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.
