Источники водоснабжения

Размещено на http://www.allbest.ru/

Лекция

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.

ШАХТНЫЕ КОЛОДЦЫ

Шахтные колодцы могут выполняться из бетона, железобетона, кирпича, бутового камня и дерева. Шахтные колодцы строят опускным способом, поэтому они имеют круглую форму в плане. Деревянные колодцы, выполняемые в виде сруба из бревен, имеют квадратную форму в плане.

Для приема воды дно шахтных колодцев устраивают в виде так называемых обратных фильтров путем послойной засыпки крупнозернистых материалов с постепенным увеличением крупности зерен снизу вверх. В боковых стенках бетонных и железобетонных колодцев создают водоприемные отверстия путем закладки в них труб при бетонировании.

В кирпичных и бутовых колодцах водоприемными отверстиями служат незаполненные раствором сквозные швы. При мелкозернистых грунтах водоприемные отверстия в стенках шахтных колодцев целесообразно выполнять V- образной или наклонной формы, заполняя их песком и гравием по типу обратных фильтров. Такая загрузка не вымывается в колодец. Для повышения дебита шахтных колодцев увеличивают площадь донного фильтра путем уширения их основания. Значительного увеличения дебита можно достигнуть, устроив радиально расположенные горизонтальные трубчатые фильтры. Такие водозаборы называют лучевыми. Вокруг колодцев рекомендуется делать глиняный замок и отмостку на песчаном основании. Стенки колодца следует возводить выше поверхности земли не менее чем на 0 , 5 м. Это исключает засорение колодца и поступление в него поверхностных вод.

ГОРИЗОНТАЛЬНЫЕ ВОДОЗАБОРЫ И КАПТАЖНЫЕ КАМЕРЫ

Горизонтальные водозаборы выполняют из железобетонных, бетонных или керамических труб с круглыми или щелевыми отверстиями. Для горизонтальных водозаборов целесообразно использовать трубы овоидального сечения, у которых больше водоприемная поверхность. Для предотвращения вымывания водой частиц грунта в водозаборы их обсыпают фильтрующей песчано-гравийной загрузкой. Чтобы исключить поступление в них загрязненных поверхностных вод, на поверхности земли над ними устраивают глиняную подушку.

СПЕЦИАЛЬНЫЕ ВОДОЗАБОРНЫЕ СООРУЖЕНИЯ

При образовании в реке глубинного льда или при высокой мутности воды целесообразно забирать воду не непосредственно из реки, а из искусственного залива, так называемого ковша. Размеры ковшей определяют из условия всплывания глубинного льда или выпадения взвесей. Проточная скорость в них принимается равной 0 ,05 - 0 , 2 м в сек.

Ковши могут быть с низовым входом - устье по течению и с верховым входом - устье против течения. Ковши с низовым входом питаются в основном придонными струями, а ковши с верховым входом - поверхностными струями. Поэтому ковш первого типа целесообразно применять при борьбе с глубинным льдом, а ковш второго типа - для осветления воды. Спаренные ковши применяют для борьбы с глубинным льдом и для осветления воды в разное время года. Ковши могут быть вырыты в береге реки или вынесены в ее русло.

Во втором случае ковш отгораживается дамбами.

Инфильтрационные водозаборные сооружения представляют собой трубчатые, шахтные или горизонтальные водозаборы, располагаемые вдоль реки с песчаными или песчано-гравелистыми берегами. Такие водозаборы питаются речной водой, фильтрующейся через толщу грунта. Инфильтрационные водозаборные сооружения целесообразно применять при необходимости получения хорошо осветленной воды и на реках с интенсивным образованием глубинного льда.

Для временных водопроводов устраивают передвижные или плавучие водозаборы. Передвижной водозабор представляет собой насосную станцию легкого типа, которая может передвигаться соответственно изменению уровня воды в реке по наклонному рельсовому пути, уложенному на берегу. При плавучих водозаборах насосные агрегаты размещаются на плавучих средствах: баржах, понтонах и т.д. Достоинствами передвижных и плавучих водозаборов являются независимость приема воды от колебания уровня воды в реке и возможность быстрого их устройства. Однако они обладают и существенными недостатками, заключающимися в необходимости иметь гибкие соединения трубопроводов, а также в тяжелых условиях эксплуатации зимой и в период паводков.

Для забора воды из водохранилищ можно использовать водозаборные сооружения двух типов:

1) совмещенные с плотинами, водоспусками или водосбросами;

2) отдельно стоящие. Водозаборные сооружения на водохранилищах должны обеспечивать возможность забора воды с разных глубин с учетом ее качества.

водоснабжение санитарный шахтный колодец

Размещено на Allbest.ru