Понятие о водозаборных сооружениях

Водозаборные сооружения (также известны как водозаборный узел - ВЗУ) - сооружения для забора воды из источника, состоящие из ряда основных инженерных объектов: 1. водозаборного устройства со станцией первого подъема (обычно это погружные насосы); 2.узел учета воды из водосчетчиков - расходомеров; 3. водоподготовки для доведения качества воды до норм питьевой воды; 4. резервуара чистой воды (РЧВ); 5. резервуара пожарного запаса (пожарный резервуар); 6. насосной станции второго подъема для поддержания давления и подачи воды потребителю в требуемом объёме; 7. водонапорной башни (альтернатива насосной станции второго подъема); 8. станция пожаротушения (пожарные насосы); 9. дренажная система выполняет отвод вод при аварийном переполнении резервуаров, подтоплении водозаборных сооружений; 9. контрольно-измерительные приборы и автоматика, которые следят за работоспособностью оборудования, регулируют расходы воды, ведут журналы изменений характеристик: уровней, расхода воды, аварийных ситуация и т.п., выполняет автоматическое обслуживание оборудования, например, автоматическая промывка станции водоподготовки. По характеристикам источника водозаборы разделяют на подземные и поверхностные. Подземные источники водоснабжения, как правило, отличаются более стабильными характеристиками качества воды и относительной защищенностью от загрязнения с поверхности. Поверхностные источники водоснабжения отличаются высокой производительностью, но требуют постоянного надзора за соблюдением санитарно-технического состояния территории поверхностного источника: озера, реки. Подземные источники водоснабжения: 1. Водозаборные скважины (чаще употребим термин: артезианская скважина) для добычи артезианской воды; 2. Шахтные колодцы для добычи по большей части грунтовых вод; 3. Горизонтальные водозаборы, которые в свою очередь подразделяются на: 3.1 .траншейные сооружения используются для сравнительно небольшого водопотребления при малой глубине залегания подземных вод; 3.2. галерейные (собственно галереи и штольни), которые применяются для постоянного водоснабжения относительно крупных водопотребителей, сооружаемые при значительной глубине залегания водоносных горизонтов; 3.3. кяризы - примитивно устроенные водозаборные сооружения, применяемые для с/х водоснабжения и орошения небольших земельных участков в полупустынных районах с невыдержанным залеганием водоносных горизонтов; 4. Комбинированные водозаборы; 5. Лучевые водозаборы применяются для более полного захвата подземной воды — комбинация шахтного колодца с горизонтальными буровыми скважинами, заложенными в разные стороны водоносного пласта; 6. Каптажи родников. Поверхностные источники водоснабжения: 1. Речные - водоотбор из реки; 2. Водохранилищные - водоотбор из водохранилища; 3. Озерные - водоотбор из озера; 4. Морские - водоотбор из моря. Для поверхностных источников выделяют, следующие виды водозаборных сооружений: 1. Береговые водозаборные сооружения применяемяется при относительно крутых берегах реки, представляет собой бетонный или железобетонный колодец большого диаметра, вынесенный передней стенкой в реку. Вода поступает в него через отверстия, защищенные решётками, а затем проходит через сетки, осуществляющие грубую механическую очистку воды. 2. Русловые водозаборные сооружения применяются обычно при пологом береге, имеют оголовок, вынесенный в русло реки. Конструкции оголовков весьма разнообразны. Из оголовка вода подаётся по самотёчным трубам к береговому колодцу; последний часто совмещен с насосной станцией первого подъёма. 3. Плавучие водозаборные сооружения - это понтон или баржа, на которых устанавливаются насосы, забирающие воду непосредственно из реки. На берег вода подаётся по трубам (с подвижными стыками), уложенным на соединительном мостике. 4. Ковшовые водозаборные сооружения. Вода поступает из реки сначала в расположенный у берега ковш (искусственный залив), в конце которого размещается собственно В. с. Ковш используется для осаждения наносов, а также для борьбы с ледовыми помехами — шугой и глубинным льдом.

