ИСТОЧНИКИ ВОДОСНАБЖЕНИЯ

ИСТОЧНИКИ ВОДОСНАБЖЕНИЯ (син. водоисточники) — природные воды, используемые для хозяйственно-питьевого, технического или сельскохозяйственного водоснабжения.

И. в. подразделяют на подземные и поверхностные (открытые водоемы). Подземные источники (грунтовые, межпластовые воды) образуются при фильтрации атмосферных осадков через почвенный слой и горные породы, поверхностные (реки, водохранилища, озера, каналы) — за счет стекания метеорных вод в пониженные места.

Благодаря наличию водоупорных слоев подземные воды расслаиваются на отдельные, изолированные друг от друга водоносные горизонты (рис.). Грунтовыми водами называются подземные воды, скапливающиеся на первом от поверхности водоупорном слое. В природных условиях грунтовые воды не загрязнены и пригодны для использования, если повышенное содержание солей не придает воде неприятного привкуса. При загрязнении почвы и поверхностном расположении сан. надежность грунтовых вод резко снижается, т. к. создается реальная опасность их загрязнения органическими веществами животного происхождения и патогенными микроорганизмами, что может явиться причиной кишечных инфекций. Грунтовые воды имеют малый дебит (количество воды, даваемое источником в единицу времени) и широко используются лишь в местном колодезном водоснабжении (см. Колодцы).

Межпластовые воды залегают между двумя водоупорными слоями и защищены от загрязнения с поверхности. Когда межпластовые воды сосредоточены в зернистых породах и в процессе своего продвижения подвергаются фильтрации, их называют фильтрационными или поровыми, если они текут в трещинах жестких пород, — флюационными (текущими) или трещинными. Напорные межпластовые воды называются артезианскими (см. Артезианские воды). К подземным водоисточникам относятся также ключи (родники), представляющие собой естественный выход на поверхность грунтовых или межпластовых вод.

Глубокие межпластовые воды по качеству в большинстве случаев соответствуют требованиям ГОСТ 2874—73 «Вода питьевая» и используются для хозяйственно-питьевых целей без предварительной обработки. При нарушении .водонепроницаемых перекрытий межпластовые водоносные горизонты могут загрязняться; в этом случае необходима обработка воды до подачи ее потребителю. В некоторых р-нах межпластовые воды чрезмерно минерализованы.

Поверхностные водоисточники (реки, водохранилища, озера, каналы) характеризуются большим дебитом, низкой степенью минерализации, значительной микробной загрязненностью. Природный режим их в большинстве случаев резко изменен за счет спуска сточных вод, судоходства, лесосплава, массового купания и т. п. Недостаточно очищенные и обеззараженные хозяйственно-фекальные сточные воды загрязняют водоемы возбудителями кишечных инфекций, яйцами гельминтов, органическими и взвешенными веществами. Влияние промышленных сточных вод многообразно и определяется их составом (см. Санитарная охрана водоемов). В южных р-нах для полива земель используются ирригационные каналы-арыки. Вода арыков опасна в эпид, отношении и часто содержит остаточные количества ядохимикатов.

Вода в водоемах подвергается естественному самоочищению; этот процесс слагается из двух этапов: разбавления поступающих загрязнений всей массой воды водоема и собственно самоочищения, включающего осаждение взвешенных веществ, минерализацию органических соединений, отмирание чуждых водоему микроорганизмов и яиц гельминтов.

Поверхностные водоисточники широко используются для хозяйственно-питьевого централизованного водоснабжения. Предварительная очистка и обеззараживание воды поверхностных водоисточников на водопроводных сооружениях являются основной мерой, позволяющей существенно снизить заболеваемость кишечными инфекциями.

При выборе источника для хозяйственно-питьевого водоснабжения необходимо руководствоваться ГОСТ 17.1.3.03—77 «Охрана природы. Гидросфера. Правила выбора и оценка качества источников централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения». Наиболее предпочтительны в качестве источника централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения артезианские воды. В случае их отсутствия или невозможности эксплуатации по технико-экономическим показателям рекомендуется использовать другие источники в следующем порядке: межпластовые безнапорные воды, трещинно-карстовые воды, грунтовые воды (в т. ч. инфильтрационные, подрусловые и искусственно пополняемые), поверхностные воды (реки, водохранилища, озера, каналы).

При соответствии качества воды требованиям стандарта на питьевую воду (ГОСТ 2874—73) любой водоисточник может быть использован для хозяйственно-питьевого водоснабжения без обработки воды. В случае несоответствия воды гиг. требованиям необходима предварительная обработка ее на водопроводных сооружениях для доведения ее состава до требований стандарта.

В целях учета и динамического наблюдения за источником водоснабжения сан.-эпид, служба проводит их сан. паспортизацию. Сан. паспорт — это документ, включающий основные сведения об источнике водоснабжения с характеристикой его сан. состояния и указанием возможных причин загрязнения, результаты органолептических, хим. и бактериол, анализов воды, а также план мероприятий по его оздоровлению. Паспортизация И. в. проводится на основании их сан. обследования и лабораторного исследования качества воды.

Библиография: Белицкий А. С. Вопросы гидрогеологического обоснования зон санитарной охраны подземных источников водоснабжения, Гиг. и сан., Xa 1, с. 15, 1961; Руководство по гигиене водоснабжения, под ред. С. Н. Черкинского, М., 1975; Руководство по коммунальной гигиене, под ред. Ф. Г. Кроткова, т. 2, с. 114, 158, М., 1962.

Сравнительная характеристика поверхностных, подземных источников водоснабжения и атмосферных вод

