32. Зсо поверх ист

На всех водозаборах коммунальных водопроводов создаются зоны санитарной охраны для обеспечения санитарно-эпидемиологической безопасности его функционирования.

Зона санитарной охраны поверхностного источника включает три пояса: первый – строгого режима, второй и третий – режимов ограничений.

Границы первого пояса зоны санитарной охраны (ЗСО):

- для водотоков: вверх по течению – не менее 200м, вниз по течению – не менее 100м; по прилегающему к водозабору берегу – не менее 100м от уреза летне-осенней межени; в направлении противоположного берега – вся акватория источника и его противоположный берег шириной 50м от уреза воды летне-осенней межени, если ширина источника менее 100м, и полоса акватории не менее 100м, если ширина акватории более 100м. На водозаборах ковшевого типа в границы первого пояса ЗСО включается вся акватория ковша и территория вокруг него полосой не менее 100м;

- для водоемов (озер, водохранилищ): по акватории во всех направлениях не менее 100м; по прилегающему берегу – не менее 100м от уреза воды при НПУ в водохранилище или летне-осенней межени в озере.

Границы второго пояса ЗСО

- в водотоках – вверх по течению, включая притоки, принимаются в зависимости от скорости течения, усредненной по ширине и длине водотока или его отдельных участков, чтобы время протекания воды от границы пояса до водозабора при среднемесячном расходе 95% обеспеченности было не менее 5 суток; вниз по течению – на расстоянии не менее 250 м от водозабора; боковые границы при равнинном рельефе – на расстоянии не менее 500 м от уреза воды летне-осенней межени; боковые границы при гористом рельефе местности – до вершины первого склона, обращенного к водотоку, но на расстоянии не менее 750 метров от уреза воды летне-осенней межени при пологом склоне не менее 1000 метров - при крутом склоне.

- в водоемах, включая притоки, - по акватории во всех направлениях на расстоянии 3 км от водозабора при наличии нагонных ветров до 10% в сторону водозабора и 5 км – при наличии нагонных ветров более 10% в сторону водозабора; боковые границы на равнинной местности – на расстоянии не менее 500 метров от уреза летне-осенней межени, включая притоки; боковые границы для водоемов – как и для водотоков.

Границы третьего пояса ЗСО рек должны быть вверх и вниз по течению такими же, как и для второго пояса. Боковые границы должны устанавливаться по линии водоразделов в пределах 3…5 км.

Проект зон санитарной охраны питьевого водоснабжения долен согласовываться с органами государственного санитарного надзора, органами государственного управления по природным ресурсам и охраны окружающей среды, а также другими заинтересованными государственными органами и утверждаться местными исполнительными органами.

Территория первого пояса ЗСО поверхностного источника должна быть спланирован для отвода поверхностного стока за его пределы, озеленена, ограждена и обеспечена охраной. Дорожки к сооружения должны иметь твердое покрытие.

Акватория первого пояса ограждается буями и другими предупредительными знаками. На судоходных водоемах над водоприемником следует устанавливать бакены с освещением.

Здания должны быть оборудованы канализацией с отведением сточных вод в ближайшую систему канализации за пределами первого пояса ЗСО.

В первом поясе ЗСО поверхностного источника запрещается:

- все виды строительства, не имеющего отношения к системе водоснабжения;

- размещение жилых и хозяйственно-бытовых зданий, проживание людей;

- спуск любых сточных вод, в т.ч. и водного транспорта;

- купание, стирка белья, водопой и выпас скота и другие виды водопользования, отрицательно влияющие на качество воды;

- применение ядохимикатов и удобрений;

- посадка высокоствольных деревьев.

Допускается проведение санитарных и уходных рубок леса.

В пределах второго пояса ЗСО поверхностного источника надлежит:

- обозначать границы пояса на пересечениях дорог и пешеходных троп столбами со специальными знаками;

- выявлять объекты, загрязняющие источники питьевого водоснабжения и разрабатывать водоохранные мероприятия.

