Водозабірні пристрої. Берегові водоприймальники з відкритих водоймищ. Очистка води

3.2.Водозабірні пристрої

 Для забору підземних вод застосовують споруди двох видів: підземні і наземні. Підземні споруди будують для забору підземних вод, що залягають нижче від поверхні землі, надземні — для вод, що виходять на поверхню. Підземні  водозабори залежно від характеру розташування їх у водоносному пласті бувають вертикальні і горизонтальні. Вертикальні водозабори — це свердловини і шахтні колодязі, горизонтальні — трубчасті дрени, галереї і штольні. Крім вертикальних і горизонтальних водозаборів застосовують променеві, які складаються з водонепроникного шахтного колодязя з горизонтальними променями — свердловинами (дренами), що розходяться від нього.

Наземні водозабірні споруди призначені для захоплення природних виходів підземних вод і називаються каптажем джерел.

Вибір того чи іншого водозабору визначається гідрогеологічними умовами, передбачуваною його продуктивністю і техніко-економічними розрахунками.

Водозабірні свердловини застосовують для добування підземних вод, що залягають на глибині понад 10 м   (до 1000 м і більше). За допомогою свердловин можна добувати Від 1 до 1000 м3/год води. Загальну схему будови водозабірної свердловини показано на рис.3.2.

Рис.3 2.Схема водозабірної свердловини:

1 — устя; 2 — стінки; 3 — затрубний простір; 4 — колонка обсадних труб;  5 — ствол; 6 — замок фільтра; 7 —сальник; 8 — над фільтрова труба; 9 — водоприймальна частина фільтра; 10 — відстійник; 11 — забій; 12 — водоносний пласт.

Буріння свердловин в основному здійснюють двома способами — обертальним і ударним. Обертальне буріння за характером заглиблення поділяють на буріння суцільним 1 кільцевим вибоями. Буріння кільцевим вибоєм називається колонковим. Колонкове буріння застосовують рідко, лише для буріння водозабірних свердловин невеликого діаметра в скельних породах. Обертальне буріння суцільним вибоєм називається роторним. Цей спосіб найпоширеніший при бурінні водозабірних свердловин. За способом подачі промивальної рідини і напрямком циркуляції її в свердловині під час буріння, а також за умовою виносу із свердловини розбурених порід роторне буріння поділяють на два види — з прямою і зворотною промивками. У практиці буріння свердловин на воду найбільше використовують роторне буріння з прямою промивкою.

Найважливіший елемент конструкції водозабірної свердловини – водоприймальна частина, від якої значної міри залежить тривалість роботи свердловини і сталість її дебіту. Дебіт – найбільша можлива продуктивність свердловини (л/с, м³/год).

У свердловинах, призначених для забору води з пухких і нестійких водоносних порід, водоприймальну частину обладнують фільтрами. Фільтр дає змогу запобігти обваленню стінки свердловини у водоносному пласті і пропускає в неї чисту воду без механічних домішок з найменшим гідравлічним опором.

3.2.1. Берегові водоприймальники з відкритих водоймищ

Водозабори з поверхневих джерел – це комплекс гідротехнічних споруд, призначених для забору води з вододжерела, її попереднього очищення і подачі на очисні споруди системи водопостачання.

При проектуванні водозаборів залежно від місцевих умов вибирають : а) місце забору води; б) технологічну і конструктивну схеми водозабору; в) спосіб обслуговування водозабору.

Місце розташування водозабору на річці має визначатися з урахуванням гарантії забору необхідної кількості і відповідної якості води в усі пори року. З цих міркувань водозабір слід розташовувати вище від місць скидання в річку стічних вод, а також від місць виходу ярів. Водозабір слід розміщувати в тих місцях русла річки, де не спостерігається інтенсивне осадження наносів і руйнування берегів в наслідок розмивання і зсувів. Водозабір не слід влаштовувати також у зонах інтенсивного утворення внутрішньо водного льоду. При всіх інших рівних умовах його слід розміщувати якомога ближче до населеного пункту.

Вибір місця розташування водозабору з водосховищ проводять з урахуванням динаміки узбережжя, зумовленої  виникненням хвиль і берегових течій, а також з урахуванням шугового льоду і деяких біологічних факторів.

У всіх випадках місце розташування водозабірних споруд НП відкритих водоймищах слід погоджувати з органами санітарно-епідеміологічної служби і забезпечувати можливість організації зони санітарної охорони.

Технологічна схема водозабору включає такі елементи: водоприймач (оголовок), береговий сітчастий колодязь і насосну станцію 1- го підняття. Схему вибирають відповідно до розрахункової витрати води, категорії водозабору за надійністю подання води, гідрологічною характеристикою вододжерела, вимогами санітарної інспекції, рибоохорони і водного транспорту.

Найбільш поширені дві технологічні схеми водозабору, які відрізняються одна від одної розташуванням водоприймача відносно берега. За цією ознакою розрізняють водозабори: а) берегового типу, у яких водоприймач розташований на березі і його водоприймальні отвори завжди доступні для обслуговування (Рис.3.3);

Рис. 3.3.  Водозабір берегового типу:

/ — павільйон для розташування засобів керування; 2, 8 — всмоктувальна і приймальна камери; 3 — плоскі дротяні-сітки; 4 — водоструминевий насос (ежектор); 5 — водоприймальні вікна;  6 — решітка; 7 — шибери.

б) руслового типу, водоприймачі яких затоплені і віддалені від берега, а їхні водоприймальні отвори в окремі періоди року практично недоступні для огляду.

Доступність водоприймальних отворів при експлуатації має істотне значення для забезпечення безперервної подачі води. Тому берегові водоприймачі  за надійністю подачі води оцінюються вище.

Санітарна охорона джерел водопостачання має на меті:

-  забезпечення населення питною водою, якість якої відповідає вимогам державного стандарту;

-  запобігати забрудненню джерел водопостачання;

-  встановлення умов і проведення заходів, які дають змогу використовувати водоймища для господарсько-питних цілей;

-  здійснювати охорону всіх водопровідних споруд від порушень, які можуть шкідливо позначитися на якості і кількості води, що подається населенню.

3.2.2. Очистка води