|
|
Выбор источника водоснабжения
представляет собой ответственную и сложную задачу, от правильного решения
которой во многом зависит работоспособность всей системы водоснабжения. Для
водоснабжения используются поверхностные и подземные воды. В зависимости от
вида источника водозаборные сооружения подразделяются на сооружения для
забора поверхностных вод и сооружения для забора подземных вод. Вне
зависимости от вида источник должен обеспечивать получение необходимых
количеств воды с учетом возможного роста водопотребления и бесперебойность
снабжения водой потребителей. При выборе источника учитывают соответствие
качества воды требованиям потребителей, условия забора воды, а также
технико-экономические показатели, определяющие эффективность принятого
решения.
Для хозяйственно-питьевого водоснабжения целесообразно
применять подземные воды с более высокими показателями качества, чем
поверхностные воды. Если мощность водоносного пласта подземных вод недостаточна
или они не пригодны для водоснабжения, то используются поверхностные
источники.
Источником водоснабжения для хозяйственно-питьевых и
производственных целей служат реки, водохранилища, озера и моря. Вид
источника определяет тип водозаборного сооружения, а цель использования воды
— его назначение. Водозаборное сооружение представляет собой комплекс
сооружений, предназначенных для забора воды из источника в необходимых
количествах, предварительной ее очистки с целью защиты системы водоснабжения от
биологических обрастаний и попадания в нее наносов, сора, планктона, шуги, а
также рыбной молоди; транспортирования воды к месту назначения. По степени
обеспеченности подачи воды водозаборные сооружения так же, как
централизованные системы водоснабжения, подразделяются на три категории.
Водозаборные сооружения могут успешно выполнять свои
функции, если фактическая надежность подачи ими воды буяетне'ниже требований
к надежности подачи воды, предъявляемых потребителями. Фактическая надежность
подачи воды водозаборными сооружениями определяется нагрузками на сооружения,
гидрологическими особенностями источника, доступностью осмотра и ремонта
водоприемника. Надежность оценивается отнесением основных и второстепенных
сооружений водозабора к определенному классу капитальности гидротехнических
сооружений. К основным сооружениям относятся водоприемники и насосные
станции, а также сооружения, при повреждении которых водозабор не обеспечит
подачу расчетного расхода воды потребителям. К второстепенным относятся сооружения,
повреждение которых не приведет к снижению подачи воды потребителям.
Водозаборные сооружения имеют различные конструктивные
схемы, определяемые компоновкой основных сооружений, местом расположения и
конструктивными особенностями водоприемника, способом приема воды, а также
характером их стационарности. Конструктивная схема водозабора принимается в
зависимости от категории обеспеченности подачи воды и гидрологической
характеристики водоисточника, определяемых СНиП 2.04.02—84, а также
требований организаций по регулированию использования и охране вод,
санитарно-эпидемиологической службы, охраны рыбных запасов и водного
транспорта.
Водозаборные сооружения должны гарантировать подачу воды в
требуемых объемах и требуемого качества с учетом перспективного развития
водопотребления при расходах воды в реке заданной обеспеченности. Поэтому
выбору схемы водозаборного сооружения предшествуют изыскательские работы,
которые проводят на основе данных прогноза качества воды в источнике,
учитывая возможность переформирования его русла или побережья и
гидротермический режим, а для вечномерзлых грунтов— промерзание водоема,
температуру воды в источнике зимой, изменение границы вечномерзлых грунтов.
Многообразие факторов, влияющих на гарантированную работу
водозаборных сооружений, определяет наличие большого числа их типов. По месту
расположения водоприемники бывают берегового и руслового типа; по способу
приема воды — поверхностные, глубинные, донные, фильтрующие, инфильтрационные
и комбинированные; по компоновке основных элементов — совмещенные и
раздельные; по конструктивным особенностям — трубчатые, ряжевые, бетонные,
железобетонные, затопляемые и незатопляемые, с водоподводящим каналом или
ковшом, с применением тонкослойных модулей; по характеру стационарности —
фуникулерные и плавучие. В случае устройства плотин для регулирования стока
или улучшения условий забора воды используют приплотинные (плотинные) водозаборные
сооружения.
