Источники воды
Вода на дачном участке необходима и для полива растений, и для различных хозяйственных нужд. Если на участке отсутствует центральное водоснабжение, источником воды может служить колодец, скважина, яма-копань, в которой будут собираться талые, дождевые или грунтовые воды, или водоем, расположенный неподалеку от участка.
Колодец
Колодец представляет собой гидротехническое сооружение, предназначенное для добывания грунтовых вод. Оно имеет вид вертикального углубления с укрепленными тем или иным способом стенками, оснащенное специальным механизмом для подъема воды на поверхность.
Определение места, где будет находиться колодец, – это хотя и существенная, но все-таки половина дела. Не менее важно правильно решить, какой именно конструкции надо отдать предпочтение. По этому признаку выделяют следующие типы колодцев:
• ключевые (восходящие и нисходящие);
• шахтные;
• трубные;
• буровые, или трубчатые.
На дачных участках чаще всего встречаются два основных вида: шахтные (это тот вид колодцев, которыми еще пользуются в небольших селениях) и трубные, которые в быту обычно именуют скважинами.
При выборе того или иного типа водоснабжения следует учесть несколько факторов:
глубину залегания грунтовых вод. Если она 20 м и выше, лучше остановиться на бурении скважины, если меньше, то выгоднее выкопать колодец;
характер грунта. В болотистой местности или при близком залегании твердых пород лучше выбрать скважину. В первом случае колодец не сможет обеспечить удовлетворительное качество воды, во втором проще пробурить твердую породу, чем пытаться пробиться через нее лопатой;
количество требующейся воды. Если ваша потребность ограничена парой кубометров воды в день, колодца вполне достаточно, но в слишком сухое лето не очень глубокий колодец может пересохнуть, так как главный источник пополнения запаса грунтовых вод – дожди;
периодичность использования воды. В колодце будет чистая вода только в том случае, если брать ее оттуда постоянно. Если же им не пользоваться хотя бы пару месяцев, вода заилится и для полноценного функционирования источника придется проводить полную его очистку и дезинфекцию. А значит, если вы не планируете пользоваться колодцем постоянно, то лучше пробурить глубокую скважину;
степень освоенности участка. Скважина потребует пригона тяжелой техники, которая может переломать деревья, снести заборчик и произвести другие весьма неприятные разрушения.
Шахтные колодцы
Шахтные колодцы, используемые издавна, и сегодня остаются важнейшим источником получения воды вдали от цивилизации и сопутствующей ей 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 способом (лебедкой с ведром), не нужны и дорогостоящие фильтры для скважины, а также не придется нанимать специальную технику для бурения. 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 источника водоснабжения. Чаще всего берут стандартный размер – около 100 × 100 см, чтобы копающему человеку было удобно работать лопатой, но при этом не намного увеличивался объем работ 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 глубиной 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.
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 различных моделях колодцев делают по-разному. В полных (или совершенных) колодцах для достижения максимального уровня воды ствол доводят до самого водоупорного слоя, в этом случае приток воды через дно невозможен, и она поступает в колодец 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 нем 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 один раз воды не превышает 1 м3.
Данный вариант колодца удобен и тем, что можно проводить дополнительную фильтрацию воды донным фильтром, тогда как устроить такой фильтр в стенках будет значительно сложнее, 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. 1).
Зумпф можно заменить простым расширением водоприемной части колодца.
Рисунок 1. Разновидности колодцев: а – неполный; б – полный; в – колодец с зумпфом
Монолитный бетонный колодец
Так как вам предстоит пить воду из колодца, то строить его из обычного цемента с песком нельзя, поскольку ствол может размыться и в результате в ваш колодец попадет та самая почвенная вода, непригодная для питья. Поэтому для строительства питьевых колодцев используют только высокомарочный портландцемент (выше М400). Столь же высококачественными должны быть и остальные материалы для бетона, которые в дальнейшем будут контактировать с водой. Так, кварцевый песок и щебень перед применением тщательно промываются от глинистых и гумусовых включений.
Размер щебня определяется минимальным расстоянием между арматурными основами будущего столба и толщиной стенки колодца (размер и щебня, и гравия должен быть больше расстояния между арматурой и в 4 раза меньше самого тонкого места будущей стенки колодца).
