Водоисточники и водозаборные сооружения

⇐ ПредыдущаяСтр 7 из 22Следующая ⇒

Водоисточники. Водоисточники делятся на поверхностные и подземные. В свою очередь, поверхностные водоисточники могут быть естественными (реки, ручьи и озера) и искусственными (водохранилища, пруды и каналы). Подземные воды подразделяются на грунтовые со свободной поверхностью (безнапорные) и межпластовые, залегающие между двумя водонепроницаемыми слоями (напорные, артезианские).

Подземные воды более чистые, чем поверхностные, имеют относительно постоянную температуру. Просачиваясь через водопроницаемые слои, атмосферная вода освобождается от взвешенных частиц и микроорганизмов (процесс самоочищения воды) и обогащается минеральными солями, микроэлементами, углекислотой и в результате приобретает высокие питьевые качества. По этим причинам водоснабжение, основанное на использовании подземных вод, имеет существенные преимущества перед снабжением из поверхностных источников. В сельском хозяйстве до 90 % используемой воды получают из подземных источников. Выбор последних – важный вопрос при организации водоснабжения, и для его решения рекомендуется придерживаться следующих положений:

1. Источник должен иметь воду хорошего качества и в количестве, достаточном для полного удовлетворения потребителей.

2. Источник должен быть расположен по возможности ближе к объекту водоснабжения и в условиях, отвечающих санитарным требованиям (по заключению Госсанинспекции).

3. При выборе источника водоснабжения в первую очередь следует ориентироваться на использование межпластовых (напорных) подземных вод, надежно защищенных от внешних загрязнений.

4. При отсутствии или невозможности использовать подземные воды (большая глубина залегания и т. п.) другие источники водоснабжения следует выбирать в такой последовательности: родники, грунтовые воды, реки, водохранилища, озера.

Водозаборные сооружения. Забор воды из поверхностных источников осуществляется специальными водозаборными сооружениями – береговыми (рис. 2.6, а) или русловыми (рис. 2.6, б); их располагают по течению реки обязательно выше населенных пунктов и производственных предприятий, сточные воды которых могут быть причиной загрязнения. Для забора воды из подземных источников используют шахтные или трубчатые колодцы (буровые скважины).

Рис.^:2.6. Схемы водозабора поверхностных источников: а – водозаборное

сооружение берегового типа: 1 – водоприемник; 2 – самотечная труба;

3 – задвижка; 4 – береговой колодец; б – русловый водозабор: 1 – водоприемник;

2 – самотечная труба; 3 – береговой колодец; 4 – насосная станция.

Шахтные колодцы (рис. 2.7, а)устраивают для забора грунтовых вод из водоносных слоев, залегающих на глубине 30–40 м. Каждый из них состоит из водоприемной части 5 с донным фильтром 6 из гравия, шахты 4 и возвышающегося над поверхностью земли на 0, 5–0, 8 м оголовка 2. Последний плотно закрывается водонепроницаемой крышкой для предохранения от попадания в колодец атмосферных осадков и посторонних предметов. Вокруг оголовка устраивают глиняный замок 3 шириной и глубиной не менее 1 м для защиты от загрязнений, вносимых с атмосферными осадками. Шахту делают квадратного сечения (со стороной 1–3 м) или круглого (диаметром 1–3 м) из железобетонных колец, кирпича или рубленой из дерева. На дне колодца устраивают песчано-гравийный фильтр, состоящий из 2–3 слоев фильтрующего материала толщиной не менее 100 мм, а в оголовке устанавливают вентиляционную трубу 1 сечением 0, 8х0, 8 м и высотой до 1 м.

Шахтный колодец работает следующим образом. Когда вода из него не отбирается, ее уровень находится на той же глубине, что и уровень подземных (грунтовых) вод, который называют статическим. При отборе воды уровень ее в колодце понижается и в зависимости от расхода и поступления свежей воды из водоносного слоя устанавливается на некоторой глубине. Такой уровень называется динамическим, а количество воды, даваемое источником в единицу времени, – дебитом источника (л/с, м³/ч). В производственных условиях дебит колодца определяют способом откачки.

Трубчатые колодцы. Для забора воды из глубоко залегающих водоносных пластов (до 150 м и более) устраивают трубчатый колодец (рис. 2.7, б). Он представляет собой глубокую буровую скважину диаметром 350 мм и более. Стенки закрепляют обсадными стальными трубами, предохраняющими ее от обвала и проникновения воды из вышележащих пластов с непригодной для питья водой. Колодец этого типа состоит из водоприемной части, ствола и оголовка. Заглубляемая в водоносный пласт водоприемная часть включает надфильтровую трубу 4, фильтрующую часть 5 и отстойник 6.

Труба 4 соединяет фильтр с нижней обсадной трубой 2. Место соединения уплотняется сальником 3. В устойчивых каменных породах фильтр в водоприемной части иногда не устраивают, и вода из водоносного слоя поступает непосредственно в нижнюю обсадную трубу. В зависимости от местных условий и типа применяемого оборудования устье скважины располагают в надземном помещении или в заглубленной бетонированной камере. Верхняя часть обсадных труб скважины должна выступать над полом помещения не менее чем на 0, 5 м. Каждая скважина должна быть оборудована уровнемером для наблюдения за динамическим уровнем воды, трубопроводом для отвода воды при прокачке, водомером для измерения дебита скважины и краном отбора проб воды для анализа.

Рис. 2.7. Схемы колодцев: а – шахтный: 1 – вентиляционная труба; 2 – оголовок;

3 – глиняный замок; 4 – шахта; 5 – водоприемная часть; 6 – донный фильтр;

б – трубчатый: 1 – кондуктор; 2 – обсадная труба; 3 – сальник; 4 – надфильтровая

труба; 5 – фильтрующая часть; 6 – отстойник фильтра

Весьма важным и ответственным фактором, связанным с функционированием системы водоснабжения, является санитарная охрана воды и источников от попадания в них болезнетворных бактерий, которые являются возбудителями многих заболеваний людей и животных. Источниками загрязнения водопроводов могут быть сточные воды населенных пунктов, животноводческих комплексов и производственных предприятий. Особую опасность представляют сточные воды, поступающие с животноводческих комплексов, особенно со свиноводческих, так как они содержат большое количество органических веществ, различных микроорганизмов и имеют высокий показатель БПК₅. При сбросе в открытые водоемы животноводческих стоков после их биологической очистки и предварительной обработки допускается иметь показатель БПК₅ не более 6 мг/л.

Согласно действующему в нашей стране законодательству все поверхностные и подземные источники воды и устроенные на водопроводах сооружения контролируются органами санитарной охраны.

2.5.2. Конструктивные особенности водоподъемников

Водоструйные установки. Они предназначены для подачи воды из шахтных колодцев и буровых скважин со значительным содержанием механических примесей (10 % и более).

Рис. 2.13. Схемы водоструйной установки (а) и аппарата (б);

1 – всасывающая труба; 2 – водоструйный насос; 3 – напорная труба;

4 – водоподъемная труба; 5 – центробежный насос; 6 – бак; 7 – диффузор;

8 – смесительная камера; 9 – сопло; 10 – всасывающий патрубок насоса

В комплект водоструйной установки, схема которой дана на рис. 2.13, а, входит следующее оборудование: питающий центробежный (или другого типа) насос, устанавливаемый на поверхности земли; струйный аппарат, помещаемый в колодце или скважине ниже динамического уровня; система трубопроводов, связывающая струйный аппарат g всасывающей трубой насоса.

Струйными аппаратами называют устройства, в которых два потока жидкости, обладающие разными скоростями и энергиями, образуют смешанный поток (рис. 2.13, б) с некоторой промежуточной скоростью и энергией. При этом вода, которая перекачивается из источника, непосредственно увлекается рабочей струей, движущейся с большой скоростью, что исключает необходимость в использовании каких-либо промежуточных механизмов.

Принцип работы водоструйной установки состоит в том, что сочетание насоса со струйным аппаратом позволяет при ее использовании забирать из скважин воду с глубин, больших предельной высоты всасывания (6–7 м), т. е. с глубин, превышающих 10 м. Это объясняется способностью струйного аппарата (эжектора) обеспечивать необходимое входное давление жидкости, исключающее возникновение кавитации. В результате насос, установленный на поверхности земли, может перекачивать воду с глубин, превышающих его всасывающую способность.

В сельском хозяйстве находят применение водоструйные установки марок ВНШ-2Ш, ВН-2Ц-6, ВН-1-6 и ВН-1-4 с центробежными насосами и струйными аппаратами разных типов с подачей от 4 до 25 м³/ч.

⇐ Предыдущая 2 3 4 5 678 9 10 11 Следующая ⇒