Водоснабжение подсобного хозяйства и сельского дома можно организовать различными способами: подключением дома к поселковой водопроводной сети, если она есть; организацией водозабора из местных поверхностных (рек, озер) или подземных родников (ключей, колодцев, шахтных или трубчатых артезианских источников).

Во всех случаях исходными данными при выборе источника хозяйственно-питьевого водоснабжения служат нормы расхода воды, которые зависят от уровня благоустройства дома и наличия подсобного хозяйства. Предпочтение следует отдавать подземным источникам.

В сельской местности главным источником водоснабжения остаются колодцы, воду из которых добывают центробежными, вихревыми, ротационными, водоструйными, вибрационными и поршневыми насосами.

Поверхностные центробежные насосы забирают воду с глубины до 7 м и поднимают на высоту до 20 м. Насосы устанавливают как в колодцах, так и на открытых площадках, но чаще в простейших закрытых сооружениях.

В центробежном насосе рабочее колесо соединено с валом электродвигателя и заключено в корпус в виде улитки. К приемному и нагнетательному отверстиям корпуса прикреплены всасывающий и напорный трубопроводы. При вращении рабочего колеса вода, заполняющая насос, нагнетается из корпуса в напорный трубопровод и подается в резервуар или к потребителю. Во время вращения рабочего колеса во всасывающем патрубке насоса создается вакуум, за счет которого вода непрерывно поступает в трубопровод.

Центробежные насосы могут работать только в том случае, если рабочее колесо и всасывающий трубопровод заполнены водой. Поэтому, чтобы удержать воду внутри насоса при его остановке, на конце всасывающего трубопровода монтируется приемное устройство с обратным клапаном. Если насос запускают впервые, то в его корпус предварительно заливают воду.

В подсобных хозяйствах применяют различные малогабаритные центробежные электронасосы. В большинстве случаев это изделия отечественного производства, хотя сегодня можно найти насосы высокого класса, предлагаемые западными фирмами.

Корпуса насосов необходимо заземлять. Для этого их снабжают трехжильным шнуром и электрическим соединителем с заземляющим контактом.

Из отечественных центробежных насосов выделим бытовой центробежный моноблочный погружной электронасос ЦМВБ-1,6-15. Он предназначен для подачи воды из открытых водоемов, цистерн, баков, колодцев и скважин диаметром более 100 мм. Благодаря двойной изоляции электродвигателя этот насос работает практически безотказно.

Самовсасывающие центробежные вихревые насосы 1СЦВ-1,5М, ВС-1,8/18, «Оазис-1» применяют только для подачи чистой воды из колодцев, скважин и открытых водоемов. Самовсасывание обеспечивается тем, что всасывающий (диаметр 25 мм) и напорный (диаметр 19 мм) патрубки расположены выше оси насоса, поэтому его рабочая полость всегда заполнена водой. Для включения насоса в работу после остановки заливать водой его не надо.

Принцип действия объемно-инерционных насосов основан на использовании колебаний, передаваемых клапану-плавнику. Электромагнитные (вибрационные) насосы не имеют трущихся поверхностей, вращающихся деталей и не требуют смазывания. К ним относятся широко известные насосы «Малыш» (рис. 1), «Малютка», «Родничок», «Струмок», «Риони», НЭБ-1/20.

Рис. 1. Установка электронасоса типа «Малыш»: а — в колодце; б — в обсадной трубе; 1 — насос; 2 — связка провода со шлангом; Зн4 — капроновая и пружинная (из резины) подвески; 5 — провод; 6 — шланг; 7 — перекладина; 8 — вилка; 9 — защитное кольцо; 10 — обсадная труба

Электромагнитньш бытовой насос «Малыш» предназначен для подъема пресной воды из колодцев и трубчатых скважин с внутренним диаметром более 100 мм с глубины до 40 м. Температура перекачиваемой воды должна быть не более 35°С. При работе насос должен быть полностью погружен в воду, не соприкасаясь при этом со стенками и дном колодца.

Насос НЭБ-1/20 можно использовать для подъема воды из скважин диаметром не менее 200 мм, а также из любых естественных и искусственных водоемов.

Электронасос включают в работу сразу же после погружения без предварительной заливки водой. Перемещать или поднимать насос можно только после отключения его от электросети. Режим работы вибрационных насосов длительный. Однако время непрерывной работы не должно превышать 2 ч с последующим отключением на 15—20 мин. Пользоваться насосом следует не более 12 ч в сутки.

