Водозабірні споруди з поверхневих джерел

Вибір типу водоприймача з поверхневих джерел проводять, керуючись то­пографією берега і дна вододжерела в місці водозабору, характером ґрунтів, що складають берег, амплітудою коливань рівня води, льодовими умовами та ін.

 

 

Рис. 2.8 - Схема каптажних споруд: а - висхідних ключів; б - низхідних ключів

При крутих берегах і наявності біля берега глибин, достатніх для нормаль­них умов приймання води, слід застосовувати берегові водозабори. Для водоза­борів середньої продуктивності при малій висоті всмоктування насосів допус­кається поєднання берегового колодязя і насосної станції 1 підйому. Для водо­заборів малої продуктивності за наявністю біля берега достатніх для нормаль­ного прийому води глибин можна застосовувати водоприймачі роздільного ти­пу. Суміщені водозабори завдяки своїй економічності, компактності й надійно­сті мають значно більше розповсюдження, ніж роздільні.

Береговий водозабір суміщеного типу  являє собою залізобетон­ний колодязь, передня стінка якого винесена в русло річки. Вода поступає у во­доприймач через вхідні вікна, обладнані гратами, що розташовані в передній стінці і запобігають попаданню всередину водоприймача риби і крупних пла­ваючих предметів. Вода, протікаючи від приймальних вікон до всмоктуючих труб насосів, проходить через сітки, встановлені в перегородці, що розділяє весь водоприймач на два відділення: водоприймальне і всмоктуюче. Вказане механічне очищення води полегшує роботу водоочисних споруд, оберігає від

засмічення труби і насоси, а в системах виробничого во­допостачання іноді дає мож­ливість використовувати во­ду без додаткового очищен­ня. Вода, що пройшла через сітки, забирається насосами через всмоктуючі труби і подається у водоводи пер­шого підйому.

Над водоприймачем споруджують павільйон для розміщення і керування ме­ханізмом очищення сіток та проведення інших операцій, пов'язаних з експлуатацією водоприймача. Береговий колодязь поперечними перегородками розділяється на декілька паралельно працюючих секцій. Їхню кількість під час встановлення великих насосів слід приймати рівною числу насосів, що гарантує надійність і безперебійність робо­ти водозабору, дозволяє виконувати його очищення і ремонт без припинення подачі води.

За певних геологічних умов і характеру рельєфу берега водозабори малої продуктивності влаштовують з роздільною компоновкою берегового водоприй­мача, всмоктуючих труб і насосної станції. Для підвищення надій­ності насосну станцію розміщують в 20-30 м від водоприймача, при цьому від­мітка осі насосів визначається найменшим рівнем води в джерелі й висотою всмоктування насосів, що допускається. Всмоктуючі труби при глибині їхнього залягання понад 5 м розміщують у спеціальній галереї для захисту від пошко­джень і для створення необхідних зручностей під час експлуатації.

Грати, що перекривають водоприймальні вікна, найчастіше виконують у вигляді стрижнів із заліза круглого або прямокутного профілю. Грати для зруч­ності чищення роблять знімними, вони можуть бути підняті для очищення на балкон службового павільйону за допомогою лебідки. У даний час на їх місце ставлять запасні грати.

Сітки, через які поступає вода з приймального відділення у всмоктуюче, можуть бути пласкими або такими, що обертаються. Звичайно сітку виконують з двох полотен, накладених одне на друге. Сітки встановлюють в отворах ниж­ньої частини поперечної розділової стінки і періодично піднімають для прочи­щення, під час цієї операції замість піднятої сітки опускають запасну. Сітки, що обертаються, обладнані промивним пристроєм.

При відносно пологому березі й відсутності біля нього достатніх для приймання води глибин водозабори малої продуктивності слід приймати русло-

вого типу. В цьому випадку насосна станція може бути конструктивно об'єдна­на з береговим колодязем (рис. 2.11) або розташована окремо (рис. 2.12).

Рис. 2.11 - Русловий водозабір суміщеного типу: I - береговий колодязь; II - насосна станція 1-го підйому; 1 - оголовок; 2 - самопливний трубопровід; 3 - сітка; 4 - всмоктуючий трубоп­ровід; 5 - перегородка; 6 - насоси; 7 - напірний трубопровід

 

 

Рис. 2.12 - Русловий водозабір роздільного типу: I - береговий колодязь; II - насосна станція 1-го підйому; III - канал для всмок­туючого трубопроводу; 1 - оголовок; 2 - самопливний трубопровід; 3 - сітка; 4 - всмоктуючий трубоп­ровід; 5 - перегородка; 6 - насоси; 7 - напірний трубопровід

 

Водоприймачі руслових водозаборів розрізняють трьох видів: постійно за­топлювані; незатоплювані; водоприймачі, затоплювані високими водами. У свою чергу, затоплені водоприймачі (оголовки) підрозділяють на дві групи: одні призначені для кріплення і захисту від пошкоджень приймальних кінців самоп­ливних ліній, що забирають воду безпосередньо з вододжерела, інші утворю­ють водоприймальну камеру, до якої приєднані приймальні кінці самопливних ліній. Розміри вхідних вікон, обладнаних гратами, затоплених водоприймачів визначають за середньою швидкістю проходу води через отвори грат. Необхід­но передбачати періодичне очищення грат і самопливних ліній від закупорки сміттям і шугою шляхом їхньої промивки зворотним або прямим потоком води або передбачати механічне очищення.

Затоплені водоприймачі необхідно захищати від підмиву оточуючим пото­ком води. З цією метою передбачають спорудження відповідної основи і зміц­нення дна навколо водоприймачів.

За визначеними умовами - профіль берега, амплітуда коливань рівня води - влаштовують комбінований водозабір (рис. 2.13), де прийом води під час ви­сокого рівня проводять через вхідні вікна в передній стінці берегового колодя­зя, як і в звичайному водозаборі берегового типу.

 

Рис. 2.13. Схема комбінованого водозабору.

Для поліпшення умов забору води з метою забезпечення мож­ливості боротьби з донним льодом і шугою, а також для зниження кі­лькості суспензії у воді створюють штучні затоки - ковші. У ряді випадків ківш дозволяє ус­пішно долати утруднення, які ви­никають при прийманні води в умовах утворення внутрішньоводного льоду (шуга). Ковші викори­стовують і для часткового освіт­лення води, що забирається з рі­чок, які несуть велику кількість суспензії.

Води, що насичують пори між зернами ґрунту в результаті їхньої інфіль­трації з поверхневих водоймищ, займають проміжне місце між поверхневими й підземними водами. За походженням вони в основному річкові, а після інфільт­рації у грунт змішуються з грунтовими водами, набуваючи їхні властивості. Якщо русло річки складене водопроникними породами, річкова вода насичує їх, утворюючи своєрідний грунтовий потік, який повільно рухається в тому ж напрямку, що і річка. Цей потік називається підрусловими водами, для їхнього відбору застосовують водоприймачі інфільтраційного типу, в яких збирається вода, профільтрована через піщано-гравійні породи, що складають берег і дно вододжерела. Такі споруди за конструкцією і характером роботи аналогічні пі­дземним водозаборам (трубчасті й шахтні колодязі, горизонтальні і променеві водозбори).

У практиці тимчасового водопостачання і зрошення набули поширення плавучі і пересувні водозабірні споруди, суміщені з насосною станцією. Відміт­ка розташування подібних водозаборів відповідає зміні горизонту води в дже­релі, що гарантує можливість забору води за умов малої і постійної висоти всмоктування.

Зони санітарної охорони

Зона санітарної охорони поверхневого джерела водопостачання є тери­торію, що охоплює використовуване водоймище і частково басейн його жив­лення. На цій території встановлюється режим, що гарантує надійний захист джерела водопостачання від забруднення і забезпечує необхідні санітарні якос­ті води. Звичайно зона санітарної охорони складається з трьох поясів.

Перший пояс (пояс «строгого режиму») охоплює водоймище в місці забо­ру води і територію розташування головних водопровідних споруд (водоприй­мачі, насосні й очисні станції, резервуари). Територію поясу захищають від до­ступу сторонніх осіб і оточують зеленими насадженнями. Постійне перебуван­ня людей в першій зоні не допускається. Межі першого поясу для річки або ка­налу встановлюють: вгору за течією - не менше 200 м від водозабору; вниз за течією - не менше 100 м від водозабору; по прилеглому берегу до водозабору - не менше 100 м від лінії урізання води при максимальному рівні. Межі першого поясу санітарної охорони водосховища або озера, використовуваних як вододжерело, встановлюють: по акваторії на всіх напрямках - не менше 100 м від водозабору; по прилеглому берегу до водозабору - не менше 100 м від лінії урі­зання води при максимальному рівні. На водозаборах ковшового типу в перший пояс входить вся акваторія ковша.

Другий пояс зони санітарної охорони включає територію по обидві сторони річки на відстані 500-1000 м (залежно від рельєфу місцевості) вгору за течією виходячи з пробігу води від меж поясу до водозабору при витраті води 95% за­безпеченості в строк до 3 діб, вниз за течією - не менше 100 м.

Третій пояс зони санітарної охорони включає джерело водопостачання і басейн його живлення, тобто всі території і акваторії, які впливають на форму­вання якості води джерела, використовуваного для водопостачання. Межі тери­торії третього поясу річки або каналу визначають виходячи з можливості за­бруднення водоймища стійкими хімічними речовинами: вгору за течією, вихо­дячи з пробігу води від меж поясу до водозабору при витраті води 95% забезпе­ченості в строк до 5 діб; вниз за течією - не менше 250 м; бічні межі - по водо­ділу. Для водосховища або озера межі третього поясу встановлюють, виходячи з тривалості протікання води від них до водозабору в течію не менше 5 діб при максимальній швидкості течії.

Зона санітарної охорони підземних вод також ділиться на три пояси.

Межі першого поясу встановлюють на наступній відстані від водозабору: для надійно захищених горизонтів - не менше 30 м; для незахищених, недоста­тньо захищених горизонтів і інфільтраційних водозаборів - не менше 50 м. Оче­видно, що для інфільтраційних водозаборів в межі першого поясу необхідно включати прибережну територію між водоймищем і водоприймальною спору­дою. Як показала практика, для одиночних колодязів, які розташовані на тери-

торії, що виключає забруднені ґрунти, відстань від них до огорожі допускається відповідно до 15 і 25 м.

Другий пояс (зона обмежень) - є територія, для якої вводяться певні обме­ження її використання з тим, щоб запобігти можливості забруднення експлуа­тованого водоносного пласта. Межі другого поясу встановлюють залежно від місцевих гідрогеологічних умов і характеру використання підземного потоку. Розрахунок враховує час мікробного забруднення води (його просування від меж поясу до водозабору від 100 до 400 діб). У цій зоні не допускаються які-небудь роботи, пов'язані з порушенням порід, що перекривають зверху водоно­сний пласт.

Межа третього поясу визначається розрахунком, що враховує час просу­вання хімічного забруднення води до водозабору, яке повинне бути більше прийнятої тривалості експлуатації водозабору, але не менше 25 років.

Межа першого поясу зони санітарної охорони майданчика водоочисних споруд повинна співпадати з її огорожею, яку розташовують на відстані: не ме­нше 30 м від стін запасних і регулюючих ємкостей, фільтрувальних споруд і насосних станцій; не менше 10 м від стін або конструкцій стовбура водонапір­ної башти; відстані від стін решти приміщень слід приймати за СНиП. При про­кладці водоводів по незабудованій території зону санітарної охорони належить передбачати у вигляді смуги завширшки в обидві сторони від крайніх ліній: за відсутністю ґрунтових вод або руху їх від водоводів при діаметрі до 1000 мм -10 м, при діаметрі більше 1000 мм - 20 м, а при русі ґрунтових вод у напрямі до водовод незалежно від їх діаметру - не менше 50 м. При проходженні водоводів по забудованій території допускається зменшення ширини смуги зони санітар­ної охорони.

 

Контрольні запитання

1. Назвіть види джерел водопостачання.

2. Які вимоги ставлять до джерел водопостачання?

3. Охарактеризуйте поверхневі джерела водопостачання.

4. Охарактеризуйте підземні джерела водопостачання.

5. Як формуються підземні води?

6. Поясніть схему залягання підземних вод.

7. Які існують види підземних вод?

8. Який вид підземних вод є найбільш захищеним від проникання забруд­нення з поверхні?

9. Які водозабірні споруди використовують для прийому води з поверхне­вих джерел?

10.Які умови використання і принцип роботи берегових водозаборів? 11.Які умови використання і принцип роботи руслових водозаборів?

12.Які умови використання і принцип роботи комбінованих водозаборів?

13.В яких випадках використовують ковшові водозабори? Як вони працю­ють?

14.Які водозабірні споруди використовують для прийому води з підземних

джерел?

15.Які вимоги щодо розташування водозаборів питної води з підземних джерел?

16.Як облаштовують шахтні колодязі для постачання питної води з підземних джерел?

17.Як облаштовують свердловини (трубчасті колодязі) для постачання питної води з підземних джерел?

18.Як облаштовують горизонтальні й променеві водозабори для постачання питної води з підземних джерел?

19.Яке призначення і принцип роботи каптажних споруд?

20.Як здійснюють охорону від забруднення джерел питного водопостачання?

21.Які принципи організації зон санітарної охорони джерел водопостачання і водозабірних споруд?