Источники водоснабжения и водозаборные сооружения

Поверхностные и подземные воды, как источник водоснабжения

Для сельскохозяйственного водоснабжения можно использовать практически все природные источники воды и искусственные водоемы – подземные воды, реки, озера, водохранилища, каналы, цистерны для сбора атмосферных осадков.

Пригодность источника водоснабжения определяется следующими основными требованиями:

·минимальный расход (или полезный объем) источника должен быть достаточным для удовлетворения нужд водоснабжения. При недостатке воды в отдельные периоды прибегают к регулированию источника путем устройства водохранилища;

·вода в источнике водоснабжения должна быть пригодной для использования потребителями непосредственно или после ее очистки. (Вода подземных источников, как правило, отвечает требованиям, предъявляемым к питьевой воде. Поверхностные воды содержат больше загрязнений, поэтому требуют осветления и обеззараживания.);

·источник водоснабжения должен иметь хорошее санитарное состояние и находиться в условиях, позволяющих организовать его санитарную охрану, исключающую попадание в воду загрязнений;

·режим водоисточника и условия забора воды из него должны быть благоприятны для осуществления бесперебойного водоснабжения. (При неблагоприятном режиме (большом колебании расходов и уровней воды) регулируют русла, устраивают плотины и проводят другие мероприятия.);

·использование источника водоснабжения должно быть экономически выгодным.

Все виды водозаборных сооружений могут быть разделены на две группы в соответствии с видом используемых природных источников:

· сооружения для забора поверхностных вод;

· сооружения для забора подземных вод.

При возможности использования для заданного объекта как одного, так и другого вида природных источников выбирают тот, который в большей степени обеспечивает бесперебойную подачу снабжаемому объекту требуемых ему количеств воды нужного качества при условии наименьшей затраты средств на строительство и эксплуатацию системы водоснабжения в целом.

Сооружения для забора подземных вод

Для забора подземных вод, залегающих на различных глубинах и в различных породах, применяют следующие типы водозаборных сооружений и устройств: трубчатые буровые колодцы (скважины), шахтные колодцы, горизонтальные водосборы (водозаборы), лучевые водосборы (водозаборы), сооружения для каптажа родниковых вод.

Водозаборные скважины

Трубчатые буровые колодцы устраивают путем бурения в земле вертикальных цилиндрических каналов – скважин. В пределах водоносного пласта для возможности приема воды из грунта колодец оборудуют специальными фильтрами (кроме колодцев в трещиноватых скальных породах).

В буровом колодце различают водоприемную часть – фильтр, ствол – глухую часть скважины, по которой поднимается вода, и устье – выходную часть.

1 − устье;

2 − забой (дно скважины);

3 − стенки;

4 − ствол.

Устье обычно располагается в специальном павильоне.

Конструкция скважины зависит от глубины залегания подземных вод, характера проходимых горных пород и способа бурения. В свою очередь способ бурения принимается в зависимости от требуемой глубины колодца.

Стенки скважины закрепляют опускаемой в него стальной обсадной трубой. Эту трубу опускают до верхней границы залегания водоносных пород. В обсадную трубу опускают трубу меньшего диаметра, которую доводят обычно до нижней границы залегания водоносных пород, несколько заглубляя в подстилающие водонепроницаемые породы. Затем в трубу опускают фильтр, предназначенный для защиты колодца от занесения в него вместе с водой частиц грунта из водоносного слоя. Фильтр представляет собой обычно трубу с перфорированной дырчатой или щелевой частью.

При залегании водоносных пород на большой глубине достигнуть их одной обсадной трубой не удается, так как значительно возрастает сопротивление грунта погружению обсадных труб. В этих условиях используют несколько обсадных труб, которые имеют различный постепенно уменьшающийся диаметр.

Затрубное пространство, как правило, цементируется.

Общая схема конструкции водозаборной скважины

1 − водоносный горизонт;

2 − фильтр;

3 − эксплуатационная колонна;

4 − промежуточная (техническая) колонна;

5 − кондуктор (направляющая труба − служит для закрепления устья скважины, придания скважине вертикальности);

6 − цементация (затрубная или межтрубная − для изоляции непродуктивных водоносных горизонтов, защиты труб от корозии);

7 − насос.