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

Поверхностные водоисточники

К поверхностным или открытым источникам водоснабжения относят естественные водоемы на поверхности земной коры, формирующиеся в основном за счет атмосферных осадков; и искусственные, созданные человеком в качестве водных резервуаров.

Классификация поверхностных водоисточников

К природным поверхностным водоисточникам можно отнести:

• Моря, их заливы и проливы;
• Водотоки (реки, каналы, ручьи);
• Водоемы (озера, пруды, болота);
• Природные выходы подземных вод на поверхность (гейзеры, ключи, родники);
• Снежники и ледники.

К искусственным водоисточникам относятся водохранилища, каналы и обводненные карьеры.

Поверхностные водоисточники имеют большую водную поверхность, доступную для организации различных природных и антропогенных процессов, и большую мощность годового водостока. Эти факторы и обуславливают приоритет поверхностных водоемов при выборе источника водоснабжения для крупных промышленных центров и населенных пунктов с большим количеством населения.

Особенности поверхностных вод

Для организации централизованного водоснабжения, промышленного или хозяйственно-питьевого, чаще всего используются реки и сооружаемые на них с этой целью водохранилища. Характерными показателями качества речной воды являются высокая цветность и мутность (особенно в паводковый период), высокое содержание природных органических веществ (гуминовые и фульвовые кислоты, растительная и животная органика), обильная микрофлора. Наравне с этим, речная вода маломинерализована и отличается невысокими показателями карбонатной жесткости, что служит одним из безусловных требований в промышленных системах водоснабжения.

Озерная вода характеризуется крайне низким содержанием взвешенных веществ, то есть воды озер, особенно сформированных в горной местности, маломутны и малоцветны. Степень минерализации воды в озерах достаточно вариабельна.

Для поверхностных водоисточников характерны значительные сезонные колебания качественных показателей воды и количества загрязняющих примесей в них. В осенне-весенний период, и особенно во время паводка, резко возрастают показатели мутности и цветности, значительно ухудшаются эпидемиологические показатели, а общая жесткость, наоборот, снижается.

Качество речной воды в большой мере зависит от интенсивности атмосферного стока, таяния снегов, поступления поверхностных стоков с сельскохозяйственных угодий и территорий животноводческих ферм, городских и ливневых стоков, неочищенных или недоочищенных сточных вод промышленных предприятий.

Поверхностные водоисточники, в силу их доступности, загрязняются легче чем подземные. Характер и степень загрязнения определяются количественным и качественным составом поступающих неочищенных или недостаточно очищенных сточных вод, сбросов ирригационных систем, наличием лесосплава, рыбохозяйственных предприятий, мест массового купания.

Наиболее частыми загрязнителями поверхностных водоисточников являются различные органические и неорганические соединения, возбудители кишечных инфекций, простейшие, яйца гельминтов. Среди химических веществ в воде рек наиболее часто регистрируются фенолы, нефтепродукты, синтетические поверхностно-активные вещества, хлорорганические пестициды и другие ядохимикаты, алифатические амины, ароматические углеводороды и соли тяжелых металлов. В районах орошаемого земледелия в качестве водоисточников могут использоваться ирригационные каналы, вода которых небезопасна по эпидемическим показателям и содержит огромные количества ядохимикатов. Использовать такую воду без предварительной обработки невозможно.

Поверхностные водозаборные сооружения

Поверхностные водозаборные сооружения относятся к различным типам в зависимости от следующих факторов.

1. Вид водоисточника:

2. Назначение системы водоснабжения:

• хозяйственно-питьевые;
• промышленные;
• противопожарные.

3. Место расположения:

4. Способ приема воды:

• поверхностные;
• глубинные;
• донные;
• открытые;
• фильтрующие;
• инфильтрационные;
• комбинированные.

5. Конструктивные особенности:

• трубчатые или ряжевые;
• бетонные или железобетонные;
• затопляемые и незатопляемые;
• с водоподводящим ковшом или каналом.

• малые (до 1 куб.м. в секунду);
• средние (от 1 до 6 куб.м. в секунду);
• большие (более 6 куб.м. в секунду).

7. Подвижность на водной поверхности:

Для сохранения необходимого качества воды в районе водозабора организуются три пояса санитарно-защитных и охранных зон. Кроме того, проводятся мероприятия по санитарной охране водоемов, направленные на предупреждение их загрязнения и ликвидацию последствий, обеспечение условий самоочищения поверхностных вод и сохранение природных экосистем.

Мы сотрудничаем с крупнейшими Российскими и Европейскими производителями, что позволяет предлагать максимально выгодные решения с точки зрения капитальных и эксплуатационных затрат.

В отдельных случаях – при заключении контракта на поставку крупного инженерного оборудования мы готовы выполнить разработку рабочего проекта Бесплатно.

Мы не навязываем оборудование собственного производства, мы предлагаем варианты решения Вашей инженерной задачи по открытой, обоснованной цене, на базе передовых решений и опыта.

С уважением, генеральный директор ООО «Регион»
Щукин Алексей Владимирович

Телефон для связи: +7 (812) 627-93-38

P/S. от директора компании ООО «Регион»:

Работаем по всей России

Контакты. Тел/ф + 7(812) 627-93-38; info@dc-region.ru

Автор G+

Связаться с нами вы можете с 9.00 – 18.00 (пнд — пят). Наш специалист всегда ответит на Ваши вопросы и проконсультирует по возможным решениям тех или иных задач по телефону или по запросу на почту market@dc-region.ru.

+7 (931) 350 04 34 +7 (911) 088 95 67 +7 (963) 306 04 27

по номеру +7 (911) 130 08 19 Наш Skype: dc-region Наш Telegram по номеру: +7 (911) 130 08 19

Мы в социальных сетях

Проектирование жилых, гражданских и промышленных зданий и сооружений,
в том числе очистных сооружений и инженерных сетей и систем. По всей России.