Водоисточники и водозаборные сооружения
Водоисточники. Водоисточники делятся на поверхностные и подземные. В свою очередь поверхностные водоисточники могут быть естественными — реки, ручьи н озера и искусственными — водохранилища, пруды н ка-
Налы. Подземные воды подразделяются на грунтовые со свободной поверхностью (безнапорные) и межпластовые, залегающие между двумя водонепроницаемыми слоями (напор! ные, артезианские). |
Подземные воды более чистые, чем поверхностные, и имеют относительно постоянную температуру. Просачиваясь через водопроницаемые слои, атмосферная вода освобождается от взвешенных частиц и микроорганизмов (процесс самоочищения воды) и обогащается минеральными солями, микроэлементами, углекислотой и в результате приобретает высокие питьевые качества. По этим причинам водоснабжение, основанное на использовании подземных вод, имеет существенные преимущества перед снабжением из поверхностных источников. В сельском хозяйстве до 90 % используемой воды получают из подземных источников. Выбор последних — важный вопрос при организации водоснабжения, и для его решения Л. Я. Кашеков [11] рекомендует придерживаться следующих положений:
1. Источник должен иметь воду хорошего качества и в количестве, достаточном для полного удовлетворения потребителей.
2. Источник должен быть расположен по возможности ближе к объекту водоснабжения и в условиях, отвечающих санитарным требованиям (по заключению Госсанинспекции).
3. При выборе источника водоснабжения в первую очередь следует ориентироваться на использование межпластовых (напорных) подземных вод, надежно защищенных от внешних загрязнений.
4. При отсутствии или невозможности использовать подземные воды (большая глубина залегания и т. п.) другие источ-. ники водоснабжения следует выбирать в такой последовательности: родники, грунтовые воды, реки с незарегулированным стоком, водохранилища, озера.
Водозаборные сооружения. Забор воды из поверхностных источников осуществляется специальными водозаборными сооружениями — береговыми (рис. 64, а) или русловыми (рис. 64, б); их располагают по течению реки обязательно выше населенных пунктов и производственных предприятий, сточные воды которых могут быть причиной загрязнения. Для забора воды из подземных источников используют шахтные или трубчатые колодцы (буровые скважины).
Рис. 64. Схемы водозабора поверхностных источников: А — водозаборное сооружение берегового типа: / — водоприемник; 2 — самотечная труба; 3 — задвижка; 4 — береговой колодец; б — русловый водозабор: / — водоприемник; 2 — самотечная труба; 3 — береговой колодец; 4 — насосная станция |
Шахтные колодцы (рис. 65, а) устраивают для забора грунтовых вод из водоносных слоев, залегающих на глубине 30— 40 м. Каждый из них состоит из водоприемной части 5 с донным фильтром 6 из гравия, шахты 4 и возвышающегося над поверхностью земли на 0,5—0,8 м оголовка 2. Последний плотно
закрывается водонепроницаемой крышкой для предохранения от попадания в колодец атмосферных осадков и посторонних предметов. Вокруг оголовка устраивают глиняный замок 3 шириной и глубиной не менее 1 м для защиты от загрязнений, вносимых с атмосферными осадками. Шахту делают квадратного сечения (со стороной 1—3 м) или круглого (диаметром 1—3 м) из железобетонных колец, кирпича или рубленой из дерева. На дне колодца устраивают песчано-гравийный фильтр, состоящий из 2—3 слоев фильтрующего материала толщиной не менее 100 мм, а в оголовке устанавливают вентиляционную трубу 1 сечением 0,8X0,8 м и высотой до 1 м.
Шахтный колодец работает следующим образом. Когда вода из него не отбирается, ее уровень находится на той же глубине, что и уровень подземных (грунтовых) вод, который называют статическим. При отборе воды уровень ее в колодце понижается и в зависимости от расхода и поступления свежей воды из водоносного слоя устанавливается на некоторой глубине. Такой уровень называется динамическим, а количество воды, даваемое источником в единицу времени,— дебитом источника (л/с, м3/ч). В производственных условиях дебит колодца определяют способом откачки.
Трубчатые колодцы. Для забора воды из глубоко залегающих водоносных пластов (до 150 м и более) устраивают трубчатый колодец, схема которого приведена на рис. 65, б. Он представляет собой глубокую буровую скважину диаметром 350 мм и более. Стенки закрепляют обсадными стальными трубами, предохраняющими ее от обвала и проникновения воды из вышележащих пластов с непригодной для питья водой. Колодец этого типа состоит из водоприемной части, ствола и оголовка. Заглубляе-
-&о8оносный слой — |
Огаловок(устье) |
Шт ^ гтлои, ."-.--'Г --25-31
Рис. 65. Схемы колодцев:
А — шахтный: / — вентиляционная труба; 2 — оголовок; 3 — глиняный замок;
4 — шахта; 5 — водоприемная часть; 6 — донный фильтр; б — трубчатый: I — кондуктор; 2 — обсадная труба; 3 — сальник; 4 — надфнльтровая труба; 5 — фильтрующая часть; 6 — отстойник фильтра
Мая в водоносный пласт водоприемная часть включает над - фильтровую трубу 4, фильтрующую часть 5 и отстойник 6. Труба 4 соединяет фильтр с нижней обсадной трубой 2. Место соединения уплотняется сальником 3. В устойчивых каменных, породах фильтр в водоприемной части иногда не устраивают, и вода из водоносного слоя 'поступает непосредственно в нижнюю обсадную трубу. В зависимости от местных условий и типа применяемого оборудования устье скважины располагают в надземном помещении или в заглубленной бетонированной камере. Верхняя часть обсадных труб скважины должна выступать над полом помещения не менее чем на 0,5 м. Каждая скважина должна быть оборудована уровнемером для наблюдения за динамическим уровнем воды, трубопроводом для отвода воды при прокачке, водомером для измерения дебита скважины и краном отбора проб воды для анализа.
Весьма важным и ответственным фактором, связанным с функционированием системы водоснабжения, является санитарная охрана воды и источников от попадания в них болезнетворных бактерий, которые являются возбудителями многих заболе-
Ваний людей и животных. Источниками загрязнения водопроводов могут быть сточные воды населенных пунктов, животноводческих комплексов и производственных предприятий. Особую опасность представляют сточные воды, поступающие с животноводческих комплексов, особенно со свиноводческих, так как они содержат большое количество органических веществ, различных микроорганизмов и имеют высокий показатель БПК5- При сбросе в открытые водоемы животноводческих стоков после их биологической очистки и предварительной обработки допускается иметь показатель БПК.5 не более 6 мг/л.
Согласно действующему в нашей стране законодательству все поверхностные и подземные источники воды и устроенные на водопроводах сооружения контролируются органами санитарной охраны. Границы зон охраны устанавливают органы Госсанинспекции.