Строительство колодцев. Каптажи родников

Источники водоснабжения

Источниками водоснабжения могут быть поверхностные и подземные воды. Воды почвенного слоя и верховодка (так называемые воды зоны аэрации) питаются главным образом атмосферными осадками и задерживаются на непроницаемых для них водоупорных слоях.

Безнапорные грунтовые воды, связанные обычно с поверхностными водами рек, морей и озер, пополняются атмосферными осадками в некотором отдалении от места их забора и могут служить для хозяйственно-питьевых нужд.

Эти воды обладают малым дебитом, также подвержены загрязнению и требуют особого внимания к организации зоны санитарной охраны. Для получения безнапорных грунтовых вод применяют шахтные колодцы, выполняемые из камня, бетона, железобетона, дерева, в которые вода поступает через дно и стенки. Вода в колодцах устанавливается на том же уровне, что и в водоносном слое.

Причины образования и виды родников

Подземные воды, выходящие на поверхность земли, называются родниками. При этом родники могут выходить из-под земли не только на суше, но и под водой, питая озера и реки. Естественный выход подземных вод происходит в низинных местах, в разломах и трещинах, из-за различий в фильтрационных способностях водосодержащих пород и т. д.

Родники бывают холодными и горячими, напорными (восходящими) и безнапорными (нисходящими), пересыхающими время от времени и действующими постоянно.

Время от времени пересыхающие родники питаются водами верховодки, их химический состав и температура изменчивы. Естественные выходы, происходящие от грунтовых вод, имеют более устойчивые характеристики по дебиту, химическому составу и температуре, однако все равно зависят от сезонных изменений климата.

По сравнению с источниками первых двух видов, артезианские воды наиболее постоянны, но и их характеристики могут меняться со временем, т.к. зависят от вод, поступающих в подземные бассейны с поверхности земли.

Вопреки устойчивому мнению, газовый и химический состав родниковой воды неодинаков, он зависит от местных гидрогеологических условий — не следует воспринимать любую воду, выходящую из-под земли, как исключительно полезную для человека.

Вода в питаемом верховодкой роднике, при внешней ее чистоте и прозрачности, часто содержит микроорганизмы и значительное число химических загрязнителей — небольшая глубина залегания (до 6 м) таких вод не позволяет им очиститься в ходе просачивания через грунтовые слои.

Более стабильные по объему грунтовые воды, залегающие на глубине до 30 м, значительно чище верховодки, однако в ходе лабораторного анализа в них также можно обнаружить ионы тяжелых металлов, различные неорганические и органические соединения, а также микроорганизмы.

Наиболее чистый и безопасный для человека водный горизонт (глубина залегания 20–1000 м) — артезианские воды — хорошо защищен толщей пород, содержащихся в земле, от распространенных источников загрязнения, практически не содержит микроорганизмы.

Тем не менее, химический состав артезианской воды напрямую зависит от грунтовых слоев, с которыми она контактирует — процентное содержание микро и макроэлементов в ней может быть выше, чем допускают нормативы по питьевой воде, в случае близости к водному горизонту известняка повышается жесткость воды.

Поэтому прежде, чем строить водоснабжение загородного дома на родниковой воде, необходимо направить ее образцы на экспертизу — стоимость развернутого (комплексного) анализа составляет около 2500 руб.

Выбор места водозабора

Выбор места водозабора нецентрализованного водоснабжения имеет приоритетное значение для сохранения постоянства качества питьевой воды, предотвращения ее бактериального или химического загрязнения, предупреждения заболеваемости различными инфекциями, передающимися водным путем.

Для выбора места водозабора рекомендуется привлечь соответствующих специалистов, имеющих в своем распоряжении геологические и гидрогеологические данные, а также результаты санитарного обследования близлежащих территорий.

Геологические и гидрогеологические сведения об участке должны включать в себя данные о глубине залегания грунтовых вод, направлении их потока на данной местности, примерную мощность водоносного пласта, взаимодействие этих пластов на соседних участках и с поверхностными водами (река, пруд, ручей, болото и т. п.).

Место для водозабора выбирается на чистом участке, удаленном не менее чем на 50 метров выше по потоку грунтовых вод от выгребных ям, мест захоронения людей и животных, канализационных сооружений, складов ядохимикатов и т. п.

Каптаж родника своими руками

Поскольку выход родниковой воды в большинстве случаев невелик по объему за единицу времени, необходимо создать каптаж, позволяющий собирать и накапливать воду в необходимом количестве, чтобы в дальнейшем транспортировать ее потребителям.

Каптаж — сооружение, похожее на колодец. Разница между ними в том, что большая часть колодца находится под землей, а камера каптажа на 50% расположена над уровнем земли. Вода в каптаж поступает естественным путем — ее доставляет родник.

Предлагаем ознакомиться:  Обустройство теплицы внутри: рекомендации и фото » eТеплица

Восходящие родники образуются в результате подъема напорных вод через повреждения в водонепроницаемых породах, закрывающих водный горизонт сверху.

Нисходящие родники возникают из-за выхода на поверхность земли безнапорных грунтовых вод, размещенных на водонепроницаемом основании — это ложе и выводит воду наружу.

Конструкция каптажной камеры зависит от типа родника — восходящего или нисходящего.

Каптаж восходящего родника сооружается над участком, где вода выходит наиболее интенсивно.

Территория родника внимательно исследуется, с площадки, где будет установлена камера каптажа, удаляется грунт до тех пор, пока не обнажится коренная порода, служащая чем-то вроде крышки водоносному горизонту и через которую пробивается вода.

Если основание родника образовано скальными породами, то такая вода в фильтрации не нуждается. Если же коренная порода представлена трещиноватым образованием и через щели вместе с водой выносится песок — необходимо расчистить поверхность площадки и засыпать ее 200–300 мм слоем гравия с крупным песком, который выполнит роль обратного фильтра.

Для увеличения площади водосбора по периметру участка, где выходит ручей, ставится камера каптажа — проще установить готовые железобетонные кольца, обмазав периметр касания нижнего кольца с коренной породой, а также щели между кольцами жирной глиной.

После установки колец необходимо проделать на высоте около 1500 мм (точная высота зависит от расчетного дебита каптажа) от дна камеры отверстие для слива, через которое будет удаляться скопившаяся за время строительства вода, а по окончании работ — ее избыток.

Сформированный бетонными кольцами колодец следует частично перекрыть горизонтальной бетонной плитой, оставив между ее нависающим краем и стенкой колодца проход, достаточный для спуска в каптаж человека.

Верхняя часть каптажной камеры возводится кирпичной кладкой, образующий усеченный конус ,в верхней части которого будет люк, ведущий внутрь камеры.

В процессе кладки кирпичной части колодца стоит замуровать между рядами чугунные скобы, по которым можно будет спуститься в каптаж и вылезти из него — не придется каждый раз носить с собой лестницу.

Верхняя точка камеры должны возвышаться над поверхностью земли не менее, чем на 800 мм, её горловина оборудуется откидным люком, запирающимся на замок.1 — родниковая вода; 2 — слив лишней воды; 3 — водозаборная труба; 4 — вентиляционная труба

Из камеры каптажа необходимо вывести вентиляционную трубу на высоту не менее 2000 мм от уровня земли, отверстие которой забирается мелкоячеистой металлической сеткой, над ним устанавливается колпак.

По периметру каптажа требуется выполнить замок из жирной глины с бетонной отмосткой поверх него, сформировать отводящие канавы — нельзя допустить, чтобы жидкость извне проникла в резервуар родника.

Забор воды из каптажной камеры производится по трубе, заведенной в нее на высоте 500 мм от верхней точки песчано-гравийного фильтра.

Дистанция, на которую выводятся из камеры родника сливная и водозаборная трубы — не менее 1000 мм от стенок, в конечной точке их вывода выполняется водоотводящий лоток.

На завершающем этапе работ водозаборная труба внутри камеры оснащается фильтрующим элементом с 0,2 мм отверстиями и полуоборотным латунным краном.

Конструкция каптажной камеры для нисходящего родника схожа с устройством каптажа для восходящего — разница в том, что вода будет поступать в нее не через основание дна, а через стенку.

Между водоносным слоем и каптажом укладывается 200 мм гравийный фильтр, в соприкасающейся с ним стене проделываются множественные отверстия, через которые будет поступать вода.

Чтобы собранная жидкость не уходила через дно камеры, его отделывают подушкой из жирной глины. Внутренний объем каптажа для нисходящего родника будет удобно разделить на две секции с помощью переливной стенки, водозабор осуществлять из секции, отстоящей дальше от стены с водоносным слоем — данная мера позволит избежать загрязненности воды взвешенными частицами грунта.

В случае, если выход воды происходит на широком участке стены, создается камера каптажа с открылками (барражными стенками), обеспечивающими сбор воды в общий водосборник.

Шахтные и трубчатые колодцы

Шахтные и трубчатые колодцы являются наиболее распространенными в сельской местности или на садовых участках. Шахтные колодцы предназначены для получения подземных вод из первого от поверхности безнапорного водоносного пласта, залегающего на глубине до 10 метров, реже до 15–20 метров.

Облицовка колодца (из камня, дерева, бетона, железобетона) должна быть плотной, хорошо изолирующей колодец от поверхностных стоков. Надземная часть колодца – оголовок (см. рис. 1) – служит для защиты шахты от загрязнения, а также для наблюдения водоподъема и водозабора, и выполняется не менее чем на 0,7–0,8 м выше поверхности земли.

Оголовок колодца должен иметь крышку или железобетонное перекрытие с люком, закрываемым также крышкой. Сверху оголовок прикрывают навесом или помещают в будку. По периметру оголовка колодца выполняется «замок» глубиной до 2 м и шириной до 1 м, из хорошо промятой и тщательно уплотненной глины или жирного суглинка, а также отмостка из кирпича, камня, асфальта или бетона радиусом не менее 1 м с уклоном 0,1 м от колодца в сторону лотка.

Вокруг колодца в целях безопасности устраивается ограждение, а рядом с колодцем должна быть подставка для ведер. Для подъема воды из колодца через шахту применяются бадьи, черпаки, ведра и т. п.

Предлагаем ознакомиться:  Помидоры в теплице без рассады

Для устройства деревянного сруба должна применяться древесина только хорошего качества, очищенная от коры, без червоточин и трещин, не пораженная грибком и заготовленная не менее, чем за полгода до ее применения.

Требования к каптажу родника

Перед построением каптажа и во время его эксплуатации важно соблюдать следующие правила:

  • минимальная дистанция камеры родника от любых источников биологического и химического заражения — 50 м, лучше, если она будет больше. Под источниками заражения подразумеваются территории, где захоронены люди, останки животных, складированы удобрения или ядохимикаты, расположены канализационные колодцы, отстойники и т.д.;
  • не следует создавать водозаборные колодцы вблизи крупных транспортных магистралей (не ближе 30 м к ним), в заболоченных, пониженных по отношению к основному рельефу и подверженных паводковому затоплению участках;
  • по периметру каптажного сооружения на дистанции не менее 20 м категорически запрещается производить мойку автотранспорта, приводить скот на водопой, выбрасывать любой мусор. Для упрощения этой задачи рекомендуется оградить территорию каптажа на дистанции 2 м от его стен забором, непроницаемым для животных;
  • помимо железобетонных, бетонных и кирпичных материалов камеру каптажа можно сооружать только из качественной, хорошо просушенной и окоренной, здоровой древесины вяза, дуба или лиственницы;
  • насос, осуществляющий транспортировку питьевой родниковой воды из накопителя, необходимо устанавливать вне камеры каптажа, т.е. погружные насосы для этой цели не подойдут;
  • проведение экологической экспертизы воды из родника обязательно — на него должен быть оформлен экологический паспорт.

Водоприемная часть колодца

Водоприемная часть колодца необходима для притока и накопления грунтовых вод, она заглубляется в водоносный пласт для увеличения дебита. Для обеспечения притока воды в колодец в нижней его части выполняют отверстия.

На дне колодца устраивается обратный фильтр для того, чтобы грунт не выпирало грунтовыми водами со дна колодца и вода была чистой. Обратный фильтр надлежит выполнять из нескольких слоев песка и гравия толщиной по 10–15 см каждый (общая толщина не менее 60 см).

В нижнюю часть фильтра укладывается песок мелких фракций, а в верхнюю – крупных. В колодце следует предусмотреть вентиляционную трубу. Ее выводят на 2 и более метра над поверхностью земли, а верхнее отверстие защищают колпаком с сеткой (см. рис. 2).

Для ремонта и очистки колодца в его стенки закрепляют металлические скобы (лучше из чугуна), располагая их в шахматном порядке на расстоянии 30 см друг от друга. Для подъема воды из шахтных колодцев применяют ручные или электрические насосы, а при их отсутствии устраивают деревянный барабан (ворот) с одной или двумя ручками, ворот с колесом для одной или двух емкостей, «журавль» с бадьей или другой посудиной, по объему равной ведру для удобства перелива из нее воды в ведра.

В завершение

В течение срока эксплуатации нужно производить периодический осмотр камеры накопителя и территории вокруг нее, производить очистку и дезинфекцию водосборника, снимать фильтрующий элемент для промывки — опускаться внутрь каптажа следует только в чистой обуви и одежде.

Чтобы не прерывать водозабор из каптажа в холодный сезон, потребуется утеплить камеру накопителя снаружи с помощью соломы, укрытой поверху брезентом — синтетические утеплители, в особенности минераловатные, использовать в данном случае не рекомендуется.

Любые качественные изменения родниковой воды, будь-то посторонний запах, цветовой оттенок или странный привкус, означают, что состав питающих родник подземных вод по каким-то причинам изменился — в этой ситуации водозабор немедленно прекращается, а пробы воды направляются на лабораторную экспертизу санэпиднадзора.

Очистка колодца

Всякий источник водоснабжения подвержен загрязнению. Грунтовые воды неглубокого залегания загрязняются через почву, неисправности в сетях канализации и по ряду других причин. Для охраны колодца от загрязнения территория вокруг него должна быть благоустроена и озеленена, а сам колодец периодически следует очищать от донных отложений ила и удалять водную растительность.