Водозаборные сооружения, предназначенные для
хозяйственно-питьевого водоснабжения, должны располагаться выше населенных
пунктов по течению реки, мест сброса отработавших вод, стоянок судов, лесных
бирж, товарно-транспортных баз и складов, а также в районе, обеспечивающем
организацию зон санитарной охраны. При этом водозабор должен быть максимально
приближен к потребителю с целью уменьшения строительной стоимости
коммуникаций и эксплуатационных расходов. Для технологических нужд
промышленных предприятий, не предъявляющих высоких требований к качеству
воды, допускается устройство водозаборных сооружений на территории объекта.
На тип водозабора большое влияние оказывают природные
условия забора воды, которые бывают легкими, средними, тяжелыми и очень
тяжелыми. Природные условия источника водоснабжения зависят от количества
взвешенных веществ, находящихся в потоке; инженерно- геологических
характеристик свойств грунтов, слагающих берег и дно водоема; циркуляционных
течений воды; формы русла в поперечном сечении и крутизны берега; наличия
шуги и льда в потоке; гидробиологических процессов, происходящих в
источниках; наличия лесосплава и судоходства. Типы водозаборов и область их
применения в зависимости от условий забора воды приведены в СНиП 2.04.02—84.
Для речных водозаборных сооружений прием воды
целесообразно производить у вогнутого берега ( VI. 1), так как в этом случае
уменьшается опасность завала водоприемника наносами. Скорость движения воды
на плесе меньше, чем на перекате. Это благоприятствует быстрому образованию
поверхностного льда, и при наличии шуги транзиту ее в верхних слоях потока,
что облегчает работу водозаборных сооружений. Недостатком вогнутого берега
является его подверженность размыву, вследствие чего необходимо производить берегоукрепительные
работы. Водозаборные сооружения целесообразно размещать несколько ниже (по
течению) середины вогнутой части русла, где циркуляция потока наиболее
интенсивна и условия движения наносов не препятствуют приему чистой воды. Эти
сооружения нецелесообразно строить в местах образования заторов льда и
шугозажо- ров; вблизи и ниже порогов, полыней и других очагов образования
внутриводного льда; ниже притоков, несущих большое количество наносов; на
оползневых участках и других местах с неблагоприятными
инженерно-геологическими условиями; в местах зимовья и нереста рыб, нагона
плавника и водорослей. Считается, что при отношении отбираемого расчетного
расхода воды к минимальному расходу воды в реке, меньшем 0,25, воду из русла
реки можно забирать без каких-либо дополнительных мероприятий. При этом
отношении, равном 0,25— 0,40, надежный водозабор возможен только из потоков с
особо благоприятными формами и состоянием русла.
На морях, озерах и водохранилищах водоприемники
водозаборов размещают за пределами прибойных зон; в местах, укрытых от
волнения; за пределами сосредоточенных течений, выходящих из прибойных зон.
Водозаборное сооружение, как правило, состоит из
водоприемника, сеточного колодца и насосной станции. Наиболее широкое
распространение получили водозаборы берегового и руслового типа, отличающиеся
месторасположением водоприемника по отношению к берегу. Особенности природных
условий, влияющие на бесперебойность работы водоприемников, приводят к
многообразию конструктивных схем водозаборных сооружений.
К мероприятиям, позволяющим обеспечить требуемую
надежность подачи воды потребителям, можно отнести следующие: секционирование
отдельных элементов водозабора; применение водоприемников специальных
конструкций и их дублирование; улучшение условий забора воды из источника
путем устройства плотин, подводящих каналов, водоприемных ковшей; применение
тонкослойных модулей; забор воды из разных источников или створов и т. п.
|
