Характеристики источников водоснабжения. Общие сведения

Для целей водоснабжения используются в основном пресные поверхностные и подземные воды.

Пресные воды рек и озер составляют около 230 тыс. км³. Значительная часть пресной воды находится в ледниках (24 млн. км³). Плавление ледников могло бы повысить уровень Мирового океана на 0, 64 м и привести к затоплению примерно 1 % суши.

Подземные воды (в толще до 5 км) составляют 60 млн. км³, из них 4 млн. км³ находятся в зоне активного водообмена. В поверхностных слоях содержится 85 тыс. км³ почвенной влаги.

Водные ресурсы характеризуются вековыми запасами и возобновляемыми ресурсами.

К вековым, естественным запасам пресных вод суши относят воды, единовременно находящиеся в озерах, реках, ледниках, а также в водоносных слоях горных пород (подземные воды). К возобновляемым водным ресурсам относят те воды, которые ежегодно возобновляются в процессе круговорота воды на Земле, водообмена между сушей и океаном.

Речные воды, имея сравнительно небольшой объем, возобновляются примерно каждые 16 суток (более 20 раз в году). Подземные воды возобновляются в течение примерно 1400 лет, а горные ледники - в течение 1800 лет.

Подземные воды на планете составляют 14% всех пресных вод. Доля систем питьевого водоснабжения с использованием подземных вод в Бельгии достигла – 90%, в Финляндии – 75%, в США – 50%, в России – 40%.

Ежегодно возобновляемые запасы воды в России составляют 4760 км³/год, из них речной сток – 4384, подземные воды – 340, наледи – 30, термальные воды – 6 км³/год. Вековые запасы воды в России - 40900 км³, из них в озерах – 26500, ледниках – 11400, болотах – 3000 км³. Средняя минерализация речной воды – 90 мг/л, в среднем в 200 раз меньше, чем морской воды.

В России около 3 миллионов рек. Коэффициент питания реки подземными водами составляет для тайги 0, 11 – 0, 29, для смешанных лесов – 0, 11– 0, 13, для лесостепной зоны – 0, 03 – 0, 04.

По обеспеченности стока на единицу площади (250 тыс. м³/год на 1 км²) Россия находится на одном из последних мест среди стран Европы и в 2 раза уступает США. Свыше 75% всех земельных угодий страны расположены в зоне недостаточного увлажнения.

Почти 90% речного стока сбрасывается в Северный Ледовитый и Тихий океаны. На бассейны Каспийского и Азовского морей, где проживает 80% населения, приходится только 10% общего годового объема речного стока.

Суммарный забор свежей воды из водоисточников в России составляет 3% водных ресурсов. При этом забор воды в бассейнах рек Кубань, Дон, Терек, Урал, Исеть, Миасс достигает 50% и более, что превышает экологически допустимый отбор воды. До 50% забранной воды используется на промышленные нужды, 33% - на орошение и сельскохозяйственное водоснабжение, 17% - на хозяйственно-питьевое водоснабжение.

Потенциальные эксплуатационные ресурсы подземных вод составляют 318 км³/год, из них 153 км³ (50%) может быть учтено в водохозяйственном балансе дополнительно к ресурсам поверхностных вод. Для водоснабжения в России разведано 3259 месторождений подземных вод, и их эксплуатационные запасы составляют 27 км³/год. Степень их освоения - 34%, а в эксплуатации находятся 1530 месторождений. Средняя обеспеченность подземными водами по России составляет 60, 5 м³/сут с 1 км².

На территории России более 150 водозаборов с признаками истощения запасов подземных вод. Они расположены в Центрально-Черноземном и Центральном районах, а также Поволжье и на Северном Кавказе. Выявлено более 1000 очагов загрязнения подземных вод на площади более 100 км². Причиной загрязнения 320 очагов являются промышленные предприятия, 154 – сельскохозяйственные объекты и 97 – коммунальное хозяйство.

С учетом роста водопотребления, значительной неравномерности распределения водных ресурсов и различных возможностей их использования по территории страны становится очевидной актуальность рационального использования и защиты от загрязнения и истощения источников водоснабжения.

 

Основные требования к источникам водоснабжения

 

Для систем водоснабжения в основном используются поверхностные воды рек, озер, водохранилищ, морей и подземные воды. Выбор источника является одним из важных вопросов при обосновании системы водоснабжения. От источника в значительной степени зависят тип всей системы, способ водоподготовки, наличие тех или других сооружений и в конечном итоге стоимость ее строительства и эксплуатации. Надежность работы системы также во многом зависит от источника водоснабжения, обеспеченности его расходов и уровней, времени и частоты изменения показателей воды и т.п.

В системах водоснабжения допускается одновременное использование нескольких источников с различными характеристиками. Выбор источника должен проводиться на основании топографических, гидрологических, гидрогеологических, санитарных и других изысканий, а также оценки качества воды по основным, а иногда и по указанным водопотребителем, показателям.

Любой источник должен обеспечивать:

- бесперебойное получение необходимых количеств воды с учетом перспективного развития объекта;

- качество воды, в наибольшей степени отвечающее нуждам потребителей или позволяющее достичь требуемого качества путем простой и дешевой очистки;

- подачу воды объекту с наименьшими затратами средств;

- достаточную мощность, чтобы отбор воды из источника не нарушал сложившуюся экологическую обстановку.

Выбор источника централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения следует осуществлять в соответствии с ГОСТ 2761-84., который предусматривает максимальное использование для этой цели всех имеющихся ресурсов подземных вод, удовлетворяющих санитарно-гигиеническим требованиям.

 При удовлетворении этих требований следует учитывать:

- расходный режим и водохозяйственный баланс по источнику с прогнозом на 15...20 лет;

- прогноз возможного изменения качеств воды;

- качественные и количественные характеристики наносов и сора, режим их перемещения;

- устойчивость берегов;

- наличие вечномерзлых грунтов;

- возможность промерзания и пересыхания источника;

- другие стихийные явления;

- осенне-зимний режим источника и характер шуголедовых явлений в нем;

- характер прохождения весенне-летних паводков;

- запасы и условия питания подземных вод;

- требования органов по регулированию использования и охране вод, санитарно-эпидемиологической службы, рыбоохраны и др.

Обеспеченность минимальных среднемесячных расходов воды поверхностных источников должна приниматься в зависимости от категории надежности системы водоснабжения: 95% - для 1-й, 90% - для 2-й и 85% - для 3-й категории.

При одинаковом качестве подземных вод следует использовать источники, лучше защищенные от внешнего загрязнения:

в первую очередь - артезианские, затем - межпластовые безнапорные и грунтовые воды, а при их отсутствии или невозможности использования - подрусловые или воды поверхностных источников.

При недостаточных эксплуатационных запасах естественных подземных вод следует рассматривать возможность их искусственного пополнения.

При оценке достаточности водных ресурсов поверхностных источников необходимо обеспечивать ниже водозабора гарантированный расход воды, необходимый для удовлетворения потребностей в воде расположенных ниже по течению населенных пунктов, промышленных предприятий, сельского хозяйства, рыбного хозяйства, судоходства и других видов водопользования, а также для обеспечения санитарных требований по охране источников водоснабжения.

При технико-экономическом обосновании выбора источника водоснабжения необходимо учитывать затраты на все сооружения системы водоснабжения: водозаборы, насосные станции, сооружения водоподготовки и водоводы.

Практика показывает, что водоснабжение малых, а иногда и средних по размерам населенных мест экономически целесообразно устраивать с использованием подземных источников. Для водоснабжения крупных городов выгоднее использовать поверхностные воды (с соответствующей очисткой) или их сочетание с подземными водами.

 

⇐ Предыдущая567891011121314Следующая ⇒

Поделиться: