Виконано огляд основних проблем експлуатації систем питного водопостачання з підземних джерел, а також можливі шляхи їх вирішення. Розглянуто переваги та недоліки підземних джерел водопостачання в порівнянні з поверхневими.

Анотація наукової статті з енергетики та раціонального природокористування, автор наукової роботи - Шеренков І. А., Осика Н. В., Багмут Л. Л.


THE ANALYSIS OF EXPLOITATION PROBLEMS OF DRINKING WATER SUPPLY SYSTEMS FROM UNDERGROUND SOURCES

The survey of the basic exploitation problems of drinking water supply systems from underground sources, and also possible ways of their decision is executed. Advantages and lacks of underground sources of water supply in comparison with surface ones are considered.


Область наук:

  • Енергетика і раціональне природокористування

  • Рік видавництва: 2009


    Журнал: Известия Самарського наукового центру Російської академії наук


    Наукова стаття на тему 'Аналіз проблем експлуатації систем питного водопостачання з підземних джерел'

    Текст наукової роботи на тему «Аналіз проблем експлуатації систем питного водопостачання з підземних джерел»

    ?Известия Самарського наукового центру Російської академії наук, т. 11, №1 (3), 2009 УДК 628.1

    АНАЛІЗ ПРОБЛЕМ ЕКСПЛУАТАЦІЇ СИСТЕМ ПИТНОГО ВОДОПОСТАЧАННЯ з підземних джерел

    © 2009 І.А. Шеренков, Н.В. Осика, Л. Л. Багмут Харківський державний технічний університет будівництва і архітектури

    Виконано огляд основних проблем експлуатації систем питного водопостачання з підземних джерел, а також можливі шляхи їх вирішення. Розглянуто переваги та недоліки підземних джерел водопостачання в порівнянні з поверхневими.

    Ключові слова: питне водопостачання, підземні джерела, якість води

    Однією з основних проблем сучасності, пов'язаної з проголошеної ЮНЕСКО в 1992 р в Ріо-де-Жанейро і отримала подальший розвиток в 2002 р в Йоганнесбурзі концепцією забезпечення сталого розвитку суспільства, безсумнівно, є проблема забезпечення населення питною водою, якість якої відповідає встановленим санітарно гігієнічних норм. У вирішенні цієї проблеми в багатьох країнах пріоритетне значення надається підземним водам, які мають ряд істотних переваг перед поверхневими водами для використання в якості джерела господарсько-питного водопостачання населення [1]. Погіршуються якісні параметри поверхневих джерел водопостачання через забруднення їх водозборів зосередженим, розосередженим надходженням забруднень, їх транскордонного переносу. Переважне використання поверхневих водних об'єктів для організації господарсько-питного водопостачання на основі високовитратною фізико-хімічної технології водопідготовки становить технічну основу монопольності процесу водообеспе-чення. В результаті цього має місце значний екологічний, соціальний, економічний збиток, низькі ефективність водозабезпечення населення і гарантії водної безпеки [2].

    Шеренков Ігор Аркадійович, доктор технічних наук, завідувач кафедри безпеки життєдіяльності та інженерної екології. Email: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її. Осика Надія Володимирівна, аспірант. E-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

    Багмут Леонід Леонідович, аспірант. E-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

    Надійно захищені від забруднення підземні води, безумовно, відносяться до стратегічних видів корисних копалин, так як вони по суті є єдиним джерелом питного водопостачання на період надзвичайних ситуацій, і можливість їх використання істотно впливає на екологічну безпеку населення. Значення підземних вод в цьому плані особливо збільшилася в останні роки, що пов'язано з забрудненням практично не захищених поверхневих вододжерел. Саме в цей період спостерігається зростання техногенних катастроф і аварій, в результаті яких на тривалий період виходять з ладу поверхневі водозабори. Сьогодні серйозну небезпеку становлять терористичні дії екстремістських організацій, які також можуть привести до неможливості експлуатації питних водозаборів (в першу чергу - з поверхневих вододжерел) і мати негативний вплив на здоров'я населення. У зв'язку з цим повний (там, де це можливо) або частковий переклад систем питного водопостачання на надійно захищені підземні джерела є важливим стратегічним завданням державного значення.

