Лекция 2 Водоснабжение городов

1. Системы водоснабжения городов

Система водоснабжения – это комплекс инженерных сооружений, предназначенных для забора воды из источника водоснабжения, ее очистки, хранения и подачи к потребителям.

Классификация систем водоснабжения:

1. По виду обслуживаемого объекта: городские, поселковые, промышленные, сельскохозяйственные, железнодорожные и др.

2) По назначению: хозяйственно-питьевые; производственные; противопожарные.

3) По способу подачи воды: самотечные водопроводы (гравитационные) и водопроводы с механической подачей воды (с помощью насосов).

Классификация систем водоснабжения:

4) По виду используемых природных источников: забирающие воду из поверхностных источников; и забирающие воду из подземных источников. Имеются также водопроводы смешанного питания.

5) По технико-экономическим показателям устраивают объединенные системы водоснабжения: хозяйственно-противопожарные, производственно-противопожарные и т.п.

2. Источники водоснабжения

Основные требования к источнику водоснабжения

1. Обеспечивать бесперебойное поступление требуемого количества и качества воды с учетом роста потребности в водоснабжении;

2) Обладать достаточной мощностью (отбор воды не нарушает экологическое состояние жизнедеятельности водоема);

3) Находиться на кратчайшем расстоянии от объекта водоснабжения.

Выбор источника является одной из наиболее ответственных задач при проектировании системы водоснабжения, так как он определяет в значительной степени характер самой системы, наличие в ее составе тех или иных сооружений, а следовательно, стоимость строительства и эксплуатации.

Основные показатели качества природных вод:

– физические (температура, электропроводность);

– органолептические (запах, привкус, мутность, цветность, прозрачность);

– химические (общая минерализация, водородный показатель,

жесткость, окисляемость, содержание различных органических и неорганических примесей);

– бактериологические и паразитологические (общее микробное число, содержание в воде бактерий и их спор, вирусов);

– гидробиологические (фитопланктон и зоопланктон);

– радиационные (общая α- и β-радиоактивность).

Источники водоснабжения

Поверхностные (реки, озера, водохранилища, моря);

Подземные (грунтовые воды, артезианские воды, родники).

Практически все используемые для целей водоснабжения природные источники могут быть отнесены к двум группам:

Поверхностные источники

Качество воды:

• Вода рек обладает значительной мутностью, высоким содержанием органических веществ и бактерий и значительной цветностью. Характеризуется относительно небольшой жесткостью.

• Вода озер обычно отличается малым содержанием взвешенных веществ (т.е. малой мутностью).

• Качество всех поверхностных вод сильно зависит от атмосферных осадков и таяния снегов, в период паводков их мутность и бактериальная загрязненность возрастает, а жесткость снижается.

Подземные источники

• Подземные воды образуются вследствие просачивания в землю атмосферных и поверхностных вод, могут быть безнапорными и напорными (артезианскими).

• Безнапорные воды заполняют водоносные горизонты не полностью и имеют свободную поверхность.

• Грунтовыми называются безнапорные подземные воды первого от поверхности земли водоносного горизонта, характеризуются повышенной загрязненностью, в большинстве случаев нуждаются в очистке.

Подземные источники

• Напорные (артезианские) воды заполняют водоносные горизонты полностью. Артезианские воды, как привило, характеризуются высоким качеством и в большинстве случаев для хозяйственно-питьевых целей могут использоваться без очистки.

Качество воды:

• Подземные воды, как правило, не содержат взвешенных веществ (т.е. весьма прозрачны), обладают низкой бактериальной загрязненностью, но во многих случаях сильно минерализованы.

Схема образования и залегания подземных вод

К подземным источникам водоснабжения относятся подземные воды, образующиеся вследствие просачивания в землю атмосфер­ных и поверхностных вод. Подземные воды могут быть безнапорны­ми и напорными (артезианскими).

Безнапорные воды заполняют водоносные горизонты неполностью и имеют свободную поверхность. Безнапорные подземные воды первого от поверхности водоносного горизонта называются грунтовыми (к1). Грунто­вые воды характеризуются повышенной загрязненностью, поэтому при использовании для целей водоснабжения их в большинстве слу­чаев подвергают очистке.

Напорные (артезианские) воды заполняют водоносные горизонты полностью. Ар­тезианские воды, как правило, характеризуются высоким качест­вом и в большинстве случаев могут использоваться для хозяйст­венно-питьевых целей без очистки.

В колодце, вскрывающем напорный водоносный горизонт, вода поднимается до пьезометрической линии. Если пьезометрическая линия проходит выше поверхности земли, наблюдается излив воды из колодца. Такие колодцы называют самоизливающимися (к3).

Безнапорные и напорные воды могут выходить на дневную по­верхность (родники) (И 1-3). Выход безнапорных вод называют нисходящим ключом (к1-2), а выход напорных вод — восходящим ключом (к3). Ключевая вода отличается высоким качеством и также может использоваться для целей водоснабжения без очистки.

К поверхностным источникам водоснабжения относятся реки, водохранилища и озера. Вода рек и водохранилищ обладает значительной мутностью, высоким содержанием органических веществ, значительной цветностью отличается небольшой жесткостью (содержанием солей Са и Мg). Кроме того, в речной воде содержится значительное количество бактерий, включая болезнетворные.

Вода озер отличаются малым содержанием взвешенных частиц, малой мутностью, значительной минерализацией, цветностью. Для промышленных целей может исполь­зоваться и морская вода. При отсутствии в приморских районах пресной воды морская вода после опреснения может использовать­ся и для хозяйственно-питьевых целей. Однако это должно быть обосновано технико-экономическими соображениями.