В городе, как правило, мы берем воду из-под крана для приготовления пищи или чая, мало задумываясь о ее чистоте или пригодности для питья, – об этом заботятся сотрудники и лаборатория городской санэпидемстанции, своими должностями и зарплатами отвечающие за качество воды в централизованном водопроводе. На даче, казалось бы, каждый решает сам для себя, бурить ли скважину и пить ли из нее потом воду. Правда, если вам дорого ваше собственное здоровье и здоровье близких, то, прежде чем употреблять воду из неизвестного источника, необходимо убедиться в ее безопасности. Некоторые химические вещества, которые в большом количестве могут содержаться в грунтовой воде на дачном участке, не отсекаются даже самыми современными фильтрами, зато отлично накапливаются в организме в опасных для здоровья концентрациях. К тому же далеко не все используют на даче дорогостоящие многоступенчатые фильтры, предпочитая по старинке обходиться колодезным фильтром из песка и щебня.

Санитарные нормы питьевой воды из колодца

Если вы для приготовления пищи, мытья посуды или питья собираетесь использовать воду из скважины либо колодца, то вода должна соответствовать разработанным и принятым еще в советское время и уточненным в начале 2000-х гг. нормам питьевой воды. При этом нормы разрабатывались и принимались отдельно для нецентрализованного водоснабжения (колодцев, колонок или скважин без дальнейшей подачи воды на участок или в дом) и для централизованного, когда вода расходуется не непосредственно у источника, а поступает в дом по трубам.

В первом случае качество питьевой воды будет оцениваться по СанПиНу 2.1.4.1175–02 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды нецентрализованного водоснабжения. Санитарная охрана источников. Данные правила и нормативы определяют не только качество питьевой воды, но и мероприятия, необходимые для поддержания ее в рамках установленных норм. В правилах подробно прописаны требования к выбору места для колодца или скважины, представлен обязательный для исполнения перечень превентивных мер по предотвращению попадания в колодец загрязненных и сточных вод, даны другие рекомендации, которые позволят сделать воду в вашем колодце чистой и безопасной для питья.

Требования к выбору участка для шахтных и трубных колодцев

Согласно действующим на сегодняшний день санитарным нормам и правилам выбор места для питьевого колодца осуществляет владелец с приглашением специалистов по гидрогеологии и санитарному контролю. В задачи гидрогеолога входит характеристика водоносного слоя (глубины залегания воды, направления ее движения, мощности водоносного пласта, взаимосвязи с близлежащими естественными водоемами). Представитель санэпидемстанции дает свое заключение о санитарном состоянии участка для колодца и прилегающих к нему территорий. На этом этапе важно выявить и по возможности предотвратить все возможные варианты заражения воды патогенными микроорганизмами и химическими веществами (следами удобрений, нефти и бензина, бытовыми химическими отходами).

Согласно существующим нормам участок для колодца должен быть расположен не менее чем в 50 м от выгребных ям, уличных туалетов, навозных куч, склада с удобрениями, гаражей. Это условие достаточно легко соблюсти при планировании дачи, но при этом необходимо учитывать, что колодец или скважину следует закладывать выше по потоку грунтовой воды, а не ниже, в противном случае все вредные вещества могут просочиться через грунт до верхнего водоносного слоя и оказаться в колодце. Именно поэтому при планировании питьевого колодца на ровной поверхности без приглашения гидрогеолога не обойтись, иначе, просто допустив ошибку с направлением течения грунтовой воды, можно потратить много времени и сил и получить колодец с абсолютно непригодной для питья водой.

Для строительства колодца совершенно не подходят территории, расположенные в зоне затопления паводком, болотистые почвы, а также участки, расположенные ближе 30 м от крупных дорог.

Требования к оборудованию шахтного колодца

Надземная часть шахтного колодца, так называемый оголовок, для защиты водосбора от внешних загрязнений, в том числе засорения воды песком, верхним слоем грунта, камнями, должна возвышаться не менее чем на 0,7 м выше поверхности почвы. Для дополнительной защиты от попадания в колодец атмосферных осадков оголовок должен быть снабжен плотно примыкающей крышкой или закрыт сверху железобетонной плитой. В последнем случае в плите заранее проделывается люк, который также плотно закрывается крышкой. Над оголовком для дополнительной защиты от дождя и снега ставятся крыша или навес.

Так как загрязненная вода может проникнуть в колодезную воду не только через ствол, но и через прилегающий к колодцу грунт, по всему периметру шахты должен быть сделан глиняный замок. В качестве защищающего грунтовые воды слоя могут использоваться или уплотненная глина, или жирный суглинок. Толщина защитного слоя должна быть не менее 2 м, ширина – не менее 1 м от каждой стенки шахты колодца.

Первый российский стандарт качества питьевой воды был разработан в 1937 г. и включал в себя 30 нормативных показателей безопасности этого важнейшего продукта.

Поверх глиняного замка в качестве дополнительного защитного слоя выполняется каменная отмостка (вместо камня можно использовать кирпичи, бетон) со скатом в противоположную от колодца сторону. По периметру отмостки можно сделать кювет для сбора и отвода дождевой воды. Чтобы не ставить колодезное ведро на землю и не загрязнять его дно, около оголовка должна быть специальная скамья для ведер.

Стенки шахты должны быть надежно изолированы от грунта и почвенной воды, поэтому для облицовки сделанной шахты используются влагостойкие материалы, например бетон, обеспечивающий высокую водонепроницаемость. При его отсутствии шахты можно облицовывать камнем, кирпичом или деревом, для скрепления камней и кирпичей по санитарным нормам применяется высококачественный цемент без примесей.

Водоприемная часть должна быть заглублена в водоносный слой, а для очистки поступающей в колодец воды иметь обратный фильтр.

Ствол колодца согласно действующим нормативам должен быть снабжен специальными чугунными скобами, которые позволят регулярно спускаться в колодец для проведения ремонта, очистки и дезинфекции колодца. Скобы вбиваются на расстоянии 30 см одна от другой, для удобства спуска и обработки стен их располагают в шахматном порядке.

Воду из колодца рекомендуется поднимать насосом, при его отсутствии – только бадьей или ведром общего пользования, прочно закрепленными на вороте с колесом, но не домашними ведрами, которые, как правило, не проходят дезинфекции и могут загрязнять колодезную воду микроорганизмами или различными химическими веществами.

Требования к оборудованию трубчатого колодца

Как и шахтный колодец, скважина по установленным стандартам должна иметь оголовок, возвышающийся не менее чем на 0,8 м над уровнем почвы, который будет надежно закрываться от попадания в колодец атмосферных осадков или других загрязнений с поверхности земли.

Для того чтобы получить качественную питьевую воду без постороннего вкуса или запаха, все материалы, из которых выполнены элементы колодца (обсадные трубы, мотор для накачки воды, шланги, фильтры), должны быть разрешены Минздравом для использования в системах питьевого водоснабжения.

Дополнительно скважина должна быть оборудована кожухом и сливной трубой, а также скамьей и крючком для ведра, которое предназначено для набирания воды из колодца.

Площадка вокруг скважины должны быть вымощена камнем или кирпичом и иметь небольшой скат в противоположную от нее сторону.

Нормативы качества питьевой воды

Даже если выложили колодец или пробурили скважину по всем правилам гидротехнологии и с соблюдением всех санитарных норм, на сегодняшний день это, к сожалению, не гарантирует получение качественной питьевой воды. С тех пор как были приняты нормы, химическая промышленность шагнула далеко вперед, и сегодня даже в относительно глубоких скважинах (до 50 м) в воде можно найти следы фенола, поливинилхлорида и других опасных для здоровья веществ. Поэтому после завершения работ по бурению скважины вода отдается на экспертизу в СЭС, которая по итогам анализа выдает заключение о пригодности воды для употребления.

Ученые предполагают, что уже к 2050 г. все население планеты столкнется с серьезной проблемой недостатка пресной воды, которой будет не хватать не только для потребностей промышленности, но и для водоснабжения людей.

В целом анализ включает органолептическую оценку воды (определение вкуса, цвета, запаха, наличия взвесей), выявляет предельно допустимое содержание в воде различных элементов (тяжелых металлов, хлоридов, сульфатов, химических веществ органического и неорганического происхождения). Кроме этого, проводится микробиологический анализ воды на присутствие в ней кишечной палочки и других опасных патогенных микроорганизмов. Если все показатели в норме, вода признается пригодной для приготовления пищи.

Требования к содержанию колодцев и скважин

Наличие на участке питьевой скважины или колодца накладывает на владельца определенные обязанности по его содержанию, которые также закреплены действующими санитарными нормами и направлены на то, чтобы сохранить чистоту колодезной воды и предотвратить микробное или химическое загрязнение питьевого источника.

Прежде всего зона вокруг колодца или скважины должна содержаться в чистоте, поэтому близ колодца нельзя мыть машины, стирать белье или мыть посуду с использованием средств современной бытовой химии, пасти или чистить скот.

Для утепления колодца или скважины на зиму можно использовать только одобренные Минздравом материалы, к которым относятся стружка, сено, опилки, другой натуральный укрывной материал, который при утеплении не должен попадать внутрь колодца. При этом нельзя применять синтетические материалы вроде пенопласта или стекловаты, так как их куски могут случайно попасть в воду и загрязнить ее.

Запасы пресной воды на планете невелики, они составляют всего 2,5 % от общего количества воды, из них 24 % сосредоточено под землей. В целом совокупный запас грунтовых вод почти в 3000 раз превышает количество воды в реках.

Ремонт колодца, его очистку и дезинфекцию следует проводить каждый год, а также по первому требованию санэпидемстанции. Дезинфекции подлежат сам колодец, вода, скамья для ведер, бадья и цепь или веревка для поднятия воды на поверхность.

Если колодец или скважина из-за загрязнения химическими веществами, ухода воды или износа труб, облицовки шахты станут непригодными для использования, владелец обязан уничтожить водозаборное сооружение, засыпав ствол глиной, утрамбовав ее и оставив на месте бывшего оголовка глиняный холм высотой до 30 см.

Если вода проложена в дом, то трубы, фильтры и остальные части домашней водопроводной системы, непосредственно контактирующие с водой, должны быть изготовлены только из разрешенных Минздравом материалов. Качественная оценка воды производится также по результатам пробы, но в этом случае проба воды берется непосредственно из домашнего крана, что позволяет установить безопасность для здоровья и самой водопроводной системы.

Документы для бурения артезианской скважины

Если ваши потребности в воде на даче удовлетворяются колодцем или скважиной из первого водоносного слоя, никаких документов для бурения не требуется. Однако решение о том, какой из слоев считается первым водоносным, определяется местными гидрологами совместно с администрацией, поэтому перед бурением, если вы сами будете осуществлять эту процедуру, обязательно изучите местное законодательство об использовании недр.

Если же вам нужна качественная питьевая вода в больших объемах и вы приняли решение бурить артезианскую скважину, то в этом случае вам придется оформлять документы и согласовывать свои действия с Роспотребнадзором и рядом других организаций. Процесс это длительный и достаточно утомительный, к счастью, сегодня большинство компаний, предлагающих разработку проектов артезианских скважин, любезно, но не безвозмездно берут большую часть работы на себя.

Если вы все-таки решили оформить документы самостоятельно, то прежде всего вам нужно обратиться в региональное Министерство природных ресурсов о рассмотрении возможности бурения на принадлежащей вам земле артезианской скважины. Министерство организует комиссию в составе гидрогеологов и представителей Роспотребнадзора, которые произведут осмотр места будущей скважины и выдадут заключение о возможности либо невозможности производить бурильные работы.

Положительное решение о целесообразности бурения зависит и от отсутствия поблизости других артезианских скважин или централизованного водопровода, к которому можно было бы подключиться, и от возможности организовать вокруг скважины зону санитарной охраны. После получения такого заключения можно приступать к оформлению лицензии, так как водяные запасы артезианской воды относятся к природным богатствам страны и подпадают под действие закона «О недрах».

Для получения лицензии вам потребуется предъявить целый пакет документов и написать заявление в региональный департамент по недропользованию по установленной в вашем регионе форме.

Первый документ, который вам надо подготовить, – свидетельство на право пользования данным участком земли. Это может быть свидетельство о праве на собственность земли, если участок у вас выкуплен и принадлежит вам, либо договор аренды, если землю вы арендуете у дачного кооператива или любого другого лица, владеющего этой землей. Потребуются кадастровый план данного участка и генеральный план последующей застройки вашего участка с выделением цветным маркером границы участка, месторасположения будущей скважины и зоны санитарной охраны.

Для получения лицензии вам также необходим согласованный баланс водопотребления и водоотведения, прошедший защиту в региональном водном управлении. Потребность в воде рассчитывается самостоятельно на основе специальных нормативов, а полученная цифра согласовывается с региональным отделом водных ресурсов той области или крае, где вы проживаете. На основе водопотребления устанавливается общая потребность в водоотведении, а в качестве подтверждения, что ваши сточные воды не уйдут под землю, вам потребуется предъявить заключенный договор на вывод сточных вод либо согласованный проект очистных сооружений. Баланс можно оформить в электронной таблице либо сделать в предложенной региональным водоканалом форме.

Следующий документ, который потребуется для получения разрешения на бурение скважины, – санитарно-эпидемиологическое заключение Роспотребнадзора по землеотводу под бурение скважины с указанием зон санитарной охраны и рекомендациями по улучшению качества питьевой воды. Согласно принятым санитарным нормативам вокруг скважины должно быть чистое огороженное пространство не менее 30 × 30 м (рекомендуемое – 60 × 60 м). Именно поэтому артезианскую скважину есть смысл бурить, только если площадь вашего участка превышает 10 соток.

Затем вам придется обратиться в местный геологический центр, который производит мониторинг региональных недр, для получения заключения на проектирование скважины и затем согласовать проект с Роспотребнадзором, после чего можно подавать собранные документы в департамент для оформления лицензии. Впрочем, документы, необходимые для бурения скважины, могут отличаться в различных регионах страны в зависимости от сложившейся ситуации с водоснабжением и общими запасами артезианских вод. Подробные инструкции вы можете получить непосредственно в региональном департаменте по недропользованию.

Если такое количество документов и немалый срок (от 6 до 12 месяцев) вас не устраивают, то можно пройти путь быстрее. В этом случае первоначально вызываете только СЭС, чтобы получить ее согласие на отвод земли под скважину.

На втором этапе оформляете договор на проектирование скважины с одной из организаций вашего города, занимающейся разработкой проектов скважин. Чаще всего в комплекс услуг входят выезд гидрогеолога, оценка почвы, расчет и защита баланса водоснабжения и водоотвода. Готовый проект нужно представить в СЭС, после чего согласованный во всех инстанциях документ с договором аренды или свидетельством о праве собственности передать для получения лицензии в департамент или агентство по недропользованию, оплатить лицензионный сбор. В течение 3 месяцев готовится лицензия на бурение.

Но, даже получив лицензию на бурение и пробурив скважину, вы все еще не сможете пользоваться вашей артезианской водой на законном основании. После бурения вам нужно получить паспорт скважины, который выдается на основании санитарного заключения о пригодности воды для хозяйственно-питьевого водоснабжения, выдаваемое СЭС, документ о госприемке скважины и итоговой государственно-геологической экспертизе.

Независимо от того, будете вы жить на даче круглый год или приобрели землю исключительно для выращивания овощей и фруктов, первая задача, решение которой стоит продумать еще на этапе выбора земли, – вариант водоснабжения участка.

Если ваши скромные потребности в воде можно обеспечить только за счет снеговой или дождевой воды, в этом случае можно остановиться на создании на участке тех или иных вариантов водонакопительных водоемов. Это могут быть и бочки, и бассейны, и целые водонапорные башни, о создании которых будет рассказано в одной из глав нашей книги. Однако в этом случае вы будете лишены чистой питьевой воды и, отправляясь на пикник, вы будете везти с собой не только продукты питания, но и бутилированную воду. Если же на вашем участке вам хочется пить настоящую воду из подземных недр, то уже на этапе покупки проведите гидрогеологию вашего участка, чтобы определить, какой вариант водоснабжения для вас подойдет – обычный колодец или скважина.

Классификация природных водных ресурсов

Если говорить о природных водных ресурсах, то в гидрогеологии подземные воды разделяют на три основных вида.

Выше всего проходит верхняя вода, которую также называют почвенной, или верховодкой. Она располагается в самом верхнем слое почвы и в силу этого вбирает в себя большую часть талой и дождевой воды, которая не может достаточно быстро просочиться в более глубокие слои почвы и остается у поверхности. Так как вода, просачиваясь на незначительную глубину, насыщена органикой и не очищается от химических примесей, в том числе и от удобрений, которыми вы станете подкармливать ваши растения, пить такую воду опасно, и при рытье колодцев ее необходимо изолировать от попадания в шахту. Как правило, запасы верхней вод пополняются после дождя и могут полностью исчезнуть в сухую погоду, поэтому рассчитывать только на нее даже в отношении полива не стоит.

Но не все слои почвы одинаково хорошо пропускают воду, большая часть осадков проходит через верхний слой и накапливается над водоупорными слоями. В результате образуется водоносный слой с постоянным уровнем воды в пределах так называемого водоносного горизонта. Чаще всего первый слой грунтовых вод залегает на расстоянии до 10–30 м, и именно его необходимо достичь при строительстве колодцев. В некоторых местностях высота грунтовых вод составляет всего 1,5–2 м, тогда вырыть свой водоем можно даже без использования специального оборудования. Этот тип грунтовых вод относится к безнапорным, поэтому вода в колодце будет находиться в пределах своего естественного водоносного горизонта. Найдя выход на поверхность на склонах оврагов, по берегам рек, в другие естественных низменностях, эти грунтовые воды дают рождение родникам с холодной водой.

Возраст грунтовых вод нередко исчисляется тысячелетиями. За это время вода, залегающая в водоносном грунте, обогащается солями кальция, калия, натрия, магния, железа, превращаясь из дистиллированной в минерализованную. Степень минерализации зависит от характеристик водоносного слоя и возраста грунтовых вод.

Качество грунтовой воды напрямую зависит от особенностей пород, через которые будет просачиваться влага, а также от глубины залегания: чем глубже колодец, тем чище становится вода. При строительстве колодцев воду подвергают дополнительной очистке при помощи песка и камней, укладываемых на дне созданного водоема.

Наиболее глубоко залегают артезианские напорные воды, которых можно достигнуть только при бурении скважин глубиной от 40 до 100 м. Находящаяся под высоким давлением вода при вскрытии водоносного слоя сама начинает подниматься вверх по трубе. В отличие от почвенных и грунтовых вод, которые могут иссякнуть, артезианский водоносный слой практически неисчерпаем. Благодаря значительной глубине залегания артезианская вода не содержит примесей химических веществ, которыми активно пользуется человек в домашних и промышленных целях, да и сам минеральный состав воды постоянен и зависит непосредственно от пород, залегающих в непосредственной близости от воды (рис. 1).

Однако артезианские воды относятся к природным недрам и поэтому на бурение скважины вам обязательно понадобится разрешение, тогда как для рытья колодца или бурения неглубокой скважины такого разрешения и согласования не нужно, но и гарантии на то, что вашей воды хватит на годы и колодец не истощится, никто не даст. Поэтому, прежде чем решиться на довольно затратное дело, надо провести небольшую гидроразведку.

Рисунок 1. Схема залегания подземных вод

Гидроразведка собственными силами

Самым лучшим способом, который используют специалисты во всем мире, остается бурение пробных скважин, но для дачного участка такой способ не подойдет, так как слишком затратен и по времени, и по деньгам. Поэтому дачники гораздо чаще применяют достаточно спорные косвенные свидетельства близкого залегания водоносного слоя. Первое, что вы можете сделать при покупке земли или после ее приобретения, – это опросить соседей о глубине скважин или колодцев, если таковые у них имеются. Как правило, водоносный слой занимает площадь в несколько километров, поэтому если у соседей есть вода на уровне 15–20 м, то высока вероятность того, что и на вашем участке она будет на такой же глубине.

На долю России приходится более 30 % всей пресной воды планеты, и по этим показателям она занимает первое место в мире.

По народным приметам, если равнинное место, на котором расположен ваш участок, окружено горами, то это свидетельство неглубокого залегания водоносных слоев и можно рыть колодец или бурить скважину практически в любом месте.

Ну и, конечно, если поблизости от вашего участка бьет родник, это говорит о неглубоком залегании водоносного слоя.

Колодцы: типы, выбор, конструкция

 

Шахтные колодцы

Шахтные колодцы, появившись на заре существования человечества, и сегодня остаются важнейшим источником получения воды вдали от цивилизации и сопутствующей ему водопроводной системы.

У шахтных колодцев есть несколько несомненных плюсов, которые и заставляют многих садоводов в силу ограниченности ресурсов (прежде всего финансовых) использовать этот древнейший способ получения воды. При строительстве шахтного колодца вам не понадобится мотор, если, конечно, вы согласны доставать воду старым дедовским методом (лебедкой с ведром), не нужны и дорогостоящие фильтры для скважины, а также не придется нанимать специальную технику для бурения (в большинстве случаев колодец выкапывают собственными силами). Все, что вам понадобится при строительстве шахтного колодца, – материал для крепления стен и обычная лопата.

После того как определяются с месторасположением колодца, выбирают размер сечения будущего водоема. Чаще всего берут стандартный размер – около 100 × 100 см, чтобы копающему человеку было удобно работать лопатой, но при этом не сильно увеличивался объем работы по выкапыванию шахты. Для закрепления колодца шахту по бокам обкладывают деревянным срубом, бетонными кольцами или натуральным камнем. Деревянный сруб начинают собирать на поверхности и в готовом виде опускают в шахту, вырытую на глубину 100–120 см. По мере углубления шахты сруб наращивают и продолжают опускать вниз. Однако из-за слишком высокой цены на натуральный высококачественный материал и своеобразного деревянного привкуса воды его используют все реже.

Если же все-таки вы хотите сделать колодец по старинке, то лучше сделать сруб из долговечного дуба, лиственницы или вяза, можно также использовать сосну, но в этом случае первые месяцы у воды будет выраженный привкус сосновых шишек. Другая древесина быстро сгниет, и сруб придется полностью менять.

В последнее время дерево почти полностью заменил бетон, который обеспечивает хорошее качество воды, не дает характерного привкуса. К тому же бетон долговечнее натурального материала и легче в монтаже. Бетонные кольца укладывают в готовую шахту, а вода просачивается в сложенный колодец через боковые отверстия.

Если вам немаловажно высокое качество питьевой воды, то бетонные кольца лучше приобретать на крупных заводах, где соблюдается технология изготовления материалов и обеспечивается экологичность продукции.

Так как при любой технологии создания шахтного колодца полностью избежать попадания почвенных вод не удается, важно правильно выбрать место будущего водоема. Простое правило – не рыть колодцы ближе 25–30 м от мусорных и компостных куч, очистных сооружений и сливных ям, свалок, бань, если только вы не собираетесь мыться без использования гелей и шампуней. Все эти загрязняющие почву вещества могут вместе с дождевой водой просочиться и в грунтовые воды.

И последнее: после того как вы выкопаете колодец, отдайте воду в ближайшее отделение санэпидемстанции на анализ, и вы точно узнаете, можно ли ее пить (впрочем, об этом мы уже упоминали выше).

Устройство шахтного колодца

Какой бы вариант шахтного колодца вы ни выбрали (с деревянным срубом, из бетонных колец, выложенный из камня и других строительных материалов), общее устройство его будет одним и тем же. В любом шахтном колодце есть оголовок, или та часть, которая остается над землей и снаружи декорируется по усмотрению владельца дачи; непосредственно сам ствол, уходящий под землю до достижения грунтовой воды; водоприемная часть, в которой накапливается вода.

Один из крупнейших колодцев в мире Чанд Баори был построен в IX–XI вв. на северо-западе Индии. Ступенчатый колодец глубиной в 30,5 м состоит из 13 ярусов и 3500 ступенек, которые нужно было преодолеть, чтобы набрать воды.

Водоприемную часть в разных моделях колодцев делают по-разному. В полных (или совершенных) колодцах для достижения максимального уровня воды в водоеме ствол доводят до самого водоупорного слоя, в этом случае приток воды через дно невозможен и вся вода в колодец поступает только через боковые стенки. В неполных колодцах шахту копают, пока не будет пройдено около трети водоносного слоя, дальше копать нецелесообразно, так как глубокозалегающие слои водоносного слоя хуже отдают воду, чем верхние.

В неполном колодце наполнение водой осуществляется не столько через стенки, сколько через дно. Уровень воды в этом случае в колодце не меньше, но отсутствие дна позволяет воде постоянно меняться, в результате она меньше застаивается и заиливается. Это актуально, если вам колодец нужен не каждый день, а пару раз в неделю и количество расходуемой за раз воды не превышает кубометра.

Данный вариант колодца удобен и тем, что можно проводить дополнительную фильтрацию воды донным фильтром, тогда как устроить такой фильтр в стенках будет значительно сложней, поэтому этот вариант колодца предпочтительней, если вы собираетесь использовать воду для питья и приготовления пищи.

Наконец, в тех случаях, когда одномоментно нужно выбрать достаточно большое количество воды, а также при ограниченной (до 3 м) толщине водоносного слоя, в водоприемной камере делают дополнительный водосборник (или зумпф), позволяющий набрать больше воды, чем обычный ствол колодца (рис. 2 а–в).

Зумпф можно заменить простым расширением водоприемной части колодца.

Рисунок 2. Разновидности колодцев: а) неполный колодец; б) полный колодец; в) колодец с зумпфом

Фильтры

 

Боковой фильтр

Боковой фильтр понадобится в том случае, когда приток воды осуществляется не только через дно, но и через боковые стенки колодца. Такой способ наполнения рекомендуется, если водоносный слой недостаточно мощный, чтобы быстрее восполнить запас воды в колодце. Боковые отверстия могут быть трех типов: горизонтальные, восходящие или в форме буквы V (рис. 3 а–в).

В качестве боковых фильтров чаще всего используется песок или мелкий гравий, насыпанные с внешней стороны отверстий, а изнутри колодец заполняется крупным гравием, чтобы предотвратить чрезмерное попадание песка внутрь водоприемного отделения. Однако лучше применять специальные боковые фильтры из крупнопористого бетона, которые монтируются в нижнее кольцо еще в процессе его изготовления либо прикрепляются специальным раствором до опускания первого кольца в шахту.

Рисунок 3. Типы боковых отверстий: а) горизонтальные; б) восходящие; в) V-образные

Для изготовления бокового фильтра собственными руками используется бетон, изготовленный из цемента и гравия либо щебня без добавления песка. При этом есть одно преимущество: можно учесть особенности водоносного слоя и подобрать гравий, наиболее подходящий для фильтрации песка конкретного водоносного слоя. Как правило, размер камня должен быть в 10 раз больше зерен песка.

Для фильтра цемент затворяют водой, доведя до сметанообразного состояния, затем обволакивают полученной смесью камни, укладывают в подготовленные формы, утрамбовывают и дожидаются полного отвердения. Готовые фильтры устанавливают в пробитые для них в нижнем бетонном кольце отверстия.

Если фильтр готовится в бетономешалке, то технология немного меняется. Во включенную бетономешалку сначала вводят воду с половиной количества камня и цемента, перемешивают, после чего к полученной смеси досыпают оставшуюся половину гравия, перемешивают еще около 5 мин, чтобы каждый камень был покрыт тонким слоем цемента, что можно определить по характерному водяному отсвету на поверхности гравия.

Дезинфекция воды в колодце

Какой бы чистой ни была вода в колодце изначально, со временем она застаивается, в колодец проникают атмосферные осадки, могут попасть насекомые, развиться патогенные микроорганизмы.

Поэтому колодцы, если вода не проходит в дальнейшем дополнительной очистки с помощью современных фильтров, нужно периодически дезинфицировать хлорированием.

Для дезинфекции используется 3%-ный раствор хлорной извести, который готовится в 2 этапа. На первом этапе готовится 30%-ный раствор, для получения которого 300 г извести растворяют в 1 л холодной воды, тщательно перемешивают деревянной палкой, затем накрывают крышкой и оставляют до полного гашения извести.

Полученный 30%-ный раствор оставляют для отстаивания. Спустя некоторое время, когда осадок выпадет на дно, светлую часть раствора переливают в чистую емкость, разводят водой в пропорции 1 : 10 (на 1 л 30%-ного раствора берут 10 л воды. Полученный раствор используют для дезинфекции. 10 л готового 3%-ного раствора хватит, чтобы полностью продезинфицировать 1 м3 воды. Если емкость колодца больше, то нужно пропорционально увеличить количество приготавливаемого раствора.

Для дезинфекции воду из колодца предварительно откачивают, после чего обрабатывают стены и дно, если оно есть, раствором при помощи пульверизатора. Далее колодец вновь наполняют водой и вливают в нее необходимое количество раствора, тщательно перемешивают длинной палкой, чтобы хлорная известь перемешалась со всем объемом воды. Если колодец слишком глубокий, то перемещать воду можно простым колодезным ведром, для этого достаточно несколько раз зачерпнуть и вылить воду в колодец.

После проведенной процедуры колодец оставляют на 24 ч открытым для выветривания хлора, на следующий день стенки промывают чистой водой, после чего всю воду из колодца вычерпывают и выливают в сливную яму до тех пор, пока полностью не исчезнет характерный запах. После этого около недели воду из колодца нужно либо подвергать кипячению, либо дополнительно фильтровать.

Водонакопительная башня

На участке, который пока еще не оборудован колодцем или скважиной, основным источником водоснабжения становится дождевая вода. А значит, для регулярного полива обеспечить максимальный сбор и сохранение дождевой влаги, чтобы каждая капля дождя, пролившегося над вашим участком, пошла впрок овощам и ягодам. Водосбор можно осуществлять при помощи обычных бочек, для этого достаточно расставить их по участку или вывести в бочку водослив с крыши домика. Однако дождь в весенние дни может идти несколько дней, и тогда бочка быстро наполнится водой, а остатки дождевой влаги уйдут в почву, где пополнят уровень недоступных вам грунтовых вод.

Чтобы увеличить дождевой водосбор, можно на своем участке сделать простейший линейный водонакопитель. Для этого достаточно выставить все бочки в одну линию, соединить их, после чего расположить металлический желоб с отверстиями над каждой бочкой, а сверху на желоб вывести шланг или еще один желоб от водостока с дома.

Дождевая вода оставалась одним из главных источников водоснабжения всех древнейших цивилизаций. Древние египтяне использовали для ее сбора каменные колодцы, римляне выводили крышу с водостоком в имплувий – римский вариант небольшого домашнего бассейна посередине двора.

Однако такой водонакопитель требует достаточно больших площадей, а на небольших современных дачах каждый сэкономленный метр дает дополнительный урожай. В этом случае может помочь пирамидальная водонакопительная башня. К тому же такая конструкция водосбора поможет оборудовать на участке автоматический полив подогретой водой, особенно благоприятной для растений. Проще всего сделать водонапорную башню из пластиковых бочек, поскольку этот материал дешевый, легкий и отличается повышенной устойчивостью к холоду и зною, не подвержен коррозии и легок в содержании. Однако такую водонакопительную башню можно сделать и из обычных железных бочек (рис. 4).

Рисунок 4. Водонакопительная башня

Первый ряд бочек устанавливается на забетонированную площадку, для уменьшения теплопотерь бетон сверху желательно покрыть деревянными досками. Расстояние между бочками для устойчивости последующих рядов должно быть примерно в половину диаметра емкости. На первый ряд выставляется второй ряд, на него – третий и так далее, пока не будут поставлены все бочки.

В самую верхнюю бочку выводится желоб с водостока. Однако, для того чтобы от единого водостока наполнялась не только верхняя емкость, но и все нижние ярусы, все емкости должны быть выставлены в ровные горизонтальные ряды и соединены между собой трубами. Для соединения вертикальных рядов только трубы или шланга недостаточно, потребуется также водозапорный клапан, который используется в сливном бачке для унитаза.

Принцип действия такого клапана заключается в том, чтобы по мере достижения водой определенного уровня перекрыть доступ воды в емкость, а, когда уровень воды упадет, тот же клапан позволит емкости вновь наполниться водой. Такой поплавок устанавливается в одной из бочек каждого горизонтального яруса, но так как все бочки соединены в единую систему по принципу сообщающихся сосудов, поплавок закроет наполнение яруса только тогда, когда все бочки будут одинаково заполнены.

Система в готовом виде функционирует следующим образом: дождевая вода, собранная с крыши или при помощи специальных воронок-улавливателей в единый желоб, поступает по нему в верхнюю бочку. Так как все клапаны в этот момент между ярусами открыты, то из верхней бочки вода попадает через все ярусы сразу в нижние и наполняет их, пока не срабатывает поплавок нижнего горизонтального яруса. После того как доступ для воды в нижний ярус перекрыт, вода начинает наполнять бочки второго снизу яруса, пока и они не будут заполнены до определенного уровня, после чего этот ярус также перекрывается для воды и она начинает наполнять следующий ярус. Так продолжается до тех пор, пока все бочки не будут заполнены либо не закончится вода. Излишек воды будет переливаться через самую верхнюю бочку, если дождевой воды окажется слишком много. В этом случае можно нарастить водонапорную башню, добавив бочек в каждый ряд.

Шланг к поливной системе присоединен к бочке нижнего яруса. Для того чтобы вода шла самотеком, при бетонировании нужно приподнять бочки над уровнем остального участка либо осуществлять полив при помощи насоса. По мере расходования воды в бочках нижнего яруса клапаны откроют доступ воде следующих ярусов, и она начнет поступать вниз для полива. В нижней бочке можно установить перекрывающий кран или сделать полностью автоматический капельный полив, однако в засушливое лето такой способ будет неэкономным расходованием драгоценной воды, если альтернативных источников полива у вас пока еще нет.

Если рассматривать все наиболее распространенные на сегодняшний день насосы, их можно разделить на три большие группы: водоподъемные, циркуляционные и дренажные.

Водоподъемные насосы

 

Поверхностные насосы

Поверхностные насосы относятся к числу наиболее распространенных и недорогих моделей и чаще остальных используются на небольших участках и дачах, где требуется взять воду для полива из поверхностных водоемов (пруда, речки, родника или неглубокого (до 8–9 м) колодца).

В поверхностных моделях сам насос в момент подъема воды находится на поверхности, а в воду опускается шланг. Главные преимущества данного типа насосов заключаются в относительно невысокой стоимости, простоте эксплуатации и транспортировки, однако его можно применять только на участках с близким расположением грунтовых вод, так как чаще всего такие насосы могут поднять воду с глубины до 8 м.

Этот тип насоса хорошо подойдет для полива сада или огорода, особенно если приходится брать воду из ближайшей реки или родника, а также для перегонки воды из емкости в емкость. Для полноценного водоснабжения дачи такие моторы используют только в комплексе с накопительным баком, так как в противном случае частое включение-выключение насоса приведет к быстрому износу дорогостоящего мотора.

В таком проекте водоснабжения, вода изначально подается в бак-накопитель, откуда затем расходуется для мытья посуды или принятия душа. Для удобства в систему монтируют индивидуальный контроллер, который автоматически отключает насос при достижении водой определенного уровня в емкости и включает, когда уровень воды в емкости падает (рис. 5).

Рисунок 5. Схема водоснабжения с использованием поверхностного насоса, гидробака и индивидуального контроллера

Система, несмотря на простоту и относительно невысокую цену, имеет один серьезный недостаток – вода распределяется по домашнему водопроводу из накопительной емкости практически без давления, при этом мотор приходится оборудовать специальным контроллером, который будет следить за наполнением бака, отключать мотор при накоплении емкости и включать мотор по мере опустошения гидробака.

 

Насосная станция

Гораздо более удобна насосная станция, которая представляет собой все тот же поверхностный насос, но соединенный не с накопительным, а с мембранным баком и реле давления. В такой системе вода из шланга насоса попадает в двухсекционную герметичную металлическую емкость, разделенную мембраной. В первой секции мембранного бака находится сжатый воздух, во вторую поступает закачанная вода, которая благодаря сжатому воздуху перемещается в водопровод уже под давлением. Автоматическое реле контролирует давление воздуха, и, как только оно достигает определенного уровня, автоматика отключает мотор и не запускает его до тех пор, пока давление воздуха в трубах из-за расходования воды не упадет ниже установленного предела, после чего пойдет новая закачка воды. При этом шланг насоса снабжен обратным клапаном, который не позволяет воде при выключенном моторе снова вылиться в колодец.

При незначительном расходовании воды ее недостаток восполняется непосредственно из бака, а не из скважины, что позволяет сберегать ресурсы мотора насосного агрегата. Данная система дает возможность создать давление в водопроводе, позволяющее пользоваться бойлерами, стиральными машинами и другими благами цивилизации. При этом сами насосные станции, в отличие от инжекторных насосов, достаточно бесшумны и мобильны, так как весят в пределах 30–40 кг (рис. 6).

Рисунок 6. Схема водоснабжения на основе насосной станции

При покупке станции основным критерием выбора является ее мощность, от которой зависит, сколько воды может пропустить через себя система в час. В среднем стандартная станция при подъеме воды с глубины около 50 м способна обеспечивать от 3 до 8 м3/ч, однако более дорогие модели могут значительно превосходить стандартные по мощности.

Для включения насосной станции шланг опускают в колодец либо скважину, насос подключают к электропитанию, а напорный патрубок – к домашнему водопроводу, после чего система готова к работе. Однако насосная станция, как и обычный поверхностный насос в случае круглогодичного использования, требуют проведения целого комплекса теплоизолирующих мероприятий. Прежде всего сам насос и станция должны устанавливаться в отапливаемом помещении либо в подвале дачи; труба, соединяющая колодец со станцией, и насосный шланг также должны быть утеплены. Как это правильно сделать, рассказано в одной из следующих глав.

 

Погружные насосы

Погружные насосы используются для поднятия воды из глубоких водоемов для полива и водоснабжения дома. В отличие от поверхностных, погружные насосы сами находятся в воде, откуда за счет создаваемого давления и подают воду через трубы на поверхность. По своей сути погружные насосы представляют собой вариант насосной системы, работающей не на поверхности, а в воде (рис. 7).

Рисунок 7. Схема водоснабжения с погружным насосом

По своим конструктивным особенностям они делятся на два вида: колодезные и скважинные.

Колодезные насосы отличаются относительно большим диаметром, что, с одной стороны, позволяет поставить мотор большего размера, а значит, обеспечить высокий напор воды, а с другой – поместить внутрь корпуса внутреннюю рубашку охлаждения двигателя, в результате чего такой насос может работать в колодцах, значительно превосходящих его по диаметру. Недостаток насоса колодезного типа заключается в том, что он работает только в чистой воде, без примеси песка, поэтому его используют, когда до дна колодца не менее 1,5–2 м.

Однако некоторые современные модели снабжены специальными фильтрами и нижним заборным отверстием, благодаря чему могут определенное время работать даже при частичном погружении в воду. При перегреве или отсутствии нужного уровня воды мотор насоса автоматически отключается, поэтому можно не опасаться выхода оборудования из строя.

Для готовой скважины скважинный мотор подбирают в зависимости от ее диаметра, так как в силу конструктивных особенностей охлаждения мотора за столь поднимаемой во время работы воды небольшие скважинные насосы не могут работать в колодцах, значительно превосходящих их по диаметру. Если же вы только планируете бурить скважину, то выбор насоса осуществляют по планируемому расчету воды и мощности подаваемого напора. Именно от этих показателей и зависит непосредственно цена насоса, поэтому важно подобрать наиболее оптимальный вариант.

На современном рынке есть как маломощные насосы, которые качают 1–2 м3/ч, так и мощные агрегаты, способные подавать до 200 л воды в ту же единицу времени, поэтому каждый может подобрать насос по своим потребностям. Мощность напора рассчитывается путем сложения расстояния от поверхности скважины до зеркала воды (при этом следует учесть, что уровень воды при работе насоса может понизиться до 8 м), расстояния от земли до требующейся высоты подъема, давления, необходимого для напора воды. Затем полученное число умножается на коэффициент сопротивления, который обычно берется равным 1,2 (или 20 %). Объем подаваемой воды обычно указывается вместе с мощностью напора в технических характеристиках насоса. При маломощном насосе для создания давления в водопроводе можно установить дополнительно насосную станцию, о которой уже говорилось выше.

Конструктивные особенности скважинного мотора позволяют использовать его не только при вертикальном, но и при горизонтальном монтаже водопроводной системы. Последний способ используется в тех случаях, когда требуется подавать воду из далеко расположенной реки или другого водоема. В этом случае скважинный мотор обеспечивает достаточный уровень напора в поливальной системе, а для того чтобы мотор не перегревался, его закрепляют внутри охлаждающего кожуха так, чтобы сам насос не касался стенок кожуха.

При покупке также обратите внимание, насколько чувствительна данная модель к перепадам напряжения, которые нередки для отечественных электросетей, и есть ли защита от холостого хода, так как в противном случае вам придется эту систему монтировать самим.

Циркуляционные насосы

Циркуляционные насосы в основном применяются в системе автономного отопления либо для принудительной циркуляции горячей воды в большом доме, которая обеспечивает быструю подачу горячей воды в любую точку дома вне зависимости от того, как далеко от мойки на кухне или душевой кабины находится бойлер. Для работы циркуляционного насоса необходима рециркуляция воды, т. е. неизрасходованная горячая вода должна снова подаваться на обогрев. Это возможно при создании замкнутого контура горячего водоснабжения, однако циркуляционный насос можно использовать и в системах без рециркулирующей линии, которую в этом случае выполняет холодный водопровод, т. е. неизрасходованная горячая вода через циркуляционный насос попадает в систему холодного водоснабжения, по которой и возвращается к водонагревателю для следующего цикла нагревания. Это позволяет в домах, оборудованных таймером, тепловым датчиком и бойлером с автоматикой, всегда иметь горячую воду.

Дренажные насосы

Дренажные погружные насосы используются для откачки загрязненной или чистой воды при ремонте колодцев, очистке погребов и подвалов от паводковой воды после обильного весеннего снеготаяния или проливных дождей. Для откачки небольшого количества воды подойдут недорогие модели весом от 4 кг, которые, несмотря на достаточно экономное потребление электричества (всего около 0,3–0,4 кВт/ч), тем не менее способны откачать до 5 м3 воды за то же время. Но насоса такой мощности вполне хватит для того, чтобы полностью выкачать воду из колодца перед его дезинфекцией или ремонтом, а также чтобы справиться с любым затоплением подземных помещений.

Более дорогие немецкие модели дренажных насосов позволят не только откачать воду, но и устранить ил на дне колодца, который размывается водяной струей, отделяется ото дна и удаляется вместе с грязной водой.

Все современные модели дренажных насосов снабжены защитой от холостого хода, поэтому, как только вода будет полностью откачана, насос сам остановится.

Обойтись на даче без горячей воды достаточно трудно, а каждый раз нагревать бак или таз на электрической плитке неэкономно, долго и утомительно. К тому же тазика хватит только на то, чтобы вымыть ноги и руки, а после плодотворного дачного дня большинству людей хочется принять полноценный душ. Проблему с горячим водоснабжением на даче можно решить несколькими способами.

Если поблизости с вашим участком проходит газопровод, то самый лучший вариант – газифицировать участок и установить газовую колонку. Это один из самых легких и в конечном итоге дешевых способов обеспечения горячей водой дачного домика. Однако такое решение возможно только в том случае, если газ проведен в дачный массив или если ваш дом находится в непосредственной близости от газифицированной деревни. Во всех остальных случаях приходится искать альтернативные решения проблемы горячего водоснабжения.

Выбор оптимального решения зависит от нескольких факторов. Во-первых, какое количество горячей воды вам требуется в день. Во-вторых, проведено ли на участок электричество. В-третьих, находится ли ваша дача в тени или есть солнечные участки, подходящие для установки солнечного коллектора.

Если вы только приобрели участок, на котором нет не только газа, но и электричества, первое горячее водоснабжение можно устроить за счет использования солнечного тепла или тепла, выделяемого в процессе гниения травы и мусора. В первом случае вы получите солнечный водонагреватель, во втором – каталитический.

Солнечный водонагреватель

Простейшую конструкцию солнечного водонагревателя может спроектировать практически любой человек. Для этого достаточно установить на крыше домика или летней душевой кабинки емкость с водой – металлическую бочку (или полиэтиленовую емкость), окрашенную в темный цвет. С одной стороны в такую емкость проводится шланг с холодной водой, с другой – шланг, из которого будет поступать уже нагретая солнцем вода. Однако у такого водонагревателя есть один существенный недостаток: в прохладные дни, когда солнце скрыто за тучами и выходит на короткие промежутки времени, вода в бочке нагревается только до температуры воздуха или чуть выше, для нагрева нужен целый день и при этом теплой воды может хватить только на одного члена семьи. Более эффективным типом солнечного водонагревателя является солнечный коллектор, состоящий из нескольких блоков в зависимости от требующегося количества горячей воды и соединенный с накопителем нагретой воды и аванкамерой (рис. 8).

Коллектор в данном водонагревателе представляет собой радиатор из окрашенных в черный цвет труб, который помещается в деревянный короб со стеклянной крышкой. Дно короба закрывается окрашенным изнутри в черный цвет металлическим листом.

Рисунок 8. Система горячего водоснабжения на основе солнечного радиатора

Для того чтобы увеличить поглощающую способность металла, черная краска должна быть матовой, без блеска. Сам радиатор выполняется из труб с полудюймовым сечением, для подвода холодной и отводы горячей воды используются стандартные трубы в 3/4 дм. Все трубы меньшего диаметра соединяются при помощи муфт, тройников, уголков в радиаторную решетку, которая затем закрепляется в коробе стальными хомутами.

Короб для радиатора лучше сделать из трехмиллиметровых досок, так как дерево отличается хорошими теплоизолирующими свойствами. Для повышения теплоизоляции короба на его дно под металлический лист дополнительно прокладывается лист пенополистирола либо другого теплоизолирующего материала. Снаружи короб для понижения потери тепла за счет теплоизлучения покрывается серебряной краской, швы, соединяющие стекло с крышкой короба, после закрепления радиатора тщательно промазывают герметиком.

В качестве накопителя для нагретой воды выбирается емкость от 100 до 300 л в зависимости от ежедневной потребности в теплой воде. Если нет емкости подходящего объема, можно соединить в единую систему несколько бочек меньшего объема. К тому же распределение веса в нескольких бочках поможет решить проблему размещения накопителя на потолке, так как в этом случае давление массы воды на перекрытия можно более эффективно перераспределить по всему чердаку.

Во избежание потери тепла в накопителях они также тщательно теплоизолируются специальными материалами, а также покрываются изнутри и снаружи серебряной краской. Однако для максимально эффективного сохранения тепла лучше изготовить своего рода термос для накопителя в виде дощатого ящика с двойными стенками, между которыми проложен слой теплоизолирующего материала. Это могут быть и пенопласт, и опилки, и высушенная трава. Дополнительную теплоизоляцию осуществляют, окрасив короб снаружи и изнутри серебряной краской.

Энергия солнца сегодня широко используется по всему миру: в Европе, Азии и Америке построены десятки солнечных электростанций. В Европе солнечные коллекторы используются на промышленных предприятиях для горячего водоснабжения, а также для опреснения воды.

Аванкамера, которую выполняют из любого подходящего сосуда емкостью в 30–40 л, играет роль расширителя и служит для создания в системе горячего водопровода постоянного давления.

Для автоматизации подачи холодной воды в систему в аванкамере устанавливается подпитывающее устройство на основе поплавкового клапана, который можно купить в любом сантехническом отделе. По мере расходования нагретой воды уровень жидкости в аванкамере падает, клапан открывается, и новая порция воды поступает в систему.

Устанавливать такой солнечный водонагреватель начинают с размещения на потолке системы накопителя и аванкамеры. При этом уровень воды в ней должен быть всегда на 1 м выше уровня воды в накопителях.

Остальная часть концентрирующего коллектора формируется следующим образом: из напорного бака в коллектор подается холодная вода. На втором конце коллектора монтируется клапанный термостат, который открывает выходную трубу, когда вода достигает определенной температуры. Когда горячая вода полностью сольется в термос, ее место занимает новая порция холодной воды, из-за понижения температуры клапан-термостат снова закрывается, и вода нагревается в коллекторе до заданной температуры.

Позади зеркальной стены ящика (или в любом другом месте, где будет удобно) установлены два бака-термоса, которые со всех сторон закрываются специальным теплоизоляционным материалом, точно так же укрывают и ведущие к ним трубы с горячей водой. Коллектор размещают перед параболическим зеркалом в фокусе отражающихся солнечных лучей (так можно в несколько раз увеличить количество солнечной энергии, попадающей на трубу и преобразующейся в тепловую энергию, греющую воду). Так как солнце не стоит на месте, а постепенно переходит с востока на запад, то весь водонагреватель придется вручную передвигать вслед за солнцем либо делать более плоскую параболу, но и в этом случае раз в день установку придется передвигать. Самым эффективным решением данной проблемы станет установка автоматического устройства, которое всегда будет ориентировать зеркало точно на солнце.

Концентрирующий солнечный коллектор

Принцип концентрирующего солнечного водонагревателя заключается в том, чтобы за минимальный промежуток времени нагревать ограниченное количество воды (в среднем 2–3 л), которая затем поступает в специальный термос, из которого она и будет расходоваться. Обратного соединения термоса с радиатором, в отличие от обычного солнечного водонагревателя, здесь не предусмотрено (рис. 9).

Рисунок 9. Модель концентрирующего солнечного коллектора

В целом радиатор можно делать таким же, как и предыдущий солнечный водонагреватель, но при уменьшении площади нагреваемого элемента будет увеличиваться скорость нагрева воды. По этому здесь каждый хозяин должен подобрать оптимальный вариант общего объема одномоментно нагреваемой воды, учитывая тот факт, что радиатор в 40 л будет нагреваться час, тогда как радиатор в 3 л – 5–6 мин. Поэтому в качестве коллектора можно использовать обычный отрезок плоской трубы с поставленными с двух сторон заглушками, к которой подведены две трубы для ввода холодной воды и вывода нагревшейся.

Для максимальной концентрации солнечной энергии в месте крепления радиатора используется параболическое зеркало, которое также изготавливается из обычных материалов своими руками, для чего потребуются только тонкая фанера и пищевая фольга, которая используется в быту для запекания продуктов. Полученное зеркало монтируется в дощатый корпус. Для того чтобы рассчитать параболу, по которой должно быть изогнуто зеркало, на листе фанеры для дна ящика под прямым углом друг к другу проводятся две прямые. По вертикальной и горизонтальной прямой откладывается равное количество делений, но по горизонтали расстояние между ними должно быть ровно в 2 раза больше, чем по вертикали. Затем первая горизонтальная точка соединяется с последней вертикальной, вторая горизонтальная – со второй точкой от верха, и так далее до последних соединенных между собой точек, после чего все точки соединяются плавной кривой. В результате получается парабола, по которой и будет изгибаться зеркало.

Сами радиаторы всегда размещаются с южной стороны крыши под углом в 40–45° и становятся частью естественного кровельного покрытия или самой дачи, или одной из ее пристроек. Для соединения всех установленных элементов в единую систему используют трубы в 3/4 дм и дюймовые трубы. Трехчетвертные трубы используются для монтажа подводной системы от крана с холодной водой до аванкамеры и для вывода нагревшейся воды. Остальную систему оснащают дюймовыми трубами.

Для снижения возможных потерь тепла трубы, по которым циркулирует нагретая вода, следует тщательно теплоизолировать специальными материалами, после чего поверх полученной теплоизоляции дополнительно нанести слой серебряной краски. Систему заполняют водой, после чего в аванкамере можно вручную отрегулировать требующийся уровень воды. Для этого достаточно отогнуть или, напротив, сильнее согнуть держатель с поплавком. После того как радиаторы заполнились водой, они начинают нагреваться. За счет застекленной поверхности и поглощающего солнечные лучи черного цвета радиатор нагревается даже в пасмурную погоду, но медленнее, чем в ясный солнечный день. Нагретая тепловой энергией вода поступает по трубам вверх, в накопительную систему. По закону физики теплая вода вытесняет холодную, и та, в свою очередь, поступает в радиаторы, где нагревается.

Получается замкнутая система с циркулирующей водой, которая продолжит свое движение до тех пор, пока температура во всем водопроводе не станет одинаковой. После поступления холодной воды она почти целиком попадает в нижнюю часть накопительной системы, а теплая вода продолжает оставаться в верхней части, поэтому смешивания и разбавления воды почти не происходит.

Для того чтобы в ночное время вода в накопителе не остывала, горячий водопровод желательно оснастить закрывающим краном и каждый вечер перекрывать ток воды из накопителя в радиаторы. От накопителя делается обычная разводка горячей воды в доме, при этом и в кухне, и в душевой желательно поставить смесители, так как нагретая солнечной энергией вода по своей температуре в солнечные дни мало чем отличается от нагретой газом или электричеством.

Однако и у этой системы есть недостаток: для прогрева такого количества воды потребует не один час. Если же вода нужна не столько для принятия душа, сколько для бытовых нужд (мытья посуды, рук, пола и т. д.), то лучше использовать другую систему горячего водоснабжения – концентрирующий солнечный коллектор, который позволяет получить нагретую воду буквально за 30 мин. Еще одно достоинство такого водонагревателя заключается в том, что небольшое количество горячей воды будет получено даже при переменной погоде.

Каталитический водонагреватель своими руками

Солнечный водонагреватель, какой бы вариант вы ни выбрали, остается достаточно сложным сооружением, которое под силу сделать далеко не каждому, а горячая вода нужна всем. На первом этапе, когда потребности в горячей воде достаточно скромные, а электроэнергия еще не подведена, может выручить каталитический нагреватель, в котором вода нагревается за счет тепла, выделяющегося при прении скошенной травы. А так как при освоении участка приходится бороться с большим количеством сорняков, они и могут дать необходимое тепло.

Для организации такого водонагревателя собранные сорняки или скошенную обычной газонокосилкой траву складывают в кучу. Если трава влажная, то просто накрывают полиэтиленовой пленкой, если сухая, то дополнительно поливают водой, после чего накрывают пленкой и оставляют примерно на сутки. На следующий день температура внутри кучи достигает 45–50°С, и, просто положив в кучу полиэтиленовые бутылки, через полчаса можно получить горячую воду. Полиэтиленовые бутылки можно заменить канистрой на 10–20 л воды, в которую с одной стороны врезают шланг с холодной водой, а с другой стороны – шланг для горячей. Через 2 недели, когда вся трава перепреет, куча начинает остывать, после чего ее разбирают и делают новую из свежей травы.

Электрический водонагреватель

Если у вас на участке уже проведено электричество, то самым простым и эффективным решением проблемы горячего водоснабжения станет установка водонагревателя. Электрические водонагреватели бывают двух типов – проточные и накопительные. В проточных нагревателях вода нагревается сразу, как в газовой колонке, в накопительных для нагревания воды требуется определенное время. У последних есть одно несомненное преимущество: можно выставить термостат на определенную температуру, и водонагреватель без вашего участия будет постоянно поддерживать воду определенной температуры в своем резервуаре. По мере расходования теплой воды холодная будет доливаться во внутренний резервуар, а термостат включит подогрев. Как только вода нагреется до нужной температуры, тот же термостат выключит нагревательный элемент, и вода будет оставаться горячей уже за счет герметичности внутреннего резервуара. Тип и емкость нагревателя подбираются в зависимости от конкретных нужд семьи. Современная промышленность предлагает и небольшие водонагреватели на 10 л, и солидные титаны на 50 л горячей воды.

В отличие от городской квартиры, где есть централизованная канализация, утилизация и выведение отработанной воды становится еще одной проблемой дачного участка, которая требует по возможности скорейшего разрешения. Здесь есть несколько вариантов – выгребная яма, накопительные емкости, тот или иной вариант очистки сточных вод.

Выгребная яма

Выгребная яма относится к числу простейшего устройства для слива загрязненной воды. Для ее создания достаточно вырыть неглубокую шахту и выложить ее бетонными кольцами или кирпичом. Сточные воды по шлангу или трубе сливаются в колодец, твердые вещества оседают на дне, а вода просачивается через дно и стенки и уходит под землю, по пути очищаясь слоем грунта, благодаря чему яма наполняется довольно медленно. Как только яма заполнится, хозяева дачи вызывают ассенизаторскую машину с высасывающим механизмом и очищают яму, после чего яма готова к новому циклу работы.

Однако у выгребной ямы есть ряд серьезных недостатков. Во-первых, несмотря на то что большая часть сточных вод из ямы уходит через дно, использование воды приходится ограничивать, особенно если грунт сложен водонепроницаемыми породами. Иначе машину для откачки придется вызывать каждую неделю, что приведет к значительному расходу средств.

Во-вторых, около ямы стоит довольно неприятный запах, который особенно чувствуется в жаркую безветренную погоду, а на даче, где большая часть дня проходит на ограниченном пространстве участка, это действует раздражающе.

В-третьих (и это самое существенное), выгребную яму можно сооружать на своем участке только при централизованном артезианском водоснабжении, иначе велик риск пить из своего колодца или скважины воду со значительным привкусом сточных вод.

В-четвертых, в выгребную яму вместе с загрязненной водой будет попадать значительное количество средств бытовой химии, в том числе жидкость для мытья посуды, мыло и шампуни, порошок. А так как это вещества, растворимые в воде, они будут проникать и дальше в почву. В результате земля на участке вскоре загрязнится. Кроме этого, в районе 30 м от выгребной ямы нельзя выращивать плодовые деревья, так как их корни достигают уровня, загрязненного неочищенной водой из ямы.

Наконец, выгребная яма может просто переполниться во время сильных проливных дождей или из-за длительного отсутствия ассенизаторской машины, и тогда все ее содержимое растечется по участку.

Наполняемая емкость

Избежать всех этих неприятностей поможет такое простое и более экологичное сооружение, как наполнительная емкость. Если раньше к этому способу прибегали мало из-за отсутствия емкостей подходящего объема или из-за боязни, что химические реактивы в сточной воде могут разъесть металл бочек и цистерн, то после появления полимерных емкостей на 2000–50 000 л таких проблем больше не существует. Полимеры устойчивы не только к холодам или горячей воде, но и ко всем средствам бытовой химии, при этом легко чистятся. Однако если установить на поверхности бочку в 300–500 л еще можно, то емкость в 50 000 л придется прятать под землю, а для этого – нанимать экскаватор. К тому же снова встает вопрос о вызове ассенизаторской машины для очистки канализации.

На небольших дачах, где расход воды на бытовые нужды незначительный, гораздо проще для слива загрязненной воды использовать небольшие съемные кассеты, которые по мере заполнения заменяются пустыми. Однако это можно делать только в тех районах, где заполненные кассеты забирают.

Система естественной очистки сточных вод

Основное сооружение – септик. Он представляет собой подземный отстойник, включающий один или несколько отсеков. Здесь происходит последовательная механическая очистка за счет процессов отстаивания вод с образованием осадка и всплывающих веществ, а также частично биологическая очистка вследствие распада органических загрязнений.