    Стратегія водозабезпечення в тих випадках, коли підземні води не можуть забезпечити повну потребу, повинна бути спрямована на обов'язкове функціонування двох систем водопостачання, одна з яких повинна бути заснована на видобутку надійно захищених підземних вод. У деяких країнах зазначене положення має законодавче та нормативне закріплення. Не зайве також відзначити, що крім безумовних екологічних переваг,

    Водяні ресурси

    використання підземних вод має в багатьох випадках і досить високу ефективність. Так, за даними А.Ф. Порядіна [3] "питна вода з централізованих систем водопостачання з підземними джерелами має собівартість в 3-4 рази нижче, ніж з поверхневих, що в умовах сучасної ринкової економіки створює стійку основу діяльності водопровідних підприємств". Підземні води характеризуються в основному сприятливими умовами формування природних ресурсів, забезпечених інфільтрацією атмосферних опадів. Основна частина родовищ підземних вод є захищеними від забруднення, однак 30-40% становлять незахищені родовища.

    Однією з основних причин погіршення якості підземних вод для питних цілей є відсутність або недотримання режиму зон санітарної охорони (ЗСО) підземних джерел водопостачання, технологій ізоляції водоносних пластів при бурінні і ін. [4]. Ще більш серйозне становище з якістю води джерел нецентралізованого водопостачання. Ступінь бактеріального забруднення шахтних колодязів (бактерії групи кишкових паличок) досягає 100 і більше ГДК, в більшості випадків вміст нітритів і нітратів не відповідає гігієнічним нормативам. У районах, забруднених радіонуклідами, проблема водопостачання може посилитися у зв'язку з можливістю збільшення вмісту стронцію-90 у воді шахтних колодязів (глибиною до 5 м).

    Видобуток підземних вод для централізованого водопостачання міст і селищ, які обслуговуються комунальним водним господарством, здійснюється, як правило, водозабірних свердловинами. У сільській місцевості більшість свердловин не відповідає санітарно-технічним вимогам експлуатації, близько 40% знаходяться в неробочому стані, спеціалізованих служб по експлуатації немає. Численні свердловини, пробурені для нових індивідуальних забудов, не фіксуються в офіційних системах обліку.

    Ступінь охоплення приладовим урахуванням води, що подається з свердловин в 2-5 разів нижчі за аналогічні споруджуються за кордоном. З початку періоду експлуатації відбувається механічна, хімічна та біологічна кольматація фільтрів або пескование свердловин, що знижує протягом короткого

    періоду їх дебіти. Коефіцієнт корисної дії системи «свердловина-насос» становить в середньому в комунальному господарстві 35-45%, а в сільському - менше 30%, що веде до перевитрати електроенергії на 15-20%. Для буріння свердловин застосовуються бурові агрегати з застарілими технологіями буріння. Конструкції фільтрів свердловин, що використовуються сьогодні повсюдно, відрізняються низькою ефективністю і якістю, чим пояснюється їх передчасний вихід з ладу через кольматажу або Пєскова-ня. В окремих випадках через невиконання робіт по ізоляції верхніх проникних пластів свердловини стають джерелом забруднення водоносних горизонтів.

    Головною проблемою забезпечення населення водою необхідної якості є проблема водопідготовки. Очищення підземних вод в основному зводиться до видалення заліза до 0,3 мг / л, не дивлячись на те, що в воді на ряді водозаборів спостерігається підвищений вміст аміаку, нітратів та інших забруднень. Знезараження води на водозаборах підземних вод практично не проводиться, що суперечить вимогам стандартів Всесвітньої організації охорони здоров'я. Знезараження води хлоруванням не завжди знищує стійкі до хлору віруси (приклад - епідемії серозного менінгіту в Білорусі) і в той же час погіршує смакові якості води і сприяє утворенню хлорорганіче-ських сполук, що є канцерогенами.

    У великих і середніх містах застосовується безбашенная схема подачі води насосами в водопровідну мережу, яка є найбільш енергоємною. У малих містах і селищах, як правило, подача води йде з водозабірних свердловин в водопровідну мережу, яка є найбільш енергоємною. Розподіл води по споживачах здійснюється безпосередньо з мережі і через що підвищують насоси без відповідного регулювання тиску, що призводить до нераціонального витрачання води споживачем. Від 10 до 50% очищеної і обеззараженной води втрачається через несправні мереж і недосконалих водозабірних сантехнічних приладів, нераціонального витрачання води в побуті, на виробництві, відсутність регулювання тисків в мережах у споживачів, високу аварійність на водопровідних мережах. Приладовим обліком не повністю охоплений паркан, подача і розподіл води споживачами,

    Известия Самарського наукового центру Російської академії наук, т. 11, №1 (3), 2009

    що не дозволяє об'єктивно оцінювати в діючих формах статистичної звітності водоспоживання і втрати води, які можуть досягати 20-40% загальної подачі води, а також баланси водоспоживання міст. Недостатня ступінь оснащеності приладами обліку всіх насосних станцій не дозволяє зробити об'єктивний аналіз і наладку оптимальних режимів.

    Існуючі водопровідні мережі в деяких містах мають недостатню протяжність, не охоплюють повною мірою райони нового будівництва, мають малі діаметри, що зумовлюють великі втрати напору. Близько 60% водопровідних мереж перебувають у ветхому стані через тривалого терміну експлуатації і піддаються частих аварійних розривів трубопроводів. Біокоррозіонние процеси, проникнення забруднень через ущільнення, коливання тиску в мережі, наявність тупикових ділянок водопроводу, перерозподіл потоків води в мережах є основною причиною вторинного забруднення води при її транспортуванні по водоводах, магістральних трубопроводах, розводящої мережі.

    Регулюючі ємності в централізованих системах водопостачання впливають як на безперебійність подачі води, так і на її якість. У резервуарах відбувається осадження зважених речовин, що виноситься з свердловини піску, накопичення в застійних зонах біообразованій. Металеві водонапірні башти та резервуари виготовляються без внутрішніх антикорозійного покриття і є джерелами

    забруднення води залозистими сполуками і мікроорганізмами. У сільських населених пунктах вежі часто знаходяться в антисанітарних умовах і є джерелом забруднення негативно, так і втрат води.

    Висновок: усунення проблем експлуатації систем питного водопостачання з підземних джерел можливо тільки за умови комплексного підходу до їх вирішення.

    СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ:

    1. Оцінка сучасного стану підземних джерел питного водопостачання басейну р. Дніпро (в межах Росії, Білорусі та України) і ступеня природної захищеності грунтових вод білоруської та української частин. М .: Наука, 2005. - С. 1-2.

    2. Скалін, В.А. Соціально-економічне обгрунтування водної безпеки в умовах підвищеної антропогенного навантаження. Автореферат дисертації. - Єкатеринбург, 2005. -С. 3, 9-10.

    3. Порядин, А.Ф. Екологічні аспекти господарсько-питного водопостачання в Росії. Матеріали міжнародного Конгресу "Вода: екологія і технологія", - М., 1994. - Т.1. - С. 18.

    4. Звіт ВЕГО «МАМА-86» за проектом «Співпраця задля сталого розвитку сільської місцевості: забезпечення питною водою, екосанітарії, органічне сільське господарство, який здійснювався в 2003-2006 роках за фінансової підтримки Програми MATRA Міністерства закордонних справ Нідерландів, К .: 2006 . - С. 5.

    5. Колодязі, свердловини, водопровідні мережі. -М .: Аделант, 2006. - С. 24.

    THE ANALYSIS OF EXPLOITATION PROBLEMS OF DRINKING

    WATER SUPPLY SYSTEMS FROM UNDERGROUND SOURCES

    © 2009 I.A. Sherenkov, N.V. Osyka, L.L. Bagmut Kharkov State Technical University of Construction and Architecture

    The survey of the basic exploitation problems of drinking water supply systems from underground sources, and also possible ways of their decision is executed. Advantages and lacks of underground sources of water supply in comparison with surface ones are considered.

    Key words: drinking water supply, underground sources, water quality

    Igor Sherenkov, Doctor of technical Sciences, Head of the Safety of Life Activity and Engineering Ecology Department. E-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її. Nadezhda Osyka, Graduate Student. E-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

    Leonid Bagmut, Graduate Student. E-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.


    Ключові слова: ПИТНЕ ВОДОПОСТАЧАННЯ /ПІДЗЕМНІ ДЖЕРЕЛА /ЯКІСТЬ ВОДИ /DRINKING WATER SUPPLY /UNDERGROUND SOURCES /WATER QUALITY

    Завантажити оригінал статті:

    Завантажити