Если все же в колодец попали сточные воды, фекалии и др., то его необходимо дезинфицировать. Выполняется дезинфекция и в целях профилактики желудочно-кишечных заболеваний по окончании строительства колодца либо после его очистки и ремонта.

Предлагаем ознакомиться:  Кофейный напиток польза и вред для здоровья

Очистка колодца проводится через 2 часа после предварительной дезинфекции, затем из него удаляют воду, очищают от посторонних предметов, снимают грязь и иловый налет со стенок шахты. После очистки содержимое вывозят на свалку, либо закапывают в яму глубиной не менее 0,5 м, устроенную на расстоянии не менее 20 м от колодца. Грязь и ил предварительно заливают 10-процентным раствором хлорной извести.

Шахтные колодцы, как правило, обеспечивают большой дебит, т. к. водосбор колодца пересекает грунтовый поток в направлении, перпендикулярном его течению. Чтобы измерить объем воды в колодце, нужно в течение 10 минут откачивать из него воду, после чего засечь время, за которое уровень воды в колодце восстановится.

Д=(Вх60):Т   ;

где Д – дебит колодца (литр в час),В – объем воды до откачки (литры),Т – время, в течение которого восстановился уровень воды, плюс время, в течение которого откачивали воду,60 – числовой коэффициент.

Утепление колодца

На зимний период колодец необходимо защитить от промерзания. Для этой цели можно использовать чистую прессованную солому, сено и т. п., не допуская их попадания в воду. Категорически запрещается использование стекловаты, минваты и синтетических утеплителей.

При невозможности использования колодца (обрушился сруб, заилились фильтры, колодец обмелел или ухудшились качества воды) придется его ликвидировать, предварительно демонтировав надземное оборудование.

Размеры поперечного сечения сруба зависят от глубины колодца и составляют от 1х1 м до 1,5х1,8 м. Готовый сруб маркируется, а затем опускается в подготовленный котлован.

На рисунке 4 показан один из способов соединения углов сруба «в обло» (или «в чашу»). При устройстве котлована используются временные крепления из досок и брусков. Пазухи между стенками сруба и котлована засыпают глиной, устраивая тем самым водоупорный замок.

Материалом для стен шахтного колодца могут служить бетонные или железобетонные кольца (см. рис. 2 и 3). Для их монтажа применяется опускной метод, т. е. под стенками колец подрывается грунт, и кольца постепенно опускаются на нужную глубину.

Для приема воды дно такого колодца засыпается послойно крупнозернистым материалом (песок, гравий) с постепенным увеличением крупности зерен снизу вверх. В боковых стенках бетонных и железобетонных колодцев создают водоприемные отверстия путем закладки в них труб при бетонировании.

При использовании для стенок шахты колодца бутового камня или кирпича водоприемными отверстиями служат не заполненные раствором сквозные швы. При мелкозернистых грунтах водоприемные отверстия в стенках шахтных колодцев целесообразно выполнять воронкообразной или наклонной формы (гравитационные фильтры), заполняя их песком или гравием по принципу обратных фильтров. Такая загрузка не вымывается в колодец.

О качестве воды

Вода должна быть не только чистой и прозрачной, но и не вредной для здоровья, не содержать болезнетворных бактерий. В воде может быть избыток фтора или железа, сероводород, кремнекислоты. Часто подземные источники содержат много солей и обладают значительной жесткостью.

Избыток солей удаляется известью, содой, поваренной солью и другими реагентами. При низкой щелочности производится подщелачивание воды. Для удаления из воды органических веществ (разлагающиеся растения или животные, приводящие к появлению в воде болезнетворных бактерий) применяют активированные угли.

В гидросфере Земли находится около 1,5 млрд кубических километров воды, однако 98% – это соленая вода океанов, примерно 2% – вода ледников и полярных льдов, и только 0,06% общего объема – пресная вода суши.

Количество подземных вод составляет около 400 млн. куб. км, т. е. около 25% объема воды в океанах. Большая часть этих вод либо минерализована и не может быть использована без опреснения, либо находится на большой глубине.

Примерно 60% населения планеты постоянно испытывает недостаток в пресной воде. Великие цивилизации и культуры древности были всегда обязаны своим расцветом искусству человека добывать воду порой в крайне трудных природных условиях.

Первые известные нам водопроводы были построены до нашей эры в Древнем Риме и Греции. В начале н. э. первые водопроводы строились в Крыму и Грузии, в XII веке – в Новгороде, в XII–XVI вв. – в Киеве и Пскове, в XV веке – в Московском Кремле.

В средние века один житель расходовал 10–15 литров воды в сутки, но к концу XIX века эта цифра возросла втрое, а в наши дни только на хозяйственно-питьевые нужды одного человека расходуется от 150 до 600 литров воды в сутки.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector