Краткая характеристика источников воды

5.1. Краткая характеристика источников воды и систем водоснабжения

5.1.1. Общие сведения об источниках воды

В государственных программах охраны окружающей среды и рационального использования природных ресурсов стран должна ставится задача об улучшении состояния водных объектов и обеспечения питьевой водой населения путем:

обеспечения приоритетного использования подземных вод для питьевого и хозяйственно-бытового водоснабжения населения;

сокращения использования питьевой воды на технические цели;

разработки новых комбинированных методов обеззараживания питьевой воды;

создания автоматических пунктов контроля и управления качеством воды в системах централизованного водоснабжения.

Источниками водоснабжения городов, поселков, промышленных предприятий служат подземные, поверхностные водоисточники и атмосферные осадки.

Подземные воды образуются в результате проникновения в глубь земли атмосферных осадков и поверхностных вод. Они характеризуются постоянством температуры, отсутствием мутности и цветности, высокой санитарной надежностью.

Подземные воды могут быть ненапорные с верхним водонепроницаемым слоем и напорными. К ненапорным относятся верховодка и грунтовые воды.

Рекомендуемые материалы

Верховодка обычно залегает на глубине до 5 м, имеет малую мощность водоносного слоя, небольшие запасы и возможность ее загрязнения с поверхности земли.

Грунтовые воды, как правило, залегают на глубине 15-20 м. Для забора грунтовых вод используются шахтные колодцы.

Напорные или артезианские и ненапорные межпластовые воды защищены сверху водонепроницаемым слоем и залегают, как правило, на глубине 50 м и более. Эта вода забирается водозаборными скважинами и является наиболее устойчивой для водоснабжения населения.

Условия залегания подземных вод показаны на рис.5.1.

Рис. 5.1. Условия залегания подземных вод:

1- напорный водоносный слой; 2 и 3 – ненапорные межпластовые слои; 4 – верховодка;                        5 – водоносный слой, питающий за счет реки; 6 – скважина; 7 – шахтный колодец;                                8 – инфильтрационный колодец; 9 – восходящий родник; 10 – нисходящий родник;                          NN₁ – статический  уровень подземных вод 

Рис. 1

К поверхностным водоисточникам относятся реки, озера, водохранилища, моря. Они характеризуются большим разнообразием качества воды.

Речная вода характеризуется высокой цветностью, низкой щелочностью, большим количеством взвешенных веществ, наличием различных ядохимикатов (в результате смыва с полей), бактериальной загрязненностью, наличием привкусов и запахов.

Вода озер характеризуется различной степенью минерализации, незначительной мутностью, цветностью.

Вода водохранилищ характеризуется малой мутностью, высокой цветностью и окисляемостью, наличием планктона в теплое время года, низкой минерализацией и малой жесткостью. Эти особенности затрудняют улучшение ее качества.

Морская вода характеризуется содержанием большого количества минеральных солей и относительно невысокой жесткостью. Может быть использована в производственном водоснабжении. После опреснения на специальных опреснительных установках может использоваться для питья.

К атмосферным осадкам относится дождевая вода, вода от таяния снега и льда. Атмосферные осадки используются для водоснабжения в районах, где отсутствуют поверхностные или подземные воды.

Дождевая вода собирается в периоды дождей в искусственные хранилища (сборники). Она имеет высокую прозрачность, низкий солевой состав, малую жесткость. Дождевые воды, собранные в период применения ОМП, требуют ее очистки. Вода от таяния снега и льда по своим качествам близка к дождевой воде.

5.1.2. Характеристика систем водоснабжения

Для снабжения городов, поселков, промышленных предприятий водой, создаются системы водоснабжения.

Под системой водоснабжения понимается совокупность взаимодействующих инженерно-технических устройств, предназначенных для забора воды, ее очистки, транспортирования и раздачи потребителям.

В зависимости от назначения различают следующие системы водоснабжения:

хозяйственно - питьевые (или просто хозяйственные) - подача воды для хозяйственных санитарно-гигиенических и питьевых нужд, что составляет порядка 7% от общего баланса водопотребления; такие системы водоснабжения могут создаваться на поверхностных водоисточниках, на подземных водоисточниках или на тех и других совместно;

производственные или технические - предназначенные для обеспечения водой различных производственных процессов, охлаждения агрегатов и т.п., что составляет около 2,7% от общего баланса водопотребления;

противопожарные - для тушения пожаров, что составляет примерно 1,6% от общего баланса водопотребления;

При наличии различных источников водоснабжения, предпочтение следует отдавать подземным водам перед поверхностными, а среди подземных вод - напорным и ненапорным (межпластовым) перед грунтовыми водами.

Рассмотрим основные элементы системы водоснабжения города на поверхностном водоисточнике.

Система водопровода, базирующегося на поверхностном источнике показана на рис.5.2.

Рис. 5.2. Система водопровода, базирующегося на поверхностном источнике:

1 – водоприемное устройство; 2 – насосная станция первого подъема;

3 – сооружения для обработки воды; 4 – резервуары чистой воды;

5 – насосная станция второго подъема; 6 – водопроводы; 7 – водонапорная башня;

8 – водонапорная сеть

В систему водоснабжения города на поверхностном водоисточнике входят:

головные водозаборные сооружения и устройства, с помощью которых из источников забирается вода;

насосные станции первого подъема, которые подают воду из водозаборных сооружений на очистные сооружения и к резервуарам чистой воды;

очистные сооружения (смесительная камера, камера реакции, отстойники, фильтры, хлораторная) в которых производится обработка и обеззараживание (хлорирование, озонирование, бактерицидное облучение) воды, а также очистка воды от РВ, ОВ и БС;

резервуары чистой воды для хранения запасов очищенной воды и выравнивания суточного графика ее потребления;

насосные станции 2-го подъема (а иногда 3-го подъема), обеспечивающие подъем воды на высокие отметки и подачу ее по водоводам в городскую сеть;

водонапорные башни или пневматические установки с водяными баками, обеспечивающими напор воды и регулирующие подачу ее в водопроводную сеть в зависимости от колебаний в водопотреблении;

водоводы, по которым вода поступает от насосных станций в городскую сеть;

городская водопроводная сеть, по которым вода подается потребителям, состо­ящая из магистральных и распределительных трубопроводов (сетей);

внутренний водопровод.

Рис. 2

Когда позволяет рельеф местности, вода может поступать из резервуаров чистой воды к потребителям самотеком. В этом случае насосная станция второго подъема не строится.

Несколько проще выглядит система водоснабжения, питающаяся из подземных водоисточников. В качестве водозаборных сооружений или приемных устройств подземных вод применяются водозаборные скважины.

Система водопровода, базирующегося на подземном источнике показана на рис. 5.3.

Рис. 5.3. Система водопровода, базирующегося на подземном источнике:

Ещё посмотрите лекцию "Лекция 6" по этой теме.

1 – насосная станция первого подъема; 2 – резервуар; 3 – насосная станция второго подъема;

4 – водонапорная башня; 5 – водопроводная сеть; 6 – насос; 7 – пневматическая  установка

Рис. 3

Как правило, качество подземных вод отвечает требованиям ГОСТа, а следовательно, не требуется ее очистка и обработка. Вода насосными станциями первого подъема подается в резервуары чистой воды.

При необходимости очистки, вода подается на очистные сооружения а затем в резервуары чистой воды.

В остальном система водоснабжения на подземных источниках оборудуется так же, как и на поверхностных.