Выбор источника водоснабжения по СП 31 (СНиП)

6.1 В качестве источника водоснабжения следует рассматривать водотоки (реки, каналы), водоемы (озера, водохранилища, пруды), моря, подземные воды (водоносные пласты, подрусловые, шахтные и другие воды).

Для производственного водоснабжения промышленных предприятий следует рассматривать возможность использования очищенных сточных вод.

В качестве источника водоснабжения могут быть использованы наливные водохранилища с подводом к ним воды из естественных поверхностных источников.

Примечание — В системе водоснабжения допускается использование нескольких источников с различными гидрологическими и гидрогеологическими характеристиками.

6.2 Выбор источника водоснабжения должен быть обоснован результатами топографических, гидрологических, гидрогеологических, ихтиологических, гидрохимических, гидробиологических, гидротермических и других изысканий и санитарных обследований.

6.3 Выбор источника хозяйственно-питьевого водоснабжения следует проводить в соответствии с требованиями ГОСТ 17.1.1.04, ГОСТ 2761, СанПиН 2.1.4.1074 и ГН 2.1.5.1315-03, ГН 2.1.5.2307-07, ГН 2.1.5.2280-07.

6.4 Для хозяйственно-питьевых водопроводов должны максимально использоваться имеющиеся ресурсы подземных вод, удовлетворяющие санитарно-гигиеническим требованиям. Ресурсы подземных питьевых вод следует оценивать на основе положений [Приказ Министерства природных ресурсов Российской Федерации от 30 июля 2007 г. N 195 «Об утверждении Классификации запасов и прогнозных ресурсов питьевых, технических и минеральных подземных вод»].

При недостаточных эксплуатационных запасах естественных подземных вод следует рассматривать возможность их увеличения за счет искусственного пополнения.

6.5 Использование подземных вод питьевого качества для нужд, не связанных с хозяйственно-питьевым водоснабжением, как правило, не допускается. В районах, где отсутствуют необходимые поверхностные водоисточники и имеются достаточные запасы подземных вод питьевого качества, допускается использование этих вод на производственные и поливочные нужды с разрешения органов по регулированию использования и охране вод.

6.6 Для производственного и хозяйственно-питьевого водоснабжения при соответствующей обработке воды и соблюдении санитарных требований допускается использование минерализованных и геотермальных вод.

6.7 Обеспеченность среднемесячных расходов воды поверхностных источников должна приниматься по таблице 4 в зависимости от категории системы водоснабжения, определяемой согласно 7.4.

Категория системы водоснабжения

Обеспеченность минимальных среднемесячных расходов воды поверхностных источников, %

6.8 При оценке использования водных ресурсов для целей водоснабжения следует учитывать:

• расходный режим и водохозяйственный баланс по источнику с прогнозом на 15-20 лет;
• требования к качеству воды, предъявляемые потребителями;
• качественную характеристику воды в источнике с указанием агрессивности воды и прогноз возможного изменения ее качества с учетом поступления сточных вод;
• качественные и количественные характеристики наносов и сора, их режим, перемещение донных отложений, устойчивость берегов;
• наличие многолетнемерзлых грунтов, возможность промерзания и пересыхания источника, наличие снежных лавин и селевых явлений (на горных водотоках), а также других стихийных природных явлений в водосборном бассейне источника;
• осенне-зимний режим источника и характер льдошуговых явлений в нем;
• температуру воды по месяцам года и развития фитопланктона на различной глубине;
• характерные особенности весеннего вскрытия источника и половодья (для равнинных водотоков), прохождения весенне-летних паводков (для горных водотоков);
• запасы и условия питания подземных вод, а также возможное их нарушение в результате изменения природных условий, устройства водохранилищ или дренажа, искусственной откачки воды и т.п.;
• качество и температуру подземных вод;
• возможность искусственного пополнения и образования запасов подземных вод;
• требования уполномоченных государственных органов по регулированию и охране вод, санитарно-эпидемиологической службы, рыбоохраны и др.

6.9 При оценке достаточности водных ресурсов поверхностных источников водоснабжения необходимо обеспечивать ниже места водоотбора гарантированный расход воды, необходимый в каждом сезоне года для удовлетворения потребностей в воде расположенных ниже по течению населенных пунктов, промышленных предприятий, сельского хозяйства, рыбного хозяйства, судоходства и других видов водопользования, а также для обеспечения санитарных требований по охране источников водоснабжения.