С помощью водоподъемных установок типа ВУ-1,5 -19 и ВУ-45 можно полностью автоматизировать систему водоснабжения потребителей с суточным водопотребле-нием до 10 м3. В комплект установки ВУ-1,5-19 входит насос «Агидель», в комплект установки ВУ-45 — вибрационный насос «Малыш».

Водоподъемные установки (рис. 2), включающие в себя двухкамерный гидроаккумулятор, блок автоматики, работают следующим образом. Напряжение подается на блок управления. При включении выключателя насос приводится в действие и вода направляется к потребителю. Если расход прекратится или станет меньше подачи насоса, то вода начнет поступать в нижнюю камеру гидроаккумулятора.

Рис. 2. Водоподъемная установка: а и б — установки с насосами разных типов; в — гидроаккумулятор с блоком управления; I — узел соединения воздушной и жидкостной камер гидроаккумулятора с диафрагмой; 1 — насос; 2 — гидроаккумулятор; 3 — блок управления; 4 — датчик реле давления; 5 — вентиль для накачки воздуха; 6 — вентиль разводящей сети диаметром 25 мм; 7 — тройник диаметром 25 мм; 8 — водоподводящий патрубок; 9 к 10 — воздушные камеры; 11 —диафрагма

Наполняя гидроаккумулятор, вода сжимает воздушную камеру, давление в системе растет, и как только достигнет заданного значения, реле отключит насос. При возобновлении водопотребления вода в трубопроводную сеть будет подаваться из гидроаккумулятора под давлением сжатого воздуха. Постепенно давление в гидроаккумуляторе упадет, и когда оно достигнет нижнего значения настройки, реле включит насос в работу.

При наличии в населенном пункте централизованной системы водоснабжения целесообразнее осуществить подключение индивидуального жилого дома или коттеджа к существующей водопроводной сети.

Для присоединения дома к уличной водопроводной сети застройщик должен получить разрешение и технические условия на подключение в организации, эксплуатирующей водопровод (например, в производственном управлении «Водоканала» данного населенного пункта). В условиях на подключение указывают место и схему возможного присоединения (обычно ближайший колодец), глубину заложения трубопровода, его диаметр и гарантированный напор на вводе и т. д.

Диаметр наружного ввода, а также и трубопровод внутренней системы, зависит от количества подключаемых потребителей, наличия или отсутствия летнего водопровода, предназначенного для полива огорода и сада, а также от материала труб.

Домовые вводы по возможности следует прокладывать перпендикулярно уличной сети. Трубы домового ввода можно располагать вдоль стен здания на расстоянии не менее 5 м от стены; если это расстояние не будет соблюдено, то в случае повреждения труб вода может затопить подвалы и размыть фундамент здания.

Вводы водопровода в здание, как правило, осуществляют в подвальном помещении из чугунных труб при диаметре ввода 50 мм и более, из стальных оцинкованных труб - при его диаметре до 50 мм или из полиэтиленовых труб высокой плотности (ПВП). Место ввода водопроводных труб устраивают так, чтобы их не повредила осадка здания и не допустить поступления грунтовой воды в помещение, где находится ввод. Пример ввода водопровода в здание показан на рис. 1.

Рис. 1. Устройство водопроводного ввода: а — ввод через фундамент; б — водоразборный колодец: 1,4 — вентили; 2 — водомер; 3 — сливной кран; 5 — иолуподвал (подвал); 6 — фундамент; 7 — трубопровод ввода; 8 — цементный раствор; 9 — смоляная прядь (пакля); 10—мятая глина; 11 —футляр; 12 — отмостка; 13—люк; 14 — ходовые скобы; 15 — фасонное бетонное кольцо; 16 — глиняный замок; 17 — заземление; 18 — труба уличного водопровода; 19 — резиновая прокладка; 20 — сварка; 21 — хомут

Домовой ввод заканчивается водомерным узлом, который монтируют за первой наружной стеной здания - в теплом и сухом помещении (на рисунке - подвальное помещение здания).

Для контроля за расходом воды применяют водомеры двух конструкций — крыльчатые и турбинные. Крыльчатый водомер устанавливают строго вертикально, циферблатом вверх. Турбинные водомеры можно устанавливать в наклонном или вертикальном положении.

