Централизованное водоснабжение

Централизованное водоснабжение может осуществляться из поверхностных и подземных водоисточников. Это такое водоснабжение, когда вода после добычи и очистки поступает в систему подземных труб, по которым распределяется по территории населенного пункта.

Основные компоненты централизованной системы водоснабжения:

I. источник воды;

II. головные сооружения – водозаборные, очистные и насосные станции;

III. сооружения для доставки и распределения воды – водоводы, водопроводная сеть, резервуары, водоразборные и другие установки на сети.

Организация водоснабжения из поверхностных водоисточников.

I. Требования к выбору места для забора воды:

1. отсутствие опасных в санитарном отношении загрязнений, т. е. водозабор надо располагать выше по течению реки населенного пункта, обслуживаемого данным водопроводом;

2. водозабор необходимо размещать на участке реки с устойчивым руслом – для защиты сооружений в воде и на берегу от повреждений;

3. водозабор должен обеспечить поступление при всех условиях достаточного количества воды.

Забирать воду надо выше устья ближайших впадающих в реку притоков и оврагов, по которым могут поступать загрязнения, на участке коренного, неразмываемого берега. Многие реки меняют конфигурацию берегов, иногда даже в короткое время – за 10-15 лет. Необходимо также, чтобы река в месте водозабора имела глубину не менее 2,5 м. На среднем уровне при такой глубине избегается засасывание ила со дна реки и воды из поверхностного, наиболее доступного засорению и перегревающегося летом слоя.

Забор воды из искусственного водохранилища устраивают в местах со значительной глубиной. Это позволяет забирать воду ниже поверхностной зоны, на которую особенно сильно распространяется цветение воды и избавляет от вынужденного забора воды из придонного высокоминерализованного слоя.

Выбирая место забора воды из озера, надо убедиться, что оно полностью свободно от поступающих с берега загрязнений. Это связано с тем, что из-за отсутствия выраженного течения загрязнения, накапливаясь на отдельных участках озера, могут распространяться в разные стороны на расстояние нескольких километров.

II. Характеристика водозаборных сооружений:

Задача водозаборных (водоприемных) сооружений - создать резервуар, из которого вода может забираться насосами в условиях защиты от повреждений и колебаний в режиме самого водоема, а также задержать грубые взвешенные загрязнения на решетках у входных отверстий и сетках перед всасывающими трубами насосов. В водоприемниках происходит некоторое отстаивание воды. Подъем воды осуществляется с помощью насосных станций.

Водозаборные сооружения делятся на три типа:

а) береговые – вода поступает непосредственно из водоема;

б) русловые с самотечными или всасывающими линиями труб – вода поступает по трубам самотеком или под действием насосов;

в) ковши – представляют собой небольшие искусственные заливы.

Тип сооружения выбирают в зависимости от местных топографических и гидрогеологических условий.

После забора вода подается на очистные сооружения, где проводится её обработка. Для улучшения качества используют отстойники, фильтры, сооружения для хлорирования и коагуляции. При необходимости воду подвергают специальным методам обработки (обезжелезиванию, фторированию, умягчению и т. д.).

Организация водоснабжения из подземных водоисточников.

Преимущества:

1. защищенность воды от внешних загрязнений, вода, как правило, не нуждается в обработке;

2. постоянство качества воды;

3. забор воды в пределах населенного места или невдалеке, что исключает необходимость водоводов большой протяженности;

Недостатки:

1. необходимость в устройстве нескольких водозаборов из-за ограниченности дебита подземных вод.

I. Требования к выбору места для забора воды:

1. водозабор должен быть расположен как можно ближе к населенному пункту;

2. необходимо исключить возможность загрязнения водоносного горизонта в месте расположения водозаборов и со стороны прилегающей территории;

3. необходимо предусмотреть возможность расширения водозабора при росте водопотребления.

II. Характеристика водозаборных сооружений:

Для подземных вод используют в основном водозаборы вертикального типа – буровые скважины, достигающие глубины нескольких сот метров и позволяющие использовать любой из разведанных подземных горизонтов.

Скважина представляет собой вертикальную шахту круглой формы, доходящую до водоносного горизонта. Стенки ее предохранены от обрушения металлическими трубами. В нижней части скважины, в пределах водоносного горизонта, устанавливают фильтр для поступления воды внутрь скважины и предохранения ее от засорения частицами пород. Вода в скважине устанавливается на некотором уровне ниже поверхности земли и отсюда забирается насосами. При откачке вода поднимается до уровня, при котором откачиваемая вода возмещается одновременным притоком из водоносного слоя.

Первый уровень называется статическим, второй – динамическим.

При этом в прилегающей вокруг к скважине части водоносного горизонта создается пониженное давление (депрессия).

Давление падает потому, что при откачке вода, подтекая к скважине, испытывает сопротивление со стороны водоносного слоя и часть напора тратится на преодоление этого сопротивления. Чем интенсивнее откачка, тем быстрее движется вода, сопротивление возрастает, давление все снижается и депрессия охва­тывает все большее прост­ранство вокруг скважины (зона депрессии).

Ниже все­го давление падает у самой скважины, что и выражается в снижении статического уровня до динамического, меняющегося в зависимости от интенсивности откач­ки. Депрессия может рас­пространяться на десятки и сотни метров вокруг скважи­ны.

Зону влияния откачки из основной скважины можно представить в виде депрессионной воронки, вершина ко­торой совпадает с динамиче­ским уровнем, а основание лежит в плоскости, проходящей через статический уровень.

Если в эксплуатации несколько скважин, то они должны рас­полагаться на таком расстоянии одна от другой, чтобы депрессионные воронки не пересекались. В противном случае дебит сква­жин уменьшается, так как уменьшается водообильность зоны питания каждой из них. Кроме того, благодаря скважине устанавливается связь между эксплуатируемым водным слоем и лежащим выше, качест­во воды которого может быть небезупречным или даже плохим. Поэтому строительный проект скважины должен предусматривать все необходимое для предотвращения ухудшения свойств и сос­тава подземной воды.

Необходимо обеспечить герметичность соединений между тру­бами одной колонны и между колоннами разных диаметров. Особенно важно это на участках, где скважина пересекает не ис­пользуемые ею водоносные горизонты. Кроме того, на этих участ­ках следует не вырезывать трубы, а пропускать внутри обсадных. Это устраняет соприкосновение рабочей трубы с водоносным гори­зонтом, повышает надежность ее изоляции и защищает от кор­розии.

Наиболее прямым путем загрязнения могут проникнуть через недостаточно защищенное устье скважины. Герметичность сое­динения оголовка с трубой и насосом необходимое условие охра­ны воды в скважине.

Если устье скважины выведено в шахту, то последняя должна быть защищена от проникновения грунтовых вод (гидроизоляция дна и стенок) и атмосферных осадков (двойные крыши на лю­ках). Если обсадная труба выходит на поверхность земли, то площадка вокруг нее должна асфальтироваться и иметь уклон для оттока атмосферных вод в сторону от скважины. Обсадная труба должна выступать не менее чем на 0,5 м над поверхностью земли или дном шахты.

Подземные воды, избираемые для питания водопровода, в большинстве случаев удовлетворяют требованиям бактериологической чистоты воды, хлорирование применяется и в практике подземного водоснабжения. К нему прибегают в слу­чаях неполной надежности перекрывающих слоев, связи между подземными водами и открытыми водоемами, внезапных или периодически возникающих изменений в составе воды, неуверенности в надежности оборудования скважин или с профилактической целью при ухудшении воды в сети.

III. Характеристика водопроводной сети.

Водопроводная сеть – это подземная система труб, по которым вода под напором разводится по территории населенного пункта. Величина напора зависит от разницы отметок рельефа в месте установки насосов и в самой высокой точке (верхний этаж здания, самая высокая точка территории населенного места), в которую подается вода.

Водопроводные трубы могут применяться чугунные, стальные, асбоцементные, железобетонные, бетонные, керамические, стеклянные, металлопластиковые.

Требования к водопроводной сети:

1. сеть не должна подвергаться опасности замерзания в ней воды – поэтому трубы закладываются несколько ниже линии промерзания земли (в зависимости от климатических условий от 1,5 до 3 м);

2. не допускается прокладывать сеть по загрязненным местам, вблизи свалок и других источников загрязнения почвы. Канализационная сеть укладывается ниже на 1,5-3 м;

3. сеть должна быть непроницаема на всем протяжении;

4. сеть может иметь тупиковое или кольцевое устройство.

На водопроводной сети могут устраиваться смотровые колодцы, водозаборные колодки, пожарные гидранты и запасные резервуары.