Классификация систем водоснабжения. Выбор источника водоснабжения

(слайд№3 из презинтации Степкин, лекция 4 «Водопроводы…»)

Системы водоснабжения населенных мест делят на централизованные и нецентрализованные.

(слайд№4 из презинтации Степкин, лекция 4 «Водопроводы…»)

  Централизованная система водоснабжения используется для обеспечения водой большой группы населения (в городах). Водозабор производится из артезианских скважин или открытых источников водоснабжения. Принципиальная схема централизованной системы водоснабжения представлена на этом слайде.

Нецентрализованная (местная) система водоснабжения используется для обеспечения водой небольшой группы населения (в небольших городах, деревнях) и подразумевает использование воды из шахтных и трубчатых колодцев.

В качестве источников водоснабжения могут быть использованы подземные и поверхностные источники водоснабжения. Санитарные правила предлагают выбирать источники водоснабжения в следующем порядке:

1. Межпластовые напорные (артезианские) воды.

2. Межпластовые безнапорные воды.

3. Грунтовые воды.

4. Открытые водоемы.

 

(слайд№5 из презинтации Степкин, лекция 4 «Водопроводы…»)     Подземные источники имеют ряд достоинств:

1) они в определенной мере защищены от антропогенного загрязнения;

2) они отличаются высокой стабильностью бактериального и химического состава.

Подземные водоисточники в зависимости от глубин залегания и отношения к породам делятся на:

1) почвенные;

2) грунтовые;

3) межпластовые.

1. Почвенные водоисточники залегают неглубоко (2—3 м), фактически лежат у поверхности. Они обильны весной, летом пересыхают, зимой промерзают. Как источники водоснабжения эти воды интереса не представляют. Качество вод определяется загрязненностью атмосферных осадков. Количество этих вод сравнительно невелико, органолептические свойства неудовлетворительные.

2. Грунтовые воды – расположены в 1-ом от поверхности водоносном горизонте (от 10—15 м до нескольких десятков метров). Питание этих горизонтов осуществляется в основном за счет фильтрации атмосферных осадков. Режим питания не постоянен. Атмосферные осадки фильтруются через большую толщу грунта, поэтому в бактериальном отношении эти воды чище, чем почвенные, но еще не всегда надежны. Грунтовые воды имеют более или менее стабильный химический состав, могут содержать значительное количество двухвалентного железа, которое при подъеме воды

 

 

наверх переходит в трехвалентное (бурые хлопья). Грунтовые воды могут использоваться для децентрализованного, местного водоснабжения, так как мощность их невелика.

3. Межпластовые воды лежат глубоко в водоносном горизонте, залегающем (до 100 м) между двумя водонепроницаемыми пластами, один из которых – нижний – водонепроницаемое ложе, а верхний – водонепроницаемая кровля. Поэтому они надежно изолированы от атмосферных осадков и грунтовых вод. Это предопределяет свойства воды, в частности ее бактериальный состав. Эти воды могут заполнить все пространство между пластами (как правило, глиняными) и испытывают гидростатическое давление. Это так называемые напорные, или артезианские, воды.

Качество артезианских вод по физическим и органолептическим свойствам вполне удовлетворительно. Надежны такие воды и в бактериальном отношении, они имеют стабильный химический состав. В таких водах, как указывалось выше, нередко находят сероводород (результат действия микробов на сернистые соединения железа) и аммиак, в них мало кислорода, отсутствуют гуминовые вещества.

 (слайд №22) Условия выбора водоисточника:

1) вода источника не должна иметь такой состав, который не может быть изменен и улучшен современными методами обработки, или ограничена возможность очистки по технико-экономическим показателям;

2) интенсивность загрязнения должна соответствовать эффективности способов обработки воды;

3) совокупность природных и местных условий должна обеспечить надежность водоисточника в санаторном отношении.

 Характеристика водозаборных сооружений:

Для подземных вод используют в основном водозаборы вертикального типа – буровые скважины, достигающие глубины нескольких сот метров и позволяющие использовать любой из разведанных подземных горизонтов.

(слайд №23)

Скважина представляет собой вертикальную шахту круглой формы, доходящую до водоносного горизонта. Стенки ее предохранены от обрушения металлическими трубами. В нижней части скважины, в пределах водоносного горизонта, устанавливают фильтр для поступления воды внутрь скважины и предохранения ее от засорения частицами пород. Вода в скважине устанавливается на некотором уровне ниже поверхности земли и отсюда забирается насосами. При откачке вода поднимается до уровня, при котором откачиваемая вода возмещается одновременным притоком из водоносного слоя.

