31.Групповые водозаборы подземных вод. Схемы групповых водозаборов. Основные элементы водозаборов.

Скважины, вскрывающие пласты, содержащие подземные воды, имеют много преимуществ перед другими водозаборными сооружениями, и в связи с этим бурение их носит массовый характер.

Для добычи воды бурят одиночные скважины или группы скважин. Поэтому все водозаборы подземных вод делятся на групповые и одиночные.

Групповые подземные водозаборы состоят из нескольких одновременно работающих скважин, расположенных на таком расстоянии, при котором они взаимодействуют или могут взаимодействовать в определенных условиях режима эксплуатации. Одиночные подземные водозаборы представляют единичные скважины и группы скважин, которые находятся вне зоны возможного взаимодействия или расположены хотя и на близком расстоянии одна от другой, но работают в разное время и поэтому не взаимодействуют (поочередно действует только одна скважина, а остальные - резервные).

На участках крупных водозаборов в малоизученных районах необходимо проводить разведочное бурение и опытные работы.

В районах с хорошо изученными гидрогеологическими условиями на участках, перспективных в отношении количества и качества подземных вод для проектируемого группового водоразбора, бывает целесообразно без предварительной разведки начать сразу эксплуатационную разведку скважинами большого диаметра. После того как эти скважины выполнят свое назначение - разведку и опробование водоносного горизонта, их оборудуют эксплуатационными водоподъемниками и превращают в источники постоянного водоснабжения.

Одиночные скважины на воду бурят, как правило, без предварительной разведки. Следовательно, это своеобразная и ответственная работа, так как разведка и исследование в этом случае должны сочетаться с созданием эксплуатационного инженерного сооружения.

Скважинные водозаборные сооружения применяются во всех случаях, когда целесообразно эксплуатировать несколько водоносных горизонтов. Обычно для централизованных систем водоснабжения создаются групповые водозаборные сооружения, состоящие из большого количества скважин (десятки, иногда сотни). Воду из скважины откачивают поверхностными (при глубине уровня до 7-10 м) или погружными насосами, а также эрлифтными установками. Обычно для централизованных систем водоснабжения создаются групповые водозаборные сооружения, состоящие из большого количества скважин (десятки, иногда сотни). Воду из скважины откачивают поверхностными (при глубине уровня до 7-10 м) или погружными насосами, а также эрлифтными установками. Шахтные колодцы применяются, как правило, при водозаборе из первых от поверхности безнапорных водоносных горизонтов, сложенных рыхлыми породами сравнительно ограниченной мощности (до 10-20 м).

32. Резервуары питьевой воды. Схемы размещения резервуаров питьевой воды в системе водоснабжения с учетом рельефа местности.

Резервуары, располагаемые на достаточно высоких отметках местности, могут служить напорными (активными) емкостями, аналогичными по своему назначению водонапорным башням. Так как при одной и той же емкости резервуар всегда значительно дешевле башни, напорные емкости следует устраивать в виде «нагорных > резервуаров везде, где это позволяет рельеф местности. Напорные резервуары наиболее часто используются в системах водоснабжения как регулирующие емкости, но нередко служат одновременно и для хранения запасов воды — пожарных или аварийных. Вторым типом резервуаров являются безнапорные (пассивные)» т. е. такие, из которых вода может поступать в с истему лишь путем перекачки ее насосами. Такие резервуары используют весьма часто как регулирующие емкости при очистных сооружениях городских водопроводов (резервуары чистой воды), а также в качестве запасных емкостей (пожарных и аварийных). Назначение резервуаров в системе отражается в основном на схеме их оборудования трубами и арматурой, а не на их конструкции. Конструктивное оформление резервуаров весьма разнообразно. В более старых системах водоснабжения строились (и до сего времени работают) кирпичные1 резервуары, а также резервуары из бутового камня. В современных системах водоснабжения преимущественное распространение получили железобетонные резервуары самых различных форм, конструкций и методов изготовления. Стальные резервуары, устраиваемые наподобие нефтяных цистерн, имеют некоторое применение главным образом в США. Они рассчитываются на различные емкости и строятся в виде вертикальных цилиндров различного диаметра и высоты, иногда с железобетонным или бетонным днищем. Трудность и большая стоимость защиты стальных резервуаров от коррозии, а также их термической изоляции являются существенным препятствием к их широкому применению. Заслуживают внимания резервуары, выполняемые в виде копаных в земле водоемов (с различного рода одеждой), используемых в качестве запасных емкостей. Эти водоемы строят обычно открытыми. В соответствии с требованиями строительных норм пожарный запас воды, превышающий 1000 м3, должен быть разделен между двумя резервуарами. В крупных установках (независимо от сказанного) устраивают несколько резервуаров, дающих в сумме расчетную емкость. Это обеспечивает бесперебойность работы системы, возможность выключения на ремонт отдельных резервуаров, а также выполнение строительства по очередям.Под схемой водоснабжения понимают генеральный план объекта водоснабжения с указанными на нем всеми водопроводными сооружениями. Проектирование схем водоснабжения осуществляется на основе генеральных планов городов (первая очередь на срок 8-10 лет и перспектива на срок 20-25 лет) и промышленных редприятий. Схема водоснабжения зависит от многих факторов, из которых главными являются следующие: расположение, мощность и качество воды источника водоснабжения, рельеф местности и кратность использования воды на промышленных предприятиях.Схема водоснабжения города состоит из следующих основных элементов: 1) водоприемных сооружений; 2) водоподъемных сооружений, т.е. насосных станций, подающих воду к очистным сооружениям (насосная станция I подъема) или потребителям (насосная станция II подъема); 3) очистных сооружений; 4) башен и резервуаров, накапливающих запасы воды или регулирующих напоры и расходы; 5) водоводов и сети трубопроводов, предназначенных для транспортирования воды от сооружения к сооружению или к потребителям.На рис. 1 показана схема водоснабжения города с поверхностным источником.

Из источника вода забирается водоприемным сооружением и подается насосами насосной станции I подъема на очистные сооружения. После очистки и обеззараживания вода собирается в резервуарах чистой воды. Затем насосами насосной станции II подъема вода подается по водоводам 6 в сеть трубопроводов 8, разводящую воду потребителям. Рисунок 1. Схема водоснабжения с поверхностным источником: 1 - водоприемное сооружение; 2 - насосная станция I подъема; 3 - очистные сооружения; 4 - РЧВ; 5 - насосная станция II подъема; 6 - водоводы; 7 - водонапорная башня; 8 - магистральная водопроводная сеть; 9 - пьезометрические линии в период максимального водопотребления.

Потребление воды в городах и на промышленных предприятиях в течение суток неравномерно. В городах в ночное время вода потребляется значительно меньше, чем днем. На промышленных предприятиях в начале и конце смен воды для производственных целей расходуется меньше, чем в середине смен.Для сокращения размеров и обеспечения стабильной работы, водоприемных и очистных сооружений, а также насосных станций I подъема их проектируют на равномерную производительность. Насосные станции II подъема проектируют с учетом необходимости изменения их производительности. Подаваемый ими в отдельные часы суток объем воды должен быть близок к потребляемому расходу.Производительность водоприемных и очистных сооружений и насосных станций I подъема больше минимальной и меньше максимальной производительности насосных станций II подъема. В часы минимальной производительности насосных станций II подъема (в часы минимального водопотребления) излишек воды, поступающей от очистных сооружений, накапливается в резервуарах чистой воды; в часы максимальной производительности насосных станций II подъема (в часы максимального водопотребления) накопившийся излишек воды расходуется потребителями. Таким образом, резервуары чистой воды являются регулирующими емкостями. Кроме того, в резервуарах чистой воды хранят запас воды для пожаротушения и собственных нужд очистных станций.Для регулирования расходов воды, подаваемой насосными станциями II подъема и расходуемой потребителями, служат водонапорные башни. Водонапорные башни представляют собой утепленные резервуары, поднятые над землей на специальных конструкциях, называемых стволами. Высота водонапорных башен определяется исходя из условий обеспечения подачи потребителям воды с необходимыми напорами. Состав сооружений системы водоснабжения зависит от вида источника водоснабжения и качества воды в нем требований, предъявляемых к качеству воды потребителями, и ряда других факторов. При определенных условиях необходимость в некоторых сооружения) может отпасть, а некоторые сооружена могут быть совмещены. На рис. 2 представлена схема водоснабжения города с подземным источником. Для забора подземных вод служат трубчатые колодцы с размещенными в них насосами. В этой схеме насосная станция I подъема совмещена с водоприемными сооружениями, а очистные сооружение вообще отсутствуют. Возможность последнего решения объясняется высоким качеством подземных вод. Рисунок 2. Схема водоснабжения с подземным источником: 1 - трубчатые колодцы, совмещенные с насосной станцией I подъема; 2 и 6 - водоводы; 3 - РЧВ; 4 - всасывающие трубопроводы; 5 - насосная станция II подъема; 7 - магистральная водопроводная сеть; 8 - водонапорная башня (контррезервуар); 9 -пьезометрические линии в период максимального водопотребления; 10 - пьезометрические линии в период минимального водопотребления (период транспортирования воды в водонапорную башню)

Для обеспечения необходимой надежности работы системы водоснабжения в ней проектируют по два и более однотипных сооружения, а также создают резерв насосного и механического оборудования.На представленных схемах показаны лишь основные сооружения. Система водоснабжения, как правило, имеет много дополнительных сооружений, обеспечивающих бесперебойную подачу воды потребителям. Между основными сооружениями располагают камеры переключения или распределительные устройства, обеспечивающие отключение или включение отдельных сооружений, насосов или оборудования. На водопроводной сети устраивают смотровые колодцы, в которых располагают задвижки для отключения отдельных участков сети, гидранты, служащие для пожаротушения, водоразборные колонки и другое оборудование.