Ддя водоснабжения населенных мест используются подземные и поверх­ностные водоисточники (воды). В засушливых, безводных местностях ис­пользуют атмосферную (дождевую) воду, а зимой — снеговую. Подземные водоисточники. Подземные источники водоснабжения предпочтительнее чем поверхно­стные водоисточники так как качество воды в них как правило выше и часто она может употребляться без очистки и обеззараживания. Использование подземных вод для водоснабжения возможно только в небольших населенных пунктах, так как количество их ограничено. Подземные воды скапливаются в водоносных слоях: в порах рыхлых пес­чаных пород, суглинков, над водонепроницаемыми фунтами (глина, гранит и др), в трещинах твердых известковых пород. Благодаря фильтрующей спо­собности почвы и глубжележащих пород вода очищается от мути, примесей, бактерий, теряет запах, цвет и тд. Чем глубже залегают, воды, тем они чище. Выделяют 3 вида подземных вод: 1) Почвенные 2) Грунтовые 3) Межпластные Почвенные воды образуются за счет просачивания вгрунтатмо­сферныхосадков и лежат у самой поверхности. Их количество значительно увеличивается в период снеготаяния и обильных дождей. Со временем часть воды просачивается в более глубокие слои, а часть испаряется. Поэтому почвенные воды не могут служить источником постоянного водоснабжения. Грунтовые воды. Грунтовые воды располагаются в первом поверхностном водоносном слое ниже которого находится водонепроницаемый слой. Образуются грунто­вые воды путем фильтрации атмосферных осадков через почву (из почвенных вод). Территория, на которой происходит фильтрация в почву атмосферных вод, питающих данный горизонт, называется зоной питания. Грунтовые воды могут выходить на поверхность в пониженных местах рельефа с образованием нисходящих (без напора) родников или ключей. Количество грунтовых вод непостоянно, так оно зависит от количества выпадающих осадков. Качество грунтовых вод также может меняться. Чем глубже залегают фунтовые воды тем они чище. Бактериальный состав зависит от зафязнен-» ности почв зоны питания. В целом, из-за отсутствия водонепроницаемого слоя пород на водоносным слоем, фунтовые воды не защищены от зафязне-ния стоками и отбросами, просачивающимися сверху с дождевыми и талыми водами. При использовании фунтовых вод, как правило, необходимо их обезза­раживание. Из-за ограниченного количества грунтовые воды могут использоваться чаще всего только в сельской местности. Однако, как правило, в населенных пунктах фунтовые воды (особенно залегающие на глубине не более 5-6 мет­ров) непригодны для водоснабжения из-за загрязненности. Межпластовые воды. Межпластовые воды находятся на водоносном горизонте, залегающем между двумя водонепроницаемыми пластами и поэтому хорошо защищены от загрязнения. Нижний слой называется водонепроницаемым ложем, а верхний — водонепроницаемой кровлей. Питание межпластовые воды получают в мес­тах выхода водоносного слоя на поверхность, чаще на большом расстоянии от места скопления воды (поэтому даже если запасы воды находятся в районе населенного пункта, пополняются они чистой водой на большом расстоянии от населенного пункта с его источниками зафязнения). Межпластовые воды могут выходить на поверхность в виде восходящих (то есть имеющих напор) родников или ключей. Глубокие межпластовые водоносные слои могут иметь наклонное поло­жение и тогда вода в колодцах или скважинах, использующих этот слой в качестве водоисточника, имеет большой напор и может бить фонтаном. Ti-кие глубокие напорныемежпластныеводы называются артезианскими, р. скважины, через которые получают эти воды -. артезианскими скважинами. Межпластовые и, особенно, артезианские воды отличаются, как правил^, высокими органолептическими свойствами (прозрачность, отсутствие запаха, высокое вкусовое качество) и почти полным отсутствием бактерий. ‘ Постоянство качества воды артезианской скважины определяется близо­стью зоны питания (чем дальше зона питания, тем выше и постояннее каче­ство воды). Возможно зафязнение артезианских вод (через зону питания) сточными водами промышленных предприятий. Учитывая высокое качество артезианских вод, при их гигиенической оценке на первый план выходит вопрос об их количестве. Поверхностные водоисточники. Поверхностные водоисточники делятся на , 1) Проточные — реки, искусственные каналы 2) Стоячие — озера, пруды, водохранилища. Поверхностные водоисточники являются наименее надежными в сани­тарном отношении источниками водоснабжения, однако являются единствен­но возможными для больших населенных пунктов (особенно городов). Поверхностные воды всегда в отличие от подземных нуждаются в очист­ке и обеззараживании. По сравнению с подземными водами поверхностные более зафязнены, соответственно имеют плохие органолептические свойства, содержат большие количества микробов. Вода поверхностных источников содержит намного меньше минеральных солей по сравнению с подземными водами. Загрязнение поверхностных вод особенно интенсивно протекает во вре­мя половодья, когда с поверхности почвы в водоемы смывается всякая фязь, бактерии, органические вещества. Зафязнение поверхностных водоемов так­же часто обусловлено промышленными сточными водами. Легко догадаться, что проточные водоемы более пригодны для водоснаб­жения, чем стоячие, так как они обладают большим запасом воды, самоочи­щением, кроме того в них отсутствует цветение, характерное для стоячих во­доемов. Реки — наиболее распространенный источник централизованного водо­снабжения. Они обладают большим запасом воды, способностью к самоочи­щению, как правило чище стоячих водоемов. Из стоячих водоемов для водоснабжения имеют значение крупные озера, такие как Ладожское озеро, Байкал и др, которые отличаются чистотой во­ды. Кроме того для хозяйственно-питьевых нужд используются водохранили­ща. Атмосферные воды. Могут использоваться в безводных местностях. При этом дождевую воду собирают в специальные цистерны и приемники. Снег собираю с чистых уча­стков. И дождевую воду и воду, полученную из снега необходимо кипятить. Атмосферная вода содержит мало солей и имеет поэтому плохие вкусовые качества, зато хороша для мытья и стирки.

Основные источники подземных вод

Уникальность Земли заключается в наличии огромного объема воды не только в открытых водоемах, но и под земной корой. 60 миллионов кубических километров – такую цифру называют гидрогеологи.

Как в недрах образовалось такое количество ценного ресурса и где оно хранится? Об источниках подземных вод — далее в статье.

Что такое источники и месторождение?

Источники подземных вод – это родники, ключи или гейзеры, которые при определенной структуре рельефа самостоятельно находят выходы на поверхность земли.

Месторождение – это объем влаги на водоносном горизонте, который ограничен пространством, благоприятным для промышленного отбора.

Контуры для добычи этого уникального ископаемого устанавливаются с учетом экологических проблем, с выделением охранных зон.

Откуда берутся, каковы механизмы пополнения?

Подземные воды, несмотря на длительную эксплуатацию их ресурсов, восстанавливают свой объем с помощью нескольких естественных источников:

1. Любые осадки из атмосферы, которые просачиваются вниз до водоупорного слоя.
2. Конденсат, оседающий в трещинах горной породы. Характерен для местности с большим перепадом дневных и ночных температур.
3. Реликтовые воды, оставшиеся от древних океанов, закрытых осадочными породами. Высокая концентрация солей ограничивает их употребление.
4. Ювенильные воды, которые зарождаются при землетрясениях, извержении вулканов. Их участие в сохранении запасов незначительно.

Каков главный?

Ключевая роль в пополнении подземных вод в любое время года принадлежит осадкам из атмосферы.

Они поступают вглубь почвы сразу после выпадения или постепенно перетекают из открытых водоемов.

Степень проникания зависит от продолжительности и интенсивности осадков: при сильных, но кратковременных осадках влага испаряется, не успев проникнуть вглубь.

Продолжительные осенние дожди дают хорошее наполнение запасов. Самой благоприятной предпосылкой для пополнения является таяние снежного покрова весной, особенно при его затяжном характере.

Схема образования

Реки и озера в недрах земли образуются благодаря способности осадочных пород пропускать и фильтровать поступающую в них воду.

Горные пласты, хорошо пропускающие сквозь себя воду, называются водопроницаемыми. Они состоят из:

• песка,
• гравия,
• щебня,
• песчаника в различных сочетаниях.

Водоупорные породы состоят из гранита и других плотных минералов, на этих пластах происходит основное скопление воды. Их пропускная способность крайне низкая, но влага способна пробить себе дорогу дальше через микротрещины и поры.

Для характеристики подземных вод важно учитывать уровень, на котором они залегают. По глубине расположения они подразделяются на:

• почвенные
• верховодка;
• грунтовые;
• межпластовые (артезианские).

Почвенные воды – сезонное явление, проникают на небольшую глубину, питаясь атмосферными осадками. Они испаряются под солнечными лучами, впитываются растениями. Вглубь переходят только при обильных поступлениях влаги.

Верховодка образуется на уплотненных глинистых и суглинистых почвах. После продолжительных дождей или бурного таяния снега глина разбухает и препятствует дальнейшему проникновению осадков. Глубина залегания – 1-2,5 м.

Основные запасы подземных вод располагаются на двух водоносных горизонтах. Первый постоянный слой образуют грунтовые воды, которые полностью насыщают собой пространство между песчинками, галькой.

Наполненность горизонта меняется от количества выпавших осадков и активности человеческой деятельности.

Следующий водоносный горизонт заключен между пластами водоупорных пород. Подпитку получает от грунтовых вод, нашедших путь сквозь трещины гранита, базальта.

Глубоко расположенные воды второго горизонта (до 1000 м) находятся под большим давлением, вырываются на поверхность фонтаном, с сильным напором.

При бурении промышленных скважин давление падает, иногда наблюдается незначительное снижение запасов бассейна.

Заключение

Под землей вода собирается в хранилища, получая серьезную подпитку от выпадающих дождей и, в меньшем объеме, из других источников.

Структурное разнообразие пород дает возможность влаге просачиваться или скапливаться в недрах на определенной глубине. Состав воды зависит от степени насыщенности солями и минералами, присутствующими в почвах местности.