13. Обоснование зоны санитарной охраны

В соответствии с требованиями СанПиН 2.1.4.1110-02 водозабор должен быть обеспечен зоной санитарной охраны (ЗСО). Первый пояс санитарной охраны должен быть ограничен радиусом не менее 30 м - для защищенных водоносных горизонтов и не менее 50 м - для незащищенных. Расчеты границ второго и третьего поясов ЗСО выполняются на основании /4/. Расчеты проводятся ориентировочно, с использованием параметров, принятых по литературным источникам для аналогичных условий /4/.

Загрязнение нижнеказанского терригенно-карбонатного комплекса может происходить путем свободной вертикальной инфильтрации вместе с атмосферными осадками через зону аэрации на свободную поверхность уровня подземных вод, а затем путем вертикальной нисходящей фильтрации через толщу водонасыщенных пород в продуктивный водоносный горизонт.

Время поступления загрязнения через зону аэрации на уровень грунтовых вод можно рассчитать по формуле:

где m_i - мощность слоя в зоне аэрации, м

ki – коэффициент вертикальной фильтрации слоя, м/сут

ni – активная пористость пород слоя в зоне аэрации

Мощность зоны аэрации для данного водозабора составляет 51 м (равна глубине залегания статического уровня подземных вод в опорных скважинах ) и представлена: суглинками – 5 м, мергелями – 5 м, глинами – 5 м, песками – 35 м. При расчетах приняты следующие параметры коэффициентов фильтрации (k_i) и активной пористости (n_i) :

k_i n _i

суглинки 0,01 м/сут 0,1

глины 0,001м/сут 0,01

пески 0,02 м/сут 0,2

мергели 0,01 м/сут 0,1

Время прохождения загрязнения по водонасыщенной части разреза до кровли продуктивного водоносного горизонта определяется по формуле:

где - мощность пород до интервала установки фильтра;

k_i - коэффициент вертикальной фильтрации слоя;

n_i - активная пористость водовмещающих пород слоя;

- максимальная разность напоров, возникающая между свободным уровнем воды первого от поверхности водоносного горизонта и динамическим уровнем воды продуктивного водоносного горизонта в условиях эксплуатации водозабора с требуемой производительностью.

Мощность пород водонасыщенной части разреза (мергели, глины весьма плотные, песчаники и известняки трещиноватые) до интервала установки фильтра составляет 19 м. Величину разности напоров можно принять равной величине понижения уровня вод при эксплуатационном водоотборе. Учитывая, что при дебите 430 м³/сут (5,5 л/с) было достигнуто понижение 3 м, то при максимальном дебите 600 м³/сут понижение составит не менее 4 м.

Рассчитанное время проникновения загрязнения до кровли продуктивного водоносного горизонта составит 500 суток по зоне аэрации и 315 суток по водонасыщенной части разреза - всего 815 суток, что свидетельствует о хорошей защищенности подземных вод. Учитывая вышеприведенное, граница первого пояса ЗСО должна устанавливаться на расстоянии не 30 м от водозаборной скважины, согласно пункту 2.2.1.1 СанПиН 2.1.4.1110-02.

Загрязнение в продуктивный водоносный комплекс может поступить с поверхности путем инфильтрации вместе с атмосферными осадками. Поскольку время выживаемости патогенных организмов в условиях подземного потока не превышает 400 суток (для данных климатических условий в соответствии с СанПиН 2.1.4.1110-02), а рассчитанное время продвижения загрязнения с поверхности составляет 815 суток, второй пояс ЗСО, обеспечивающий благополучие качества подземных вод по микробиологическим показателям, можно совместить с первым поясом ЗСО (не менее 30 м от скважины).

Границу третьего пояса ЗСО, предназначенного для защиты водоносного пласта от химического загрязнения, необходимо удалить от скважины на расстояние, для преодоления которого понадобится не менее 25 лет (условно 10000 суток) / 4/.

Это расстояние, без учета скорости естественного потока, величиной которого при его уклоне менее 0,001 можно пренебречь, рассчитывается по формуле:

где Q - производительность водозабора, 600 м³/сут,

Т - время движения загрязнение, 10000 сут,

m - мощность наиболее проницаемой части продуктивного водоносного горизонта (принимается равной длине рабочей части фильтра), 11м

n - активная пористость наиболее проницаемого интервала

Принимая следующие значения параметров: Q = 600 м³/сут, T= 10000сут, m= 11 м, n= 0,2, получим для водозабора подземных вод радиус третьего пояса ЗСО (R _III) равным 932 м (рис. 13.1).

Рис. 13.1 Схема расположения границы III пояса зоны санитарной охраны