Тема 11. Водне середовище міста.

1. Водні об’єкти міст;

2. Джерела в міському середовищі;

3. Централізоване водопостачання;

4. Децентралізоване водопостачання.

5. Раціональне використання водних ресурсів.

1.Водні об’єкти в межах міських територій є містоутворюючим фактором, бо поряд з ними і навколо них формуються житлові квартали. Міські водойми мають також естетичне значення і відіграють рекреаційну функцію.

До водних об’єктів, що розташовані в місті відносяться: водотоки, водойми, моря, підземні води.

Водотоки включають в себе: річки, канали, струмки.

Річки поділяються на малі, середні і великі в залежності від загальної площі водозабору, витрат води (в м³/с), швидкості течії та коливанні рівня.

Міські канали – це штучні водотоки, що прокладені для судноплавства або для перекиду стоку річки для запобігання паводку. Русло каналів, як правило, вмонтовані в залізобетон, рідше в каміння, в окремих випадках канал прокладений в трубу.

Струмки – це невеликі водотоки, що беруть свій початок від джерел.

Водойми включають в себе: озера, водосховища і ставки.

Водойми за розміром поділяються на 4 категорії: малі, середні, великі і дуже великі.

Класифікують водойми за морфологічними параметрами: площею поверхні, об’ємом води, максимальною глибиною.

Моря поділяються на внутрішні і відкриті.

Моря України класифікують наступним чином: Чорне море – це море відкритого типу, а Азовське море – внутрішнє.

Підземні води поділяються на водоносні горизонти та комплекси, що утворюють в просторі басейни.

Підземні води, що знаходяться в межах міста і які придатні для пиття, використовуються для централізованого водопостачання міста. Джерела можуть використовуються населенням також для децентралізованого водопостачання. Вони, як правило, обладнуються відповідно до санітарно-гігієнічних і естетичних вимог.

2.В природних умовах підземні води виходять на поверхню у вигляді джерел.

Джерельна вода за якістю відповідає воді того пласту, з якого вона витікає. Антропогенний вплив міст змінює якість ґрунтових вод.

За витратою води джерела поділяються на: малі (витрата води менше 1 л/с), середні (1-10 л/с) і великі (більше 10 л/с). Частіше використовуються джерела із значною витратою води. До цієї класифікації не відносяться гейзери, а також карстові джерела у вигляді підземних річок. Середні і великі джерела, вода яких відповідає санітарним вимогам, можуть використовуватись для водозабезпечення населеного пункту. В містах жителі часто використовують джерельну воду в якості питної води, однак через негативний вплив міста на підземні води лише окремі джерела рекомендовані до використання і то тільки після певних гідрогеохімічних, мікробіологічних і радіаційних обстежень.

Для джерел, що розташовані в місті і можуть бути використані для забезпечення водою жителів міста, необхідно передбачати спеціальні охоронні заходи – будівництво каптажів та організацію зон санітарної охорони.

Каптажі – це спеціальні споруди для захвату підземних вод і подачі їх на поверхню. Найчастіше використовуються глиняно - кам’яні каптажні камери та залізобетонні каптажні камери. Вони оснащені вентиляційною трубою, зверху накриті утрамбованим глинистим шаром ґрунту, шаром гравію, рослинний шар. Вода з таких камер на поверхню подається через спеціальну трубу.

Зони санітарної охорони призначені для попередження забруднення підземних вод в місцях їх виходу на поверхню. Вони складаються з трьох поясів. 1-й пояс – це зона суворого режиму, його радіус становить не менше 50 метрів, 2-й пояс – це зона обмежень, передбачає захист води від бактеріального забруднення. Її величина визначається розрахунковим шляхом. 3-й пояс відноситься також до зони обмежень і передбачає захист води від хімічного забруднення. Він також визначається розрахунковим шляхом. Рекомендується проводити постійний контроль складу джерельної води і при необхідності організувати її очищення.

3. Централізоване водопостачання.

Забір води з поверхневих водних об’єктів в межах міста здійснюється для технічних цілей, поливу і пожежогасіння.

Забір води для пиття з поверхневих водойм здійснюється в виключних випадках. Це можуть бути канали або водосховища, спеціально призначені для питного водопостачання. Використовувати ці об’єкти для інших видів водокористування заборонено.

Для централізованого водопостачання міст використовують водні об’єкти, що відповідають вимогам і нормам до джерел води господарсько-питного забезпечення , які знаходяться на екологічно чистих територіях. Навколо цих об’єктів обладнується зона санітарної охорони.

Зона санітарної охорони споруджується з метою забезпечення санітарно-епідеміологічної ситуації. Ця зона також складається з трьох поясів: 1-й пояс – суворого режиму, 2 –й і 3-й пояси режиму обмеження. Територія 1-го поясу повинна бути спланована, огороджена і озеленена.

