Лекция 8 источники водоснабжения подземные источники водоснабжения

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

Безнапорные воды заполняют водоносные горизонты не полностью и имеют свободную поверхность. Безнапорные подземные воды первого от поверхности горизонта (слой, вскрытый колодцем К1) называются грунтовыми. 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. Уровень воды, устанавливающийся в колодце при отсутствии водоразбора, называют статическим. Статический уровень безнапорных вод совпадает с уровнем

подземных вод, а напорных вод – с пьезометрической линией.

При откачке воды из колодца уровень ее снижается, причем тем больше, чем интенсивнее откачка. Такой уровень называется динамическим.

Уровни воды и пьезометрические линии, устанавливающиеся вокруг колодцев при откачке из них воды, называют кривыми депрессии. Область, ограниченную кривыми депрессии, называют депрессионной воронкой.

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

Поверхностные источники водоснабжения

К поверхностным источникам водоснабжения относятся реки, водохранилища и озера. 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.

Зоны санитарной охраны

Санитарные зоны устраиваются с целью предотвращения умышленного или безнадзорного загрязнения, отравления или заражения воды. Санитарная зона - это специально выделенная территория в районе источника водоснабжения или водонапорных сооружений, на которых должен соблюдаться особый режим.

Зоны санитарной охраны состоят из трех поясов:

1. Зона строгого режима;

2. Зона ограничения;

3. Зона наблюдений.

Поверхностный водозабор

Граница 1 пояса – зона строгого режима. По течению реки – 100м, против течения 200 – 250м, от водозабора в сторону берега – 100м; если река шириной менее 100м, то берется вся ширина реки + 50 м к противоположному берегу. При ширине более 100м берется полоса не менее 100м. граница 1 пояса фиксируется установкой: по земле с забором высотой 2,5м обтягивается колючей проволокой, высаживаются зеленые насаждения.

На поверхности реки зона фиксируется с помощью сигнальных огней, маяков или устройства буев.

Запрещается в 1 поясе: катание на лодках, ловля рыбы, новое строительство, размещение жилья.

Граница 2 пояса против течения определяется из расчета скорости реки и время протекания от границы пояса до водозабора. Это время берется 5 суток.

По течению берется 250м.

Боковые границы по рельефу для равнинных рельефов от 500 – 1000м.

Граница 3 пояса принимается верх и вниз по 2-му поясу по рельефу не более 3 – 5 км.

Запрещается во втором поясе: вырубка леса, строительство промышленных предприятий, устройство кладбищ.

ПОДЗЕМНЫЙ ВОДОЗАБОР

Для подземных источников (скважин, шахт) граница 1 пояса назначается в пределах 30 – 50м. Граница 2 пояса определяется расчетом, учитывающим время продвижения микроорганизмов воды от 100 – 400 суток с учетом местных условий.

ВОДОЗАБОРНЫЕ СООРУЖЕНИЯ

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ВОДОЗАБОРНЫХ СООРУЖЕНИЯХ ДЛЯ ПРИЕМА ВОДЫ ИЗ ПОДЗЕМНЫХ ИСТОЧНИКОВ

Сооружения для приема подземных вод могут быть подразделены на четыре вида:

1) трубчатые колодцы;

2) шахтные колодцы;

3) горизонтальные водозаборы;

4) каптажные камеры.

ТРУБЧАТЫЕ КОЛОДЦЫ

Трубчатые колодцы устраивают путем бурения в земле скважин, стенки которых крепят обсадными стальными трубами. По мере заглубления колодца диаметр обсадных труб уменьшают. В результате колодец приобретает телескопическую форму. Концентрические зазоры между отдельными обсадными трубами заделывают (тампонируют) цементным раствором. В скальных грунтах стенки скважин обсадными трубами не крепят.

Над верхом трубчатого колодца делают кирпичную, бетонную или железобетонную камеру. В нижней части колодца устанавливают фильтр, состоящий из надфильтровой, водоприемной и отстойной частей. Трубчатые колодцы можно оборудовать фильтрами следующих типов: дырчатыми, щелевыми, сетчатыми, проволочными, гравийными.