Выбор источника водоснабжения

При выборе источника водоснабжения следует учитывать ка­чество воды в нем и его мощность, требования, предъявляемые к качеству воды потребителями, технико-экономические, соображе­ния и другие факторы.

Для хозяйственно-питьевого водоснабжения наиболее пригодны подземные воды, так как они обладают сравнительно высоким ка­чеством и часто не нуждаются в очистке.

Воду из поверхностных источников рекомендуется использовать для водоснабжения при недостаточном дебите или непригодности подземных вод. Перед использованием для хозяйственно-питьевого водоснабжения воду из поверхностных источников обычно подвер­гают очистке, а перед использованием для водоснабжения некото­рых производств, не нуждающихся в высоком качестве воды, ее подвергают только простейшей очистке либо вообще не очищают.

Глава 14. ВОДОЗАБОРНЫЕ СООРУЖЕНИЯ

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ВОДОЗАБОРНЫХ СООРУЖЕНИЯХ ДЛЯ ПРИЕМА ВОДЫ ИЗ ПОДЗЕМНЫХ ИСТОЧНИКОВ

Выбор типа сооружения для приема подземных вод зависит в основном от глубины их залегания и мощности водоносного гори­зонта. Сооружения для приема подземных вод могут быть подраз­делены на четыре вида: 1) водозаборные скважины; 2) шахтные колодцы; 3) горизонтальные водозаборы; 4) каптажные камеры.

Водозаборные скважины служат для приема безнапорных и на­порных подземных вод, залегающих на глубине более 10 м. Водоза­борные скважины—наиболее распространенный вид водозабор­ных сооружений для систем водоснабжения городов, сельских на­селенных пунктов и промышленных предприятий.

Шахтные колодцы служат для приема подземных вод, залегаю­щих на глубине не более 30 м.

Горизонтальные водозаборы устраивают для приема грунтовых вод, залегающих на небольшой глубине (до 8 м), при малой мощно­сти водоносного горизонта.

Каптажные камеры применяют при необходимости использова­ния для целей водоснабжения ключевой воды.

ВОДОЗАБОРНЫЕ СКВАЖИНЫ

Водозаборные скважины устраивают путем бурения в земле скважин, стенки которых крепят обсадными стальными трубами. По мере заглубления скважины диаметр обсадных труб уменьша­ют. В результате скважина приобретает телескопическую форму (рис. II.8). Концентрические зазоры между отдельными обсадными трубами заделывают (тампонируют) цементным раствором. В скаль­ных грунтах стенки скважин обсадными трубами не крепят. Над верхом водозаборной скважины делают кирпичную, бетонную или железобетонную камеру. В нижней части скважины устанавливают фильтр, состоящий из надфильтровой, водоприемной (фильтрую­щей) и отстойной частей. Водозаборные скважины можно обору­довать фильтрами следующих типов: дырчатыми, щелевыми, сет­чатыми, проволочными, гравийными.

Рис. II.8. Схемы устройства водозабор­ных скважин

а и б — при заборе воды в трещиноватых по­родах; в — то же, в песках; 1 — заделка це­ментным раствором межтрубного пространст­ва; 2 — глины; 3 — твердые трещиноватые породы; 4 — перфорированные трубы; 5 — из­вестняк; 6 — водоносный песок; 7 — фильтр; 8 — пробка; 9 — башмак

В зависимости от требуемого расхода и мощности водоносного горизонта устраивают: одну или несколько водозаборных скважин, располагаемых перпендикулярно направлению потока подземных вод (рис. II.9).

Рис. II.9. Схема расположения водозаборных скважин

Способ получения воды из скважин зависит от глубины залега­ния динамического уровня воды. При самоизливе воду отводят из скважин самотеком в сборный резервуар, из которого ее откачива­ют насосами. При сравнительно неглубоком залегании динамичес­кого уровня подземные воды отводят из скважин по самотечным или сифонным трубопроводам 1 в сборный колодец 2, из которого их откачивают насосами (см. рис. ГГ.9). Применение сифонных трубо­проводов позволяет уменьшать глубину заложения сборных трубо­проводов. При глубоком залегании динамического уровня 3 (более 20 м от поверхности земли) каждую водозаборную скважину обо­рудуют насосом.

ШАХТНЫЕ КОЛОДЦЫ

Шахтные колодцы могут выполняться из бетона, железобето­на кирпича, бутового камня и дерева. Чаще всего шахтные колод-иы строят опускным способом, поэтому обычно они имеют круглую форму в плане. Деревянные колодцы, выполняемые в виде сруба из бревен, имеют квадратную форму в плане.

Для приема воды дно шахтных колодцев устраи­вают в виде так называемых обратных фильтров путем по­слойной засыпки крупнозер­нистых материалов с посте­пенным увеличением.крупно­сти зерен снизу вверх (рис. II.10).

В боковых стенках бетон­ных и железобетонных колодцев создают водоприемные отверстия путем закладки в них труб при бетонировании. В кирпичных и бутовых колодцах водоприемными от­верстиями служат не запол­ненные раствором сквозные швы. При мелкозернистых грунтах водоприемные отвер­стия в стенках шахтных ко­лодцев целесообразно выпол­нять V-образной или на­клонной формы (гравитационные фильтры), заполняя их песком или гравием по типу обрат­ных фильтров. Такая загрузка не вымывается в колодец.

Для повышения дебита шахтных колодцев увеличивают пло­щадь донного фильтра путем уширения их основания. Значитель­ного увеличения дебита можно достигнуть, устроив радиально рас­положенные горизонтальные трубчатые фильтры Такие водозабо­ры называют лучевыми.

Рис. II.10. Шахтный колодец из железо­бетонных колец

/ — железобетонная крышка;. 2 — вентиляци­онная асбестоцементная труба диаметром 150 мм; 3 — отмостка щебнем, втрамбованным в грунт, слоем 10 см; 4 — глиняный замок; 5 — обратный фильтр

Вокруг колодцев рекомендуется делать глиняный замок и от-мостку из булыжника на песчаном основании. Стенки колодца сле­дует возводить выше поверхности земли не менее чем на 0,8 м. Это исключает засорение колодца и поступление в пего поверхностных стоков.

Для получения значительных расходов воды устраивают не­сколько шахтных колодцев, которые располагают перпендикулярно направлению потока грунтовых вод. Воду из каждого колодца от­водят по сифонным, а иногда и по самотечным линиям в сборный колодец, из которого ее Перекачивают насосами на очистную стан­цию или к потребителям.