Водоснабжение складывается из ряда операций — добывания воды, очистки и улучшения ее качества, транспортировки и распределения между потребителями. Забор воды из поверхностных водоисточников осуществляется специальными водозаборными сооружениями, в состав которых входят: водоприемник, колодец и самотечная линия. При использовании в качестве источника рек водозаборные сооружения располагают по течению выше населенных пунктов, мостов, вдали от устья притоков. Водоприемники бывают береговые и русловые.
Береговые водоприемники устраивают на реках с крутыми берегами, когда качество воды в прибрежной зоне удовлетворительное. Русловые водоприемники используют на реках с пологими берегами, недостаточной глубиной у берега и если в прибрежной зоне не совсем доброкачественная вода. Приемные колодцы принимают и накапливают воду, поступающую из водоисточника, а самотечные линии транспортируют воду.
Подъем воды из источника и подача ее по трубам к потребителям осуществляется водоподъемными машинами (водоподъемники), после чего насосными установками (насосами, насосными станциями) вода перекачивается в общую водопроводную сеть.
Распределение воды среди потребителей — завершающая операция водоснабжения — осуществляется с помощью внешней разводящей сети водопроводных труб, водонапорных башен и резервуаров, внутренней водопроводной сети, водоразборов (колонки, краны, автопоилки и др.) и т. д.
При устройстве централизованных водопроводов для водоснабжения городов, рабочих поселков и крупного населенного пункта чаще используются открытые водоемы (реки, озера, водохранилища), а для сельских населенных пунктов, промышленных предприятий, колхозов и совхозов широко используются буровые скважины (артезианские колодцы). Внедрение централизованного (механизированного) водоснабжения является не только хозяйственной, но и санитарной задачей.
Централизованное водоснабжение снижает стоимость воды (до 5—12 копеек за 1 м3), обеспечивает бесперебойность подачи воды в необходимом количестве, позволяет лучше организовать санитарный надзор за водоисточниками и качеством воды, а также осуществлять в нужных случаях очистку и обеззараживание воды.
Водопроводы различают самотечные и напорные. Самотечные водопроводы — наиболее простые и дешевые. Для их устройства используют ключевые или другие водоисточники, расположенные по рельефу выше территории фермы. Для этого производят каптаж ключевых источников или собирают воду из других источников в камеры и направляют ее самотеком по трубопроводу на ферму.
В напорных водопроводах вода из водоисточников, расположенных ниже места ее потребления, движется при помощи насосных установок, действующих от двигателей. В таких водопроводах вода при помощи заборных труб самотеком поступает в береговой приемный колодец или забирается из источника насосной станцией посредством различных систем специальных водоприемников. Насосная станция подает воду по водопроводу первого подъема на станцию улучшения качества воды, состоящую из отстойников, песочных фильтров, оборудования для обезвреживания воды и резервуара чистой воды. Отсюда вода подается насосной станцией по водопроводу второго подъема и водонапорную башню, а затем поступает в распределительную водопроводную сеть и далее в водоразборные колонки или во внутренний водопровод помещений и т. п.
Кроме того, разработано много разных систем водоснабжения животноводческих ферм применительно к различным условиям. Например, для водоснабжения ферм водопровод часто устраивают по такой схеме: вода из источника поднимается и подается установкой, работающей от двигателя, в резервуар суточного регулирования (бак), из которого по трубам самотеком поступает в помещения для животных к разборным крапам, автопоилкам и т. д. Для водоснабжения животноводческих ферм используют также безбашенную водокачку ВЭ-2,5. Она предназначена для подачи воды из поверхностных источников и шахтных колодцев глубиной до 20—25 м. За один час такая водокачка может подавать до 6 м воды.
Чтобы водопровод бесперебойно работал, все его устройство необходимо содержать в полном порядке, что возможно только при хорошем обслуживании водопровода, постоянном санитарном и техническом надзоре за его состоянием. При централизованном водоснабжении в целях обеспечения населения и животноводческих ферм доброкачественной водой устанавливают зону санитарной охраны, где поддерживается особый режим охраны водоисточника и водопроводных сооружений. Эта зона разделяется на три пояса: пояс строгого режима, пояс ограничений и пояс наблюдений.