Для составления бетона все материалы берут в следующей пропорции: на каждую часть цемента – 2 части песка и 3 части щебня, который можно заменить гравием. Укрепление бетонной конструкции производят специальной арматурой периодического профиля либо другой высококачественной сталью без признаков ржавчины. При этом в ходе работы концы арматуры загибают внутрь, чтобы при возникающих в процессе эксплуатации нагрузках сталь сдерживала возможное растяжение и растрескивание бетона и созданный ствол колодца сохранял устойчивость.
В неглубоких колодцах монолитную конструкцию из бетона целиком возводят в уже готовой шахте, заливая подготовленный раствор в опалубку. В глубоких колодцах используют опускной способ создания ствола, для чего шахту первоначально выкапывают на незначительную глубину и заливают бетонный ствол, возводя основную часть бетонного крепления над землей, дают бетону застыть, после чего опускают ствол, вынимая грунт. Когда большая часть ствола опустится в землю, верх снова наращивают арматурой и бетоном, выдерживают до отвердения 1–1,5 недели, после чего опускают наращенную часть вниз, вынимая грунт.
Для того чтобы бетонный ствол легче уходил в землю, в нижней его части устанавливают специальную скошенную металлическую полоску, которая разрыхляет грунт и облегчает процесс опускания ствола. Действия повторяют до тех пор, пока ствол не опустится до водоносного слоя.
Колодцы из железобетонных колец
Железобетонные кольца на сегодняшний день остаются основным материалом для строительства шахты колодца на дачном участке, так как позволяют получить качественную питьевую воду в достаточно ограниченные сроки и с невысокими затратами.
Для строительства бетонных колодцев используют стандартные железобетонные кольца с внутренним диаметром от 75 до 200 см и высотой 80–90 см. В процессе выкапывания шахты кольца накладывают друг на друга торцевыми частями и герметично закрывают между собой специальными замками, уже имеющимися на кольцах. Если же таковых нет, то соседние кольца в нескольких местах соединяют между собой толстыми (около 5 мм) стальными скобами шириной 5–8 см.
Такой способ позволяет достигнуть герметичности ствола и избежать сдвига колец относительно друг друга во время морозов или из-за подвижки грунта.
Начальный этап строительства шахты зависит от того, какая грузоподъемная техника есть в вашем распоряжении. Если кольца будут устанавливать с помощью крана, то строительство начинают с выкапывания шахты глубиной 100–130 см, после чего укладывают первые два кольца. Однако время простоя техники стоит слишком дорого, поэтому гораздо экономнее заранее выкопать шахту глубиной 2,5–3 м, после чего при помощи техники уложить первые кольца, а все остальные наращивать вручную.
Но если и такой способ недоступен, то все кольца укладывают вручную. Первоначально шахту выкапывают на глубину, не превышающую высоты одного кольца, и постепенно углубляют ее. По бокам шахты нужно установить страховочные доски, которые не дадут кольцу перекоситься и лечь неровно. Если кольца будут опускаться вручную, вам понадобится команда из 5–6 человек, так как вес одного кольца превышает 600 кг.
Для плавного соскальзывания колец третью доску ставят под наклоном в шахту, для чего у одного из ее краев немного выбирают грунт.
Первое кольцо скатывают по доскам в шахту, затем спускаются в нее и, вручную подкапывая грунт с боков опущенного кольца, выравнивают кольцо относительно дна шахты. После установки кольца его верх смазывают цементным раствором и кладут на него страховочные доски, чтобы избежать сколов во время скатывания второго кольца. Второе кольцо выравнивают при помощи монтировки, одновременно вынимают доски и поворачивают кольцо до полного замыкания замков.
После того как будут установлены первые два кольца, грунт подкапывают на высоту третьего и устанавливают его тем же способом, что и второе.
Постепенно углубляя шахту колодца, продолжают наращивать кольца до тех пор, пока нижнее не войдет в водоносный слой не менее чем на 100 см, после чего проверяют время наполнения колодца, отмечают уровень воды и определяют, достаточна ли глубина колодца или дно необходимо углубить.
После соединения колец в единый ствол все швы дополнительно замазывают цементным раствором, а стыки колец в водоприемной части колодца заделывают 2-сантиметровой просмоленной пеньковой веревкой.
При опускном способе строительства колодца может возникнуть положение, когда верхние кольца прижмет осыпавшимся грунтом, а нижняя часть под собственным весом продолжит спускаться вниз, в результате чего возможен разрыв стыка колец. Для предотвращения подобных ситуаций кольца по кругу соединяют между собой не менее чем в 3–4 местах утолщенными полосками стали шириной 50–60 см, сверху их закрепляют стальными скобами.
Скобы можно заменить болтами, но в этом случае кольца нужно в намеченных местах просверлить.
Какой бы из способов укладки вы ни выбрали, в нижнем кольце для поступления воды надо заранее просверлить отверстия с шагом в 20–30 см, располагая их в шахматном порядке.
Колодцы из кирпича и камня
Колодцы из красного кирпича (а при строительстве колодца другой не используют) и натурального камня обладают хорошей водонепроницаемостью, позволяющей воде оставаться чистой от почвенных включений, долговечны и эстетичны, не придают воде постороннего привкуса. Эти материалы можно применять и для строительства шахт питьевых колодцев.
Для каменной кладки колодцев применяют сланцевые породы, а также прочные виды известняка и песчаника, которые легко обтесываются или разделяются на пласты с плоскими сторонами.
При возведении шахты камни сортируют по размеру и используют для сооружения разных слоев, при этом во время кладки слои из крупного и мелкого камня чередуют.
Первые глубоководные скважины появились во Франции в провинции Артуа еще в начале XII в. По латинскому произношению названия провинции – Артезия – стали называть воды и колодцы артезианскими.
Кирпичи при кладке всегда располагают узкой частью к центру колодца, тогда давление грунта на каждый камень будет меньшим и колодец получится более прочным.
Во время кладки повышенное внимание уделяют скреплению камней или кирпичей друг с другом. В качестве связующего материала применяют либо раствор цемента, либо цемент с добавлением извести и песка.
В мелком колодце возведение шахты начинают со дна, в глубоком прибегают к опускному методу.
В этом случае кладку каждого звена сначала выполняют на поверхности, а затем при помощи деревянного башмака готовое звено из камня или кирпича спускают на дно колодца. Законченный каменный колодец изнутри и снаружи штукатурят густым раствором цемента и песка (1: 2).
Кирпичи укладывают веером, не забывая делать перевязку швов для прочности колодца и тщательно заполняя промежутки между кирпичами цементным раствором.
Значительное пространство между кирпичами по внешнему радиусу колодца дополнительно засыпают гравием или щебнем и также заливают цементным раствором, следя за тем, чтобы камни не выходили за пределы внешнего радиуса колодца, так как это осложнит спуск готового звена вниз. Во время возведения кирпичного колодца горизонтальность образуемых стен проверяют уровнем, а вертикальность – отвесом.
Для предотвращения разрыва кирпичного колодца его можно дополнительно армировать 6–8 полосками стали, равномерно распределенными снаружи по всему внешнему радиусу колодца.
Каменные и кирпичные колодцы лучше делать с донным притоком воды. Если водоносный слой сложен плывущим песком, на дно колодца устанавливают дощатый пол, на который сверху насыпают гравий; если водоносная порода не смещается, можно обойтись одним гравийным фильтром.
Для бокового притока воды при кладке нижнего звена колодца на расстоянии в 1,5 м от земли необходимо проделать несколько отверстий. Для сохранения прочности конструкции отверстия для воды никогда не делают в одной вертикальной плоскости. В песчаном водоносном слое вместо отверстий лучше использовать фильтры из крупнопористого бетона, которые в этом случае ставят на место отдельных кирпичей в кладке. Готовую водоприемную часть изнутри обязательно штукатурят, что позволяет продлить срок службы кирпича и камня.
Трубные колодцы
Трубные колодцы – это скважины, которые обычно бурят с использованием специальной техники, однако в некоторых случаях, если грунтовые воды находятся на уровне до 30 м и при этом к участку невозможно подогнать технику (или это кажется экономически нецелесообразным), скважину можно пробурить вручную. Ручное бурение всегда начинают с выкапывания шурфа или квадратной шахты глубиной 2 м и длиной сторон примерно 1,5 м, стенки дополнительно обшивают досками. Снятие перед началом работы непрочного слоя грунта позволит в дальнейшем, когда придется вынимать бур для сбрасывания забоя, избежать обвала ствола скважины.
