Характеристика подземных вод

Подземные воды классифицируются по водности на малые, средние и большие месторождения, при этом классификационными признаками являются: площадь бассейна, мощность водоносного горизонта, подземный сток.; а также по характеру водообмена и защищенности.

Месторождения подземных вод, расположенные как в пригородной зоне, так и в пределах городской территории, пригодные по качеству и защищенности для питьевых целей, используются для централизованного водоснабжения города. Самоизливающиеся источники подземных вод — родники — используются населением для нецентрализованного водоснабжения.

Родники в городской черте. В природных условиях выходы подземных вод на дневную поверхность проявляются в виде нисходящих источников, приуроченных обычно к склонам горных возвышенностей и долин оврагов, балок, рек и питающихся за счет безнапорных вод и восходящих источников, образующихся за счет напорных вод, прием которых осуществляется в соответствии с их движением снизу вверх, через дно каптажного устройства.

Подавляющее число родников относится к нисходящим. Для родников, расположенных в городской черте, зоны питания расположены также в пределах города. Родниковые, или ключевые, воды по своему качеству соответствуют воде того пласта, из которого они изливаются. Поверхность и освоенное подземное пространство городов оказывают крайне неблагоприятное воздействие на качество грунтовых вод. Восходящие напорные источники являются более защищенными от загрязнения и им следует отдавать предпочтение при использовании населением.

По расходу воды источники бывают: малые — с расходом менее 1 л/с, средние — 1—10 л/с и крупные — более 10 л/с. Средние и крупные родники, вода которых соответствует питьевому качеству, могут быть использованы как источники водоснабжения. Однако, используя родник для постоянного водоснабжения какого-либо объекта, необходимо иметь гарантию длительности функционирования и достаточности расхода для покрытия всех нужд объекта в воде.

Для использования родников города в качестве источников питьевой воды необходимы тщательные гидрогеохимические, микробиологические и радиологические исследования.

Для источников, расположенных в городской черте, в которых сохранилось природное качество воды, необходимо предусматривать специальные охранные мероприятия: оборудование каптажей и организацию зон санитарной охраны (ЗСО).

ЗСО предназначены для предотвращения загрязнения подземных вод в месте их выхода. Они состоят из трех поясов. Так как родниковые воды по степени естественной защищенности могут быть приравнены к грунтовым водам, то первый пояс— зона строгого режима — должен иметь радиус не менее 50 м. Размеры и конфигурация второго пояса — зоны ограничений, предназначенной для защиты от бактериального загрязнения, — определяются расчетом. Третий пояс, относящийся также к зоне ограничений и предназначенный для защиты от химического загрязнения, тоже определяется расчетным путем. Размеры его зависят от срока эксплуатации и при достаточно длительном сроке достигают границ зоны питания водоносного горизонта.

Каптаж источников представляет собой сооружение для захвата подземных вод и удобства пользования. Конструкция каптажных сооружений выбирается в зависимости от гидрогеологических условий выхода подземных вод на поверхность земли, морфологии места выхода источника, мощности отложений, покрывающих водоносный пласт, и расхода источника (рис. 5.1, 5.2).

Рекомендуется вести постоянный контроль состава вод родников города. В случае необходимости возможна очистка воды родников от появившихся нежелательных примесей непосредственно в месте водозабора. Территория в районе источника и подходы к нему должны быть благоустроены.

Рисунок 5.1 - Железобетонная камера каптажная: 1 - расходная труба; 2 - переливная труба; 3 - кольца; 4 - вентиляционная труба; 5 - растительный слой; 6 - глиняно-шебеночная отмостка; 7 - плотно утрамбованный глинистый грунт; 8 - железобетонная плита днища; 9 - фильтр из гравия и гальки; 10 - засыпка песком; 11 - водоприемные отверстия; 12 - водоупорный пласт или нижняя граница каптируемой части водоносного пласта; 13 - водоносный пласт; 14 - нагорная канава

Рисунок 5.2 - Глиняно-каменная каптажная камера: 1 - вентиляционная труба; 2 - утрамбованный глинистый грунт; 3 - крепление растительным грунтом; 4 - каменная наброска; 5 - переливная труба; 6 - латунная сетка; 7 - расходная труба; 8 - гравийный защитный слой; 9 - насыпной грунт; 10 - нагорная канава; 11 - водоупорный пласт

Все поверхностные воды, а также месторождения подземных вод всегда использовались для водоснабжения городских поселений. При этом забор воды из рек осуществлялся выше города, а сброс использованной сточной воды – ниже по течению реки. Изъятие воды в значительных количествах создавало острую проблему в маловодные, засушливые годы, когда сток в реках опускался ниже критических значений.