6.10 В случае недостаточного расхода воды в поверхностном источнике следует предусматривать регулирование естественного стока воды в пределах одного гидрологического года (сезонное регулирование) или многолетнего периода (многолетнее регулирование), а также переброску воды из других, более многоводных поверхностных источников.

Примечание — Степень обеспечения отдельных водопотребителей при недостаточности имеющихся расходов воды в источнике и затруднительности или высокой стоимости их увеличения определяется по согласованию с уполномоченными государственными органами.

6.11 Оценку ресурсов подземных вод следует производить на основании материалов гидрогеологических поисков, разведки и исследований.

Источники водоснабжения

Выбор источника является одной из наиболее ответственных задач при устройстве системы водоснабжения, так как он определяет в значительной степени характер самой системы, наличие в её составе тех или иных сооружений, а, следовательно, стоимость и строительства, и эксплуатации.

Содержание

Требования к источнику водоснабжения

Источник водоснабжения должен удовлетворять следующим основным требованиям:

• обеспечивать получение из него необходимых количеств воды с учётом роста водопотребления на перспективу развития объекта;
• обеспечивать бесперебойность снабжения водой потребителей;
• давать воду такого качества, которое в наибольшей степени отвечает нуждам потребителей или позволяет достичь требуемого качества путём простой и дешевой её очистки;
• обеспечивать возможность подачи воды объекту с наименьшей затратой средств;
• обладать такой мощностью, чтобы отбор воды из него не нарушал сложившуюся экологическую систему.

Правильное решение вопроса о выборе источника водоснабжения для каждого данного объекта требует тщательного изучения и анализа водных ресурсов района, в котором расположен объект.

Классификация источников водоснабжения

Практически все используемые для целей водоснабжения природные источники воды могут быть отнесены к трем основным группам:

• поверхностные источники;
• подземные источники;
• искусственные источники.

Поверхностные источники

К поверхностным источникам водоснабжения относятся:

Характерными качествами речной воды являются относительно большая мутность (особенно в период паводков), высокое содержание органических веществ, бактерий, часто значительная цветность. Наряду с этим речная вода характеризуется обычно относительно малым содержанием минеральных солей и, в частности, относительно небольшой жесткостью.

Вода озёр обычно отличается весьма малым содержанием взвешенных веществ (то есть малой мутностью или, иначе, большой прозрачностью), кроме прибрежной зоны, где мутность воды увеличивается в результате волнения. Степень минерализации озерной воды весьма различна.

Поверхностные источники характеризуются значительными колебаниями качества воды и количества загрязнений в отдельные периоды года. Качество воды рек и озёр в большой степени зависит от интенсивности выпадения атмосферных осадков, таяния снегов, а также от загрязнения её поверхностными стоками и сточными водами городов и промышленных предприятий.

Сезонные колебания качества речной воды нередко бывают весьма резкими. В период паводка сильно возрастает мутность и бактериальная загрязнённость воды, но обычно снижается её жесткость.

Подземные источники

К подземным источникам относятся:

Подземные воды, как правило, не содержат взвешенных веществ (то есть весьма прозрачны) и обычно бесцветны.

Артезианские воды, перекрытые сверху водонепроницаемыми породами, защищены от поступления проникающих с поверхности земли загрязнённых стоков и обладают поэтому высокими санитарными качествами. Такими же качествами часто обладают и родниковые воды.

Наряду с этими положительными качествами подземные воды часто сильно минерализованы. В зависимости от характера растворенных в них солей они могут обладать теми или иными отрицательными свойствами (повышенная жесткость, наличие неприятного привкуса, содержание веществ, вредно влияющих на организм человека).

Искусственные источники

К искусственным источникам водоснабжения можно отнести промышленные опреснительные установки, например, используемые в Израиле, Арабских Эмиратах или в г. Актау (Казахстан) на Мангистауском атомно-энергетическом комбинате.

Влияние человека на источники водоснабжения

При современной степени развития хозяйственной деятельности людей она оказывает существенное влияние на состояние источников водоснабжения как в отношении их дебита, так и в отношении качества воды.

Природные воды используются комплексно, то есть не только для водоснабжения, но и для многих других целей: орошения, гидроэнергетики, водного транспорта, лесосплава и др. При этом может осуществляться отбор воды из источника (водоснабжение, орошение) или только использование водоема без отбора воды (водный транспорт, лесосплав). Таким образом, можно различать водопотребителей и водопользователей.

