- •Глава III. Схемы систем ивпв и их выбор
- •1. Общая характеристика
- •2. Системы I типа (открытого)
- •3. Системы II типа (закрытого)
- •5. Травяные бассейны
- •6. Выбор системы ивпв
- •Глава IV. Общие вопросы проектирования систем ивпв
- •1. Обоснование проектирования
- •2. Стадии проектирования и их связь с изысканиями
- •3. Общая схема водоснабжения
- •4. Надежность систем ивпв
- •5.Технические нормативы, руководства и
- •Глава V. Улучшение качества воды
- •1. Основы улучшения
- •2. Схемы улучшения
- •3. Требования к качеству воды
2. Системы I типа (открытого)
В инженерных системах ИВПВ I типа чаще применяют для инфильтрации бассейны, реже инфильтрационные каналы. Одна из схем ИВПВ с инфильтрационными бассейнами (см. рис. 1) предусматривает предварительное улучшение качества воды, чтобы создать благоприятные условия для работы инфильтрационных бассейнов. Чаще всего для этого требуется снижение мутности воды и особенно для отдельных периодов — паводков на реках. Однако в некоторых случаях необходимо более фундаментальное (предварительное улучшение качества поверхностных вод.
На схеме (см. рис. 1) принято по одному ряду инфильтрационных бассейнов и водозаборных скважин. Применяют также схемы, из двух и трех рядов бассейнов и скважин; при этом параллельное линейное их расположение в зависимости от конкретных условий может быть заменено и другим расположением бассейнов и скважин. На указанной схеме вода из скважин откачивается погружными электронасосами и поступает в резервуары или в несколько резервуаров для регулирования работы систем ИВПВ. По этой схеме предусматривается последующее улучшение качества воды, когда качество воды, поступающей из водозабора подземных вод, ниже кондиционных требований. Чаще всего для последующего улучшения качества воды применяют хлорирование, если бактериальные показатели воды несколько хуже требований ГОСТ 2874—73. Однако и при качестве воды, соответствующем требованиям ГОСТ, хлорирование применяют как профилактическое мероприятие, предупреждая возможность ухудшения бактериального состава при подаче по водоводам и разводящей сети к потребителю. Однако хлорирование может вести и к ухудшению качества воды, например, органолептических показателей, в частности при наличии закисного железа в воде, подаваемой из водозабора.
Предварительное улучшение качества воды до инфильтрационных бассейнов делается не всегда. Например, при малой мутности воды, когда источником ИВПВ являются озера и водохранилища или при выключении подачи воды в инфильтрационные бассейны при высокой мутности воды в период паводков и при других показателях качества воды. Если поверхностная вода хорошо улучшается в инфильтрационном бассейне и водоносном горизонте, то предварительное улучшение качества воды не нужно. По такой схеме непрерывно в течение года работает система ИВПВ в районе Прибалтики, источником которой является озеро.
Вместо погружных электронасосов для получения воды из водозаборов со скважинами применяют также сифоны и всасывающие линии. По схеме водозабора из скважины с сифонами работает одна из систем ИВПВ в Прибалтике. Последнее время часть сифонных линий подсоединена к всасывающим горизонтальным центробежным электронасосам, перед которыми установлен воздушный колпак (с отсасыванием воздуха вакуум-насосом). Таким образом, получается рациональная схема сифона с всасывающим насосом. В этом случае не нужен резервуар или сборный колодец между водозабором и насосной станцией II подъема, а вода в системе подается насосной станцией сразу в водовод к потребителю, и регулирование подачи воды в системе ИВПВ на самом участке водозабора исключается.
Иногда инфильтрационные бассейны располагают как бы цепочкой: вода подается сначала в первый инфильтрационный бассейн, из него — во второй и т. д. При этом первый инфильтрационный бассейн служит, по существу, и отстойником. По такой схеме работают в настоящее время системы ИВПВ в долине р. Сочи и с некоторыми изменениями в долине р. Чирчик. Недостатком этой схемы является неравномерное образование фильтрующей пленки на дне бассейнов, что влечет за собой разную скорость фильтрации в бассейнах и, самое важное, неравномерное улучшение качества воды при фильтрации через пленки с отличающимися фильтрационными свойствами. На некоторыхобъектах при такой схеме ИВПВ с расположением инфильтрационных бассейнов «цепочкой» наблюдается неравномерное качество воды и в особенности по бактериальным показателям в различных скважинах водозабора, получающих воду из бассейнов. Недостатком вышеприведенной схемы расположения бассейнов является также необходимость выключения всей системы ИВПВ для чистки бассейнов от осадков (пленки). Такую схему «цепочкой», как правило, рекомендовать нельзя.
Развитием схемы расположения бассейнов «цепочкой» является замена их инфильтрационным каналом. ИВПВ с инфильтрацией из каналов применено, например, в районе Прибалтики, где водозабор из линейного ряда скважин расположен между двумя инфильтрационными каналами. При таком типе фильтрационного сооружения неравномерность выпадения осадков по длине канала сохраняется; осадок (пленка) легко удаляется промывкой. Однако маневренность в системе ИВПВ с инфильтрационными каналами по сравнению с бассейнами хуже. При мощности водоносного слоя до 6—8 м вместо скважин в ряде случаев целесообразно применять горизонтальный водозабор из дренажных труб.
а — план; 1 —река; 2 — водозабор из реки; 3 — отстойник; 4 — водоводы для подачи воды в инфильтрационные бассейны; 5 — инфильтрационные бассейны; 6 — горизонтальные водозаборы (дренажные трубы); 7 — сборный колодец с хлорированием; 8 — водовод к потребителю
б — разрез: 1 — река; 2—инфильтрационные бассейны; 3 — дренажные трубы; 4 — водоносные породы; 5 — водонепроницаемые породы
Рис. 6. Схема дренажно-инфильтрационной скважины
I — верхний водоносный горизонт в песчано-гравийных отложениях; II — водоупорные глины; III— нижний напорный водоносный горизонт в трещиноватых песчаниках; IV— водоупорные глинистые сланцы; 1 — статический и 2 — динамический уровни воды в верхнем водоносном горизонте; 3 и 4 — соответственно динамический и статический уровни в нижнем напорном водоносном горизонте,
Такой водозабор подает воду самотеком. При достаточном продольном уклоне долины, как отмечено выше, и вся система ИВПВ может быть самотечной. На рис. 5 и 6 показана в плане и разрезе схема самотечной системы ИВПВ с горизонтальными водозаборами и инфильтрационными бассейнами. Для предварительного осветления воды предусмотрен отстойник-ковш. По такой схеме работает система ИВПВ в долине р. Арагви с несколькими рядами инфильтрационных бассейнов и горизонтальных водозаборов. В этой схеме насосная станция отсутствует: Нет и регулирующего резервуара. Хотя последний в ряде случаев может быть рационален, например, после сборной камеры перед насосной станцией для регулирования подачи воды потребителю.