Бурение скважины
Артезианскую скважину выкопать вручную не удастся, в этом случае придется вызывать тяжелую бурильную установку и расчищать для нее рабочую площадку. А скважину глубиной 8—10 м можно попробовать пробурить и самостоятельно, особенно если почва представляет собой песчаник. Если говорить о стоимости сооружения водоема, то самым дорогим вариантом станет именно бурение артезианской скважины. Стоимость такого эксклюзивного источника воды может стать непосильной ношей даже для целого дачного коллектива, так как обойдется примерно в 500 тыс. рублей.
Стоимость бурения обычной неглубокой скважины в 5–6 раз ниже, поэтому для такого способа получения воды можно объединиться с ближайшими соседями или попросить присоединиться к их трубе за соответствующую плату.
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 выбирают буровую головку. Всего существуют четыре различных типа бура, каждый из которых изготовлен из высокопрочной стали, но имеет разные форму и 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. 2).
Рисунок 2. Бур-ложка
За один раз бур-ложка позволяет пройти до 40 см породы, после чего его 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. 3).
Рисунок 3. 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 изготавливают только из закаленной стали. Долото для бурения различают по форме – для каждого типа породы подбирают свою головку. Относительно мягкие породы бурят плоским зубильным долотом, твердые – двутавровым долотом. Если порода при бурении растрескивается, для прохождения используют крестообразное долото, перекладина которого препятствует заклиниванию инструмента в трещинах. Пласт с некрупными валунами бурят пирамидальным долотом, которое дробит небольшие камни (рис. 4).
Рисунок 4. 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. 5).
Рисунок 5. 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 используют 3 деревянных бруса, соединенных между собой в треногу. На вышке устанавливают 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 противном случае 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 применяют 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 проходить 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 процесс бурения можно прекратить. Теперь приступают к подготовке скважины к работе. Вначале с помощью желонки тщательно очищают скважину. Затем оборудуют водоприемную часть 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-плывуна используют 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.
Водоем
Одним из самых простых и удобных вариантов организации полива растений является использование водоема, расположенного вблизи дачного участка или непосредственно на нем. В такой воде могут содержаться различные примеси, например, токсичные вещества, продукты гниения, бактерии, но с помощью специальных фильтров получают воду высокого качества, которую можно использовать не только для полива растений, но и для различных хозяйственно-бытовых целей.
Преимуществами забора воды из открытого водоема, несомненно, являются минимальное количество оборудования и временных затрат, которые потребуются для обустройства водопровода, а также то, что в любой момент на участок можно будет подвести необходимое количество воды. Однако не следует забывать о том, что природный водоем сильно подвержен загрязнению, особенно в период после дождей или таяния снега, а в засушливое время уровень воды в открытых водоемах может значительно снизиться.
Некоторую трудность представляет собой процесс подачи воды из водоема непосредственно на участок. Эта проблема решается с помощью покупки и установки поверхностного насоса. Такие насосы применяют, если в качестве источника воды предполагается использовать естественные или искусственные водоемы, неглубокие колодцы или бассейны, ведь они предназначены для закачки воды с глубины не более 10 м.
Поверхностные насосы могут быть двух видов – вихревые и центробежные.
Вихревой насос один из самых недорогих. У него есть некоторые особенности, о которых следует помнить. Так, глубина погружения шланга для забора воды у него невелика, а вода, которую вихревой насос будет перекачивать, не должна содержать ила, водорослей и песка. К тому же эти насосы при работе создают сильный шум. Преимуществом данного механизма является высокое давление воды, которое превышает давление, создаваемое центробежными насосами, в 3–5 раз.
В отличие от вихревых глубина погружения водозаборного шланга центробежных насосов может составлять 9—10 м. В воде, откачиваемой таким насосом, могут содержаться мелкие примеси.
Устанавливают поверхностные насосы на земле. Для уменьшения вибрации и снижения уровня шума насос можно поставить на прорезиненный коврик. Монтаж такой системы довольно прост: после установки насоса к нему подсоединяют шланги, и система подачи воды готова к эксплуатации. Для закачки воды из водоема используют специальный водозаборный шланг, который опускают в источник. С другой стороны системы лучше подсоединить металлическую трубу, так как при использовании резиновых шлангов их стенки при образовании внутри разреженного воздуха могут сомкнуться, что будет мешать движению потока воды.
Если вода в водоеме сильно загрязнена, применение поверхностных насосов может стать невозможным. Ведь попадание твердых частиц в систему способно привести к поломке насоса. В таком случае надо использовать систему фильтров, установив ее перед всасывающим отверстием насоса. Также можно установить дренажный насос, который сможет работать даже в условиях сильно загрязненного водоема, когда в воде присутствуют достаточно крупные частицы, например, водоросли, песок. В таких насосах, кроме фильтра, есть измельчитель. Эти насосы отличаются небольшим весом и компактностью, длительным сроком эксплуатации, простотой обслуживания.
При покупке насоса следует обратить внимание на материал, из которого выполнен корпус механизма. Лучше всего, если он будет из нержавеющей стали. Также желательно, чтобы габаритные размеры и вес насоса были относительно небольшими, а его монтаж и дальнейшая эксплуатация – простыми. Вы будете использовать насос в течение нескольких сезонов, и следует серьезно отнестись к его выбору.
При отсутствии природного водоема на участке или вблизи него можно создать своими силами искусственный водоем, вода из которого также пойдет на полив растений. Такой искусственный водоем – копань – обычно располагают в нижней части участка или выбирают для него место, в котором водоносный слой залегает близко к поверхности земли. Но это не является обязательным условием для выбора места обустройства водоема. Копань можно сделать и на возвышенном участке, только в дальнейшем нужно будет заполнять ее из скважины, колодца или водопровода с помощью механической системы подачи воды.
Перед началом обустройства искусственного водоема обычно проводят разведочное бурение, во время которого определяют уровень залегания грунтовых вод и подстилающий слой грунта, который будет выполнять роль дна копани. Если предполагается небольшой объем будущего водоема, то выкопать его можно вручную. Для создания глубокого водоема потребуется использование специальной техники. Откосы водоема обычно делают пологими. Грунт, извлеченный из котлована, необходимо укладывать вокруг. Следите за тем, чтобы на дне копани осталась часть водоупорного слоя, который состоит из глины и суглинка. Нежелательно, чтобы дно копани было образовано из супесчаных слоев, проницаемых для воды, в таких условиях потребуются дополнительные работы по созданию заиленного дна.
Весной копань заполнится талой водой, которая будет собираться в нее со всего участка. Для увеличения объема талой воды в копань можно дополнительно засыпать снег. Также в нее может собираться дождевая вода. Для того чтобы вода поступала в водоем самотеком, прокапывают в почве специальные направляющие канавки, которые заканчиваются в копани.
Размер искусственного водоема зависит от площади дачного участка и потребности в воде. Его форма может быть различной. В летнюю жару вода в водоеме будет сильно испаряться. Чтобы уменьшить возможные потери воды, копань надо сделать узкой, но более глубокой. Также потери воды будут связаны с ее утечкой через стенки и дно водоема, но по мере заиливания дна эти потери уменьшатся.
Копань пригодится не только для создания запаса воды. Если в нее залить воду из артезианской скважины или колодца, на следующий день можно будет поливать растения теплой водой. А если вокруг копани высадить декоративные растения, то это украсит участок.
Дождевая вода
В разных регионах России объем осадков различен. Среднегодовая норма осадков составляет 700 л/м2 при потере примерно четверти влаги в результате испарений, на участке площадью 120 м2 возможно собрать до 63 м3 пригодной к использованию воды. В течение года за счет этой воды можно почти полностью обеспечить потребность приусадебного участка в поливе. Кроме того, использование дождевой воды позволяет меньше забирать воду из грунта, что полезно для экологии.
Схема сбора и использования этого ресурса достаточно проста: вода стекает с крыши строения по специальному желобу и проходит через фильтр грубой очистки. Отфильтрованная вода попадает в подземный или надземный резервуар. При установке такой конструкции учитывают только один момент: ее хорошо защищают от воздействия солнечного света, так как в противном случае в воде начнут развиваться водоросли и бактерии. Стараются, чтобы вода в резервуаре все время была прохладной. Из него ее выкачивают насосом и используют для хозяйственных нужд.
В некоторых фирмах можно найти целые системы по сбору и использованию дождевой воды. В такие конструкции входят: поплавковое реле, которое показывает уровень воды в резервуаре; автоматическое устройство для пополнения резервуара из центрального водопровода; разного рода индикаторы.
Объем резервуара выбирают в соответствии с необходимым количеством воды. Слишком большой объем невыгоден, так как в резервуар придется дополнительно доливать воду из поливной системы; слишком маленький не сможет обеспечивать потребность в поливе или же просто не будет вмещать в себя поступающую дождевую воду.
Расчет объема прост: на 100 м2 участка в дачный сезон придется еженедельно тратить до 4 м3 воды. Полностью собрать дождевую воду не удастся – потери все равно будут.
Оптимальный объем резервуара для воды составляет приблизительно 5 % от количества дождевой воды, собираемой в течение года. Если же расход воды планируется большим или меньшим, то берут объем резервуара, равный соответственно 7 % или 3 %.
Применение резервуаров позволяет обеспечить дачный участок водой примерно на 85 % от общей потребности. В этом случае стоимость монтажа системы сбора и полива окупится достаточно быстро.
Экономические показатели применения дождевой воды для хозяйственных нужд увеличиваются за счет некоторых хитростей:
• повышение площади сбора воды с помощью оборудования дополнительных площадей крыши водостоками;
• подключение хозяйственных узлов, например, туалета или душевой, только к резервуару с дождевой водой.
Собрать такую систему можно и самостоятельно, учитывая все нужды и потребности в расходе воды.
Водопровод
Первая задача, которая решается при покупке дачного участка, – прокладка поливного водопровода. В отличие от центрального водоснабжения, где требуется качественная питьевая вода, здесь можно применять нержавеющие или металлопластиковые трубы. Наиболее дешевый вариант – от входа водопровода проложить шланги, изготовленные из различных синтетических материалов.
Собирать такой водопровод можно с помощью сварки или же путем соединения труб металлическими фитингами. Если необходим водопровод, который будет использоваться только в теплое время года, совсем не обязательно копать под него траншею, лучше всего установить трубы на металлические опоры. При сборке учитывают, что нужно будет делать небольшой наклон в сторону выпускного вентиля – так гораздо проще слить воду из системы после окончания дачного сезона, чтобы она в холодное время года не замерзла и не разорвала трубы.
Если позволяют средства и время, то лучше всего разместить поливной водопровод под землей, ниже уровня промерзания грунта. Здесь можно использовать неоцинкованные металлические трубы, которые перед укладкой в траншею окрашивают. Это позволит предохранить конструкцию, особенно сварные и иные соединения, от воздействия коррозии, что в значительной степени увеличивает срок службы всей системы водопровода. Если трубы оцинкованные, то их окрашивают только на участках, где оцинкованное покрытие сошло, – в районе сварных соединений. Хромированные и пластиковые трубы вообще можно не окрашивать.
Если на изготовление трубопровода для полива времени и средств нет, используют обыкновенные шланги. Как летний вариант, такое решение практически идеально – шланги не потребуют значительных финансовых затрат, собирать их в одну конструкцию легко (не понадобится каких-нибудь особенных навыков или умений), не придется изготавливать систему утепления водопровода. После завершения дачного сезона шланги просто сматывают и убирают до весны.
У такого способа организации поливных работ есть и несколько недостатков. Прежде всего, материал, из которого изготовлены поливные шланги, слишком мягкий – его можно повредить лопатой или мотыгой. При длительном нахождении на солнце такие шланги имеют свойство рассыхаться, поэтому лучше их держать в тени. Кроме того, на морозе шланги трескаются, хранить их в сарае не стоит, так как в этом случае разрывов или трещин точно избежать не удастся.
Не каждый шланг предназначен для высокого давления воды. Если оно достаточно большое, а шланг на это не рассчитан, то он сразу может прийти в негодность. В данном случае приобретают армированные шланги, которые в состоянии выдержать высокое давление.
Чтобы соединять между собой подобные элементы в единую систему, применяют пластиковые фитинги: трубки, тройники, переходники, хомуты и т. д.
Поиск воды на участке
Определить наличие доступной для полива воды на местности или новом земельном участке можно разными способами, среди которых и те, что доступны не только профессионалам.
Например, обычно мало грунтовых вод на холмистой местности, гористых участках, на крутых берегах рек, рядом с прудами и родниками, карьерами, крупными водозаборами, а также там, где растут многочисленные деревья акации и бука. Вода обычно хуже по качеству на низких берегах рек, на осушенной, ранее болотистой местности.