Трубопроводы внутреннего водопровода прокладывают из оцинкованных холоднокатанных труб диаметром 15-32 мм. Внутренний водопровод жилого дома состоит из вертикальных стояков, магистральных и разводящих трубопроводов, санитарно-технических приборов и подводок к ним. При этом разводку следует производить к местам потребления так, чтобы длина их была минимальной. В разветвленной сети запорные краны можно устанавливать на группу приборов. Трубопроводы проложенные снаружи, например, для полива, должны иметь устройства для отключения водопровода зимой и спуска воды.

При монтаже открыто прокладываемой внутренней водопроводной сети необходимо соблюдать следующие требования:

• отклонение стояков от вертикали не должно превышать 2 мм на 1 м их длины;

• все соединения должны находиться вне строительных конструкций (стенок, перегородок, перекрытий);

• в местах прохода через перекрытия трубы необходимо заключать в гильзы из кровельной стали так, чтобы они выступали на 20 мм выше отметки чистого пола; трубопроводы должны отступать от стен на 15-20 мм и иметь уклон 0,002-0,005 мм в сторону водоразборных кранов;

• в самых низких участках магистрали следует предусмотреть пробки для выпуска воды из сетей при их ремонте;

• участки труб на которых возможно охлаждение до 0°С и ниже, должны быть теплоизолированы.

Забор подземных вод осуществляется путем устройства ключевых, шахтных или буровых (трубчатых) колодцев.

Достигнув водонепроницаемого слоя грунта, вода собирается там и в зависимости от накопившегося количества начинает искать выход, а найдя его, стекает в более низкие места, образуя так называемые ключи. Иногда вода скапливается между двумя водонепроницаемыми пластами, из которых один находится внизу, а второй вверху. В таких пластах вода сильно сжата и находится под некоторым давлением. Такая сжатая вода находит выход чаще всего в виде отдельных струек.

Если вода выходит на поверхность земли на ровном низком месте, но под некоторым напором, то это так называемые восходящие ключи, а если вода сливается в сторону оврага или обрыва и стекает дальше вниз, то это так называемые нисходящие ключи.

Когда же вода очень сильно сжата между двумя водонепроницаемыми слоями и при бурении в таком месте скважины вода с силой поднимается вверх и даже бьет фонтаном, такая струя воды называется артезианской.

Количество воды в артезианских колодцах всегда находится на одном уровне и не зависит от погодных условий. Такая вода практически имеется везде, но на разной глубине и не всегда может быть хорошего качества. Как правило температура артезианской воды не зависит от времени года и составляет примерно 7-12 °С. Из восходящих и низходящих ключей воду можно брать весьма просто. Артезианскую скважину, как правило, приходится бурить на достаточно большую глубину, для чего необходимо специальное буровое оборудование. Но вода может находиться и на небольшой глубине, в этом случае получить ее можно путем строительства шахтных колодцев.

Ключевые колодцы наиболее просты по конструкции и не требуют большого количества строительных материалов и трудовых затрат.

Камеры для сбора и накопления воды родников (ключей) (каптажные камеры) можно соорудить из простых материалов (камней, валунов, деревянных деталей и т. д.). В зависимости от типа ключей различают восходящие и нисходящие ключевые колодцы.

Восходящий ключевой колодец представлен на рис. 1. Рекомендуется следующий порядок строительства колодца. Намечается место для колодца, расчищается и углубляется выбранное место. В полученное углубление ставят заранее приготовленный деревянный сруб, бочку без дна, бетонное кольцо или прочный деревянный ящик. Стенки углубления можно выложить камнем или кирпичом.

Рис. 1 Пример конструкции ключевого колодца: 1 - плита перекрытия; 2 - гидроизоляция; 3 - ходовые скобы; 4 - кирпичная кладка; 5 - вентиляционный стояк; 6 - переливная труба; 7 - водозаборная труба; 8 - вентиль; 9 - фильтр; 10 - обратный гравийный фильтр; 11 - бетонное кольцо.

Зазоры между стенками сруба (бетонного кольца, ящика и т. д.) и грунтом заполняют жирной размешанной глиной, которую затем тщательно уплотняют. Вокруг сруба создается так называемый «глиняный замок», который препятствует всасыванию почвой воды из резервуара.

Дно колодца засыпают гравием или щебнем. Толщина слоя не более 20 см. Вместо гравия или щебня можно использовать крупный мытый речной песок.

