Источники водоснабжения

1.1 Условия выбора и использование подземного источника

Выбор подземного источника водоснабжения должен производить­ся в соответствии с требованиями СанПиН [1], с учетом его санитарной надежности и возможности получения питьевой воды. Пригодность источника устанавли­вается на основе: санитарной оценки условий формирования и залегания под­земных вод; оценки качества и количества воды; санитарной оценки места размещения водозаборных сооружений.

Выбирают источник подземного водоснабжения в следующем по­рядке, учитывая условия их формирования и качественную оценку:

– межпластовые напорные воды;

– межпластовые безнапорные воды;

– грунтовые воды;

– искусственно пополняемые воды;

– подрусловые воды.

Выбор источника воды при наличии нескольких осуществляется на основе технико-экономического сравнения.

В зависимости от качества воды и требований к степени её обработки водные объекты, пригодные в качестве источника, делятся на три класса согласно требованиям СанПиН [1].

Подземный источник относится к первому классу , если ка­чество воды по всем показателям удовлетворяет требованиям СанПиН [1].

Подземный источник относится ко второму классу, если ка­чество воды по отдельным показателям отклоняется от требова­ний СанПиН [1]. Его показатели качества воды могут быть при­ведены в соответствие с требованиями [1] путем аэрации, фильтро­вания, обеззараживания

К третьему классу относятся подземные источники, качество воды которых может быть нормализовано методами, предусмотрен­ными для источников второго класса, с применением дополнитель­ного фильтрования, предварительного отстаивания, использова­ния реагентов.

Изучение и описание подземного источника водоснабжения проводится в следующем порядке.

1. Общее геологическое строение территории расположения источника: глубина (абсолютная отметка) залегания кровли водоносного горизонта;

мощность водоносного горизонта, водоносные породы (песок, трещиноватые породы и др.);

условия и места питания и разгрузки водоносного горизонта;

общие сведения о водонасыщенности (эксплуатационные запасы);

сведения о существующем и перспективном использовании во­доносного горизонта.

2. Общие сведения о гидрогеологических условиях района (то­пографические условия, почвенные, санитарная характеристика участка водозабора, характеристика водоносного горизонта, при­нятого к экспуатации литалогический состав пород, мощность, характер перекрытия, динамический уровень и др.).

3. Данные о степени проницаемости водоносных слоев, о пере­крывающих горизонтах, о возможности влияния зоны питания на качество воды.

4. Санитарная характеристика местности, прилегающей к водо­забору: её расположение, расстояние от водозабора до возможного источника его загрязнения (заброшенных скважин, поглощающих воронок, провалов, колодцев, заброшенных горных выработок, на­копителей и др.).

1.2 Общие сведения о режиме подземных вод

Подземными называются воды, находящиеся в толще земной коры во всех физических состояниях: в парообразном, жидком и твер­дом, а также в виде свободной, капиллярной, пленочной и гигро­скопической влаги. Для водоснабжения используется свободная гравитационная вода, заполняющая поры и трещины горных пород и передвигающая­ся под действием силы тяжести. В зоне вечной мерзлоты возможно использование воды в твердом состоянии.

По условиям залегания подземные воды делятся грунтовые и артезианские.

К грунтовым водам относятся все неглубоко залегающие без­напорные или с местным напором подземные воды, имеющие сток.

Артезианскими водами называют находящиеся под напором под­земные воды, заключенные между водонепроницаемыми пластами и заполняющие расположенную между ними водопроницаемую породу или циркулирующие по трещинам.

Естественный выход подземных вод (артези­анских или грунтовых) на поверхность земли называется род­ником или ключом.

По гидравлическим параметрам подземные воды бывают на­порными и безнапорными. Передвижение подземных вод в пористых и трещиноватых грунтах в зоне полного насыщения называется фильтрацией. Это движение происходит под действием гидростатичес­кого столба воды, залегающего выше зеркала подземных вод.

Фильтрация может быть безнапорной и напорной. При безнапорной фильтрации подземный поток движется со свободной поверхностью, давление на которой атмосферное. Безнапорная фильтрация свойственна грунтовым водам (рис.1). Напорная фильтрация возникает при движении напорного подземного потока с давлением больше атмосферного, что наблюдается в артезианских водах (рис.2).

Превышение ∆h уровня воды в колодце 1 над уровнем в ко­лодце 2, расположенными на расстоянии друг от друга, назы­вается падением зеркала безнапорного водоносного пласта или пьезометрической поверхностью водоносного пласта. Отношение разницы уровней воды в двух колодцах к расстоянию между этими колодцами называется уклоном поверхности подземных вод или гидравлическим градиентом и выражается формулой:

i = ∆h / ℓ (1)

Рис.1 Безнапорное движение Рис.2 Напорная фильтрация

грунтовой воды: подземных вод: 1 – 6 (см.рис.1);

1,2 – колодцы; 3,4 – статический 7 – водоупор; 8 – водоносная порода

и динамический уровни воды;

5 – падение зеркала водоносного

слоя; 6 – депрессионная кривая

Уровень свободной поверхности воды в колодцах, который устанавливается при отсутствии отбора воды из них, называется статическим уровнем. При откачке воды из колодца уровень в нем понижается. Величина понижения зависит от коли­чества отбираемой воды, состава грунта, сопротивления фильтра и ряда других причин. Этот уровень воды в скважине называется динамическим уровнем.

Движение воды в пористых породах может быть ламинарным, турбулентным и переходным от ламинарного к турбулентному. Лами­нарное движение подчиняется закону Дарси:

V=ki (2)

При автомодельном турбулентном режиме зависимость (2) имеет квадратичный вид:

V=k_турб. √ i (3)

Коэффициент турбулентной фильтрации определяется по формуле Избаша:

k_турб.= (20 – 14/d ) m d_{ш ,}

где d_ш – средний диаметр шара, равновеликий камню, см;

m – пористость каменной наброски.

Подземные воды с содержанием солей до I г/л относятся к пресным, с содержанием от I до 10 г/л считаются солоноваты­ми, от 10 до 50 г/л – солеными, а более 50 г/л – рассолами. Присутствие взвешенных и коллоидных частиц в подземных водах незначительно.

В бактериальном отношении подземные воды, особенно арте­зианские, отвечают санитарно-гигиеническим требованиям и могут использоваться для хозяйственно-питьевых целей без обеззараживания.

По температурам подземные воды делятся на холодные (до 20 °С), теплые (20-37 °С), горячие (37-42 °С) и очень горячие (свыше 42 °С). Колебание температуры подземных вод по сезонам года находится в пределах 2-3 °С.

Поиск по сайту: