Місце для розміщення водозабірної споруди, так зване землевідведення, повинно бути погоджено з державним органом санітарно-епідеміологічного нагляду і відповідати санітарно-епідеміологічним (СанПіН) і будівельним нормам (СНіПам) і ін.
По характеристиках джерела водозабори розділяють на підземних і поверхневих. Підземні джерела водопостачання, як правило, відрізняються стабільнішими характеристиками якості води і відносною захищеністю від забруднення з поверхні. Поверхневі джерела водопостачання відрізняються високою продуктивністю, але вимагають постійного нагляду за дотриманням санітарно-технічного стану території поверхневого джерела: озера, річки[8].
Підземні джерела водопостачання
Підземні води, згідно п.5.3. СНіП 2.04.02-84 «Водопостачання. Зовнішні мережі і каналізація.», водоприймальні споруди (підземне джерело водопостачання) підрозділяються на:
водозабірні свердловини (частіше використаємо термін: артезіанська свердловина) для видобутку артезіанської води;
шахтні колодязі для видобутку здебільше грунтових вод;
горизонтальні водозабори, які у свою чергу підрозділяються на:
- траншейні споруди використовуються для порівняно невеликого водоспоживання при малій глибині залягання підземних вод;
- галерейні (власне галереї і штольні), які застосовуються для постійного водопостачання відносно крупних водоспоживачів, споруджувані при значній глибині залягання водоносних горизонтів;
- кяризи - примітивно влаштовані водозабірні споруди, вживані для сільсько-господарського водопостачання і зрошування невеликих земельних ділянок в напівпустинних районах з невитриманим заляганням водоносних горизонтів;
комбіновані водозабори;
променеві водозабори застосовуються для повнішого захвату підземної води — комбінація шахтного колодязя з горизонтальними буровими свердловинами, закладеними в різні боки водоносного пласта;
каптажі джерел.
Поверхневі джерела водопостачання
Поверхневі джерела для водопостачання підрозділяються на:
річкові - водовідбір з річки;
водосховища - водовідбір з водосховища;
озерні - водовідбір з озера;
морські - водовідбір з моря.
Для поверхневих джерел виділяють, наступні види водозабірних споруд:
берегові водозабірні спорудження применяемяется при відносно крутих берегах річки, є бетонний або залізобетонний колодязь великого діаметру, винесений передньою стінкою в річку. Вода поступає в нього через отвори, захищені гратами, а потім проходить через сітки, що здійснюють грубе механічне очищення води;
руслові водозабірні споруди застосовуються зазвичай при пологому березі, мають оголовок, винесений в русло річки. Конструкції оголовков вельми всілякі. З оголовка вода подається по самотічним трубах до берегового колодязя; останній часто поєднаний з насосною станцією першого підйому;
плавучі водозабірні споруди - це понтон або баржа, на яких встановлюються насоси, що забирають воду безпосередньо з річки. На берег вода подається по трубах (з рухливими стиками), укладених на сполучному містку;
ковшові водозабірні споруди. Вода поступає з річки спочатку в розташований біля берега ківш (штучна затока), в кінці якого розміщується власне Ст с. Ківш використовується для осадження наносів, а також для боротьби з льодовими перешкодами – шугою і глибинним льодом.
Зона санітарної охорони (ЗСО) джерела водопостачання
Зони санітарної охорони (ЗСО) – територія, що включає джерело водопостачання і водопровід, інший об'єкт. ЗСО складається з поясів, на яких встановлюються особливі режими господарської діяльності і охорони, наприклад, для артезіанських свердловин охорони підземних вод від забруднення.
ЗСО організовуються у складі трьох поясів:
перший пояс (строгого режиму) включає територію розташування водозабірних споруд, майданчиків всіх водопровідних споруд і водопровідного каналу. Його призначення – захист місця водозабору і водозабірних споруд від випадкового або умисного забруднення і пошкодження. Перший пояс призначається.
другий пояс (пояси обмежень або зона мікробного забруднення) визначається гідродинамічною розрахунковою дорогою і включає територію, призначену для попередження забруднення води джерел водопостачання. Другий пояс враховує час просування мікробного забруднення води до водозабору, що приймається залежно від кліматичних районів і захищеності підземних вод від 100 до 400 діб – часу, протягом якого забруднення подія на поверхні за межами другого поясу досягне водоносного горизонту.
третій пояс (зона хімічного забруднення) визначається гідродинамічними розрахунками, виходячи з умови, що якщо за її межами поступають стабільні хімічні забруднення, то вони виявляться поза областю живлення водозабору або досягнуть її не раніше закінчення розрахункового терміну експлуатації. Мінімальний розрахунковий термін експлуатації свердловини – 25 років. Зазвичай для розрахунків використовують 10 000 діб, що приблизно на 10% більше, ніж 25 років, тобто 9125 діб[9, стор. 81].
