Править]Влияние человека на источники водоснабжения
ЛЕКЦИЯ 4
Требования к источнику водоснабжения
Источник водоснабжения должен удовлетворять следующим основным требованиям:
§ обеспечивать получение из него необходимых количеств воды с учетом роста водопотребления на перспективу развития объекта;
§ обеспечивать бесперебойность снабжения водой потребителей;
§ давать воду такого качества, которое в наибольшей степени отвечает нуждам потребителей или позволяет достичь требуемого качества путем простой и дешевой ее очистки;
§ обеспечивать возможность подачи воды объекту с наименьшей затратой средств;
§ обладать такой мощностью, чтобы отбор воды из него не нарушал сложившуюся экологическую систему.
Правильное решение вопроса о выборе источника водоснабжения для каждого данного объекта требует тщательного изучения и анализа водных ресурсов района, в котором расположен объект.
Править]Классификация источников водоснабжения
Практически все используемые для целей водоснабжения природные источники воды могут быть отнесены к трем основным группам:
§ поверхностные источники;
§ подземные источники;
§ искусственные источники.
Править]Поверхностные источники
К поверхностным источникам водоснабжения относятся:
§ моря или их отдельные части (заливы, проливы),
§ водотоки (реки, ручьи, каналы),
§ водоемы (озера, пруды, водохранилища, обводненные карьеры),
§ болота,
§ природные выходы подземных вод (гейзеры, родники),
§ ледники и снежники.
Характерными качествами речной воды являются относительно большая мутность (особенно в период паводков), высокое содержание органических веществ, бактерий, часто значительная цветность. Наряду с этим речная вода характеризуется обычно относительно малым содержанием минеральных солей и, в частности, относительно небольшой жесткостью.
Вода озер обычно отличается весьма малым содержанием взвешенных веществ (то есть малой мутностью или, иначе, большой прозрачностью), кроме прибрежной зоны, где мутность воды увеличивается в результате волнения. Степень минерализации озерной воды весьма различна.
Поверхностные источники характеризуются значительными колебаниями качества воды и количества загрязнений в отдельные периоды года. Качество воды рек и озер в большой степени зависит от интенсивности выпадения атмосферных осадков, таяния снегов, а также от загрязнения ее поверхностными стоками и сточными водами городов и промышленных предприятий.
Сезонные колебания качества речной воды нередко бывают весьма резкими. В период паводка сильно возрастает мутность и бактериальная загрязненность воды, но обычно снижается ее жесткость.
Править]Подземные источники
К подземным источникам относятся:
§ бассейны подземных вод,
§ водоносные горизонты.
Подземные воды, как правило, не содержат взвешенных веществ (то есть весьма прозрачны) и обычно бесцветны.
Артезианские воды, перекрытые сверху водонепроницаемыми породами, защищены от поступления проникающих с поверхности земли загрязненных стоков и обладают поэтому высокими санитарными качествами. Такими же качествами часто обладают и родниковые воды.
Наряду с этими положительными качествами подземные воды часто сильно минерализованы. В зависимости от характера растворенных в них солей они могут обладать теми или иными отрицательными свойствами (повышенная жесткость, наличие неприятного привкуса, содержание веществ, вредно влияющих на организм человека).
Править]Искусственные источники
К искусственным источникам водоснабжения можно отнести промышленные опреснительные установки, например, используемые в Израиле, Арабских Эмиратах или в г. Актау (Казахстан) на Мангистауском атомно-энергетическом комбинате.
править]Влияние человека на источники водоснабжения
При современной степени развития хозяйственной деятельности людей она оказывает существенное влияние на состояние источников водоснабжения как в отношении их дебита, так и в отношении качества воды.
Природные воды используются комплексно, то есть не только для водоснабжения, но и для многих других целей: орошения, гидроэнергетики, водного транспорта, лесосплава и др. При этом может осуществляться отбор воды из источника (водоснабжение, орошение) или только использование водоема без отбора воды (водный транспорт, лесосплав). Таким образом, можно различать водопотребителей и водопользователей.
Рациональное решение вопросов использования водных ресурсов и обеспечения интересов всех видов водопотребителей и водопользователей возможно только при условии их рассмотрения как комплексных водохозяйственных проблем.
В результате проведения мероприятий по регулированию стока рек в настоящее время очень часто приходится использовать в качестве природных источников водоснабжения искусственно созданные водохранилища.
Изменение естественного гидрологического режима рек при устройстве плотин и водохранилищ в значительной мере сказывается на качестве речной воды и на сезонных колебаниях ее качества.
Существенным видом влияния хозяйственной деятельности людей на природные водоемы является сброс в них сточных вод городов и промышленных предприятий, а также смыв с сельскохозяйственных полей удобрений, ядохимикатов, пестицидов и т. п.
Количество сточных вод, сбрасываемых в водоемы, с каждым годом увеличивается и приводит к сильному их загрязнению и ухудшению качеств воды (особенно санитарных качеств).
В силу сложившейся обстановки в настоящее время многие реки в населенных и промышленно развитых районах уже в значительной степени загрязнены производственными стоками. Основными «загрязнителями» воды являются предприятия нефтеперерабатывающей, бумажно-целлюлозной, металлургической и ряда отраслей химической промышленности.
[править] Водозабо́рные сооруже́ния-отстойные (также известны как водозаборный узел — ВЗУ, или каптаж) — сооружения для забора водыиз источника, состоящие из ряда основных инженерных объектов:
Схема водозаборного узла с сайта soyuzproekt.ru обустройство водозаборного узла, подача воды из артезианской скважины
§ водозаборного устройства со станцией первого подъема (обычно это погружные насосы);
§ узел учета воды из водосчетчиков —расходомеров;
§ водоподготовки для доведения качества воды до норм питьевой воды;
§ резервуара чистой воды (РЧВ);
§ резервуара пожарного запаса (пожарный резервуар);
§ насосной станции второго подъема для поддержания давления и подачи воды потребителю в требуемом объёме;
§ водонапорной башни (альтернатива насосной станции второго подъема);
§ станция пожаротушения (пожарные насосы);
§ дренажная система выполняет отвод вод при аварийном переполнении резервуаров, подтоплении водозаборных сооружений.
§ контрольно-измерительные приборы и автоматика (сокр. КИПиА или КИПиС) 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. Полный перечень выполняемых автоматически действий зависит от конкретных требований технического задания Заказчика к объекту водозаборного узла;
Большие (перекачивающие свыше 10 000 куб.м/сут) водозаборные сооружения могут иметь собственную инфраструктуру:электрическую подстанцию, газораспределительную подстанцию (ГРП), котельную, диспетчерский пункт с возможностью нести вахту, лабораторию для контроля качества воды и прочее.
Место для размещения водозаборного сооружения, так называемый землеотвод, должно быть согласовано с государственным органом санитарно-эпидемиологического надзора и удовлетворять санитарно-эпидемиологическим (СанПиН) и строительным нормам (СНиПам) и пр.