АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Из подземных источников водоснабжения

Читайте также:
  1. A) способом формирования банковских ресурсов из недепозитных источников
  2. III. Противопожарное оборудование подземных выработок.
  3. U, Se, Re, V, Sc, Cu, Pb, Zn, Ag, Ge, Be, Sr, S, углеводородов (УВ), подземных вод, металлоносных рассолов
  4. Активные методы защиты подземных г/пр. от электрической коррозии
  5. Анализ материалов трубопроводов для систем водоснабжения
  6. Биосинтез и использование кетоновых тел в качестве источников энергии.
  7. Вещества и материалы способны самовозгораться, или заниматься от источников зажигания и самостоятельно гореть или тлеть после его удаления
  8. Виды альтернативных источников энергии
  9. Виды внебюджетных источников доходов бюджетных учреждений, порядок их образования и исполнения. Выявление причин отклонений от утвержденных сумм.
  10. Виды водоисточников
  11. Виды источников (форм) частного права.
  12. Виды источников позитивного конституционного права РФ

Водозабор подземных вод состоит из водоприемных сооружений, водо­подъемных устройств в пределах отдельных водозаборов или центральной насосной станции I подъема и трубопроводов, которые соединяют водоприем­ные сооружения с насосной станцией, водоводами или резервуаром чистой во­ды (сборным резервуаром).

Водозабор из межпластовых подземных источников осуществляют по­средством артезианских, или буровых скважин. Любая скважина нарушает изоляцию между водовмещающим горизонтом и поверхностью земли и создает потенциальные условия для проникновения загрязнений в межпластовый ис-


РАЗДЕЛ I. ГИГИЕНА ВОДЫ И ВОДОСНАБЖЕНИЯ НАСЕЛЕННЫХ МЕСТ

точник. Из-за неправильного устройства скважины может возникнуть гидрав­лическая связь между эксплуатируемым водоносным слоем и расположенны­ми выше водовмещающими горизонтами (грунтовыми водами, верховодкой), вода которых может быть эпидемически опасной и хуже по органолептичес-ким свойствам. Поэтому конструкция скважины имеет большое значение для сохранения качества межпластовой воды, предотвращения загрязнения водо­носного слоя, обеспечения санитарной надежности водозабора.

Для оборудования артезианской скважины в толще земли до межпласто-врго горизонта бурят цилиндрическую вертикальную шахту диаметром от 50 до 600 мм, глубиной от 50—100 до 1500 м и более. Для защиты от обвалов и изоляции от водоносных горизонтов, расположенных выше, стенки шахты за­крепляют колонной металлических труб (как правило, стальных) длиной от 4—6 до 8—13 м, которые называются обсадными. Стыки между трубами гер­метизируют.

В зависимости от характера почвы при ударном способе бурения трубами одного диаметра можно углубиться на 3050 м, при роторномна 400—500 м. При большей глубине залегания водоносного горизонта достичь его колонной труб одного диаметра невозможно вследствие трения между стенками труб и поро­дой, что создает сопротивление дальнейшему бурению. Поэтому, продвигаясь вглубь, переходят на трубы меньшего диаметра. Их вначале опускают в средину уже установленных обсадных труб, а потом продолжают бурить. По завершении бурения лишние части обсадных труб вырезают и удаляют. Колонна приобре­тает телескопический вид. Для предупреждения загрязнения пространство, ко­торое образуется между трубами (межтрубное пространство), заливают це­ментным раствором. Первую колонну обсадных труб, называемую кондуктором, используют для защиты устьевой части скважины от размыва и обрушения. Для предупреждения загрязнения пространство, которое образуется между кондук­тором и грунтовыми стенками шахты (затрубное пространство), цементиру­ют под давлением с выдавливанием цементного раствора от "башмака " обсад­ной трубы до поверхности земли. Вследствие этого вокруг кондуктора создается "цементный стакан ".

Иногда для повышения надежности скважины вторую колонну обсадных труб не вырезают, а пространство между ней и кондуктором заполняют цементным раствором на всю высоту.