Определение электрического сопротивления. Этот метод обычно используют геофизики. По результатам электрического зондирования почвенных слоев рассчитывают их удельное электросопротивление. У водоносного слоя этот показатель обычно составляет 50—200 Ом. Однако метод неточен, так как результаты исследования искажаются на склонах рек, при наличии в недрах железной руды или расположении поблизости (в том числе под землей) железнодорожных путей, инженерных коммуникаций и т. п.
Определение разницы потенциалов. С помощью электрического тока, пропускаемого через почву, проводят определение и расчет разницы потенциалов в разных точках. Если разница потенциалов и ее знак изменяются, то предположительно в этой зоне имеется вода. Метод занимает много времени, его не используют для поиска воды на рельефной местности.
Бурение пробных скважин. Поиск воды с помощью бурения скважин – дорогой метод, поэтому его используют редко, обычно для производственных целей. Однако он позволяет точно определить глубину грунтовых вод, толщину водоносного слоя и давление воды, благодаря чему удается выбрать тип и способ установки колодца.
Лозоискательство. Для поиска воды используют ивовую рамку. Отклонение рамки, удерживаемой рукой, происходит в тех местах, где граничат различные подземные структуры (смещение пластов земли, скопления воды, инженерные конструкции и коммуникации). Если ивовая рамка в руке остается неподвижной, то это не всегда означает отсутствие грунтовых вод, так как такое явление может наблюдаться и над обширным водным слоем. Однако лозоискательство не является точным методом поиска воды.
Обнаружение растений-индикаторов. Некоторые растения можно заметить только в местах поверхностного расположения грунтовых вод, вблизи водоемом, что облегчает поиск воды для полива. К ним относятся: конский щавель, таволга вязолистная (лабазник), ольха, камыш, лапчатка гусиная, мать-и-мачеха, безвременник осенний, болиголов, осока, крапива, ива, верба, дуб. А вот яблони и вишни произрастают, наоборот, там где вода труднодоступна. Если береза, клен, ива и ольха растут поблизости и склоняются в одну сторону, то неподалеку обязательно найдется водная жила. Часто в месте высокого расположения подземных вод растут одиночные дубы.
Можно отыскать воду там, где разрослись брусника, ежевика, багульник, крушина и черемуха. На свойства воды укажет солодка. Если вода в почве пресная, то листья у растения темно-зеленые, цветет оно пышными красно-фиолетовыми соцветиями, а если вода содержит много солей, то кустики хилые, а на листьях заметен светлый налет.
О глубине расположения грунтовых вод можно узнать по растениям на участке (табл. 1). На одиночные растения сложно ориентироваться, а вот если какое-либо из них или сразу несколько разрослись, то это верный признак для поиска воды.
Таблица 1. Определение глубины грунтовых вод по растениям
Народные способы. Расставьте по участку стеклянные банки одинаковые по объему вверх дном. Утром заметьте – банки, на стенках которых образовалось больше конденсата, находятся в месте наиболее высокого расположения грунтовых вод. Значит здесь и нужно копать колодец или бурить скважину.
Можно в несколько глиняных горшков положить равное количество соли и битого красного кирпича или гидрогеля, расфасованных в марлю. После взвешивания их закапывают в разных местах на участке, а через сутки достают и определяют массу каждого повторно. Там, где содержимое горшка впитало больше влаги, и нужно искать воду.
Качество поливной воды
Обычно, используя воду для полива из доступных источников, садоводы не задумываются об ее качестве. Тем не менее это может иметь значение, ведь не всегда вода в пруду, колодце или из родника соответствует необходимым требованиям, которые бы обеспечили безопасность выращиваемой в саду и на огороде продукции. Повсеместное загрязнение окружающей среды может привести к тому, что с грунтовыми водами в пруд или родник могут попадать вредные вещества с отдаленных участков.
Низкое качество поливной воды может ухудшить рост и развитие культурных растений, а также качество их плодов.
Неблагоприятно влияет на растения очень холодная или, наоборот, теплая вода. Перепад температуры ухудшает всасывающую способность корней и питание растения. Порой температурный шок может вызвать увядание здорового растения или опадение листьев. Обычно такое происходит, если поливать огород водой из колодца, горного ручья или артезианской скважины.
Оптимальна для полива вода температурой 15–25 °C, допустимы небольшие отклонения от этих значений. В связи с этим воду из артезианских скважин рекомендуется набирать для согревания в емкость или бассейн. Только потом ее можно разным способом использовать для полива плантаций или грядок.