Рациональное решение вопросов использования водных ресурсов и обеспечения интересов всех видов водопотребителей и водопользователей возможно только при условии их рассмотрения как комплексных водохозяйственных проблем.

В результате проведения мероприятий по регулированию стока рек в настоящее время очень часто приходится использовать в качестве природных источников водоснабжения искусственно созданные водохранилища.

Изменение естественного гидрологического режима рек при устройстве плотин и водохранилищ в значительной мере сказывается на качестве речной воды и на сезонных колебаниях её качества.

Существенным видом влияния хозяйственной деятельности людей на природные водоемы является сброс в них сточных вод городов и промышленных предприятий, а также смыв с сельскохозяйственных полей удобрений, ядохимикатов, пестицидов и т. п.

Количество сточных вод, сбрасываемых в водоемы, с каждым годом увеличивается и приводит к сильному их загрязнению и ухудшению качеств воды (особенно санитарных качеств).

В силу сложившейся обстановки в настоящее время многие реки в населённых и промышленно развитых районах уже в значительной степени загрязнены производственными стоками. Основными загрязнителями воды являются предприятия нефтеперерабатывающей, бумажно-целлюлозной, металлургической и ряда отраслей химической промышленности.

Системы и схемы водоснабжения. Источники водоснабжения.Выбор источника водоснабжения является одной из главных задач при проектировании любой системы водоснабжения

Глава 1. ВОДОСНАБЖЕНИЕ

Источники водоснабжения.Выбор источника водоснабжения является одной из главных задач при проектировании любой системы водоснабжения.

Правильное решение вопроса о выборе источника водоснабжения для каждого объекта требует тщательного анализа водных ресурсов района, в котором он расположен. Источник водоснабжения должен отвечать следующим основным требованиям: обеспечивать бесперебойное поступление требуемого количества и качества воды с учетом роста потребности в водоснабжении; обладатьдостаточной мощностью (отбор воды не нарушает экологическое состояние жизнедеятельности водоема); находитьсяна кратчайшем расстоянии от объекта водоснабжения. В качестве источника водоснабжения используются поверхностные и подземные воды.

Поверхностные источники характеризуются значительными колебаниями качества воды и количества загрязнений вразные периоды года.

В качестве поверхностных источников используются реки, водохранилища, озера и моря.

Вода рекобладает значительной мутностью, высоким содержанием органических веществ (особенно в период паводков), значительной цветностью. Речную воду отличает небольшая жесткость (содержание солей кальция и магния), например, жесткость воды в Неве составляет

0,7 мг − экв/л, в Москве реке 2 − 5 мг − экв/л, а в Енисее 1,1 – 1,6 мг − экв/л (для сравнения, жесткость питьевой воды должна быть не более

10 мг − экв/л.) Кроме того, в речной воде содержится значительное количество бактерий, включая патогенные (болезнетворные), количество которых измеряют коли-титром (тот наименьший объем воды, в котором еще содержится кишечная палочка) или коли-индексом (числом кишечных палочек, содержащихся в 1 л воды). Для рек характерно сезонное колебание расхода и качества воды.

Водохранилищам свойственны малая мутность, высокая цветность воды и наличие планктона в ней в летний период.

Качество воды в озерах характеризуется большим разнообразием и отличается малым содержанием взвешенных веществ, малой мутностью, значительной минерализацией, цветностью.

Морская вода может использоваться для целей промышленного водоснабжения, а при отсутствии пресных вод и для целей хозяйственно-питьевого водоснабжения после опреснения.

Подземные воды,как правило, прозрачны и бесцветны. Артезианские воды, перекрытые сверху водонепроницаемыми породами, защищены от поступления проникающих с земли стоков. Они обладают высокими санитарными качествами (т. е. не требуют глубокой очистки). Однако подземные воды имеют повышенную жесткость, часто содержат много железа, фтора, сероводорода, что требует использования специальных установок по их удалению.

Подземные воды могут быть безнапорными и напорными. Безнапорные воды имеют свободную поверхность, называемую зеркалом подземных вод. Если полностью насыщенные водоносные пласты перекрыты водоне­проницаемыми грунтами и имеют пьезометрический напор, то они называются напорными. Давление, создаваемое напорными водами, больше атмосферного. Если подземные воды имеют выход на поверхность, то образуются родники.

Подземные воды могут залегать в виде грунтового потока с непрерывным движением воды, имеющего уклон в направлении движения, а также в виде грунтового бассейна с неподвижной водой и горизонтальной свободной поверхностью.

Подземные воды характеризуются статическим и динамическим уровнями. Статический уровень это уровень воды в колодце при отсутствии водоотбора. При отборе воды из колодца происходит падение уровня воды. Этот уровень называется динамическим. Понижение динамического уровня пропорционально количеству откачиваемой воды. Количество воды, которое может быть откачано при понижении динамического уровня на 1 м, называется удельным дебитом. Уровень воды и пьезометрические линии, установившиеся вокруг колодцев при откачке воды, образуют кривые депрессии.

Для целей водоснабжения населенных мест наиболее подходящими являются подземные воды, но для крупных населенных мест дебит подземных вод часто оказывается недостаточным. Водоснабжение большинства крупных городов основано на использовании поверхностных вод.

Водоснабжение – это комплекс сооружений, предназначенный для забора воды из источника, ее очистки и подачи потребителям. Система водоснабжения должна обеспечивать снабжение водой данного объекта в требуемых количествах и требуемого качества. Основными видами потребления воды являются:

— хозяйственно-питьевое водопотребление жителей населенных пунктов;

-водоснабжение промышленных предприятий;

-водопотребление, связанное с благоустройством территории;

-использование воды для пожаротушения;

-собственные нужды системы водоснабжения.

Классификация систем водоснабжения. Системы водоснабжения различают:

по видам объектов водоснабжения:

-системы водоснабжения городов;

-системы водоснабжения производственных объектов;

-системы водоснабжения поселков и сельских населенных пунктов.

по видам потребителей:

-хозяйственно-питьевые системы – используют воду только питьевого качества, отвечающую требованиям ГОСТ 2874 – 82 «Вода питьевая» или требованиям СанПиН 2.1.4.1074-01 «Вода питьевая. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения»;

-производственные системы – качество используемой воды зависит от технологического процесса предприятия;

-противопожарные системы – используют воду любого качества.

по видам источников водоснабжения:

-системы, использующие воду поверхностных источников;

-системы, использующие подземную воду.

Системы водоснабжения могут быть объединенными, неполнораздельными и раздельными. Объединенные системы − это водопроводы, выполняющие одновременно хозяйственно − питьевые, производственные и противопожарные функции. Такие водопроводы устраивают в городах, поселках и на предприятиях, на технологические нужды которых требуется вода питьевого качества.

Устройство неполной раздельной системы водоснабжения обуславливается несовпадением требований к качеству воды на хозяйственно − питьевые и производственные нужды. Как правило, противопожарный водопровод объединяют с хозяйственно − питьевым водопроводом, имеющим большую протяженность.

Раздельную систему водоснабжения, предусматривающую наличие самостоятельных хозяйственно-питьевого, противопожарного и производственного водопроводов, устраивают довольно редко.

Выбор той или иной системы водоснабжения осуществляется на основании технико – экономического сравнения вариантов.

Схемы устройства водоснабжения зависят от ряда факторов, а именно:

числа и характера потребителей воды; количества и качества воды в источниках, существующих в данной местности; местных климатических и гидрологических условий; степени надежности и бесперебойности подачи воды потребителям.

В общем случае система водоснабжения включает следующие сооружения: водозаборные сооружения, сооружения для подъема и перекачки воды, сооружения для очистки воды, сборные резервуары, водоводы, водопроводные сети, сооружения для хранения и аккумулирования воды.

Ниже приведены наиболее распространенные схемы водоснабжения населенных мест и промышленных предприятий.

Схема водоснабжения города из поверхностного источника представлена на рис.1.1.1.

Рис. 1.1.1. Общая схема водоснабжения из открытого источника:

1 – водозаборные сооружения; 2 − насосная станция первого подъема; 3 – водоводы первого подъема; 4 – очистные сооружения; 5 – резервуары чистой воды; 6 –насосная станция второго подъема; 7 – водоводы второго подъема; 8 – водопроводная сеть города; 9 – водонапорная башня; 10 – водоводы от водонапорной башни

Вода забирается из источника водозаборным сооружением 1 и насосной станцией первого подъема 2 по водоводам 3, уложенным в две нитки, поступает на очистные сооружения 4. После очистки вода забирается из резервуаров чистой воды 5 насосами насосной станцией второго подъема 6 и по водоводам 7 подается в наружную сеть города 8. Сеть города с водонапорной башней соединяют водоводы 10. Все водоводы проектируются в две нитки на случай аварии и должны обеспечивать пропуск не менее 70 % суточного потребления городом воды.

