Подземные воды как источник водоснабжения могут быть приняты для хозяйственно-питьевого, производственного водоснабжения или орошения сельскохозяйственных угодий, если их использование для указанных целей наиболее экономично по сравнению с применением других источников (рек, озер, каналов, водохранилищ).
Горные породы земной коры залегают чередующимися пластами, которые по отношению к подземным водам можно разделить на водо- проницаемые (водоносные) и непроницаемые (водоупорные). Основные типы подземных вод по условиям их залегания (сверху вниз) следующие:
• верховодка — воды, которые образуются при просачивании атмосферных осадков сквозь Ситуационный план подземного водозабора хорошо фильтрующие породы с границами поясов зоны санитарной охраны вследствие накопления на преграде в виде ограниченного по простиранию пласта водоупорной породы; эти воды сильно загрязнены, имеют малый дебит и пересыхают в жаркое время года;
• грунтовые воды — образуются аналогично верховодке, но на более протяженном водоупоре, однако и они имеют низкие санитарные качества; мощность их водоносных горизонтов достигает 1 м в верховьях рек и 10 м — в нижнем течении;
• подрусловые (инфильтрационные) воды — имеют качество грунтовых вод и являются промежуточными между подземными и поверхностными водами, это частично очищенные естественным путем воды;
• межпластовые воды — делятся на напорные и ненапорные, они находятся между двумя пластами водоупора и считаются самыми лучшими для питьевого водоснабжения, поскольку защищены от загрязнений; мощность межпластовых горизонтов может составлять от 2 до 100 м;
• родники (ключи) — разновидность межпластовых вод, выходящих на поверхность земли, как правило, на склонах; являются прекрасным водоисточником, но имеют ограниченный дебит и используются для небольших потребителей. Совокупность межпластовых вод представляет собой артезианские бассейны. Для Донбасса является важным Днепровско-Донской артезианский бассейн, простирающийся от Смоленска на севере до Днепропетровска на юге и от Киева на западе до Донбасса на востоке, его площадь составляет 35000 км3. Область питания этого бассейна — места выхода водоносных пластов на поверхность — находится на полосе Могилев — Орша — Брянск — Курск. Особым видом подземных вод являются шахтные воды, которые откачиваются на земную поверхность системами шахтного водоотлива и загрязнены взвешенными веществами, органическими веществами и микроорганизмами.
Большинство из них сильно минерализованы. Различают запасы и ресурсы подземных вод. Запасы — количество воды, которое находится в данном слое (бассейне). Ресурсы оцениваются с учетом возобновления при общем круговороте воды в природе. Естественные (вековые, геологические) запасы воды — это общее ее количество в водоносном пласте. Эксплуатационные запасы — это количество воды, которое может добываться в единицу времени из водоносного горизонта при проектном (разрешенном) понижении уровня.
Естественные ресурсы — это величина питания подземных вод за счет инфильтрации атмосферных осадков, речного стока, перетекания из других горизонтов. Для отбора подземных вод из водоносного пласта применяются:
скважины, шахтные колодцы, горизонтальные линейные открытые или закрытые дрены, галереи, штольни (горизонтальные водозаборы), горизонтальные скважины-лучи (лучевые водозаборы);
комбинированные водозаборы (горизонтальные дрены, галереи, штольни, шахтные колодцы с вертикальными скважинами);
каптаж источников (родников).
Скважины — самые распространенные из подземных водоприемников. Они применяются для приема воды с глубины 10… 1000 метров при мощности водоносных пластов не менее 5 м. Устраивают скважины методом бурения. В скважинах оборудуют фильтры разных конструкций, которые предотвращают обрушение водоносного горизонта и вынос частиц водоносного слоя с водой.
Шахтные колодцы применяются для забора воды из мощных пластов при глубине залегания водоносного горизонта до 20…40 м. Прием воды может осуществляться через дно или боковой поверхностью. Ствол колодца может изготавливаться из камня, кирпича, железобетона. Подъем воды осуществляется бадьями и воротом; Рис.ручными, а также Рис. 4. поршневыми или центробежными насосами.
Лучевые водозаборы — применяются для приема воды из маломощных водоносных слоев при глубине до 20 м, а также для забора подрусловых вод. Представляют собой колодцы диаметром от 3 до 6 м, сквозь стены которых пропущены в водоносные слои горизонтальные трубы с перфорированными стенками, называемые дренами-лучами. Лучи могут располагаться в одном или нескольких водоносных слоях (многоярусные лучи).
Рис. 5
Горизонтальные водозаборы — могут быть трубчатыми, в виде протяженных галерей или штолен. Трубчатые водозаборы устраиваются путем укладки в открытых траншеях дренажных труб (с многочисленными дырчатыми или щелевыми отверстиями в стенках труб для пропуска вовнутрь воды) для получения подземных вод из первого от дневной поверхности безнапорного водоносного горизонта, имеющего подошву на глубине до 8 м. Рис.6.
Водозаборы в виде галерей или штолен представляют собой встроенные в водоносные горизонты железобетонные трубчатого типа конструкции (круглого или прямоугольного сечения), в стенах которых предусмотрены водопропускные отверстия.
Каптажи источников (родников) — устраиваются в местах выклинивания (выхода на дневную поверхность) водоносных горизонтов на склонах гор, оврагов, балок в виде камер. Восходящие ключи принимаются через днище камеры, а нисходящие — боковой поверхностью. В обоих случаях устраивается обратный фильтр из щебня или гравия для предотвращения выноса частиц из водоносного слоя с забираемой водой. Рис.8
Стройка/Дом/Забор воды с реки/часть 21