Пояс строгого режима включает участок, где находится место забора воды и основные сооружения водопровода. Этот участок ограждают забором и лесопосадками, на нем запрещается находиться посторонним лицам, а также всякое строительство, не связанное с забором и обработкой воды. Пояс ограничений охватывает водоисточник, питающий водопровод и другие водные источники, оказывающие влияние на качество воды основного источника. В этом поясе ограничивают спуск сточных вод, свалку навоза и мусора, стирку белья, купание, промысловое рыболовство и т. п. Пояс наблюдений включает в себя населенные пункты, предприятия и объекты, примыкающие ко второму поясу, имеющие ту или иную связь с источником водоснабжения. На его территории проводят наблюдение за появлением инфекционных заболеваний, которые могут распространяться через воду, и принимаются меры для их предупреждения.
В этом поясе санитарной охраны при использовании подземных источников не требуется.
Децентрализованное водоснабжение нередко используют в сельской местности. По сравнению с централизованным децентрализованное водоснабжение (особенно немеханизированное) имеет ряд крупных недостатков, заключающихся в увеличении затрат труда на получение и доставку воды, а также в трудностях санитарного контроля за качеством воды и охраной источников от загрязнения. Наиболее часто для получения подземной (грунтовой) воды используют шахтные и трубчатые колодцы, а также ключевые источники.
Шахтные колодцы устраивают для добывания грунтовой воды с глубины не более 30 м. Место для колодца желательно выбирать на расстоянии не ближе 20 м от жилых и животноводческих построек и выше их по уклону, а также возможно дальше от навозохранилищ, жижесборников, уборных и других источников загрязнения, от которых возможен сток загрязненных вод. Колодцы должны устраиваться вне водотоков, где стекают весенние талые и ливневые воды. Колодец представляет собой вырытую в земле отвесную шахту квадратной или круглой формы с прочным водонепроницаемым креплением стенок, которые в нижней части врезаются в водоносный горизонт. Стенки (сруб) колодца делают из дерева (лиственницы, дуба, ольхи, вяза, сосны и ели), бутового камня или кирпича, бетона и железобетона.
Они должны возвышаться над поверхностью земли не менее чем на 80 см. Для защиты от загрязнения вокруг колодца устраивают глиняный замок из слоя жирной глины шириной 50 см и толщиной до 70 см. Дно колодца для предохранения от заиливания укрепляют слоем булыжника, гравия и песка толщиной 20—30 см. Поверхность земли вокруг колодца в радиусе до 2 м замащивают булыжником с уклоном в сторону от колодца. Колодец необходимо закрывать крышкой, а над ним делать будку или навес.
По устройству колодцы бывают открытые и закрытые в земле; последние имеют большие санитарные преимущества.
Для подъема воды и подачи ее в места потребления шахтные колодцы оборудуют водоподъемниками и насосами. Лучшим приспособлением для подъема воды из шахтного колодца является насос, который позволяет также и подавать воду к месту потребления.
При установке насоса колодец всегда бывает закрыт и вода не загрязняется.
Территорию вокруг колодца следует содержать в чистоте. У колодца запрещают стирать белье, мыть различные предметы и поить животных. Колоды или корыта для водопоя скота устанавливают не ближе 5 м от колодца, а на расстоянии 2—3 м от колодца ставят изгородь. Колодец необходимо систематически ремонтировать и периодически чистить.
Трубчатые колодцы устраивают из труб, которые углубляют в землю путем ввинчивания (при неглубоком залегании воды), ударов чугунной бабой, бурения грунта и перекрывающих водоносных горизонтов. Трубчатые колодцы обладают многими преимуществами перед шахтными, так как они защищены от проникновения в колодец «верховодки» и загрязненных поверхностных стоков и могут давать воду из глубоколежащих водоносных слоев.