеспечивает более надежную дезинфекцию.

Бурение скважины является более дорогостоящим способом добычи воды. По глубине и каптируемому горизонту можно выделить две разновидности скважин. На глубине от 15 до 40 м находятся так называемые водоносные песчаные горизонты. Они отделены от почвы и грунта глинистыми пластами, которые и защищают их от поверхностных загрязнений. На глубине от 30 до 130 м и более находятся известняковые водоносные слои, которые называются еще артезианскими (рис. 5.2).

а – скважина «на песок»; б – скважина «на известняк», или артезианская

Песчаная скважина бурится на сравнительно небольшую глубину (до 50 м), в зависимости от глубины залегания песчаного водоносного горизонта. Дебит такой скважины составляет примерно 1–1,5 м³/ч, чего вполне достаточно для нормального водоснабжения одного небольшого загородного дома. Качество воды в такой скважине значительно лучше, чем в колодце, однако анализ воды перед ее использованием все-таки необходим, так как в песчаный водоносный слой могут попадать поверхностные и грунтовые воды. Также в нижней части скважины необходим сетчатый фильтр грубой очистки воды от песка и других твердых примесей. Такой фильтр нуждается в периодической чистке, так как вследствие его загрязнения уменьшается дебит скважины.

Артезианская скважина является лучшим решением для водоснабжения загородного дома. Забор воды в ней происходит из известнякового водоносного слоя, который в зависимости от месторасположения может залегать на глубине, достигающей нескольких сот метров. Вода в этом слое находится под давлением, поэтому статический уровень воды меньше, чем глубина самой скважины. Из артезианской скважины можно получать более 10 м³/ч воды, чего достаточно для водоснабжения даже нескольких коттеджей. Вода в большинстве случаев не нуждается в доочистке и пригодна для питья, так как от поверхностных вод ее защищают водонепроницаемые слои грунта. Срок службы артезианской скважины составляет 15–30 лет, как правило, в процессе эксплуатации с ней не возникает никаких проблем.

Над скважиной устанавливается металлический герметичный колодец-кессон для защиты от грунтовых вод и упрощения обслуживания скважины. В готовую скважину опускают чаще всего стальные обсадные толстостенные трубы, в них погружают глубинный (скважинный) насос диаметром 3–4 дюйма. От насоса выходит на поверхность и вводится в дом напорный трубопровод. Промерзание воды зимой исключено, если верхний оголовок скважины и вводная труба заглублены ниже уровня земли на 1,5–2 м.

Следует обратить внимание, что вода, находящаяся в известняковых водоносных горизонтах, является собственностью государства, поэтому, прежде чем бурить скважину, необходимо получить соответствующее разрешение.

Производительности песчаных скважин хватает, как правило, для коттеджа с нормальными городскими удобствами ванной, туалетом. Но если дом большой и имеет европейский уровень комфорта – несколько санузлов, бассейн и так далее, то бурить нужно обязательно известняковые артезианские.

В воде из песчаной скважины содержатся взвеси песка. Чтобы защитить глубинный насос от засорения, устанавливают фильтр, который приходится периодически чистить. Срок службы песчаной скважины 20 лет, известняковая же работает до 80 лет.

Следующий шаг после выбора типа скважины – подбор оптимальной схемы ее обустройства. В некоторых случаях работы по организации водоснабжения дома ограничиваются бурением скважины на воду, установкой на нее оголовка и выводом кранов для полива. Чтобы обеспечить доступ воды во все точки водопотребления, бурение скважин под воду должно сопровождаться установкой более сложного оборудования: погружного насоса, гидробака, фильтров, автоматики. При круглогодичном использовании водоснабжения после бурения скважины на воду обязательно должен быть установлен кессон для защиты ее от замерзания.

Бурение скважин на воду и последующая организация водоснабжения – сложная и ответственная процедура. Выполнение бурения скважин и монтажа оборудования без достаточного опыта в этой области чревато дополнительными расходами и затягиванием сроков выполнения работ.