Пояси є колами, центр яких знаходиться в джерелі водопостачання. Якщо таких джерел декілька (декілька свердловин), то слід виділяти декілька кіл з центром в кожній зі свердловин.
Основною метою створення і забезпечення режиму в ЗСО є санітарна охорона від забруднення джерел водопостачання і водопровідних споруд, а також територій, на яких вони розташовані.
У кожному з трьох поясів, а також в межах санітарно-захисної смуги (СЗП), відповідно їх призначенню, встановлюється спеціальний режим і визначається комплекс заходів, направлених на попередження погіршення якості води.
Нижче приведені етапи проектування водозабірних споруд:
розрахунок водоспоживання
технологічна схема. Технологічна схема водозабірної споруди представляє схематичне представлення роботи об'єкту, тобто показує як вода рухається в системі, як очищається, як працюватиме система при аварийях і ін. Технологічні схеми сильно залежать від потреб Замовника в об'ємі води, якості, рівні автоматики і інших вимог. Хоч принципово технологічні схеми схожі, але важко знайти дві однакові. Розробка технологічної схеми роботи водозабірного вузла (водозабірних споруд) виконується виходячи з технічного завдання, виданого Замовником або розробленого спільно із Замовником;
підбір устаткування. Підбір і узгодження переліку устаткування, вузлів устаткування;
передпроектна підготовка. Проведення передпроектної підготовки: натурне обстеження майданчика, узгодження вибору ділянки з державними органами нагляду, інженерно-геологічні дослідження;
розробка проектної документації стадія "П". Розробка проекту водозабірного вузла (водозабірних споруд);
узгодження проекту. Узгодження і затвердження проекту.
розробка проектної документації стадія "РД". Після проходження затвердження проекту і виконання стадії "РД" (робоча документація), за проектом можна виконувати роботи - будувати водозабірний вузол.
3. Насосні станції
Насосна станція – комплексна система для перекачування рідин з одного місця в інше, включає будівлю і устаткування: насосні агрегати (робочі і резервні) – насоси, трубопроводи і допоміжні пристрої, у тому числі насоси. Використовуються як інфраструктура для потреб водопостачання, каналізації, на родовищах нафти і так далі Також використовуються для видалення води на територіях в низовині, що обводнюють в результаті прориву води або повені.
Насосні станції часто зустрічаються в країнах з розвиненою системою каналів. Із-за роботи системи шлюзів на каналі, рівень води падає на верхній частині каналу при кожному проходженні судів через шлюзи. Крім того, багато шлюзів не герметичні, і вода просочується з верхньої частини каналу в нижнюю.
Вочевидь, що рівень води у верхній частині каналу потрібно підняти (компенсувати), інакше, зрештою, рівня води перед шлюзом не вистачить для судноплавства. Зазвичай каналам вимагається додаткові об'єми води, які поступають шляхом направлення води з річок і струмків у верхню частину каналу. Проте, за відсутності таких джерел для підтримки рівня використовується насосна станція.
У системі каналізації насосні станції використовуються для піднімання стічних вод на піднесення, наприклад, для подолання горбистої місцевості на дороги трубопроводу, ведучого до станції очищення стічних вод. У системі водопроводу насосні станції часто використовуються для підвищення тиску води в системі.
На родовищах нафти використовуються дожимні насосні станції. Дані станції здійснюють вступ нафти зі свердловин в товарний парк. Вони можуть виробляти лише дожим насосами рідини або, окрім цього, проводити початкову підготовку свердловинної продукції (сепарацію води і нафти).
4. Водопідготовка
Водопідготовка – обробка води, що поступає з природного вододжерела, для приведення її якості у відповідність з вимогами технологічних споживачів. Може вироблятися на спорудах або установках водопідготовки для потреб комунального господарства, теплогенерирующих підприємств, транспорту, промислових підприємствах.
Водопідготовка полягає в звільненні води від дисперсних і колоїдних домішок і солей, що містяться в ній, тим самим запобігає відкладення накипу, віднесення солей пором, корозія металів, а також забруднення оброблюваних матеріалів при використанні води в технологічних процессах[8, стор. 47].
Водопідготовка включає наступні основні методи обробки:
освітлення (видалення з води коагуляцією, відстоюванням і фільтруванням колоїдних забруднень, що суспензують);
зм'якшування (усунення жорсткості води осадженням солей кальцію і магнію, вапном і содою або видалення їх з води катіонує);