Во втором поясе ЗСО поверхностного источника запрещаются:

- рубки леса главного пользования и реконструкции;

- размещение складов горюче-смазочных материалов (ГСМ), ядохимикатов и минеральных удобрений, накопителей промышленных стоков, шламохранилищ и других химических загрязнителей источников;

- размещение стойбищ и выпас скота;

- применение ядохимикатов.

Допускается во втором поясе ЗСО поверхностного источника:

- добыча песка, гравия, проведение дноуглубительных работ по согласованию;

- использование разрешенных химических методов борьбы с эвтрофикацией водоемов;

- применение удобрений на расстоянии не менее 500 метров от водозабора в количествах, не ухудшающих качество воды;

- купание, туризм, водный спорт и рыбная ловля в установленных местах.

В пределах третьего пояса ЗСО запрещается отведение в сторону водзабора сточных вод. Не отвечающих требованиям СанП и Н.

Допускается в третьем поясе то же, что и во втором.

В ЦНИИКиВРе разработано «Положение о водоохранных зонах иприбрежных полосах больших и средних рек», согласно которому ширина водоохранных зон больших и средних рек колеблется от 0,2 до 16 км, а прибрежных полос устанавливается 200 метров.

33. Особый случай представляют собой бесфильтровые скважины, которые устраиваются в напорных пластах с мощным верхним водоупорным слоем из прочных материалов, например, тяжелых глин толщиной более 10 метров. После проходки скважины до водоносного слоя из него вымывают. Например, эрлифтом часть породы этого пласта с тем, чтобы в нем сформировалась воронка необходимых размеров. Для повышения устойчивости воронки и предотвращения пескования в нее засыпают крупнозернистый материал: гравий или гравелистый песок.

Фильтрационное сопротивление такой бесфильтровой скважины в неограниченном пласте определяют по формуле

при при ;

где h – глубина воронки, м;

φ – угол естественного откоса породы водоносного пласта;

m – мощность пласта, м.

Радиус воронки вычисляют по формуле (3.28)

где v₀ – допустимая скорость фильтрации в воронку, м/сут;

v₀ =k_фη₁η₂(1-ρ);

k_ф – коэффициент фильтрации водоносного пласта, м/сут;

η₁ – коэффициент запаса, равный 0,7…0,8;

η₂ – коэффициент уменьшения допускаемых уклонов, зависящий от φ; для φ=25⁰

η _{2 =}0,84;

ρ - пористость водоносного пласта.

h=R_вtgφ

Допустимый радиус воронки определяют по формуле

(3.29)

α – угол внутреннего трения грунта кровли;

H_в – мощность водоупора, м;

γ_кр = 2,73 – 2,92

Конструкцию фильтра подбирают в зависимости от вида породы водовмещающего пласта. В устойчивых трещиноватых породах: песчаниках, сланцах, гранитах, гнейсах, порфиритах и сиенитах с крупными пустотами, кавернами и зонами разлома с коэффициентом фильтрации 50 – 200 м/сут скважины могут устраиваться

без гравийной обсыпки с бурением ударно-канатным способом без крепления стенок трубами на глубину до 150 метров. При большей глубине следует применять вращательное бурение с прямой промывкой.

Вращательное бурение с прямой промывкой рекомендуется использовать и при устройстве скважин в аналогичных породах трещиноватых с вертикальными и горизонтальными трещинами и коэффициентом фильтрации от 1 до 50 м/сут. Устройство обсыпки в них также не требуется.

Рекомендуемые конструкции фильтров в других породах представлены в таблице 3.3

Таблица 3.3 Рекомендуемые конструкции фильтров водозаборных скважин

№ пп	Горные породы водоносных пластов	Тип и конструкция фильтра
1	Скальные и полускальные неустойчивые породы, галечниковые отложения с преобладающими частицами 20 – 100 мм (более 50% по массе)	Каркасы стержневые, трубчатые с круглыми отверстиями и щелями, штампованные с антикоррозийным покрытием
2	Гравий, гравелистый песок с преобладанием частиц диаметром 2 – 5 мм (более 50% по массе)	Стержневые и трубчатые каркасы с водоприемной поверхностью из проволочной обмотки или фильтры из штампованного листа из нержавеющей стали
3	Пески крупные с преобладанием частиц 1 – 2 мм ( более 50% по массе)	То же
4	Пески среднезернистые с преобладанием частиц 0,25 – 0,5 мм (более 50% по массе)	Фильтры стержневые и трубчатые с водоприемной поверхностью из проволочной обмотки, из сеток квадратного плетения, из штампованного листа с песчано-гравийной обсыпкой
5	Пески мелкозернистые с преобладанием частиц 0,1 – 0,25 мм (более 50% по массе)	Фильтры стержневые и трубчатые с водоприемной поверхностью из проволочной обмотки, сеток галунного плетения, из штампованного листа с одно- или двуслойной песчано-гравийной обсыпкой