Колонна обсадных труб достигает верхнего уровня водоносного горизонта. Далее в эту колонну опускают колонну труб меньшего диаметра, которой про­ходят весь водоносный горизонт и которую вдавливают (фрезеруют) в нижний водоупорный слой. По внутренней колонне труб посредством штанг опускают фильтр, через который в скважину будет поступать вода. Фильтр представляет собой трубу с перфорированной частью, которую для защиты скважины от проникновения частиц водовмещающей породы оборачивают металлической сеткой. Фильтр располагают так, чтобы его перфорированная часть находи­лась в толще водоносного горизонта. Нижний, глухой, конец фильтра вдавли­вают в водонепроницаемый слой. После установки фильтра внутреннюю ко­лонну труб удаляют, пространство между фильтром и обсадной трубой герме­тизируют.


Рис. 6. Устройство артезианской скважины: а — схема: 1 — водоупорный пласт; 2 — водоносный слой; 3,4, 5 — колонны обсадных труб; 6 — изоли­рующий слой; 7 — уплотнительный сальник; 8 — надфильтровая труба; 9 — рабочая часть фильтра;

10 — отстойник; 11 — пробка отстойника; б — оголовок скважины: 1 — отверстие для измерения уровня воды (закрыто болтом); 2 — резиновые прокладки размером 3 мм; 3 — на резьбе; 4 — заливка цементом; 5 — к центробежному насосу; 6 — рези­новая прокладка; 7 — средний фланец; 8 — чугунный фланец с резьбой; 9 — зачеканивание свинцом 15 мм; 10 — обсадная труба; 11 — металлический патрубок; 12 — подкладное металлическое кольцо

Схема водозаборной (артезианской) скважины приведена на рис. 6. В сква­жине выделяют три основные части: водоприемную — фильтр, водопроводя-щую — ствол и верхнюю — устье. С целью предупреждения замерзания и для защиты от атмосферных осадков устье скважины оборудуют специальной по­дземной шахтой или наземным павильоном. Верхнюю колонну обсадных труб (кондуктор) выводят не менее чем на 0,5 м над поверхностью земли или дном шахты, а вокруг делают асфальтовую или бетонную отмостку с наклоном от скважины. Чтобы загрязнения не проникали через устье скважины, его герме­тично соединяют с оголовком с помощью фланцев с резиновыми прокладками. Также необходимо обеспечить герметичность в месте вхождения всасываю­щей трубы насоса или другого водоподъемного сооружения. Оголовок должен быть доступен для осмотра и иметь кран для отбора проб воды из артезианской скважины, то есть непосредственно из подземного источника. При размеще­нии скважины в шахте последняя должна быть защищена от попадания в нее грунтовых вод путем гидроизоляции бетонированием или цементированием дна и стенок, а также от атмосферных осадков за счет герметичных сдвоенных крышек на люках.


РАЗДЕЛ I. ГИГИЕНА ВОДЫ И ВОДОСНАБЖЕНИЯ НАСЕЛЕННЫХ МЕСТ

Если источником являются межпластовые напорные (артезианские) воды, то иногда давления в водоносном горизонте достаточно для подъема воды на поверхность земли. Но чаще всего вода не достигает поверхности и находится в скважине на определенном уровне, называемом статическим. Отсюда воду откачивают насосами. При откачивании воды в водовмещающей породе во­круг скважины образуется зона пониженного давления, то есть зона депрес­сии. Давление снижается, так как вода, продвигаясь в водоносном горизон­те, испытывает сопротивление со стороны породы водоносного горизонта, и часть напора тратится на преодоление этого сопротивления. Чем быстрее откачивают воду, тем быстрее снижается давление. При этом наиболее низ­ким является давление в зоне, расположенной ближе к скважине. Вследствие откачивания уровень воды в скважине снижается относительно статическо­го до тех пор, пока скорость откачивания не уравновесится с поступлением воды через фильтр, расположенный в водоносном горизонте. Наконец при по­стоянной скорости откачивания вода в скважине устанавливается на так на­зываемом динамическом уровне. Чем быстрее откачивают воду, тем ниже от­носительно статического уровень динамический и больше площадь воронки депрессии.

После завершения бурения скважины для промывания ее от частичек ила и грязи проводят строительное откачивание продолжительностью от несколь­ких суток до месяца и более. При необходимости можно провести дезинфек­цию. Сначала дезинфицируют надводную часть скважины, а потом — подвод­ную. Для обеззараживания надводной части в скважине на несколько метров ниже статического уровня устанавливают пневматическую пробку. Часть сква­жины выше пробки заполняют раствором хлора (или хлорной извести) с кон­центрацией активного хлора 50—100 мг/л. Через 3—6 ч пробку вынимают и с помощью специального смесителя вводят раствор хлора в подводную часть скважины с таким расчетом, чтобы концентрация активного хлора после пере­мешивания с водой была не ниже 50 мг/л. Через 3—6 ч контакта воду из сква­жины откачивают, после чего отбирают пробу воды для контроля эффектив­ности обеззараживания по микробиологическим показателям.

На водопроводе, кроме рабочих скважин, продуктивность которых долж­на обеспечивать суточное водопотребление в населенном пункте, в обяза­тельном порядке необходимо предусмотреть и резервные. Минимальное ко­личество скважин на водопроводе — 2, одна из которых рабочая, вторая — резервная. Если рабочих скважин от 2 до 10, то необходимо предусмотреть 2 резервные скважины. Если же рабочих скважин более 11, то резервных долж­но быть 20%.

Водоподъемные сооружения. Способ подъема воды из скважины зависит от уровня воды и дебита скважины. Чаще всего для этого используют центро­бежные насосы. Они состоят из электродвигателя, нескольких камер с лопас­тными колесами, закрепленными на вращающемся валу, всасывающей и на­порной труб. Продуктивность такого насоса достигает 200 м3/ч.

Перед вводом водопроводного насоса в эксплуатацию камеры с лопастными колесами необходимо залить водой, которая должна отвечать действующему


ВОДОПРОВОД ИЗ ПОДЗЕМНЫХ ИСТОЧНИКОВ ВОДОСНАБЖЕНИЯ

стандарту на питьевую воду. Вал, на котором закреплены лопастные колеса, элект­родвигатель приводит в быстрое вращательное движение. Возникают центро­бежные силы, которые отталкивают воду, заполняющую камеры, к периферии спирального кожуха и далеев напорную трубу. При этом в центре камеры перед входом всасывающей трубы создается пониженное давление и под действием атмосферного давления вода из скважины поступает из всасывающего трубо­провода в насос.

При динамическом уровне до 7 м от поверхности земли применяют цент­робежные насосы на горизонтальном валу. Если динамичный уровень воды размещен на глубине до 120 м, используют центробежные насосы на верти­кальном валу, электродвигатель которых установлен над скважиной, а всасы­вающая труба опущена в воду ниже динамического уровня. Для подъема воды из глубоких скважин до 500 м широко применяют погружные центробежные насосы на вертикальном валу, электродвигатель которых размещен в скважи­не под динамическим уровнем воды. Во всех случаях должна быть обеспечена герметичность оголовка скважины в участке вхождения всасывающей или на­порной водоподъемной трубы.

Если глубина скважины составляет менее 100 м, можно использовать штанговые насосы — разновидность поршневых или объемных насосов с длинным приводом продуктивностью до 20 м3/ч. Насос состоит из камеры, в которой расположен поршень, соединенный со штангой. Электродвигатель, расположенный на поверхности земли, приводит штангу в движение, чем обес­печивает движение поршня в камере. К камере присоединены всасывающая и напорная трубы с клапанами. Когда поршень движется вверх, открывается вса­сывающий клапан и закрывается напорный. Камера наполняется водой. Когда поршень движется вниз, всасывающий клапан закрывается, напорный откры­вается и вода из камеры выталкивается в напорную трубу. Недостатком этих насосов является невысокая надежность: часто обрываются штанги, нужно ме­нять кожаные манжеты, обеспечивающие тесный контакт поршня со стенками камеры, что повышает риск загрязнения.

Если глубина скважины не превышает 70 м, могут быть использованы эр­лифты, или воздушные водоподъемники. Эрлифт состоит из водоподъемной трубы, в нижнюю часть которой введена воздушная труба с форсункой. Обе трубы опускают в скважину и погружают в воду так, чтобы погруженная часть была вдвое длиннее, чем непогруженная, которая выходит на поверхность зем­ли. На поверхности воздушная труба присоединена к компрессору с ресиве­ром, а водоподъемная — к отделителю воздуха, который трубой соединен с ре­зервуаром чистой воды. Воздух, очищенный от пыли на масляном фильтре, ком­прессором через ресивер и отделитель масла подается в воздушную трубу и через форсунку поступает в водоподъемную трубу. Водовоздушная смесь во­доподъемной трубой поднимается на поверхность и попадает в отделитель воз­духа, после чего вода поступает в резервуары чистой воды. Положительными характеристиками эрлифта являются простота и надежность конструкции, лег­кость эксплуатации, возможность бесперебойной работы в течение длительно­го времени.