На качество воды оказывает влияние содержание взвешенных частиц (наносов) и водорастворимых солей. Небольшое количество солей находится в речной воде, но в то же время в ней очень много взвешенных частиц. Грунтовые воды отличаются разным содержанием взвешенных частиц, но как правило, в них много солей. В водохранилищах вода обычно имеет средние показатели.
Определить физико-химические свойства воды, которые зависят от особенностей почвы, можно в агрохимлаборатории. В зависимости от особенностей почвы вода может оказаться как пригодной для полива, так и непригодной.
Если почва отличается рыхлой структурой, а грунтовые воды залегают на большой глубине, то допустимо содержание солей в поливной воде: карбоната натрия – менее 1 г/л, хлорида натрия – менее 2 г/л, сульфата натрия – менее 5 г/л. Если в воде находятся несколько из этих солей, то их содержание должно быть ниже.
Поступление воды в растения из почвы происходит по закону осмоса – вода движется туда, где находится большая концентрация солей, т. е. в клетки. Если в поливной воде содержится много солей, то влага уходит от корней и иссушает их. По мере испарения влаги в почве концентрация солей растет, что еще больше вредит растениям.
К взвешенным частицам, находящимся в воде, относятся: песок, глина, мелкие живые организмы (водоросли, бактерии) и др. Их содержание может изменяться в зависимости от времени года или погодных условий. Количество взвешенных частиц в воде имеет значение при использовании капельной или дождевой системы полива. Если их много, то велика вероятность, что форсунки (клапаны) забьются.
Для поливной воды рекомендуется рН 6,5–8,5. От этого показателя зависит вероятность отложения в поливной системе солей железа или известкового налета (карбоната кальция). От рН также зависит будет ли содержащийся в воде хлор оказывать негативное воздействие на растения.
Если в воде много кальция, то она подходит для тяжелых почв, так как этот элемент улучшает их структуру и облегчает обработку.
Магний обычно содержится в почвах любого типа, оказывает на них такое же воздействие, как и кальций. Часто при химическом анализе воды указывают общее содержание кальция и магния.
Натриевые соли легко растворимы в воде. Их много в естественных водных источниках. Глинистые почвы содержат их в наибольшем количестве, поэтому менее пригодны для выращивания культурных растений. Если длительно использовать для полива воду с высоким содержанием натрия, то это негативно отразиться на растениях.
Калий обычно тоже находится в окружающей среде в большом количестве. По влиянию на растения он сходен с натрием. При анализе воды также указывают общее количество натрия и калия.
Если в воде высокое содержание железа, то при изменении рН, температуры или давления воды, под воздействием микроорганизмов, его соли могут выпасть в осадок и повредить поливную систему.
Марганец редко встречается в естественных водоемах и грунтовых водах в большом количестве, однако его соли также могут вызвать оседание. С осторожностью следует хлорировать воду, содержащую этот элемент, иначе образуется нерастворимый осадок.
Ионы бикарбоната обычно содержатся в воде вместе с натрием и калием, кальцием и магнием. В процессе испарения влаги из почвы бикарбонат кальция распадается на углекислый газ, воду и известь (нерастворимое соединение). Похожие реакции происходят с бикарбонатом магния.
Хлор содержится в воде из всех природных источников. В высоких концентрациях этот элемент токсически воздействует на растения. Хлориды относятся к водорастворимым солям, поэтому способствуют засолению почвы. Их концентрацию в воде обязательно устанавливают для определения ее пригодности для полива.
Сульфаты часто присутствуют в воде. Сульфаты натрия, калия и магния относятся к легкорастворимым солям. Сульфат кальция растворяется плохо, поэтому способствует засолению почвы.
Нитраты содержатся во многих природных водах. В большом количестве они попадают в водоемы с полей или мест хранения минеральных удобрений. Для полива такая вода непригодна, так как повышает содержание в овощах нитратов, снижает урожайность. Эти соли также способствуют засолению почвы.
Бор присутствует в воде в небольшом количестве и способствует росту растений. Однако если в воде или почве его много, то для растений это неблагоприятно.
Сульфиды в норме содержатся в поливной воде в небольшом количестве. Если их много, то в системе для капельного орошения могут активно размножаться серные бактерии, что приводит к образованию слизи и засорению фильтров, форсунок.