При устройстве восходящего ключевого колодца необходимо предусмотреть следующее: край сруба (бетонного кольца, ящика, бочки), а проще резервуара, обязательно должен находиться ниже того уровня воды, которую может поднять ключ. Сам резервуар может иметь гораздо большую высоту возможного подъема в нем воды ключом, но тогда в резервуаре следует прорезать сливное отверстие такого размера, чтобы ключевая вода не поднималась выше этого отверстия и вытекала из него по переливной трубе.

Если не выполнить это условие, то со временем под влиянием массы воды и ее давления вода может найти выход в другом месте на поверхности земли, сливая туда свои излишки, или полностью уйдет из резервуара. В результате можно лишиться ключевой воды - самой вкусной, полезной и чистой.

Чтобы не загрязнять, хотя и проточную, воду посудой, в резервуаре устраивают лоток, по которому будет стекать выливаемая из резервуара вода, которую затем и набирают в любую тару.

Сверху резервуар накрывают плотной крышкой, препятствующей попаданию в колодец листьев, пыли, насекомых и т. д. Вокруг колодца устраивают отмостку, благодаря которой атмосферная вода стекает в сторону и не попадает в резервуар. Отмостка делается из толстого слоя жирной мятой глины, а сверху покрыта цементными плитами, кирпичом, камнем, бетоном или асфальтом. Желательно устроить вокруг колодца ограждение. Ограждение предохраняет колодец от приближения к нему животных.

Вытекающая из колодца вода должна отводиться как можно дальше от него. Для этого роют канавку такой глубины, чтобы вода не выливалась через ее края и не насыщала грунт. Дно и стенки канавки рекомендуется выложить утрамбованным слоем глины, которая препятствует проникновению сливаемой воды в грунт. Чтобы глина не размывалась водой, ее надо обложить камнем-плитняком.

Нисходящий ключевой колодец представлен на рис. 2. Резервуар может быть изготовлен из любых подручных материалов, но обязательно с деревянным, бетонным, кирпичным или каменным дном. Вода ключа по водоносному слою поступает в резервуар через боковую стенку. Она может нести с собой частицы ила, грунта и других нежелательных предметов.

Рис. 2 Пример конструкции ключевого колодца: 1 - плита перекрытия; 2 - гидроизоляция; 3 - ходовые скобы; 4 - кирпичная кладка; 5 - вентиляционный стояк; 6 - переливная труба; 7 - водозаборная труба; 8 - вентиль; 9 - фильтр; 10 - обратный гравийный фильтр; 11 - бетонное кольцо; 12 - глиняный замок; 13 - сливная воронка с пробкой на цепи; 14 - водоносный слой; 15 - гравийный фильтр; 16 - дренажная стенка; 17 - водоотводная канава; 18 - открылки

Для фильтрации грунтовой воды поперек водоносного слоя засыпают слой щебня или гравия, которые можно заменить крупным промытым речным песком. Кроме этого приемный резервуар надо перегородить на две части. Перегородку делают из любых материалов и ставят поперек потока воды. Таким образом получается два отделения. Вода через гравийный фильтр и отверстия в стенке резервуара поступает в первое (приемное) отделение, отстаивается здесь и в чистом виде переливается через верх перегородки во второе отделение, из которого по сливному отверстию выливается по переливной трубе в сливную канавку и отводится как можно дальше от колодца.

Для защиты от мусора и пыли верх резервуара закрывают плотной крышкой.

Для механизированной откачки воды из резервуаров ключевых колодцев служат водозаборные трубопроводы с фильтрами на концах.

Ключевые колодцы самые простые и дешевые по устройству, но они устраиваются только в местах выхода наружу грунтовых вод (на ключах), которые, как правило, довольно редки и удалены от жилых домов.

Поэтому около дома для получения питьевой воды из неглубоко залегающих водоносных слоев или пластов грунта устраивают шахтные или буровые (трубчатые) колодцы.

Шахтными колодцы называют потому, что для подъема воды из таких колодцев устраивают шахтные стволы из дерева, железобетона, камня и других конструкционных материалов.

Шахтные колодцы обычно применяют при неглубоком залегании подземного водоносного горизонта до 20-30 м. Но возможно и более глубокое залегание водоносного горизонта-до 100 м. Колодцы могут быть круглого или прямоугольного сечения.

Шахтный колодец состоит из оголовка (верхней части), ствола, водоприемной части, находящейся непосредственно в водоносном слое и зумпфа (нижней части ствола, служащего для создания и хранения требуемого запаса воды). В зависимости от материалов, применяемых для устройства ствола, колодцы бывают деревянными, бетонными, кирпичными, каменными и т. д.