РАЗДЕЛ I. ГИГИЕНА ВОДЫ И ВОДОСНАБЖЕНИЯ НАСЕЛЕННЫХ МЕСТ

Резервуары чистой воды (РЧВ). Если забор производят из межпласто-вых источников I класса, вода которых не требует обработки, насосы подают воду по напорным трубопроводам в сборные резервуары — РЧВ. Запас воды, который собирается в РЧВ, необходим для компенсации возможного несоот­ветствия между подачей воды и ее потреблением в определенное время суток. Для бесперебойной работы водопровода нужно предусмотреть резервное обо­рудование, как минимум, 2 РЧВ.

РЧВ — прямоугольные водонепроницаемые резервуары из стали или же­лезобетона, расположенные под землей (рис. 7). Дно РЧВ должно быть выше уровня залегания грунтовых вод. Иногда для надежности вокруг РЧВ создают глиняный замок, а над РЧВ делают куполообразную насыпь из грунта и дерна. Труба, подающая воду в верхнюю часть РЧВ, должна быть загнутой на конце, чтобы не размывать перекрытие РЧВ. С противоположной стороны устанавли­вают (сверху вниз): переливную трубу (постоянно открыта на случай перепол­нения РЧВ, имеется обратный клапан); трубу, которая подает воду для хозяйс­твенно-питьевых нужд (соединена со всасывающей трубой насоса II подъема, постоянно открыта); трубу, которая подает воду для гашения пожаров (посто­янно открыта) и грязевую трубу (расположена в приямке, постоянно закрыта). Рядом с РЧВ расположен переливной колодец со всеми подающими трубами, на которых в пределах переливного колодца устанавливают регулировочные краны. Для обмена воздуха РЧВ оборудуют вентиляционными стояками, под­нятыми над уровнем земли на 1,5—2 м. Конец каждого стояка закрывают ме­таллической сеткой с колпачком. В перекрытии РЧВ располагают 2 люка, ко­торые плотно закрывают металлическими крышками, замком и пломбируют. Вокруг люков делают цементные отмостки.

РЧВ нуждаются в периодической (1—2 раза в год) очистке и дезинфекции. В первую очередь РЧВ освобождают от воды. Для этого прекращают подачу воды в РЧВ, перекрывают трубы, подающие воду для хозяйственно-питьевых нужд и гашения пожаров, и открывают грязевую трубу, через которую спус­кают с РЧВ воду. Потом через люки внутрь РЧВ спускается рабочий, очища­ет и при необходимости ремонтирует его, смывает грязь в грязевой приямок, откуда она отводится грязевой трубой. После этого проводят дезинфекцию методом орошения. Рабочий, обеспеченный средствами индивидуальной за­щиты кожи, глаз и органов дыхания, из гидропульта обильно орошает стены, дно и перекрытие РЧВ раствором хлорной извести (или кальция гипохлорита) с концентрацией активного хлора 200250 мг/л. После этого закрывают и пломбируют люки, закрывают грязевую трубу и выжидают 2 ч. Затем запол­няют РЧВ чистой водой, промывают, выпуская воду через переливную трубу, отбирают пробы для определения остаточного свободного хлора и бактерио­логического исследования. При удовлетворительных анализах разрешают экс­плуатацию РЧВ.

Из РЧВ вода поступает в водопроводную сеть под давлением 2—4 атм, ко­торое создают насосы насосных станций II подъема.



 


РАЗДЕЛ I. ГИГИЕНА ВОДЫ И ВОДОСНАБЖЕНИЯ НАСЕЛЕННЫХ МЕСТ


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 | 39 | 40 | 41 | 42 | 43 | 44 | 45 | 46 | 47 | 48 | 49 | 50 | 51 | 52 | 53 | 54 | 55 |

Поиск по сайту:



Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.005 сек.)