Источники водоснабжения

Рассмотрены все источники водоснабжения, как природного происхождения (артезианские, грунтовые воды, реки, родники и озера), так и искусственного типа (водохранилища, каналы). Описаны подземные и поверхностные воды, их особенности и отличия.

Источником питьевого водоснабжения называется объект, содержащий воду, которая отвечает всем нормативным гигиеническим требованиям и используется для системы питьевого водоснабжения с соответствующей предварительной подготовкой. Источники водоснабжения, в частности питьевого, должны гарантировать безопасность воды: отсутствие химических веществ в опасных концентрациях, возбудителей инфекционных болезней и радиоактивных элементов. Вода должна обладать благоприятными органолептическими свойствами и должна иметь полноценный минеральный состав. Все воды, которые используются для хозяйственно-питьевого назначения, бывают поверхностные и подземные. (См. также: Монтаж систем водоснабжения)

Природный источник водоснабжения

Подземные воды

Воды, которые находятся в почве, а так же в геологических породах коры планеты в любом физическом состоянии, называются подземными. Они образуются после процесса фильтрации воды из открытых водоемов (озер и рек) через русло. В зависимости от строения горных пород, сквозь которые течет вода, будет зависеть скорость ее движения. Все горные породы по отношению к воде делятся на водоупорные и водонепроницаемые породы.

Протекание подземных вод

В водонепроницаемых слоях вода бежит по законам тяжести. Пласты водоупорных и водонепроницаемых слоев чередуются между собой. Глубина залегания таких вод – от 12 до 16 км.

Схема залегания подземных вод:

1 — водоупорный слой;
2 —грунтовые воды;
3 —межпластовые воды без напора;
4 — горизонт межпластовой напорной воды;
5 — колодец грунтовой воды;
6 — скважина, берущая межпластовую безнапорную воду;
7 — скважина, берущая межпластовые напорные (артезианские) воды.

Подземные источники питьевого водоснабжения – это грунтовые воды, межпластовые воды (безнапорные и напорные), верховодка, инфильтрационные береговые воды и родники. Рассмотрим каждый вид питьевой воды. (См. также: Водоснабжение коттеджа)

Грунтовые воды

В геологической толще пород, на первом водоупорном пласте (если считать от поверхности) располагаются безнапорные воды, которые называются грунтовыми. В колодце они находятся на уровне с подземными водами. Грунтовая вода движется по направлению уклона водоупорного подстилающего слоя. Чаще всего такая вода пригодна для питьевого водоснабжения и в природных условиях не загрязнена. Но загрязнение грунтовых вод может произойти от почвы: чем ближе к поверхности залегает вода, тем больше вероятность ее загрязнения из расположенных над ней хозяйственных объектов и населенных пунктов.

Верховодка

Верховодкой называется некое скопление воды на поверхности слабопроницаемых или водоупорных пород, которые включены в толщу водопроницаемого слоя. Так же как и грунтовая вода, находясь вблизи от поверхности, верховодка может загрязняться и стать непригодной для питьевого водоснабжения.

Артезианская вода

Артезианские воды

Очень важные подземные источники водоснабжения — межпластовые безнапорные, а также напорные воды. Отличием межпластовых вод от других видов является очень глубокое залегание, которое препятствует питанию этих вод поверхностными водами. Артезианская вода (межпластовая напорная) залегает под несколькими водоупорными слоями и изливается на поверхность во время возникновения избыточного гидростатического давления. (См. также: Водоснабжение предприятия)

Артезианские водоносные слои (еще их называют горизонтами или пластами) из глубины своего залегания изливаются на поверхность, где питаются осадками из атмосферы. Если вода из вышележащего горизонта (грунтовых вод) попадет в артезианские воды, то качество артезианской воды ухудшится. Загрязнение так же может произойти от промоины в ложе русла, сквозь заброшенные колодца и скважины, при разработке карьеров и так далее.

Родники

Родником называется естественный выход подземной воды на поверхность. Этот источник образуется после падения рельефа местности, в то время, когда водоносный слой разрезается каким-то оврагом. Такой родник называется нисходящим. Восходящий родник возникает в результате прорыва напорной воды сквозь породы, которые его перекрывали. Вода из родников всегда прохладная и имеет постоянный состав минеральных веществ. Кроме того, родниковая вода отличается своей бактериологической чистотой.

Инфильтрационные воды

Этот тип воды образуется в результате процесса фильтрации открытых водоемов сквозь подземный слой прилегающей территории. Если берег водоема имеет проницаемые фильтрующие породы, то можно построить водозаборные колодцы. Если инфильтрационная вода смешается с водой из открытых водоемов, то ее качество ухудшится. (См. также: Открытая система водоснабжения)

Поверхностное водоснабжение

Поверхностные источники водоснабжения – это реки, озера, водохранилища, пруды и каналы. Поверхностные воды могут постоянно или временно находиться на поверхности. Рассмотрим каждый источник в отдельности.