Система механической очистки позволяет сделать первичную очистку воды, после чего ее можно сливать под землю, не опасаясь загрязнения почвы или скважины, однако только в случае глубокого залегания грунтовых вод. Система механической очистки сточных вод представляет собой многосекционное устройство и чаще всего состоит из 2–4 блоков, проходя через которые вода получает новую степень очистки. На дно очистного сооружения кладется дополнительный очищающий фильтр из песка и гравия, просачиваясь через который вода уходит под землю.

Степень очистки воды зависит от количества секций, а скорость очистки – от степени их загрязнения и пропускной способности фильтра. По мере загрязнения блоков очистных сооружений требуется их чистка специалистами. Производится это, как правило, раз в 2–3 года и заключается в частичной смене грунта на дне сливного сооружения.

Биологическая очистка

Если механическую очистку воды нельзя считать законченной и такая вода считается непригодной для полива или сброса в водоемы, то биологическая очистка благодаря биофильтру завершает процесс очищения воды до требуемого уровня. При такой системе загрязненная вода, попадая в отстойник, проходит, помимо механической очистки, анаэробную стабилизацию, во время которой осуществляется разложение жировых составляющих воды. В результате гидролиза водонерастворимые вещества выпадают либо в виде осадков, либо образуют пленку на поверхности воды и впоследствии выкачиваются ассенизаторской машиной.

Затем прошедшая первичную очистку вода попадает в отдельный модуль с микроорганизмами, так называемый аэротанк, и соединяется с активным илом. Под воздействием нагнетаемого кислорода осадки начинают активно разлагаться, после чего вода проходит через биологический фильтр. Некоторые системы очистки воды вместо биофильтра снабжены специальными модулями для хлорирования воды и облучения ультрафиолетом, в результате чего практически чистая вода (такая система позволяет очистить до 98 % загрязненной воды) может вторично использоваться для полива или сбрасываться в ближайший водоем (рис. 10).

Рисунок 10. Автономная система канализации для дачного участка с биологической очисткой сточных вод

Биологическая система очистки, помимо экологичности, имеет ряд других преимуществ. За счет закрытости системы на даче нет канализационного запаха, воду можно вторично использовать для полива, получаемые в процессе очистки отходы по своему объему несоизмеримы с объемом сточных вод в выгребной яме или в наполняемой емкости, поэтому вызывать машину для откачки очистных сооружений придется гораздо реже. Поэтому в долговременной перспективе затраты на химические реагенты и биологические фильтры с лихвой окупятся экономией на вызове соответствующей техники.

Выбор оптимального варианта канализации

При выборе оптимального варианта канализации для дачного участка следует учесть несколько параметров, от которых в дальнейшем будет зависеть не только комфортность эксплуатации очистной системы, но и ее экономичность.

Важно определить объем сточных вод, который зависит и от количества проживающих на даче, и от их потребности в воде. Так, если в вашем дачном домике будет построена полноценная ванная комната, в которой все ежевечерне будут принимать ванну, то среднесуточная потребность каждого члена семьи составит примерно 250 л. Если у вас всего лишь летний душ с небольшой бочкой, нагреваемой солнцем, то и расход воды на человека снизится до 80–100 л в день.

Выбор системы канализации напрямую зависит от размера вашего участка. На 5 сотках трудно построить и скважину, и сточную яму, чтобы между ними было соответствующее санитарным нормам расстояние, тем более что выгребная яма должна находиться на достаточном удалении не только от скважины, но и от домика, и от посаженных фруктовых деревьев.

На выбор того или иного варианта канализации непосредственное влияние оказывает характер грунта: чем меньше пропускает грунт воду, тем чаще вам придется вызывать машину для очистки выгребной ямы. В этом случае лучше остановиться на очистных сооружениях либо наливной емкости.

Если на вашем участке высоко залегающие грунтовые воды, использовать выгребную яму недопустимо, а механической очистки будет недостаточно, чтобы получить питьевую воду из обычной скважины.

На выбор замкнутой системы канализации с биологической очисткой может оказать влияние наличие водоема, в который можно сбрасывать прошедшую фильтрацию воду.

Наконец, окончательный выбор определяется финансовой стороной вопроса, так как далеко не все обладают достаточной суммой денег для строительства полноценной системы очистки, и в этом случае экономней будет остановиться на варианте с наливной емкостью, особенно при незначительных расходах воды.

Дренажные системы

Водопроводная система на дачном участке, помимо собственно колодца или скважины с насосом, включает в себя целую сеть внутреннего водопровода, который состоит из разводящего трубопровода (труб и соединительной арматуры), фильтров, приборов учета воды и, наконец, кранов на кухне, в душевой, в саду, через которые поднятая вода расходуется.

Материалы для водопровода

Материал отдельных составляющих водопровода определяет минимальный срок его службы, а также оказывает непосредственное воздействие на качество получаемой воды. Согласно санитарным нормам, если вода используется для питья и приготовления пищи, она должна соответствовать установленным для питьевой воды нормам не только в точке подъема из колодца либо скважины, но и в точке непосредственного забора воды для расходования ее на хозяйственные нужды. Поэтому материалы, из которых изготовлены все элементы водопроводной системы, должны быть безопасны для здоровья, не выделять в воду вредных веществ. Самый распространенный материал для изготовления труб – оцинкованная сталь (тонкий слой цинка, нанесенный поверх углеродной стали, служит защитой от коррозии металла и продлевает срок службы такой трубы до 15–20 лет).

Первый русский водопровод был построен на рубеже XII–XIII вв., во времена правления Ивана Калиты. По деревянному водопроводу, выполненному из дуба, вода подавалась от Москвы-реки в город.

Кроме оцинкованных труб, для водопровода применяются трубы из хромсодержащей нержавеющей стали, на поверхности которых в результате окисления хрома образуется тонкая антикоррозийная защитная пленка.

Оба вида нержавеющих труб устойчивы к перепадам температуры и допускаются для проведения зимнего водопровода.

Однако у нержавеющих труб есть и серьезный недостаток: постепенно внутренний диаметр трубы из-за жесткости воды и откладывающегося на стенках осадка сужается и пропускная способность трубы падает.

В последнее время популярны трубы из меди, однако это слишком дорогой материал для дачного водоснабжения и поэтому применяется очень редко. Гораздо чаще на современных дачных участках можно увидеть трубы из металлопластика – алюминиевого профиля, с двух сторон покрытого полиэтиленом. Это достаточно прочный, гигиеничный и легкий в работе материал: гибкий и легкий алюминий позволяет без лишних приспособлений согнуть трубу под любым углом, что облегчает процесс монтажа водопровода. К тому же для соединения металлопластиковых труб не нужна сварка, так как все соединения производятся фитингами. Если такое соединение кажется вам ненадежным, можно проложить полипропиленовые трубы, которые соединяются при помощи сварки.

Размер труб и фитингов для водопровода

Для прокладки водопровода чаще всего используют два вида труб – трехдюймовые трубы и полудюймовые. Трубы с более широким диаметром пригодны для монтажа основных линий трубопровода, а трубы меньшего диаметра – для подведения труб к приборам, в первую очередь к водонагревателю. Диаметр фитингов и кранов будет таким же, как и диаметр трубы, в которую они будут врезаться, а количество водопроводной фурнитуры просчитывается при составлении проекта водопровода.

Водопровод для полива

Так как дача немыслима без огорода, первая задача, которая решается при прокладке водопровода, – это монтаж поливального трубопровода. В отличие от домашнего, где на выходе требуется качественная питьевая вода, для данного участка водопроводной системы можно использовать как нержавеющие или металлопластиковые трубы, так и более дешевый вариант – шланги из синтетических материалов.

Монтаж водопроводных труб из стали осуществляется при помощи либо сварки, либо металлических фитингов.

Если вам нужен только летний трубопровод, траншею для труб копать не обязательно, гораздо проще поставить металлические опоры и закрепить на них трубы для полива, сделав небольшой наклон в сторону выпускного вентиля для быстрого слива воды по окончании поливального сезона.

Для домашнего водопровода придется копать траншею ниже уровня промерзания воды (о том, как это лучше сделать, рассказано в главе, посвященной утеплению труб). Неоцинкованные металлические трубы после прокладки стоит окрасить масляной краской, что защитит верхнюю поверхность труб от коррозии и, как следствие, на несколько лет продлит срок службы проложенного трубопровода. В оцинкованных трубах прокрашивают только места, где сошло цинковое покрытие (швы, резьба). Хромированные и пластиковые трубы окрашивания не требуют.

Если на прокладку водопровода из труб нет времени или средств, для организации поливного водопровода можно использовать обычные поливальные шланги, которые продаются в любом магазине для садоводов. Этот мягкий вариант летнего водопровода имеет ряд серьезных преимуществ: он очень дешев, быстро собирается, при монтаже не требует специальных навыков или оборудования, проведения утеплительных мероприятий, так как по окончании сезона шланг легко сворачивается и убирается до следующего сезона в подвал домика или погреб, а то и вовсе увозится в городскую квартиру.

Однако у мягкого водопровода есть и ряд недостатков. Прежде всего недолговечность самого материала, из которого он сделан. Шланги можно порезать мотыгой или лопатой при неаккуратном обрабатывании земли, они боятся солнечных лучей, поэтому их лучше прокладывать в тени деревьев либо прикапывать землей. Материал для шлангов плохо переносит морозы, поэтому хранить шланг просто в сарае в зимнее время года не рекомендуется, иначе не избежать микротрещин или прорывов. Кроме этого, далеко не каждый шланг вынесет высокое давление воды, поэтому если у вас большой напор, то следует приобретать армированные шланги, рассчитанные на высокое давление. Для соединения водопровода из шлангов используются специальные пластиковые фитинги – различные трубки, тройники и переходники, сгоны и хомуты.

Счетчики воды

Счетчики воды – вещь совершенно необходимая, если ваш дачный участок присоединен к центральному дачному водопроводу или артезианская скважина сделана коллективно и вы платите потребление энергии в соответствие с израсходованным количеством воды. Понадобится он и в том случае, если вы ведете учет израсходованной воды в своих собственных исследовательских целях. Во всех остальных случаях водяной счетчик не нужен, так как он устанавливается для оплаты за воду, а при автономном водоснабжении дачи платить за ваши собственные трубы и насос просто некому.

При выборе счетчика для воды лучшим вариантом для дачи станет тахометрический водяной счетчик, в котором поток воды, воздействуя на лопасти в корпусе, заставляет их вращаться по типу турбины, в результате чего данные о количестве вращений поступают к специальному счетчику, который учитывает количество израсходованной воды. Этот прибор достаточно несовершенен и может значительно ошибаться при работе в мутной воде, однако вследствие дешевизны и достаточно долгого срока службы между проверками (до 5–6 лет) именно он остается наиболее оптимальным вариантом поквартирного или поучасткового учета потребленной воды.

Для того чтобы вырастить хороший урожай овощей, зелени и ягод, растения необходимо своевременно поливать. Огурцы, капуста, перец, лук, морковь и зеленные культуры требуют каждодневного полива. Помидоры и картофель в жаркое лето желательно поливать через день, клубника в период налива ягод также нуждается в регулярном орошении. Однако, если дача находится на значительном удалении от дома, то далеко не у каждого дачника есть возможность приезжать на свой участок 2–3 раза в неделю, а поневоле нарушенная агротехника приводит к заметному снижению урожая, особенно в жаркое или засушливое лето. А в тех случаях, когда солнце нещадно палит всю неделю, отсутствие в почве влаги может и вовсе привести к гибели урожая. Автоматический полив, пополняя землю влагой даже без участия хозяина, позволяет избежать этой проблемы. Устроить автополив можно несколькими способами, самый простой из них – капельный полив, более сложные – установки, работающие с триггером или предохранителями, которые позволяют произвести разовый либо обильный периодический полив через определенное количество времени.

Капельный полив

Капельный полив представляет собой систему труб и тонких шлангов-трубочек, каждая из которых подведена к корню растения (рис. 11 а, б).

