- •Глава III. Схемы систем ивпв и их выбор
- •1. Общая характеристика
- •2. Системы I типа (открытого)
- •3. Системы II типа (закрытого)
- •5. Травяные бассейны
- •6. Выбор системы ивпв
- •Глава IV. Общие вопросы проектирования систем ивпв
- •1. Обоснование проектирования
- •2. Стадии проектирования и их связь с изысканиями
- •3. Общая схема водоснабжения
- •4. Надежность систем ивпв
- •5.Технические нормативы, руководства и
- •Глава V. Улучшение качества воды
- •1. Основы улучшения
- •2. Схемы улучшения
- •3. Требования к качеству воды
время имеется 105 сут, когда расход реки больше 3 м3/с, а качество воды пригодно для искусственного восполнения подземных вод.
Регулирование емкостных запасов должно подтверждаться гидрогеологическими расчетами, а также расчетами сооружений искусственного восполнения подземных вод. Для проектирования сооружений искусственного восполнения подземных вод, кроме данных по количеству и качеству воды и их изменчивости, включая температуру, необходимо иметь данные о толщине льда в зимний период, шуге и донном льде.
Обычно вниз по течению реки расход ее увеличивается. Но бывают случаи, когда минимальный расход реки ниже по течению уменьшается в результате отбора воды или по естественным условиям. Например, по р. Сочи, ниже Пластунских ворот на 2—3 км после выхода реки из теснины на широкую первую надпойменную террасу, расход уменьшается минимум в 1,5—2 раза при обеспеченности 80—95%. Это для конкретных условий может быть весьма существенным.
Гидрологические исследования должны сопровождаться анализом рационального выбора метода для забора поверхностных вод и, в частности, по рекомендациям справочника проектировщика [32] разд. 1, гл. 2 и разд. 2 и гл. П.
По категориям надежности подачи воды системам водоснабжения расчетную обеспеченность суточных расходов и уровней поверхностных вод следует принимать по табл. 2.
Таблица 2. Расчетная обеспеченность суточных расходов и уровней
поверхностных вод
Категория надежности |
С числом жителей |
Снижение подачи воды от расчетной потребности |
Расчетная обеспеченность, % | |||
уровней |
Минимальных расходов | |||||
% |
продолжительность |
максимального |
минимального | |||
I |
>50000 |
30
|
1-3 сут |
1 |
97 |
95 |
II |
<50000 |
30 100 |
1 мес 3-5 ч |
2 |
95 |
90 |
III |
<500 |
30 100 |
1 мес 1 сут |
3 |
90 |
85 |
Категории надежности для промышленных предприятий приведены в работе [32].
Рельеф местности имеет существенное значение для схемы - ИВПВ. Например, в долине р. Арагви первая надпойменная терраса (довольно широкая) вдоль долины имеет уклон около 0,01; это позволяет всю систему ИВПВ сделать самотечной от реки в отстойник, далее в инфильтрационные бассейны и по горизонтальным дренажным трубам до сборного колодца. При таких условиях заметно снижается себестоимость воды (до 30% и более).
При размещении инфильтрационных и водозаборных сооружений необходим генеральный план в районе участка системы ИВПВ, в масштабе 1:10 000—1:2000 с горизонталями поверхности земли через 0,5—1 м, гидроизогипсами (или гидроизопьезами) при минимальном и максимальном уровнях подземных вод, с отметками минимального и максимального уровней поверхностных вод, а также с показанием расположения поверхностных вод, леса, всех зданий и сооружений. Такие требования к показателям на плане могут уточняться по материалам местных условий. Для проектирования отдельных сооружений ИВПВ (кроме скважин) необходимы планы площадок в масштабе 1:500—1:2000 с горизонталями через 0,5—1 м.
Глава III. Схемы систем ивпв и их выбор
1. Общая характеристика
Как отмечалось ранее, системы искусственного восполнения подземных вод подразделяются на три основные типа — открытые, в основном с инфильтрационными бассейнами; закрытые, в основном с инфильтрационными скважинами, и простые с поверхностной фильтрацией, с использованием естественных и нарушенных условий, главным образом гидрогеологических и гидрологических.
В открытой безнапорной системе ИВПВ (I тип), существенное значение имеет поверхностная инфильтрация со специальными сооружениями — инфильтрационными бассейнами, которые выполняют важную роль при улучшении качества воды. Для закрытых систем ИВПВ (II тип) инфильтрация происходит через, поглощающие скважины (иногда колодцы и др.), куда должна подаваться уже чистая вода. В III типе ИВПВ при поверхностной фильтрации вместо бассейнов используют естественные понижения в рельефе и старицы, а также участки пойменных и низких надпойменных аллювиальных террас.
В состав I и II типов систем ИВПВ могут входить водозаборы из поверхностных и подземных вод как источника ИВПВ, насосные станции, сооружения для предварительного «и последующего улучшения качества воды, резервуары, инфильтрационные сооружения (бассейны, скважины и др.), водозаборы из подземных вод для получения искусственно восполняемой подземной воды и водоводы. В III типе систем ИВПВ все проще: вода поступает на участки для инфильтрации обычно самотеком и реже подкачивается; предварительного улучшения качества исходной воды обычно не делается. В соответствующих условиях III тип ИВПВ выгоден и начал применяться (в СССР); такой способ распространен и в США. В Западной Европе, где реки загрязнены, III тип ИВПВ почти не применяется. Самостоятельно выделяются системы ИВПВ с травянистыми покрытиями. Такие системы содержат в себе элементы ИВПВ I и III типов.
Следует также не забывать, что важнейшей частью систем ИВПВ является водоносный горизонт, куда поступает вода для восполнения и где также происходит улучшение качества воды. Системы ИВПВ могут быть непрерывно действующими при одновременном восполнении и отборе из них воды. В этом случае, в особенности при безнапорной фильтрации, основная задача систем ИВПВ заключается в дешевом улучшении качества поверхностных вод. Есть системы ИВПВ с периодическим восполнением в течение года и даже один раз в течение нескольких лет, в связи с режимом расхода поверхностных вод. В этом случае одним из важнейших показателей систем ИВПВ является получение емкостных запасов, аналогично поверхностным водохранилищам. Затем, например, для орошения вода из систем ИВПВ получается в течение не всего года, т. е. вода используется периодически. Между указанными выше системами по срокам восполнения и отбора есть промежуточные системы, которые работают с прекращением восполнения в периоды плохого качестваповерхностных вод или во время очистки инфильтрационных бассейнов от осадка (пленки), а также в связи с ремонтом в системе ИВПВ.
Ниже более подробно рассмотрим отдельно системы инженерного ИВПВ I и II типов, а также простые системы ИВПВ III типа с использованием для поверхностной инфильтрации естественных условий.