Схема водоснабжения города из подземного источника представлена на рис.1.1.2. Схема значительно упрощена по сравнению со схемой водоснабжения города из поверхностного источника, так как отсутствует комплекс очистки воды, поскольку подземные воды не требуют глубокой очистки. В отдельных случаях могут применяться местные установки для обезжелезивания, умягчения, обессоливания воды.

Природная вода из подземных источников забирается несколькими скважинами 1, внутри которых установлены погруженные насосы, выполняющие функцию насосной станции первого подъема. По напорным трубопроводам 2 вода из скважин поступает в резервуар чистой воды 3 для ее хранения. Насосная станция второго подъема 4 перекачивает воду из резервуара по напорному водоводу в город потребителям.

Рис. 1.1.2. Схема водоснабжения с забором воды из подземного источника:

1 – артезианские скважины с погруженными насосами; 2 – напорные линии; 3 – РЧВ – резервуар чистой воды; 4 – насосная станция второго подъема; 5 – водонапорная башня; 6 – водопроводная сеть

На промышленных предприятиях устраивается прямоточная, последовательная и оборотная схемы.

При прямоточной схеме водоснабжения(рис.1.1.3) вода, забираемая из источника водоснабжения, после соответствующей очистки поступает на технологические нужды предприятия, а затем загрязненная техническая вода после соответствующей обработки сбрасывается в водоем ниже по течению относительно объекта водоснабжения. Прямоточная схема водоснабжения экономически целесообразна при малых расстояниях от источника водоснабжения до завода, атакже при незначительной разности отметок уровня воды в источнике и площадки завода. Кроме того, она может быть применена при технологических процессах, не допускающих использования оборотной воды из − за ее загрязненности.

Рис.1.1.3. Прямоточная схема водоснабжения промышленного

П/П − промышленное предприятие; В/З − водозаборные сооружения; Н/С – насосная станция; ОС – очистные сооружения

С увеличением расстояния между источником водоснабжения и промышленной площадкой, а также разности геодезических отметок более предпочтительно применение оборотной схемы (рис.1.1.4). Она становится единственно возможной при малых мощностях источника водоснабжения и при технологии, не допускающей применения прямоточной и последовательной схем из − за наличия в отработавшей воде токсических веществ, очистка от которых затруднена.

При оборотной схеме резко уменьшается забор «свежей» воды из источника водоснабжения: он составляет около 3 − 5 % количества воды, забираемой из источника при прямоточной схеме водоснабжения. Отличием большинства оборотных систем являются устройства для охлаждения воды (градирни, пруды-охладители и др.). При необходимости могут быть предусмотрены также очистные сооружения.

Рис.1.1.4. Оборотная схема водоснабжения промышленного

ЦНС − циркуляционная насосная станция; Охл. – охладитель

Схема с последовательным использованием воды,занимающая про­межуточное положение между рассмотренными схемами, становится целесообразной при небольших расстояниях между цехами, сбрасывающими и использующими отработавшую воду. По этой схеме вода может поступать к следующему потребителю как после очистки и охлаждения, так и без них, что определяется технологией производства.

Та или иная схема водоснабжения выбирается на основе технико-экономических сравнений вариантов и соблюдения условий охраны водоемов от загрязнений.

В дальнейшем промышленность будет переходить на бессточную схему водоснабжения, которая позволяет использовать в производственном водоснабжении все стоки, сбрасываемые с территории заводов, сократив до минимума забор воды из источника водоснабжения, исключить загрязнение водоемов вредными примесями, извлекать полезные вещества из сточных вод предприятий.

Кроме рассмотренных схем устройства водоснабжения в маловодных районах часто используются групповые водопроводы. Групповой водопровод служит для снабжения водой нескольких населенных пунктов, промышленных предприятий или колхозов, находящихся на некотором расстоянии друг от друга. Состав сооружений зависит от вида источника водоснабжения. Протяженности водопровода и достигает сотни километров.