Cтраница 3
Возможность искусственного пополнения подземных вод определяется наличием источника пополнения и качеством воды, гидрогеологическими и климатическими условиями, особенностями строительства и эксплуатации инфильтрационных сооружений. Наиболее целесообразно осуществлять искусственное пополнение запасов подземных вод в районах развития однородных в разрезе безнапорных водоносных горизонтов при небольшой мощности слабопроницаемых покровных отложений. [31]
В зависимости от типа сооружений способы искусственного подпитывания делятся на две основные группы: а) распределенной свободной инфильтрации; б) сосредоточенной напорной фильтрации. Открытые сооружения применяются при искусственном пополнении запасов, как правило, грунтовых вод. Для пополнения запасов напорных вод используются закрытые сооружения. На дне бассейна обычно устраивается песчаная засыпка. [32]
В целях борьбы с истощением запасов пресных подземных вод, являющихся стратегическим резервом для питьевого водоснабжения будущих поколений, предусматриваются следующие мероприятия: 1) рациональное размещение водозаборов по площади; 2) регулирование режима водоотбора подземных вод; 3) уточнение величины эксплуатационных запасов ( чтобы не допустить их истощения); 4) для самоизливающихся артезианских скважин установление кранового режима эксплуатации. Иногда для профилактики истощения подземных вод применяют искусственное пополнение их посредством перевода части поверхностного стока в подземный. [33]
Искусственное пополнение, или питание, подземных вод, имеющее целью предотвратить преждевременное истощение водоносных горизонтов, применяется в Европе с XIX в. В штате Нью-Джерси на водопроводной станции Перт-Амбой в течение более пятидесяти лет проводится искусственное пополнение олдбриджского песчаного водоносного горизонта верхнемелового возраста [23], из которого отбирается от 4 до 5 млн. галл, воды в сутки. [34]
Однако при вырубке нижнего яруса в молодом возрасте приходится оставлять, маяки из деревьев, еще не успевших достаточно высоко очиститься от сучьев. Кроме того, молодой древостой еще недостаточно обильно плодоносит ( или даже совсем не плодоносит), что затрудняет пополнение его новыми семенными деревьями естественного происхождения и вызывает необходимость в искусственном пополнении. Поэтому в свое время рекомендовался период выращивания для нижнего яруса в 30 - 40 лет, причем предпочтительно в 40 лет. С другой стороны, в этом последнем случае оставляемые маяки чаще страдают от суховершии-ности, солнечных ожогов, водяных побегов и проч. [35]
Тип водозабора на перемерзающих реках выбирают с учетом сработки запасов грунтовых вод и промерзания талика с момента отсутствия стока до оттаивания промороженного грунта в русле реки. Для внутригодового перераспределения и увеличения эксплуатационных запасов надмерзлотных вод Ю.В.Якунин рекомендует применять подачу воды в пласт выше по потоку от водозабора горячих вод систем охлаждения промышленных предприятий и электростанций; оттаивание многолетнемерзлых грунтов речной водой с применением фильтрационно-дренажного способа, устройство неглубоких перемычек из суглинка и глины, прорезающих верхнюю, наиболее водопроницаемую часть аллювия, устройство временных простейших запруд, располагаемых несколько выше или в створе каптажных сооружений, устройство мерзлотных поясов, шпунтовых стенок и висячих перемычек из суглинка и глины, прорезающих верхнюю, наиболее проницаемую часть аллювия ниже водозаборных сооружений ( при мощности водоносного талика 6 - 10 м), утепление водоносного талика снегом выше водозабора, его искусственное пополнение. Определенный интерес представляет искусственное пополнение надмерзлотных вод через ин-фильтрационные бассейны с использованием в качестве источника пополнения таяния снега. [36]
Источником пополнения служат: ливневый сток; речная вода; подземная вода, использованная для охлаждения; отработанные промышленные воды; очищенные сточные воды. Для повышения эффективности пополнения предназначенную для этого воду обычно подвергают предварительной обработке химическими веществами или пропускают через скорые песчаные фильтры, а иногда делают и то и другое. Искусственное пополнение осуществляют различными методами разлива воды по поверхности земли ( бассейновый метод, метод канав и борозд, метод затопления) и методами налива или нагнетания воды в колодцы, скважины, котлованы и траншеи. [37]
Тип водозабора на перемерзающих реках выбирают с учетом сработки запасов грунтовых вод и промерзания талика с момента отсутствия стока до оттаивания промороженного грунта в русле реки. Для внутригодового перераспределения и увеличения эксплуатационных запасов надмерзлотных вод Ю.В.Якунин рекомендует применять подачу воды в пласт выше по потоку от водозабора горячих вод систем охлаждения промышленных предприятий и электростанций; оттаивание многолетнемерзлых грунтов речной водой с применением фильтрационно-дренажного способа, устройство неглубоких перемычек из суглинка и глины, прорезающих верхнюю, наиболее водопроницаемую часть аллювия, устройство временных простейших запруд, располагаемых несколько выше или в створе каптажных сооружений, устройство мерзлотных поясов, шпунтовых стенок и висячих перемычек из суглинка и глины, прорезающих верхнюю, наиболее проницаемую часть аллювия ниже водозаборных сооружений ( при мощности водоносного талика 6 - 10 м), утепление водоносного талика снегом выше водозабора, его искусственное пополнение. Определенный интерес представляет искусственное пополнение надмерзлотных вод через ин-фильтрационные бассейны с использованием в качестве источника пополнения таяния снега. [38]
Месторождения ( участки) с очень сложными гидрогеологическими, водохозяйственными, геоэкологическими и горногеологическими условиями, характеризующимися весьма невыдержанным геологическим строением, ограниченным распространением водоносных горизонтов в трещиноватых и закарстованных породах, крайней изменчивостью мощностей и фильтрационных свойств водовмещающих пород, очень сложными гидрохимическими и геотермическими условиями, когда возможные изменения качества воды могут быть установлены только по анализу общей гидрогеологической и водохозяйственной обстановки либо по аналогии с другими эксплуатируемыми месторождениями. Источники формирования эксплуатационных запасов подземных вод могут быть количественно оценены приближенно, а прогноз возможных последствий изменений окружающей среды выполнен по анализу общей геоэкологической обстановки и аналогии с эксплуатируемыми месторождениями. Проведение разведочных работ требует применения специальных дорогостоящих технологий ( искусственное пополнение запасов, геоциркуляционные системы, глубокие скважины сложной конструкции, лучевые водозаборы и др.), реализация которых на стадии разведки может быть технически неосуществима или экономически нецелесообразна. [39]
В другой работе ( Е. И. Моложавая и др., 1976) указывается, что защитное действие инфильтрационных сооружений при пополнении подземных вод должно быть рассчитано только на случай кратковременного загрязнения поверхностных исходных вод. При этом никаких послаблений к нормированию химических веществ в воде источников пополнения не делается. Содержание солей тяжелых металлов, нефтепродуктов, пестицидов не должно быть выше уровня ПДК для воды водоемов санитарно-бытового водоснабжения. Аналогичное мнение высказывает Д. Г. Красильщиков ( 1976) на основе своих экспериментов в отношении санитарной регламентации условий искусственного пополнения подземных вод исходной водой, содержащей хлорорганические пестициды и ПАВ анионоактивной группы. При значительном и постоянном превышении содержания вредных веществ по сравнению с ПДК, как показывают расчеты ( А. Е. Орадовская, 1976), существенного улучшения качества воды при фильтрации не происходит. [40]
Зона санитарной охраны подземных вод делится на три пояса. Как показала практика, для одиночных колодцев, расположенных на территории, где исключено загрязнение почвы, расстояние от них до ограждения допускается 15 - 25 м в зависимости от местных условий. Границы первого пояса зоны для подрусловых водозаборов и участка поверхностного источника, питающего инфильтрацион-ный водозабор или используемого для искусственного пополнения запасов подземных вод, устанавливают как для поверхностных источников водоснабжения. [41]
Ранее предполагалось, что интрузия соленых вод может происходить только-в неглубокой прилегающей к берегу части водоносного горизонта, так как вследствие тектонических нарушений далее залегают слабопроницаемые породы. Поэтому при дальнейшем намеченном программой увеличений водоотбора контур деградации состава воды будет еще больше удаляться от берега и по расчетам через 20 лет достигнет городских скважин, С целью управления и контроля за интрузией предусмотрены снижение производительности городских водозаборов, развитие водоснабжения за счет использования поверхностных вод, искусственное пополнение подземных вод через нагнетательные скважины, передислокация водозаборных скважин в удаленные от берега участки. [42]
В связи с этим характеристика качества подземных вод должна быть увязана с величиной эксплуатационных запасов подземных вод, принципы подсчета которых установлены в Классификации эксплуатационных запасов и прогнозных ресурсов подземных вод, утвержденной постановлением Совета Министров СССР от 25 февраля 1983 г. В ГОСТ 2761 - 84 отмечено, что при выборе источника централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения возможность использования пригодных для - питьевого водоснабжения подземных вод рассматривается и при недостаточных их запасах. Эта рекомендация имеет целью полную мобилизацию наиболее надежных в санитарном отношении водных ресурсов. Восполнение дефицита воды осуществляется за счет менее надежных в санитарном отношении водоисточников. По признаку санитарной надежности источники водоснабжения принято располагать в следующем порядке: межпластовые напорные воды, межпластовые безнапорные воды, грунтовые воды, подрусловые подземные воды, грунтовые воды в условиях искусственного пополнения, поверхностные воды. [43]
Способ гравитационной инфильтрации применяют чаще, как более простой и дешевый. В качестве инфильтрационных сооружений используют траншеи, каскад бассейнов ( обычно не менее двух), русла постоянных или временных потоков, канавы, борозды. Наиболее часто применяют капитальные и облегченные бассейны. Использование неочищенной воды в инфильтрационных бассейнах приводит к быстрому заилению их дна, а нагнетание такой воды в скважины вызывает механическую и биологическую кольматацию фильтров. Особенно нежелательно содержание в поверхностном водоисточнике взвешенных веществ, которые снижают эффективность работы систем искусственного пополнения водой. Поэтому чаще всего основным методом обработки воды в системах пополнения запасов подземных вод является ее осветление. [44]