На акваторії водного об’єкту встановлюються попереджувальні буї. Територія об’єкту обов’язково повинна охоронятись. В межах 1-го поясу знаходяться будівлі і споруди, пов’язані з експлуатацією водопроводу. В межах 2-го і 3-го поясів приймаються міри для попередження забруднення води об’єкта водопостачання.

Контроль якості води джерел централізованого господарсько-питного водопостачання здійснюється щоденно міською санепідемстанцією і підприємством, що експлуатує дані водозабірні споруди.

Питні водозабори з підземних водоносних горизонтів, як правило, знаходяться в межах міста. Навколо них також формується зона санітарної охорони. Підземні води використовують як для централізованого, так і для децентралізованого водопостачання.

Суттєвим недоліком централізованого водопостачання є необхідність хлорування води з метою знезараження. Використання хлору приводить до утворення токсичних хлорорганічних сполук. Між тим, хлорування води ефективно лише по відношенню до деяких збудників небезпечних захворювань, наприклад – холерний вібріон, збудник черевного тифу, дизентерії.

Централізоване водопостачання знаходиться в залежності від системи водовідведення. Так, аварія на очисних спорудах приводить до припинення подачі води в міський водопровід протягом тривалого часу.

4. Дефіцит водних ресурсів необхідної якості призводить до необхідності транспортування води, іноді за сотні кілометрів. Потреба людини в питній воді не перевищує 10 л на добу, що складає менше 5% загального об’єму води, що припадає на одного жителя міста при централізованому водопостачанні. Якісна питна вода в такій кількості, як правило, забезпечується з підземних джерел. Однак існує ще і децентралізоване водопостачання, яке передбачає бутелювання і пакетування екологічно чистої води, розвезення води споживачу спеціальними автомашинами, організація водозабірних пунктів і кюветів в житлових районах. Так, в Києві після аварії на ЧАЕС було організоване децентралізоване питне водопостачання з артезіанських свердловин.

Особливу зацікавленість становить децентралізоване водопостачання з бюветів на базі артезіанських свердловин, розміщених на території міста. Свердловинні водозабори обладнаються насосами і резервуарами накопичення води. Обладнуються зони санітарної охорони і підходи до бюветів, зручні для населення. Водозабірні пункти повинні знаходитись поза зоною суворого режиму. При наявності у воді високого вмісту заліза та фтору свердловина обладнується установкою для видалення заліза і пристроєм для видалення фтору.

Технологія децентралізованого водопостачання має наступні переваги:

• існує незалежна, надійно захищена система забезпечення населення водою на випадок аварії;

• економно витрачається артезіанська вода високої якості, запаси якої обмежені;

• для населення використовується питна вода, яка вимагає менших витрат на підготовку, ніж вода з поверхневих водойм.

Разом з тим слід відмітити, що варіант децентралізованого водопостачання є лише доповненням до централізованого водопостачання міста і пропонує альтернативне джерело якісної питної води, що підвищує стійкість системи життєзабезпечення в кризових ситуаціях.

5. Хоча водні об’єкти відносяться до категорії таких, що відновлюються, їх інтенсивне використання в окремих районах і на окремих виробництвах приводить до виникнення дефіциту води.

Майже у всіх видах водокористування можливо знайти резерви економії водних ресурсів. Особливо великі ці резерви в промисловості. Для більшості промислових підприємств вимоги до якості води, що використовується, менш жорстокі, ніж вимоги до складу води, яка належить скиду у водний об’єкт або в міську систему водовідведення. Тому виробничі стоки значно вигідніше направити на повторне використання в систему зворотного водопостачання. В системах зворотного водопостачання вода, що використовується в технологічному процесі, після відповідної обробки може використовуватись у виробництві багато разів.

В системах послідовного водопостачання вода, що використовується в одному технологічному процесі, після обробки направляється на інший технологічний процес.

Найбільше поширення зворотні системи водопостачання отримали в теплообмінних циклах, де технологічна вода використовується для відведення тепла, після чого вона подається на охолодження. Охолодження води відбувається в градирнях або в бризкальних басейнах. В процесі охолодження частина води втрачається і тому систему необхідно постійно поповнювати свіжою водою.

З метою зменшення дефіциту водних ресурсів і зниження платні за використану воду на деяких промислових підприємствах для технологічних процесів створені замкнуті системи водопостачання, які виключають скиди стічних вод. До складу таких замкнутих систем входять споруди для очищення технологічної води, що забезпечує її необхідну якість і склад відповідно вимог даного технологічного процесу. В замкнутих системах поповнення води здійснюється за рахунок використання очищених стоків, а також дощових і талих вод. Дощові і талі води мають перевагу, тому що в них дуже низький вміст мінеральних речовин.