Рисунок 11. Система капельного полива: а) смонтированная система капельного полива; б) трубочка-капельница

Из трубочки очень медленно, но постоянно капает вода, доставляя корням живительную влагу. Сделать такую систему несложно, достаточно проложить в междурядьях полудюймовые трубы, а от них непосредственно к растениям сделать отводы капельниц, подсоединить всю поливальную систему через кран к емкости, которая и будет поливать участок в ваше отсутствие. Подсоединять поливальную систему непосредственно к скважине или колодцу не рекомендуется, так как слишком холодная грунтовая вода негативно воздействует на большинство культур, и вместо хорошего урожая можно получить многочисленные болезни растений.

Использование капельного полива снижает затраты воды на полив до 50 %. Это позволяет получать хорошие урожаи сельскохозяйственных культур даже в таких жарких районах с недостатком пресной воды, как Средняя Азия и Ближний Восток.

Перед отъездом с участка водный кран открывают настолько, чтобы вода начала поступать к растениям по капле, а не единым потоком. Система достаточно эффективна и в плане расходования воды, так как доставляет влагу только к корню растения, при этом не нарушается структура почвы, а корни растения могут свободно дышать. Кроме того, сухие междурядья помогают быстро справиться с сорняками, поскольку те в отсутствие влаги быстро погибают сами.

Однако такая система при несомненных достоинствах применима далеко не всегда: если зелень, лук, морковь и капуста будут только рады постоянно влажной почве, то помидоры от такого чрезмерного увлажнения могут полопаться или заболеть фитофторозом. Для таких растений, которые требуют редкого и обильного полива, подойдет система разового автоматического полива.

Разовый автоматический полив

Система разового автоматического полива состоит из бочки для воды, из которой к системе полива протянут шланг с немного измененным шаровым краном. Его ручка заменяется шкивом или рычагом-коромыслом. Пластиковый шкив можно купить в магазине или сделать самим из фанеры.

На готовый шкив нужно несколько раз намотать прочный шнур, оставив два свободных конца, на один из которых привязать груз (это может быть канистра с водой, которая будет обеспечивать открытие крана).

На второй конец шнура прикрепляется еще одна канистра для воды такого же объема, как и первая, но с очень маленьким отверстием в дне. В наполненном состоянии она должна быть гораздо тяжелее первой канистры, в результате чего кран находится в закрытом положении. По мере вытекания воды канистра будет постепенно подниматься, в результате чего кран будет постепенно открываться, и, наконец, как только пустая канистра окажется в верхнем положении, кран полностью откроется (рис. 12).

Рисунок 12. Система автоматического полива

Таким образом, эта канистра с водой (можно заменить воду песком) служит своего рода таймером, при этом чем меньше будет отверстие или чем больше объем воды в канистре, тем больше времени пройдет, прежде чем автоматический полив включится. Рассчитывается время экспериментальным путем, для чего можно проделать несколько отверстий разной величины в одноразовых пластиковых стаканах и высчитать время, за которое наполнитель полностью вытекает из стакана, после чего умножить количество времени на количество таких стаканов в выбранной канистре. В результате можно будет выбрать оптимальный вариант отверстия, который позволит вам включить систему полива через нужное количество времени.

Вся система автоматического полива приводится в действие в соответствии со следующим принципом: бочка, от которой отходит шланг с краном, перед отъездом заполняется до самого верха. Заполнена и канистра-таймер, вследствие чего кран закрыт. Через определенное время кран открывается, вода начинает поступать в поливальную систему.

У этой системы есть один недостаток: так как кран будет открываться постепенно, достаточно длительное время вода будет поступать из бочки медленно. Для того чтобы кран срабатывал по принципу тумблера, т. е. сразу переходил из закрытого состояния в полностью открытое, потребуется предохранитель, который будет сдерживать открытие крана, пока канистра-таймер не станет намного легче канистры-груза. Сделать такой предохранитель можно из обычной нити, которая привязывается сверху к балластовой канистре. Пока груз находится в верхнем положении, нить свободно провисает, не испытывая на себе давления, но по мере опускания канистры-груза нить начинает натягиваться, однако, пока давление не станет слишком сильным, продолжает удерживать груз в верхнем положении. Когда канистра-таймер опустеет настолько, что станет значительно легче второй канистры, нить под воздействием силы тяжести наполненной канистры оборвется, и эта канистра резко пойдет вниз, в результате чего кран откроется. Толщина нити и ее материал рассчитываются экспериментальным путем, так как они зависят лишь от веса наполненной канистры и высоты рычага. Такая система действует только 1 раз, поскольку после того, как предохранитель порвется и кран окажется в открытом положении, закрыть его можно будет только вручную. Поэтому при создании системы важно учесть объем бочки, вода из которой поступит в поливальную систему полностью.

Во время приезда на дачу кран снова закрывается, для чего можно предусмотреть снятие грузовой канистры либо вмонтировать еще один кран-предохранитель на самой бочке, который можно закрывать по приезде на участок и открывать для включения поливальной системы.

Достоинства этой системы заключаются в том, что она совершенно не зависит от энергоносителей и достаточно проста в изготовлении, так что справиться с задачей сможет даже городской житель.

Единственный ее недостаток – одноразовость, т. е. она позволяет гарантировать один обильный полив во время отсутствия на участке, но и этого бывает достаточно, чтобы спасти урожай в засушливое лето. К тому же данная система не учитывает особенности погоды, т. е. одинаково сработает как в засушливую погоду, так и сразу после дождя. С этими недостатками справляется модернизированная система автоматического полива с триггером.

Система автоматического полива с триггером

Для автоматизации системы открытия-закрытия крана предохранитель нужно заменить триггером, сделать который поможет знакомый слесарь. Триггер изготавливается из отрезка широкой трубы диаметром около 8 см, внутрь которой запаивается тяжелый свинцовый шар. Это может быть старый подшипник большого диаметра или пластиковый шар, наполненный маленькими автомобильными подшипниками. Шар должен свободно перекатываться внутри трубы. Триггер с шаром закрепляется на шкиве так, чтобы он был отклонен от продольной линии шкива на 15 %. В таком положении кран будет резко открываться, стоит только мячику перекатиться из одного конца трубы в другой.

Шар в начальном положении дополнительно уравновешивает канистру-таймер, благодаря чему кран надежно закрыт.

После того как часть воды из канистры с отверстием вытечет, полная канистра начнет тянуть шнур вниз и шкив развернется так, что триггер займет строго горизонтальное положение (шар расположится в средней части трубки и будет пребывать некоторое время в неустойчивом положении). Через определенный промежуток времени шар перекатится во вторую половину трубы, полностью открыв кран, в результате чего поливальная система наполнится водой и растения получат влагу (рис. 13).

Рисунок 13. Автономная система полива с триггером

Для того чтобы данная система полива стала полностью автономной, в бочку ставится поплавок, который включает насос для наполнения емкости, как только уровень воды в бочке упадет. А чтобы вновь поступающая вода накапливалась в бочке и прогревалась, вместо того, чтобы через открытый кран поступать в поливальную установку, к канистре-таймеру через тройник подводится шланг с тонким наконечником, который восстановит уровень воды в канистре, и кран закроется. Конечно, некоторое время, пока наполняется канистра, холодная вода будет продолжать поступать в поливальную систему, однако, если правильно рассчитать время наливания воды в бочку, то холодная вода либо не дойдет до конца поливальных установок и останется прогреваться в трубе, либо попадет в незначительном количестве. Как только бочка наполнится до заданного уровня, поплавок снова остановит набор воды, после чего начнется новый этап автоматизированного полива: как только вода из канистры вытечет настолько, чтобы открыть кран, растения будут обеспечены очередным поливом, а бочка опять наполнится водой. Если вы хотите сделать систему, реагирующую на естественные осадки, то к канистре-таймеру нужно подвести два шланга: один – для наполнения водой из скважины, второй – для наполнения водой с водослива дачного домика. В этом случае, чем сильнее будет дождь, тем быстрее и больше наполнится канистра-таймер, отсрочив полив на определенное количество времени в зависимости от прошедшего дождя. Если домика на дачном участке нет, то для наполнения канистры можно сделать специальную большую воронку из полиэтилена для сбора дождевой воды.

Конечно, можно предложить и другие системы автоматического полива, но большинство их работает на электронных реле и тем или иным способом зависит от электричества, тогда как представленные здесь первые две системы можно использовать даже на дачах с ручными насосами, достаточно только перед отъездом вручную наполнить емкости для полива водой.

Выбор необходимых для водоснабжения дачи инструментов зависит от того, на какой системе водоснабжения вы остановились. Для строительства колодца с облицовкой из бетона вам понадобится бетономешалка, шпатели и другие строительные материалы и инструменты, для строительства сруба из дерева – столярные инструменты, для прокладки труб ниже уровня промерзания почвы главными инструментами станут лопата или мини-экскаватор. Непосредственно для получения воды вам понадобится либо лопата, если вы решили рыть шахтный колодец, либо бурильная установка, если хотите остановиться на скважинном варианте колодца. Артезианскую скважину выкопать вручную не удастся, в этом случае вам все-таки придется вызывать тяжелую бурильную установку и расчищать для нее рабочую площадку. А скважину глубиной 8–10 м можно попробовать пробурить и самому, особенно если почва представляет собой песчаник. Для бурения вам потребуется ручной бур, в комплект которого входят различные буровые головки, подбираемые в зависимости от грунта, штанги, позволяющие нарастить бур до требуемой длины, рукоятка бура.

Выбор головки бура

В зависимости от грунта выбирается буровая головка. Всего существуют четыре различных типа бура, каждый из которых изготавливается из высокопрочной стали, но имеет разную форму и разные свойства. Для бурения скважины в мягких пластичных породах (это могут быть глина с песком или суглинок) используют полуцилиндрическую головку со спиральной или продольной прорезью – «ложку» (рис. 17).

Рисунок 17. Бур-«ложка»

За один раз бур-«ложка» позволяет пройти до 40 см породы, после чего бур вынимают и очищают от породы. Характерной особенностью этого вида буровой головки является смещение корпуса «ложки» относительно оси вращения, что дает возможность в процессе бурения получить диаметр скважины больше диаметра самой корытообразной головки, благодаря чему можно без труда вставить в скважину обсадную трубу большего диаметра, чем «ложка», и периодически вынимать через нее бур вместе с выработанной породой.

Для бурения плотных пород почвы используют змеевиковый бур, по форме напоминающий штопор (рис. 18).

Рисунок 18. Бур-змеевик

Работает он по тому же принципу: вворачивается в породу винтовыми лопастями и позволяет пройти даже очень твердые слои грунта. Пробуренная почва остается на лопастях бура и вынимается вместе с инструментом. Особенность технологии бурения змеевиком предполагает незначительное приподнимание инструмента через каждые два оборота для взрыхления грунта, в противном случае вынуть бур для снятия забоя будет очень трудно, так как из-за сильного давления на инструмент можно поломать и саму головку.

Для бурения каменистых пород применяют буровое долото, которое для повышения прочности металла изготавливают только из закаленной стали. Долото для бурения различаются своей формой – для каждого типа породы подбирается своя головка. Относительно мягкие породы бурятся плоским зубильным долотом, твердые породы – двутавровым долотом. Если порода при бурении растрескивается, для прохождения используют крестообразное долото, перекладина которого препятствует заклиниванию инструмента в трещинах породы.

Пласт с некрупными валунами бурят пирамидальным долотом, которое дробит небольшие камни (рис. 19).

Рисунок 19. Пирамидальное долото

Для бурения осыпающихся песчаных, галечных пород, водоносных слоев предназначена специальная буровая желонка с широким наконечником, снабженным клапаном. Клапан в процессе бурения приподнимается, и порода попадает в полость трубы-насадки. Когда вся полость будет заполнена, клапан закрывает трубу, а желонку достают на поверхность и очищают от породы (рис. 20).

Рисунок 20. Бур-желонка

Данная насадка также помогает очистить скважину от остатков породы, пробитой долотом.

Если на месте бурения встречаются большие валуны, то их извлекают при помощи специальных инструментов, как правило, изготавливаемых на месте из подручных материалов. Это могут быть узкие вилы, сачок, стальные прутья, позволяющие закатить валун в сачок и поднять его на поверхность.

Бурение скважины ручным инструментом

После оборудования шурфа на выровненном месте устанавливают буровую вышку высотой 4–4,5 м. Для ее сооружения используются три деревянных бруса, соединенных между собой в треногу. На вышке устанавливается канатный блок с пропущенной через него лебедкой для извлечения штанги с насадкой наверх и сброса выработанной породы.

Неглубокие скважины можно бурить и без установки треноги, но наличие вышки позволяет решить важную проблему отклонения штанги от вертикали скважины. Если же штангу удерживать вручную, то бурение осуществляют одновременно три человека, два из которых вращают бур, а третий следит за соблюдением вертикали, подвешенный же инструмент сам выдерживает вертикальность бурения.

Первый этап бурения проводят ложковым буром. После того как инструмент пройдет около 40 см, его нужно вынуть и очистить, а в скважину налить воду, чтобы предотвратить осыпание земли и одновременно сделать породу более вязкой, чтобы она удерживалась в «ложке» головки. После этого бурят следующие 40 см и снова прочищают бур. Каждый раз после возвращения бура в скважину третий участник бурения проверяет вертикальность установки инструмента, в противном случае скважину придется бурить сначала.

Обсадные трубы начинают устанавливать, пробурив первые 4 м скважины. Использование обсадной трубы позволяет решить несколько проблем, с которыми обычно сталкиваются непрофессиональные бурильщики. Во-первых, она не дает разбухнуть глиняному слою, в результате чего разбухший пласт может полностью заблокировать скважину и в нее будет невозможно опустить бур.

Во-вторых, обсадная труба позволяет избежать осыпания скважины в песчаном или галечном слое, помогает сохранить ствол скважины при долблении твердых пород. Для обсадки самодельной скважины лучше всего подойдут стальные трубы, так как они отличаются особой прочностью, к тому же звенья длиной в 2–3 м легко соединяются обычной сваркой или скручиваются.

Для того чтобы труба легче проходила вниз, первое звено делают с небольшим режущим расширением в нижней части.

Для обсадки скважины применяются пластиковые, чугунные трубы. В этом случае их соединяют стальными внутренними и внешними накладками шириной до 3 см и длиной до 20 см на болтах. Узкие концы накладок скашивают под острым углом, чтобы труба не цеплялась насадками за землю и в то же время внутренние накладки не мешали буру бурить дальше.

Бурение водяных скважин широко использовалось в Древнем Китае задолго до нашей эры. При помощи бамбуковых шестов и металлических зубил китайцам удавалось делать скважины глубиной в несколько сотен метров.

После прохождения водоносного слоя и по достижении водоупорного слоя процесс бурения можно прекратить. Теперь приступают к подготовке скважины к работе. Вначале с помощью желонки тщательно очищают скважину. Затем оборудуют водоприемную часть полученного трубного колодца в зависимости от характеристики водоносного слоя. Если водоносным слоем оказался песок, то, чтобы он со временем не забил скважину, на нижнюю часть трубы ставят сетчатый фильтр. Для защиты трубного колодца от песка-плавуна используются фильтры из меди, латуни, никеля с нулевыми ячейками.

Для того чтобы увеличить пропускную способность фильтра, его приваривают к натянутой на трубу основе из проволоки. Готовый фильтр устанавливают при помощи штанги на нижний конец обсадной трубы, свободную часть между обсадной трубой и скважиной засыпают крупным песком.

Меры предосторожности при строительстве шахтных колодцев

Глубина колодцев на дачных участках нередко превышает 10–15 м, что примерно соответствует высоте пятиэтажного дома, вот почему так важно соблюдать элементарные правила безопасности при работе на такой глубине. Оступившаяся при спуске нога, сорвавшееся ведро с землей, камень или инструмент, упавший на работающего в шахте человека, могут привести не только к серьезным увечьям, но и к гибели. Поэтому при строительстве шахты колодца будьте всегда предельно внимательны и аккуратны, не пренебрегайте изложенными в этой главе требованиями по технике безопасности.

Требования по подготовке рабочей площадки и подъемных механизмов

Прежде чем приступать к устройству колодца, расчищают участок на 2–3 м вокруг создаваемой шахты, убирают за пределы площадки все тяжелые предметы, которые в процессе работы могут упасть в шурф.

Строительную площадку, особенно если она находится на неогороженном участке, ограничивают частоколом или листами фанеры, железа, шифера – так вы сможете предотвратить падение в шурф детей и домашних животных.

Саму шахту на время работ защищают от атмосферных осадков навесом на подпорках.

Для колодца выбирают относительно тихие участки, где нет близко расположенных трасс или стройки на сваях, так как сотрясение грунта при движении транспорта или забивании свай может привести к обрушению стенок колодца.

Прежде чем использовать веревку или трос для подъема грунта на поверхность, проверяют их надежность и прочность. Для этого подвешивают на веревку или трос груз, по весу равный или превосходящий тот, который предполагается поднимать с глубины. Это может быть бадья с кирпичами, песком, щебнем или грунтом. Для проверки перекидывают подъемную веревку или трос через устойчивую опору, после чего внимательно смотрят, насколько сильно натяжение волокон в тросе, как выдерживает вес веревка. Только после такого визуального осмотра веревки, тросы или цепи можно прикрепить к подъемному устройству и использовать для подъема тяжелых грузов с глубины на поверхность. Пренебрежение этим простым правилом приводит к тому, что поднимающий груз трос может не выдержать, порваться и бадья весом 10–15 кг упадет на работающего в шахте.

Обеспечить дополнительные меры безопасности помогут страховочный трос (или веревка), который вместе с основным закрепляют на подъемном устройстве и бадье. В этом случае даже при разрыве первого троса второй удержит груз и позволит предотвратить его падение.

В подъемном механизме используют только вороты с канатным тормозом и зубчатым остановом, что позволит предотвратить случайное соскальзывание каната вниз. Если вы собираетесь применять для подъема грунта электрические подъемные механизмы, они должны иметь червячные редукторы с самотормозом, для повышения мер безопасности устанавливают дополнительный тормоз на первое кольцо редуктора.

Каждый раз перед началом работы внимательно осматривают все детали, проверяют работоспособность подъемника. Сама бадья для подъема грунта должна иметь крепко приваренные к корпусу ушки и дужку с кольцом в центре. Оптимальный объем бадьи или ведра – 10–12 л.

При спуске любых грузов на глубину обязательно предупреждают работающего в шахте.

Запрещено кидать вниз инструменты. При небольшой глубине их можно передать из рук в руки, при значительной – спустить в той же бадье.

В середине XIX в. большинство артезианских скважин бурилось при помощи паровых бурильных установок. Сила пара позволяла за полтора года проделывать скважину глубиной около 600 м и диаметром более 70 см.

Если работы по выкапыванию колодца ведутся нерегулярно, то шахту проветривают до начала нового этапа работ, так как на глубине могут скапливаться опасные для здоровья газы. Для проверки качества вентиляции шахты медленно и аккуратно опускают в нее ведро с закрепленной в нем зажженной свечой: в присутствии кислорода свеча будет продолжать гореть, если потухнет, обязательно провентилируйте колодец в течение нескольких минут.

Требования к рабочей одежде

Рабочая одежда должна быть свободной, удобной, не сковывающей движений в плечевом поясе, из комфортных для тела тканей, лучше из плотного и прочного хлопка, так как на глубине температура воздуха достаточно низкая в любое время года.

На одежде не должно быть выдающихся частей в виде накладных карманов, хлястиков, поясов, которые при спуске или подъеме в шахту могут зацепиться за камни или другие выступающие части грунта или за элементы поднимающего устройства. Ноги защищают от холода и сырости непромокаемой обувью на толстой подошве, руки – плотными перчатками.

Требования к ведению работ

По мере выкапывания грунта стенки укрепляют обсадными досками или облицовочным материалом. Для работы в песчаном грунте высота неукрепленных стен не должна превышать 1 м, на глинистых почвах стены укрепляют каждые 1,5 м, на суглинках – каждые 1,25 м.

Начиная с 1,5 м глубины, все работы по строительству колодца проводят только в паре со вторым работником.

Во время облицовки стен стремитесь избегать пустот между обсадным материалом и грунтом, так как при эксплуатации колодца сдвигающиеся пласты грунта могут выдавить облицовку внутрь.

Если в грунте шахты обнаружены валуны, которые могут упасть в шахту, их удаляют, осторожно скинув вниз, после чего поднимают в ведре или бадье на поверхность.

Во время работы с подъемными механизмами не допускают перегрузки бадьи или ведра, для чего никогда не насыпают ведро до верха (по нормам расстояние от верха ведра до насыпанного в нем содержимого должно составлять не менее 5 см).

Подъем ведра начинают только после того, как находящийся в шахте работник подаст сигнал, что все готово, в то же время спуск ведра в шахту производится только после сигнала работника, находящегося наверху. Во время подъема или спуска бадьи стремятся не допускать соударения емкости со стенками шахты, особенно если они еще не облицованы, следят, чтобы бадья спускалась точно по вертикали, без раскачивания в стороны. Поднятый грунт сгружают не ближе 50 см от края шахты.

Как только глубина колодца достигнет 8–10 м, все дальнейшие работы на глубине производят при свете прожекторов, установленных наверху.

Особую осторожность и внимательность проявляют при отделке оголовка колодца – не нагибайтесь над шахтой слишком сильно, если у вас нет страховочного пояса. Если у вас нет профессиональной страховки, ее можно сделать самим из крепкого кожаного ремня, который прикрепляется к вбитой около шахты опоре.

Спускаться и подниматься из шахты следует только по лестнице, повернувшись к ней лицом.

Меры безопасности при засыпании шахт

Далеко не всегда получается сделать колодец с первого раза, бывает нужно ликвидировать старый колодец. В таких ситуациях шахту необходимо засыпать. При этом укрепления стен обычно не снимают, так как это грозит обрушением грунта и соседних элементов облицовки. Недопустимо намеренное обрушение стен шахты. Единственный способ, соответствующий технике безопасности, – засыпать шахту глиной или другим плотным материалом с последующей его утрамбовкой.

Меры безопасности во время проведения бурильных работ

Согласно нормам безопасности нельзя проводить бурильные работы при сильном ветре или приближении грозы.

Во время бурения стремитесь к тому, чтобы высота штанги над поверхностью скважины была меньше 4 м.

В ходе работ нельзя переставлять зажимной хомут, а подъем собранной штанги длиной от 3 м при обсадных трубах следует производить только после перестановки шарнирного хомута.

Нельзя поднимать или спускать штанги, придерживая их клещами, – это может стать причиной травмы.

В конце стоит сказать, что и кладка колодцев, и бурильные работы требуют не столько теоретических знаний правил бурения, сколько практического навыка. Даже специалисты, пробурившие не один десяток скважин, часто не могут точно определить место бурения, характер грунта и с первой попытки пробурить скважину для воды, нередко из-за обвала слишком сыпучего слоя или встречи слоя непроходимого щебня приходится завершать работу и начинать бурить скважину в другом месте. Умение определять на глаз, где точно будет вода, а где придется завершить работу уже через несколько первых метров, точное знание, каким буром бурить и как сделать так, чтобы скважина не осыпалась в самое неподходящее время, – все это приходит с опытом. Подобного рода знания, к сожалению, практически невозможно почерпнуть из книг. Поэтому если вы решили все же освоить профессию бурильщика, то можете пробовать бурить скважину самостоятельно. Но если вам нужна качественная вода в короткий срок, то в этом случае стоит обратиться к специалистам, только не забудьте проверить, есть ли у компании, которой вы доверяете самое ценное на участке – землю и воду, лицензия на проведение подобных работ, так у вас будет гарантия, что мастера завершат бурение успешно.