Подземные водоисточники

В водопроводных системах, предназначенных для хозяйственно-питьевых целей, в основном используют пресные воды подземных источников. В некоторых случаях, при отсутствии альтернативных источников водоснабжения, возможна эксплуатация подземных вод, показатель общей минерализации которых достигает 1500 мг/л. В таком случае необходимо разрешение органов местной санитарно-эпидемиологической службы. Солоноватые (минерализация до 10 г/л) и соленые (минерализация 10-50 г/л) подземные воды в коммунальном водоснабжении используют только после опреснения и кондиционирования. Для организации питьевого водоснабжения подземные воды имеют более высокий приоритет по сравнению с поверхностными благодаря более высокому качеству и защищенности от влияния внешних факторов.

Учитывая крайне малое количество пресных подземных вод, быстрое истощение водоносных горизонтов и высокую стоимость водоподготовки в промышленных масштабах, в техническом водоснабжении подземные воды используются редко, в основном для устройства отдельного водопровода, предназначенного для хозяйственно-питьевых целей на предприятии.

Особенности и классификация подземных водоисточников

Подземные воды различаются по глубине залегания и по отношению к окружающим горным породам, что в значительной степени определяет их химический состав и способ добычи.

1. Верховодка (находятся в верхнем слое над первым водоупорным слоем, непостоянна).

• почвенные воды;
• болотные воды;
• воды, расположенные на линзах водоупорных пород.

2. Грунтовые воды (располагаются в трещинах и кавернах карбонатных пород).

• трещинные;
• трещинно-пластовые;
• карстовые.

3. Межпластовые безнапорные воды (полностью не заполняют пространство между водоупорными пластами).

4. Артезианские воды (напорные, полностью занимают пространство между водоупорными пластами).

• артезианские бассейны (расположены в песчаных породах);
• артезианские склоны (песчано-галечниковые предгорные породы).

Практическое значение подземных вод

Подземные воды большей частью представляют собой инфильтрационные воды, то есть образовавшиеся в результате фильтрации наземных вод и атмосферных осадков через толщу земной коры. В результате исследований доказано, что доля дождевых осадков в этом процессе сравнительно невелика, одним из главных питающих источников являются талые воды ледников. Также подземные воды активно образуются в результате конденсации водяного пара в трещинах и порах горных пород, что связано с различными зонами аэрации. Инфильтрационные и конденсационные воды составляют 90% пресноводного запаса подземных источников. Остальная часть – это высокоминерализованные воды, не представляющие практического значения, происхождение которых, по-видимому, связано с реликтовыми захоронениями морских вод. Пресные воды концентрируются преимущественно в зоне активного водообмена, на глубине не более 600 метров, очень редко глубже. В зоне замедленного водостока, глубиной более километра, залегают воды повышенной минерализации.

Накапливаясь между водонепроницаемыми пластами, воды образуют водоносный горизонт. При выходе его на земную поверхность формируются ключи или родники. Напорные межпластовые или артезианские воды находятся на значительной глубине, порядка 50 метров и глубже. Минеральные воды также могут иметь выход на поверхность в виде родников, имеют сложный химический состав и представляют интерес для лечебно-оздоровительных целей.

Особенности воды подземных водоисточников

В децентрализованном водоснабжении, что характерно для сельской местности, часто используются грунтовые воды. Добыча воды осуществляется путем организации шахтных колодцев и водоразборных колонок. Однако грунтовые воды ненадежны в санитарном отношении и требуют постоянного контроля.

Межпластовые воды обладают высокими органолептическими качествами, они прозрачны, бесцветны и благоприятны в эпидемическом отношении, часто микроорганизмы в таких водах отсутствуют полностью. Химический состав артезианских вод соответствует гидрогеологическим условиям области их формирования. Состав и показатель общей минерализации в артезианских бассейнах зависят от глубины залегания. При нормативных показателях минерализации подобные воды не нуждаются в дополнительной обработке.

Неправильная эксплуатация водозаборных скважин, нарушение межпластовых водоупорных слоев, нарушение тампонажа наблюдательных скважин может привести к загрязнению целого водоносного горизонта.

Чтобы обеспечить потребителей водой из подземного источника обустраивают сложные гидротехнические сооружения – водозаборные станции. Их задача заключается в подъеме воды и подаче ее в разводящую сеть, либо на головные очистные сооружения водопроводной станции. Подъем воды из безнапорных, малодебитных неглубоких напорных горизонтов осуществляется с помощью трубчатых колодцев, представляющих собой обычную вертикальную скважину, обеспечивающую поступление воды с наименьшим гидравлическим сопротивлением. По назначению скважины могут быть эксплуатационные и наблюдательные.

Правила выбора подземного источника для водоснабжения

При выборе подземного водоисточника учитываются следующие данные:

• результаты анализов качества подземной воды,
• гидрогеологическая характеристика использующегося водоносного горизонта,
• санитарная характеристика местности в районе водозабора, возможных и существующих источников загрязнения окружающих грунтов и водоносных горизонтов;
• балансовые запасы подземных вод.