Артезианские (напорные) воды находятся в глубоких водоносных слоях, которые залегают между водонепроницаемыми грунтами. По сути, это уже не озеро, а целое море воды. Если уровень воды в пробуренных артезианских скважинах выше уровня поверхности земли, тогда вода бьет фонтаном нал землей.
Ключевые воды — это грунтовые воды, которые находят естественный выход на поверхность земли. Ключи бывают нисходящие, когда выходят на земную поверхность сверху в результате обнажения водоносных пластов, например на склонах оврагов и балок, и восходящие, когда они выходят на земную поверхность снизу из напорных слоев.
Вода, применяемая для хозяйственно-питьевых нужд населения, должна удовлетворять следующим санитарно-гигиеническим требованиям: быть прозрачной, невредной для здоровья, не содержать болезнетворных бактерий, не иметь запаха и привкуса. Этими качествами обладает вода подземных источников (ключи и особенно “артезианские” воды). Такая вода может быть подана потребителям без очистки. Однако подземные источники часто содержат много солей и обладают значительной жесткостью. Воды подземных источников с растворенными солями кальция, хлористого натрия, извести называются жесткими; они требуют умягчения, то есть удаления излишнего количества растворенных солей (жесткая вода подземных источников — скорее правило, нежели исключение).
Источник водоснабжения должен иметь мощность, достаточную для удовлетворения потребности жилого дома не только на ближайшее время, но и на много лет вперед.
Проектирование автономного водопровода
Первым делом необходимо определить требуемый расход воды. Для этого подсчитывают число жильцов в доме, количество и расположение точек отбора воды (краны, унитазы, ванны, стиральная машина и т. п.). Составление полного перечня позволяет правильно рассчитать параметры будущей системы водоснабжения и обеспечить хороший напор при включении любого количества кранов. Максимальный часовой расход определяется наибольшим потреблением воды в течение суток. Современные нормы потребления воды колеблются в пределах 220–230 литров в сутки для городского человека, за городом существенно выше. В целом водопотребление семьи из 4-х человек составляет 1500–2000 литров в сутки. А если включить в расход воды и воду для посудомоечной машины, ванной, фонтана, бассейна, расход может достигнуть 5000–7000 литров в сутки. Такие объемы воды могут обеспечить только скважины (рис. 24), которые бурят на глубину 20-180 метров.
Рис. 24. Основные элементы автономной системы водоснабжения:
1— а) погружной насос (при глубине скважины более 10 м), б) насосная установка (при глубине скважины до 10 м); 2— скважина; 3— пульт управления; 4— реле давления с манометром; 5— гидропневмобак
Требуемый напор определяется гидравлическим сопротивлением системы, высотой, на которую необходимо поднять воду, и некоторыми другими параметрами. Минимальную высоту, на которую необходимо поднять воду над уровнем земли при ее движении к точке водоразбора (с учетом преодоления сопротивления труб), называют свободным напором. Согласно СНиП 2.04.02–84*, для первого этажа его принимают равным 10 м, а для каждого следующего увеличивают на 4 м.
Но выполнение этого требования еще недостаточно для нормальной работы всего водопровода. Чтобы создать необходимый напор из крана, давление должно быть не менее 2 бар (атм), для посудомоечной машины и газового нагревателя — 1,5 бара, для стиральной машины — 2 бара, для системы полива — 3–4 бара, а для гидромассажных приборов (душа или ванны джакузи) — 4 бара. Но одновременно могут включаться несколько потребителей, в том числе значительно удаленные (в гараже, в бане, в системе полива) от источника водоснабжения. И напор воды для каждого из них должен отвечать выше приведенным требованиям. Поэтому давление, создаваемое в водопроводе в целом, обязано поддерживать все показатели напора для отдельных потребителей.
При определении источника воды возможны три варианта — центральное водоснабжение, колодец или скважина. При выборе любого из этих источников нужно выяснить, какой максимальный объем воды можно из него получить. Например, дебит артезианской скважины не ограничивает расход воды, сдерживать потребление способна лишь производительность насоса. Если насос очень производителен, а потребителей (кранов) включено мало, может возникнуть настолько высокое давление в трубах, что наиболее узкие места соединений станут пропускать воду — подтекать. По этой причине максимально допустимый напор в водопроводе, согласно СНиП, не должен превышать 60 м, а давление, соответственно, 6 баров.
Читать дальше