Это поток воды значительных размеров, протекающий в естественном русле и пополняющийся от подземного или поверхностного стока своего же водосборного бассейна. Реки бывают горными и равнинными. Первый тип реки характеризуется большой скоростью воды и узкими долинами, в то время как равнинные реки имеют медленное течение и широкие долины. Если сравнивать реки по протяженности, то самыми малыми считаются реки, длиной менее 10 км, а самыми большими – 500 километровые и выше.

Озера

Озером называется природная впадина, заполненная солеными или пресными водами. Озера бывают бессточные и сточные (с ручьем или рекой, вытекающей из него). Пресные озера получаются в результате впадающих в него рек. Если стоки, впадающие в озеро, загрязнены, то качество озерной воды будет плохим даже на значительном расстоянии. (См. также: Водоснабжение дома)

Озеро в Техасе (необычное тем, что оно и подземное и наземное одновременно)

Водохранилища

Помимо естественных существуют и искусственные виды источников водоснабжения. Искусственный водоем с замедленным обменом воды и измененным уровневым режимом (с помощью гидротехнических сооружений) в накопительных целях называется водохранилищем. Чаще всего этот искусственный водоем имеет объем больше одного миллиона кубических метров воды, которую можно назвать практически стоячей. Создается водохранилище в основном в русле какой-то реки способом сооружения плотины, выемки грунта или перемычки. Хранилища воды создаются рядом с потребителями – городами, населенными пунктами, предприятиями.

Водохранилище Ледибауэр

Вода в водохранилищах накапливается за счет речного постоянного потока или с помощью талых и дождевых вод. В зависимости от состава речной воды, дождевых и талых, а так же грунтовых вод и будет зависеть минеральный состав воды в водохранилище. Так как вода постепенно испаряется, то концентрация минеральных солей в оставшейся воде увеличивается. Так же для таких водоемов характерно неравномерное распределение солей на разной глубине (послойное распределение).

Вода с меньшим количеством минералов находится на поверхности, в то время как более насыщена солями вода опускает вниз. В результате разрастания водорослей в водохранилищах происходит летнее цветение воды (она станет зеленой или сине-зеленой). Когда водоросли отмирают, вода насыщается остатками разложения органических веществ, появляется сероводород и снижается содержание кислорода в воде, что вызывает мор рыбы.

Зоны санитарной охраны

Начало зоны санитарной охраны

Территории, включающие в себя источники водоснабжения и водопроводы, состоящие из поясов с особыми режимами хозяйственной деятельности — это зоны санитарной охраны источников водоснабжения. Ими могут быть артезианские скважины или какие-либо другие подземные воды, охраняемые от загрязнений.

Зона санитарной охраны

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.

Водоснабжение местное и центральное. Санитарная охрана водоисточников. Очистка и обеззараживание воды

Местное водоснабжение – это колодцы, шахтные и трубчатые.

Шахтные колодцы имеют деревянный сруб или бетонные кольца, длина не превышает 20 метров, стенки возвышаются над уровнем земли 0,6-0,8 метров, обязательно должна быть крыша или навес вокруг надземной части колодца – водонепроницаемый замок. Также должно иметься постоянное ведро, а вокруг колодца на расстоянии не менее 25 метров не должно быть источников загрязнений (туалеты). Вода колодца подлежит регулярной проверке. Воду желательно использовать для стирки.

Трубчатые колодцы – трубы, опущенные в буровую скважину, диаметр труб – 10-40 см, откачивается благодаря насосам. Глубина скважины – 150 метров и более, вода межпластовая.

Центральное водоснабжение — для крупных поселков и городов. Источником является открытый или закрытый источник. Водоприемники в открытых водоемах располагаются над дном на высоте 0,4-0,7 м, он защищен специальной сеткой. Вода забирается с помощью насосов и подается на водопроводную станцию, где проходят процессы очистки и обеззараживания.

Системы водоснабжения. Устройство и эксплуатация колодцев, центральное водоснабжение. Существуют 2 системы водоснабжения населенных пунктов: местная и централизованная (водопровод). Местное водоснабжение бывает в небольших поселках городского типа, сельских населенных пунктах. Чаще всего используются в качестве источника водоснабжения подземные воды. Для этого устраиваются колодцы, которые бывают 2х типов: шахтные и трубчатые или буровые (скважины). Централизованное хозяйственно-питьевое водоснабжение служит наиболее удобным способом обеспечения населения водой, удовлетворяющей всем гигиеническим требованиям. Предусматривается единая система подачи воды в достаточном количестве и высокого качества вне зависимости от ее назначения: для питья и приготовления пищи, хозяйственных и санитарных целей. Только для нужд промышленных предприятий устраивают самостоятельную сеть технического водопровода. Основными частями водопровода являются: а – головные сооружения – водозаборные, очистные и насосные станции, б – сооружения для доставки и распределения воды – водопроводные сети, резервуары для чистой воды, водоразборные и другие установки на сети.

Гигиеническая характеристика природных ис­точников питьевой воды. Требования к воде водо­источника.

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:

Почвенные воды образуются за счет просачивания в грунт атмо­сферных осадков 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

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

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 напорные межпластные воды 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.

Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого.

Папиллярные узоры пальцев рук — маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни.

Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ — конструкции, предназначен­ные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой.