А.М. Попов

4.

3.

1.

План

ТЕМА: ПОВЕРХНЕВИЙ СТІК ТА ПІДЗЕМНІ ВОДИ НА УВСДНІЗОВАНИХ ТЕРИТОРІЯХ

1. Поверхневий стік з міської території^ території промислових підприємств

2. Формування підземних вод на урбанізованих територіях

3. Методи поповнення запасів підземних вод

4. Зони санітарної охорони свердловинних водозаборів

Поверхневий стік із території міст та промислових майданчиків є істотним джерелом забруднення та засмічення водних об'єктів. Встановлено, що в урбанізованих зонах з розвинутим агропромисловим сектором із поверхневим стоком у водні об'єкти потрапляє понад 80% забруднюючих речовин. Контроль за відведенням забрудненого поверхневого стоку регламентується Державним стандартом України ДСТУ 3013-95 „Правила контролю за відведенням дощових і снігових стічних вод із територій міст та промислових підприємств".

Формування поверхневого стоку відбувається під впливом комплексу факторів:

• природних: атмосферні опади, випаровування, фільтрація, затримання вологи рослинами^;

• антропогенних: використання водозбірної території, застосування штучних покриттів, технологія миття штучних покриттів тощо|!

Поверхневий стік включає в себе:

• дощові води,

• талі води,

• води для поливу і миття. Поверхневий стік буває:

• організований - вода збирається із водозбірної території за допомогою спеціальних лотків і каналів та надходить в каналізаційну мережу або безпосередньо у водний об'єкт через випуски зливових вод;

• неорганізований - вода стікає у водні об'єкти по рельєфу території. Основні джерел^гйщ^н^в^гостоку на міських територіях:

• сміття із поверхні покриттів,

• продукти руйнування дорожніх покриттів,

• продукти ерозії ґрунту,

• викиди в атмосферу промислових підприємств, автотранспортом, опалювальними системш^й',

• виливи нафтопродуктів на поверхн^покриттів,

• втрати сипких та рідких продуктів, сировини, напівфабрикатів,

• майданчики для збору побутового сміття.

Загалом, найвищий рівень забруднення поверхневого стоку спостерігається на територіях великих торгівельних центрів, автомагістралях з інтенсивним рухом транспорту, територіях промислових і автотранспортних підприємств, невпорядкованих будівельних майданчиках.

Контролювати і регламентувати надходження поверхневого стоку у міські системи водовідведення чи у водні об'єкти доволі важко у зв'язку із:

• епізодичністю надходження поверхневого стоку,

• різкими змінами рівня забруднення,

• мінливістю складу забруднюючих речовин.

Контроль складу поверхневого стоку здійснюють шляхом аналізу проб, які відбирають із дощової або промислово-дощової мережі. Для дощових вод інтервал між відбором проб на початку дощу становить 5-10 хв., а в подальший період - 20-30 хв. Орієнтовні дані про склад дощових вод отримують шляхом аналізу середніх за період дощу показників. Для талих вод проби відбирають у дні сніготанення між 12-тою та 14-тою годинами з інтервалом 30 хв. Результати контролю використовують для оцінки виносу забруднюючих речовин із поверхневим стоком.

Склад поверхневого стоку із території промислових підприємств визначається:

• характером основних технологічних процесів,

• ефективністю роботи систем пило- та газовлювлювання,

• організацією складування і транспортування сировини та відходів виробництва,

• санітарним станом території.

Для забезпечення нормального виробничого процесу на території промислових підприємств необхідно своєчасно організовувати прибирання та вивезення снігу, тому основним видом поверхневого стоку в цьому випадку є дощові стічні води.

У залежності від складу речовин, що накопичуються на території промислових майданчиків та змиваються поверхневим стоком, промислові підприємства діляться на дві групи:

1. підприємства, поверхневий стік з території яких не містить специфічних речовин із токсичними властивостями та за своїм складом подібний до дощового стоку з районів житлової забудови: підприємства енергетичної галузі, машинобудування, металообробні, нафтопереробні та приладобудівні заводи, підприємств легкої, харчової, електротехнічної галузей;

2. підприємства, що характеризуються наявністю у поверхневому стоку із своєї території великої кількості органічних домішок та специфічних токсичних речовин, таких як важкі метали, феноли, фтор, миш'як, роданіди, аміак тощо: коксохімічні виробництва, підприємства кольорової металургії, хімічні заводи та ін.

2.

До підземних вод відносять усі види води, що знаходяться нижче поверхні землі. Науково-технічний прогрес нерозривно пов'язаний із використанням та забрудненням підземних вод. У більшості випадків підземні води забезпечують значно стійкіше водопостачання у порівнянні з поверхневими джерелами води, однак у межах практично будь-якого регіону ресурси підземних вод за своїм об'ємом поступаються поверхневим (наприклад, ресурси поверхневих вод, що формуються на території України у маловодний рік, становлять 29 700 млн. м, а прогнозні ресурси підземних вод не перевищують 7 000 млн. м³.

У наш час основний об'єм підземних вод, що використовуються людиною - це прісні води, які циркулюють у зоні активного водообміну, що простягається від приповерхневих шарів землі до глибин від сотень метрів до 1 км. Живлення підземних вод здійснюється в основному із атмосферних опадів, які вимивають із ґрунтів та гірських порід забруднюючі речовини, які там накопичуються і постійно поповнюються.

Найближчий до поверхні водоносний горизонт - це ґрунтові води. Внаслідок своєї наближеності до джерел забруднення таійд&утнфсті ізолюючих шарів вони майже скрізь забруднені. У містах забруднення цих вод настільки значне, що їх очищення для подальшого використання, недоцільне.

Міжпластові води, що залягають на глибинах до 100 м,|мають порівняно більшу захищеність від поверхневих забруднень. У наш час вони широко використовуються для водопостачання населених пунктів^ Однак останнім часом тенденції до техногенного забруднення неглибоко залягаючих підземних вод України проявились на 1/3 водозаборів, які експлуатуються. Наприклад, у Харкові на водозаборах, що розташовані у межах міста, у водах на глибині 40-80 м, фіксують понаднормовий вміст нафтопродуктів, сліди фенолів, пестицидів.

Основними джерелами забруднен н я ґрунто вихлміж/ш астових вод у містах є:

• проммаиданчики та відстійники рідких відходів промпідприємств;

• протікання із каналізаційних мереж, очисні споруди, звалища побутових відходів,

• розсіяне забруднення нафтопродуктами, органічними речовинами та важкими металами на міській території.

Найбільшу захищеність прісні підземні води мають у межах артезіанських басейнів, зона розвитку яких простягається до глибини від кількох сотень метрів до 1 км.

На перший погляд, у людства є можливість ще протягом тривалого часу користуватися чистим джерелом води. Але практика свідчить, що внаслідок надходження забруднюючих речовин через несправні свердловини та в результаті специфічних гідродинамічних та геохімічних процесів,

з

що відбуваються в підземній гідросфері при інтенсивному відборі підземних вод, якісні показники підземних водоносних горизонтів поступово погіршуються.

Під впливом інтенсивної господарської діяльності на урбанізованих територіях формується порушений (антропогенний) режим підземних вод. Зміни гідродинамічних характеристик підземних вод (напору, швидкості, витрат), їх складу і температури відбувається не лише під впливом природних факторів (атмосферних опадів, температури, режиму поверхневих вод та ін.), але й техногенних, які часто відіграють провідну роль.

Для забудованих територій характерним є підтоплення, основною причиною якого є висока територіальна концентрація водоспоживання та надходження додаткового живлення у підземний простір:

• із водогінної та каналізаційної мереж,

• із відстійників,

• за рахунок частки атмосферних опадів, які внаслідок перепланування поверхні і перешкоджання відведенню поверхневого стоку, потрапляє у ґрунтові води,

• за рахунок накопичення внутрішньоґрунтового конденсату.

Підйому ґрунтових вод також може сприяти зменшення порового простору, в якому містяться гравітаційні води. Це відбувається під насипами, фундаментами, при забиванні свай тощо. Істотним фактором є і те, що внаслідок засипання природних дрен (ярів, балок), звуження і зарегулювання річок і струмків не відбувається природний відтік ґрунтових вод при піднятті їх рівня.

Заходи захисту підземних вод від забруднення повинні мати попереджувальний характер і реалізовуватися ще в період проектування та будівництва промислових і комунальних об'єктів.

Збереження високої якості та запасів підземних вод може бути забезпечено:

1. шляхом розробки і організації невиснажливих режимів експлуатації підземних водоносних горизонтів на основі надійної системи контролю за кількісними показниками об'ємів підземних вод та за змінами їх складу на рівні макро- і мікроелементів;

2. локалізація, ліквідація та запобігання появі нових техногенних джерел забруднення водоносних горизонтів (накопичувачів рідких і твердих відходів, каналізаційних систем та очисних споруд, нафтопроводів і сховищ нафтопродуктів); лл/мі

3. обмеження використання кондиційних підземних вод на непитні потреби та відокремили ^ власне їжтФЬ водопостачання із підземних джерел від господарсько-побутового і промислового водопостачання.

Збільшення віддачі підземних водоносних горизонтів може бути досягнуто за рахунок штучного поповнення запасів підземних вод.

Штучне поповнення запасів підземних вод - це комплекс інженерних заходів, спрямованих

на:

• збільшення живлення підземних ВОД,

• збільшення чи збереження експлуатаційних ресурсів водоносного горизонту чи родовищ

підземних вод, ^ аг >о_

• покращення ^ збереження ЯКОСТІ води.

Основним джерелом поповнення запасів підземних вод є річковий стік. Іншими джерелами можуть бути:

• води тимчасових водотоків,

• зливові і талі води,

• води шахтного водовідливу,

• води вертикальних і горизонтальних дренажів,

за умови, якщо вони відповідають існуючим вимогам до якості води.

Існує два основних методи штучного поповнення запасів підземних вод: розподілення та нагнітання (із різними модифікаціями).

Метод розподілення використовується для поповнення запасів підземних вод безнапірних горизонтів в умовах, коли зона аерації утворена добре проникними відкладеннями, або ж якщо слабопроникний шар суглинків чи глин має потужність не більше 4 м.

Метод розподілення може реалізовуватись різними способами за допомогою відкритих інфільтраційних споруд:

• влаштуванням інфільтраційних басейнів, каналів, траншей, котлованів,

• затопленням ділянок природної поверхні чи спеціальних майданчиків,

• розчищенням русел постійних і тимчасових водостоків з метою посилення інфільтрації,

• влаштуванням засипаних гравієм фільтруючих колодязів діаметром 1 і більше метрів (якщо товщина слабопроникного покривного шару 5-20 м).

Метод нагнітання використовується для закачування води в напорні водоносні горизонти або ж якщо на поверхні землі залягають потужні (понад 10 м) шари слабопроникних порід.

Цей метод передбачає використання нагнітаючих свердловин і галерей, у які вода подається під тиском - так звані закриті інфільтраційні споруди.

Своєрідним способом штучного поповнення є посилення живлення водоносного горизонту, що експлуатується, шляхом сполучення із суміжними, що залягають вище або нижче і мають вищий напор.

Негативним фактором, що знижує продуктивність інфільтраційних споруд є кольматація фільтруючих поверхонь завислими у воді частинками. Зважаючи на це, інфільтраційні споруди необхідно періодично чистити від 3-4 разів на рік до одного разу на кілька років. Повний період роботи між двома чистками називається фільтроциклом.

Організація зон санітарної охорони (ЗСО) має на меті захист підземних вод від забруднення. ЗСО складається із трьох поясів:

1. зона суворого режиму - призначена для захисту устя свердловини та водогінних споруд. Ця територія огороджується, на ній забороняється будь-яка діяльність та розташування об'єктів, не пов'язаних напряму із свердловиною та водогінним господарством. Радіус цієї зони становить не менше 50 м для свердловин, які експлуатують незахищені підземні води і не менше 30 м- для тих, що використовують захищені;

2. зона обмежень для захисту від мікробних забруднень - не огороджується, але на її території обмежується діяльність, яка може спричинити бактеріальне забруднення підземних вод: розташування звалищ, туалетів, вигрібних ям, органічних добрив тощо. Межі цієї зони розраховуються з урахуванням часу, необхідного для втрати патогенними організмами життєздатності і вірулентності - для ґрунтових вод це становить 400 діб, а для між/пластових вод- 100-200 діб;

3. зона обмежень для попередження хімічного забруднення підземних вод протягом усього терміну експлуатації водозабору - не огороджується, але на її території обмежується діяльність, пов'язана із зберіганням, використанням та внесенням у ґрунт хімічних речовин, які можуть погіршити якість підземних вод. Межі цієї зони розраховуються з урахуванням терміну експлуатації водозабору (найчастіше - 25 років).

Дата добавления: 2014-01-04