Рекомендуемые отверстия фильтров представлены в таблице 3.4

Таблица 3.4 Рекомендуемые отверстия фильтров

Тип фильтра	В однородных породах с	В неоднородных породах с
Круглая перфорация	(2,5 – 3) d50	(3 – 4) d50
Сетчатый	(1,5 – 2) d50	(2 -2,5) d50
Щелевой	(1.25 – 1) d50	(1,5 – 2) d50
Проволочный	1,25 d50	1,5 d50

При устройстве обсыпки размеры отверстий принимают равными среднему диаметру частиц, примыкающих к стенкам фильтра.

Подбор обсыпок производят по соотношению

В многослойных фильтрах, собираемых на поверхности земли, толщина слоев обсыпки должна быть не менее 30 мм, а в забое скважины – не менее 50 мм.

Соотношение средних диаметров частиц обсыпки в многослойных фильтрах должно быть в пределах 4…6.

Размеры проходных отверстий фильтров должны приниматься равными среднему диаметру частиц слоя обсыпки или пород пласта, примыкающего к стенке фильтра.

По рекомендациям С.К.Абрамова размеры водоприемных отверстий поверхности фильтра должны быть a = ψd, где ψ – коэффициент, принимаемый равным 1..1,5 для сетчатых и щелевых фильтров соответственно в мелких и крупных песках и равным 2…3 для водоприемных поверхностей с круглыми отверстиями; d – расчетный диаметр частиц породы водоносного пласта, мм.

За расчетный диаметр принимается диаметр частиц, содержание которых вместе с частицами меньшего диаметра составляет в породе 30…40% по массе в крупно-, 40…60% в средне- и 60…80% в мелкозернистых песках.

Подбор материалов для гравийных обсыпок производят по соотношениям:

или

где d₅₀^// и d^/₅₀ - размеры частиц для последующего и предыдущего по направлению движения потока слоя обсыпки, содержание которых вместе с частицами меньшего по массе диаметра составляет менее 50%;

d^//_ср и d^/_ср – средние диаметры частиц слоев обсыпки.

Длина рабочей части фильтра принимается из условия обеспечения скорости воды на входе в фильтр не превышающей допустимую

(3.30)

где Q – расчетная производительность скважины;

d - внешний диаметр фильтра;

v_ф.доп – допустимая скорость воды на входе в фильтр.

Скорость v_ф.доп принимают в зависимости от состава грунта водоносного пласта. Если в грунте содержится 60% зерен менее 1,0 мм, v_ф.доп = 0,004 м/с, при содержании 40% зерен меньше 0,50 мм v_ф.доп = 0,002 м/с и при 40% зерен меньше 0,25 мм v_ф.доп = 0,001 м/с.

При отсутствии кривой гранулометрического состава v_ф.доп определяют по формуле С.К.Абрамова

(3.31)

Конструкция скважины выбирается таким образом, чтобы рабочая часть фильтра всегда находилась ниже динамического уровня воды в скважине.

Коэффициент сопротивления фильтра скважины по характеру вскрытия пласта определяют по преобразованной формуле Абрамова

, (3.32)

где А – параметр фильтрационного сопротивления, который принимается равным 6…8 для дырчатых и щелевых фильтров, 8…10 - для каркасно-стержневых с проволочной обмоткой и гравийной обсыпкой и – 15…25 для сетчатых фильтров;

h_ср – средняя мощность пласта, м; h_ср = m для напорных пластов и h_ср = 0,8 – для безнапорных пластов.