(слайд №24) Первый уровень называется статическим, второй – динамическим.

При этом в прилегающей вокруг к скважине части водоносного горизонта создается пониженное давление (депрессия).

Давление падает потому, что при откачке вода, подтекая к скважине, испытывает сопротивление со стороны водоносного слоя и часть напора тратится на преодоление этого сопротивления. Чем интенсивнее откачка, тем быстрее движется вода, сопротивление возрастает, давление все снижается и депрессия охва­тывает все большее прост­ранство вокруг скважины (зона депрессии).

Ниже все­го давление падает у самой скважины, что и выражается в снижении статического уровня до динамического, меняющегося в зависимости от интенсивности откач­ки. Депрессия может рас­пространяться на десятки и сотни метров вокруг скважи­ны.

Зону влияния откачки из основной скважины можно представить в виде депрессионной воронки, вершина ко­торой совпадает с динамиче­ским уровнем, а основание лежит в плоскости, проходящей через статический уровень.

Если в эксплуатации несколько скважин, то они должны рас­полагаться на таком расстоянии одна от другой, чтобы депрессионные воронки не пересекались. В противном случае дебит сква­жин уменьшается, так как уменьшается водообильность зоны питания каждой из них. Кроме того, благодаря скважине устанавливается связь между эксплуатируемым водным слоем и лежащим выше, качест­во воды которого может быть небезупречным или даже плохим. Поэтому строительный проект скважины должен предусматривать все необходимое для предотвращения ухудшения свойств и сос­тава подземной воды.

Необходимо обеспечить герметичность соединений между тру­бами одной колонны и между колоннами разных диаметров. Особенно важно это на участках, где скважина пересекает не ис­пользуемые ею водоносные горизонты. Кроме того, на этих участ­ках следует, пропускать трубы внутри обсадных, т.е. – одна труба внутри другой, это устраняет соприкосновение рабочей трубы с водоносным гори­зонтом, повышает надежность ее изоляции и защищает от кор­розии.

(слайд №25)

Наиболее прямым путем загрязнения могут проникнуть через недостаточно защищенное устье скважины. Герметичность сое­динения оголовка с трубой и насосом необходимое условие охра­ны воды в скважине.

Если устье скважины выведено в шахту, то последняя должна быть защищена от проникновения грунтовых вод (гидроизоляция дна и стенок) и атмосферных осадков (двойные крыши на лю­ках). Если обсадная труба выходит на поверхность земли, то площадка вокруг нее должна асфальтироваться и иметь уклон для оттока атмосферных вод в сторону от скважины. Обсадная труба должна выступать не менее чем на 0,5 м над поверхностью земли или дном шахты.

Подземные воды, избираемые для питания водопровода, в большинстве случаев удовлетворяют требованиям бактериологической чистоты воды, хлорирование применяется и в практике подземного водоснабжения. К нему прибегают в слу­чаях неполной надежности перекрывающих слоев, связи между подземными водами и открытыми водоемами, внезапных или периодически возникающих изменений в составе воды, неуверенности в надежности оборудования скважин или с профилактической целью при ухудшении воды в сети.

. Характеристика водопроводной сети.

(слайд №26)

Водопроводная сеть – это подземная система труб, по которым вода под напором разводится по территории населенного пункта. Величина напора зависит от разницы отметок рельефа в месте установки насосов и в самой высокой точке (верхний этаж здания, самая высокая точка территории населенного места), в которую подается вода.

Водопроводные трубы могут применяться чугунные, стальные, асбоцементные, железобетонные, бетонные, керамические, стеклянные, металлопластиковые.

(слайд №27) Требования к водопроводной сети:

1. сеть не должна подвергаться опасности замерзания в ней воды – поэтому трубы закладываются несколько ниже линии промерзания земли (в зависимости от климатических условий от 1,5 до 3 м);

2. не допускается прокладывать сеть по загрязненным местам, вблизи свалок и других источников загрязнения почвы. Канализационная сеть укладывается ниже на 1,5-3 м;

3. сеть должна быть непроницаема на всем протяжении;