24. Охрана подземных вод от загрязнения и истощения

Интенсивное развитие промышленного производства поставило перед человечеством трудно разрешимые проблемы, связанные с истощением природных ресурсов планеты и необходимостью утилизации стремительно возрастающих в объемах отходов промышленного производства. Это в свою очередь определило появление двух наиболее актуальных проблем современности: проблемы охраны и рационального использования природных ресурсов Земли и проблемы охраны среды обитания человека (не только человека) – охраны так называемой природной среды. Применительно к подземным водам эти общие задачи формулируются как проблема ораны подземных вод от истощения и загрязнения, являющаяся новым направлением гидрогеологии, значении которого стремительно возрастает в последнее время. Актуальность этой проблемы, ее научное и практическое значение становятся особенно очевидными, если вспомнить что подземные воды, являются, во-первых, важнейшим компонентом природных ресурсов планеты, использование, которого растет чрезвычайно быстрыми темпами, а во-вторых, элементом природной среды, антропогенные изменения которого (загрязнение, истощение) оказывают определенное воздействие на ряд других элементов природной среды, таких как поверхностные воды, почва, верхняя часть разреза г.п. и т.д. Трактовка и содержание проблемы охраны и рационального использования природных ресурсов существенно различны в зависимости от вида ресурсов. Само понятие «охрана от истощения» не применимо к месторождениям минерального сырья, объем которого является конечным, и речь может идти только об их экономии и рациональном использовании. Термин «охрана от истощения» используется только применительно к возобновляемым природным ресурсам (природные ресурсы растительного и животного мира планеты). Запасы подземных вод также обладают эти свойством – возобновляемостью. Однако сейчас мы достаточно четко представляем, что они, как и другие возобновляемые природные ресурсы планеты, не являются неисчерпаемыми. Использование (эксплуатация) запасов подземных вод должно соотноситься с величинами их возобновления в естественных и нарушенных условиях. При отборе воды в объеме, превышающем величины возобновления, происходит невосполнимая сработка запасов подземных вод, что с течением времени неизбежно приводит к их истощению. В результате истощения запасов подземных вод происходит снижение их уровней до глубин, превышающих расчетные значения «допустимых понижений». Истощение запасов подземных вод со снижением их уровней и осушением водоносных горизонтов может быть связано: с эксплуатацией различных видов п.в.; с осушением верхней части разреза в районах горнодобывающей промышленности; с изменением естественных условий питания и разгрузки п.в.в результате крупного городского или промышленного строительства, вырубки леса, снижения уровня поверхностных вод к реках или озерах и т.д. В качестве основных мер, призванных в этом случае решать вопросы «охраны п.в. от истощения», обычно рекомендуются: организация строгого контроля за использованием п.в., сокращение отбора воды на участках с низких уровнем п.в. по сравнению с расчетными значениями, переоценка запасов с учетом опыта эксплуатации и т.д.

Под загрязнением п.в. понимают любое ухудшение их качества, прямо или косвенно связанное с деятельностью человека, включая промышленное производство, с/х, коммунально-бытовую деятельность. При оценках степени загрязнения и качества природных вод используется представление о «предельно допустимых концентрациях»(ПДК) загрязняющих веществ, при превышении которых воды становятся непригодными для хоз-быт использования. Подземные воды по сравнению с поверхностными в целом характеризуются значительно более высокой естественной защищенностью от различных видов загрязнения. Однако и для п.в., особенно для условий первого от поверхности грунтового водоносного горизонта, существует достаточно много путей их возможного загрязнения: через атмосферу, путем выпадения и последующей инфильтрации уже загрязненных атмосферных осадков; через загрязненные поверхностные воды, на участках фильтрации их в водононосные горизонты, при инфильтрации чистых п.в. через загрязненные почвы (при внесении минеральных удобрений), путем фильтрации жидких продуктов или отходов производства и канализационных стоков. Источниками загрязнения могут являться ликвидированные, но не изолированные с поверхности колодцы, скважины, шахты, а также разведочные и эксплуатационные скважины нефтегазовой промышленности, в случае, если они недостаточно изолированы от вышележащих водоносных горизонтов. Основными видами загрязнения подземных вод являются бактериальное, химическое и тепловое. Бактериальное загрязнение связано с появлением в воде болезнетворных бактерий. Химическое загрязнение проявляется в наличии в п.в. минеральных и органических веществ, отсутствующих в естественных условиях. Тепловое (термальное) загрязнение проявляется обычно в понижении температуры п.в. в с равнении с ее значениями естественных условиях, что может быть связно с наличием захоронением высокотемпературных жидких отходов промышленного производства. В период эксплуатации месторождения защита п.в. от загрязнения осуществляется путем создания зон «санитарной охраны» водозаборов. При обосновании зоны санитарной охраны учитывается необходимость осуществления: строго санитарного режима в пределах собственно водозаборного участка; санитарного контроля с применением по необходимости мер по ликвидации или локализации очагов загрязнения; санитарного надзора с проведением профилактических мероприятий в границах расчетной области влияния водоотбора с учетом возможности эксплуатации п.в. после окончания расчетного периода и переоценкой запасов. В данном случае основные задачи связаны с проведением специальных наблюдений за качеством п.в., главным образом, грунтовых вод, выявлением участков, в пределах которых состав п.в. свидетельствует об их возможном загрязнении, основных путей поступления загрязняющих веществ, конкретных объектов и видов хоз. деятельности, разработкой рекомендаций по проведению специальных исследований и прогнозных оценок на участках существующего загрязнения. Организация таких работ требует совместного участия высококвалифицированных специалистов, владеющих методами гидрогеологических расчетов, гидрогеохимией, а также методами почвенных и микробиологических исследований.