Наибольшее распространение в системах сельскохозяйственного водоснабжения получили подземные воды. Преимущественное использование подземных вод можно объяснить, прежде всего, их хорошим качеством и значительным распространением по территории. Системы водоснабжения с забором подземных вод экономически выгоднее систем с поверхностными источниками, так как чаще всего не требуется строительство дорогостоящих очистных сооружений для улучшения качества воды. Но даже и при наличии таких сооружений стоимость систем водоснабжения с забором подземных вод в основном ниже.
На рис.17.1 представлена схема централизованного водоснабжения из подземных источников.
1 – источник водоснабжения (скважина, или группа скважин); 2 - водоподъемник; 3 – сборный резервуар; 4 – насосная станция второго подъема; 5 - установка для обеззараживания воды; 6 – водовод; 7 – водонапорная башня; 8 – распределительная сеть
Рис.17.1
Подземные воды образуются вследствие просачивания в землю атмосферных и поверхностных вод. подземные воды могут быть безнапорными и напорными (артезианскими).
|
|
Безнапорные воды заполняют водоносные горизонты не полностью и имеют свободную поверхность. Примером безнапорных вод может служить вода в водоносном горизонте, вскрытом колодцем 1 (рис.17.2).
Рис.17.2
Вода устанавливается в этом колодце устанавливается на уровне, совпадающем с уровнем подземных вод. Безнапорные подземные воды первого от поверхности водоносного горизонта (слой, вскрытый колодцем 1) называют грунтовыми. Эти воды характеризуются повышенной загрязненностью, поэтому при использовании для целей водоснабжения их в большинстве случаев подвергают очистке.
Напорные (артезианские) воды заполняют водоносные горизонты полностью. Примером напорных вод может служить вода в водоносном горизонте, вскрытом колодцем 2. Артезианские воды, как правило, характеризуются высоким качеством и в большинстве случаев могут использоваться для хозяйственных целей без очистки.
В колодце, вскрывающем напорный водоносный горизонт, вода поднимается до пьезометрической линии.
Уровень воды, устанавливающийся в колодце при отсутствии водозабора, называется статическим. Статический уровень безнапорных вод совпадает с уровнем подземных вод (рис.17.3), уровень напорных вод совпадает с пьезометрической линией А-А (рис.17.4).
Рис.17.3
Рис.17.4
При откачке воды из колодца уровень ее снижается, причем тем больше, чем интенсивнее откачка. Такой уровень называют динамическим(линия ББ).
Уровни воды и пьезометрические линии, устанавливающиеся вокруг колодцев при откачке из них воды (в поперечном разрезе они имеют выпуклую кверху форму), называют кривыми депрессии. Область, ограниченную кривыми депрессии, называют депрессионной воронкой.
|
|
При использовании подземных вод первый пояс санитарной охраны составляет участок вокруг колодцев, скважин и других сооружений радиусом 30…50 м. Границы второго пояса зоны охраны подземного источника устанавливают с учетом расположения областей питания подземных вод и ограничения вводят в зависимости от гидрогеологических условий их залегания.
Для централизованного водоснабжения наиболее целесообразно использовать межпластовые напорные водоносные горизонты.
Водозаборные скважины (рис.17.5) сооружают в основном ударно-канатным (а) или роторным способом (б). Скважина имеет следующие основные части: ствол, закрепленный колонной труб 3, устье 1, водоприемную часть, оборудованную в рыхлых породах фильтром 6. Нижняя часть скважины представляет собой отстойник 7 в виде участка трубы длиной 2…10 м.
Рис.17.5
Конструкция скважины определяется ее глубиной, геологическим строением пород и способом бурения. Устье скважины закрепляют направляющей трубой, которая при бурении придает стволу вертикальное положение. В верхней части ствола располагают первую колону обсадных труб – кондуктор 2, который препятствует попаданию в скважину загрязненных поверхностных вод. Его доводят до первого водоупорного слоя глин и заводят в этот слой на 3…5 м.
Ствол скважины от кондуктора до водоносного пласта в зависимости от способа бурения крепится одной или несколькими колоннами обсадных труб 4. В водоносном пласте, сложенном песчаными, гравелистыми и другими рыхлыми породами, устанавливают в большинстве случаев щелевидный, сетчатый, блочный или гравийный фильтр. Кольцевой зазор между фильтровой и обсадной колоннами уплотняется сальником 5.
Скважины сельскохозяйственного назначения имеют диаметр 150…400 мм и глубину до 500 м.
В зависимости от дебита скважин и потребного расхода воды устраивают несколько скважин, работающих на общий сборный резервуар.