Сохранение качества воды на водозаборах из малодебитных источников

Сохранение водных ресурсов, предотвращение за­грязнения поверхностных и подземных вод особо важное значение имеют на малодебитных источниках (малых реках). Водоснабжение из малодебитных поверхностных источников (особенно в предгорных и горных районах) имеет специфику в технологии забора воды и в улучше­нии ее качества. Обусловливается это большой неравно­мерностью поверхностного стока, обилием донных и взвешенных наносов, резкими колебаниями мутности во­ды и др.

Положение нередко усугубляется отрицательными последствиями антропогенного воздействия: вырубка ле­са в бассейнах водосбора, лесосплав, распахивание зе­мель и т. д. (Челябинск, Анжеро-Судженск, Рубцовск и др.). Имеется много положительных примеров, когда охрана водных источников от загрязнения становится составной частью, основой осуществления комплексных природоохранных мер (водозаборы Владивостока, Про-копьевска-Киселевска, Грозного, Новороссийска, Сверд­ловска, Уфы и др.), позволяющих определить рацио­нальный подход к решению задачи водоснабжения в комплексе общей проблемы охраны окружающей при­родной среды.

Применение на малодебитных источниках общепри­нятых в настоящее время методов отбора воды и ее очистки сопряжено с большими капитальными затрата­ми и при этом не всегда обеспечивает требуемую надеж­ность водоснабжения как в отношении количества, так и качества воды. Подтверждается это многими приме­рами из практики водоснабжения на Кавказе, в Сред­ней Азии, на Крайнем Севере, Камчатке, Сахалине и др. Очень часто малодебитные ранее используемые источни­ки, если не покрывают даже 50 % водопотребления, не принимаются в расчет при проектировании новых или расширении действующих систем хозяйственно-питьевого водоснабжения. Привлечение крупных водоисточников, укрупнение головных сооружений водопроводов вполне оправдывают себя, если они наряду с экономичностью проектных решений обеспечивают также требуемую степень надежности водоснабжения. Но даже и в этих случаях не должна исключаться возможность использо­вания малодебитных источников в качестве основных или резервных. Это подтверждается практикой эксплуа­тации водопроводов в Орджоникидзе, Грозном, Дербен­те, Горно-Алтайске, Петропавловске-Камчатском, Юж­но-Сахалинске и многих других.

Опыт использования малых источников со всей оче­видностью доказывает во многих случаях, что более це­лесообразна не очистка воды, забираемой из уже за­грязненного источника, а максимальное использование природных факторов сохранения и улучшения качества воды в водотоках и водоемах начиная от их истоков, осуществление комплекса водоохранных мер, включая создание заповедных зон водопользования, ибо сохране­ние природных качественных показателей воды более экономично, чем их восстановление. Именно фактор со­хранения водных ресурсов в ряде случаев стал опреде­ляющим в размещении промпредприятий (Томск) и жи­лой застройки (Магадан). Такой подход полностью со­гласуется с дальнейшим расширением природоохранных мер в нашей стране, намеченных XXVI съездом КПСС. Одним из положительных примеров сохранения ка­чества воды в источниках является Чернореченский во­дозабор на р. Ди-Шеуда (Двойной родник) в г. Гроз­ном. В конструктивном и технологическом -отношении водозабор отличается простотой инженерных решений, обеспечивающей, однако, достаточно высокую санитар­но-гигиеническую и техническую надежность водоснаб­жения: простейшая подземная запруда в русле реки, берегового типа, вода из которых по трубопроводам от­водится в общую водосборную камеру, хлорируется и выше запруды в 10 м размещены три водоприемники. далее самотеком подается потребителям на расстояние более 5 км (рис. 61). Плотина создает небольшой под­пор подрусловых и поверхностных вод и тем самым обеспечивает сосредоточенный их отбор. Каждый из во­доприемников представляет собой шахтный колодец диаметром 2,2 м с водоприемным окном, перекрытым сороудерживающей решеткой, и с водоподводящим лот­ком. Лоток имеет длину 6 м и переменное (сужающееся к водоприемнику) сечение. На подходе к водоприемни­кам русловый поток перекрыт сороудерживающими сет­ками. Постоянное наблюдение, периодическая очистка сеток и решеток предотвращают попадание плавающих веществ в водопроводную систему. Интересен данный водозабор не только простотой конструктивных и техно­логических решений, но прежде всего водоохранными мерами, обеспечивающими надежное сохранение качест­ва природных вод на уровне ГОСТ 2874 — 82. Весь водо­сборный бассейн р. Ди-Шеуда включен в водоохранную зону водозабора. Сооружений и дорог в этой зоне нет, природопользование полностью подчинено целям водо­снабжения.

Рис. 61. Водозабор на р. Ди-Шеуда родникового питания

1 — запруда (барраж); 2 — водо­сборный колодец; 3 — самотечные трубопроводы; 4 — береговые водо­приемные колодцы; 5 — сороудер-живающие сетки; 5 — водосборные борозды в аллювиальных отложе­ниях; 7 — промежуточные площад­ки (карты) с травяным покровом

Речка Ди-Шеуда имеет родниковое питание. Много­численные родники (Алдынские ключи) с сосредоточен­ными и рассредоточенными выходами подземных вод у подножия сопок образуют четыре ручья с минимальным суммарным стоком более 100 тыс. м³/сут. Ручьи проте­кают в залесенных и покрытых травой ложбинах. Путь пробега воды от наиболее удаленных ключей до водо­приемников около 3,5 км. При отсутствии осадков по­верхностный сток Ди-Шеуды значительно сокращается, а дебит водозабора обеспечивается в основном подрусловым стоком в аллювиальных отложениях. Выходы родников, ручьи, русло самой речки тщательно прочищают, так что по­верхностные воды на всем пути от родников до водоприемников имеют контакт только с аллюви­альными песчано-гравий-ными отложениями и не претерпевают никакого загрязнения. В зонах рас­средоточенного выхода подземных вод выполне­на сеть водосборных и водоотводящих борозд, площадки между которы­ми (карты) пропалывают для предотвращения за­грязнения воды при отмирании и перегнивании трав. Весь бассейн водосбора площадью около 400 га покрыт лиственным лесом с густым подлеском и сплошным тра­вяным покровом. В таких условиях даже дождевой по­верхностный сток не создает больших потоков, не вызы­вает эрозии почвы и не приносит в источник существен­ных загрязнений.

Санитарно-эпидемическая надежность водоснабже­ния в данном случае прошла длительную проверку, во­дозабор действует около 50 лет. Контроль качества во­ды здесь осуществляют помимо обычных лабораторных методов также биотестированием. В акватории водоза­бора и выше по течению от водоприемников постоянно находится 20...30 особей стерляди. Отдельные особи присутствуют даже в водосборной камере. Контроль за их состоянием и поведением позволяет своевременно установить непредвиденное загрязнение источника. Се­бестоимость воды на этом водозаборе в десятки раз меньше, чем на традиционных открытых водозаборах с водоочистными станциями.

Рис. 62. Водозабор с фильт­рующим водоочистным уст­ройством на мелководном источнике

а — ситуационный план; б — водоочистной блок; 1 — во­доприемник с решеткой и сеткой; 2 — шлюз-фильтр; 3 — трубопровод подачи очи­щенной воды; 4 — сбросной канал; 5 — регулятор уровня воды; 6 — фильтрующая за­грузка; 7 — дренажные тру­бы; 8 — водосборная каме­ра; 9 — сетчатое перекрытие

Аналогичный водозабор действует в системе группо­вого водопровода для Дербента и пос. Дагестанские Ог­ни (рис. 62). Этот водозабор имеет некоторое отличие от рассматриваемого выше водозабора в части устрой­ства водоприемников, которые представляют собой от­крытые водоприемные камеры — шлюзы, заполненные гравием. По дну водоприемных камер уложены перфо­рированные трубы, заканчивающиеся в водоотводящей камере. Вода из многочисленных родников и ручьев по­ступает в водоприемники, пройдя сороудерживающие решетки и сетки, фильтруется через гравийную загруз­ку и, как в предыдущем случае, самотеком подается по­требителям.

Дальнейшее развитие этих двух водозаборов осу­ществляется с применением скважин и использованием подземных вод нижележащих водоносных пластов.

Приведенные примеры подтверждают целесообраз­ность и практическую возможность сохранения и улуч­шения качества воды непосредственно на водозаборах из поверхностных источников. Такая возможность достига­ется только при комплексном осуществлении природо­охранных мер, направленных на сохранение водных ре­сурсов.

Описанный принцип водоснабжения может широко применяться во вновь осваиваемых районах нашей стра­ны, где требуются небольшие по производительности сооружения, простые в устройстве, но достаточно на­дежные в эксплуатации.

Если в аналогичных условиях не достигается качест­во воды по ГОСТ 2874 — 82, водозаборы данного типа мо­гут рассматриваться как сооружения предварительной очистки воды.

Дата добавления: 2015-07-20