CC BY-ND
76
12
ЗНиСО АВГУСТ №8 (221)
КОРРЕКТИРОВКА ГРАНИЦ ЗОНЫ САНИТАРНОЙ ОХРАНЫ (ЗСО)
ПИТЬЕВОГО ВОДОЗАБОРА
М.В. Пушкарева1, В.В. Середин2, Л.О. Лейбович3, А.А. Чиркова3, А.О Бахарев3
ADJUSTMENT OF ZONAL BOUNDARY OF DRINKING WATER PROTECTIVE AREA
M.V. Pushkareva, V.V. Seredin, L.O. Leibovich, A.A. Chirkova, A.O. Bacharev
'Пермский государственный технический университет, 2Пермский государственный университет, 'Научно-исследовательское проектное производственное предприятие по природоохранной деятельности «Недра», г. Пермь
На основании результатов экспедиционных исследований на водотоках бассейна р.Тулвы определены гидрологические параметры, которые были использованы для расчета границ второго и третьего поясов ЗСО Тулвинского водозабора. Выполненные расчеты позволили разработать проект и утвердить новые границы ЗСО в соответствии с действующими нормативными документами.
Ключевые слова: зоны санитарной охраны, источник водоснабжения, гидрологические параметры, территория водосбора.
On the basis of field works results on the collecting area of the river Tulva hydrological characteristics were defined. These characteristics were used for calculation of zonal boundary within the second and the third zones of drinking water protective area «Tulvinskoe». This calculation makes possible to develop a project and to posit new borders of the drinking protective area according to actual normative documents.
Keywords: drinking protective area, water supply source, hydrological characteristics, water collection area.
Для улучшения обеспечения населения страны доброкачественной питьевой водой Роспотребнадзором постоянно ведется работа по совершенствованию правовой и нормативной базы, устанавливающей санитарно-эпидемиологические требования к качеству
питьевой воды и организации питьевого водоснабжения.
Одним из таких нормативных документов является СанПиН 2.1.4.1110—02 «Зоны санитарной охраны источников водоснабжения и водопроводов питьевого назначения» [4], ко-
АВГУСТ №8 (221)
13
торый регламентирует создание ЗСО источников питьевого водоснабжениия и разработку специального режима для этих территории с целью предотвращения попадания в водотоки различных загрязнений.
По данным Роспотребнадзора в настоящее время около 70 % населения России обеспечивается питьевой водой из поверхностных источников, 40 % из которых не соответствуют санитарным нормам, в том числе по причине отсутствия ЗСО [1].
В Пермском крае около 80 % общей потребности в питьевой воде удовлетворяется за счет поверхностных источников водоснабжения, качество воды в которых во многом зависит от санитарного состояния и хозяйственного использования прилегающих к водному объекту территорий.
При этом около трети поверхностных водозаборов в Пермском крае не имеют утвержденных проектов ЗСО. Для ряда водозаборов ЗСО установлены согласно ранее действующих нормативных документов, их размеры неоправданно завышены и включают в состав всю территорию водосбора водного объекта. Это в свою очередь затрудняет выполнение установленного режима использования территории ЗСО и ограничивает хозяйственную деятельность на больших площадях.
Целью настоящей работы была корректировка существующих границ второго и третьего поясов ЗСО Тулвинского водозабора в соответствии с действующими нормативными документами [4].
Для данного водозабора границы ЗСО (территория общей площадью 3 530 км2) были определены ранее на основании нормативного документа 1937 г. [3] и утверждены Решением исполнительного комитета Пермского областного Совета депутатов трудящихся № 232 от 4 июня 1975 г.
Тулвинский инфильтрационный водозабор находится на левом берегу р. Тулва (левый приток р. Кама) на расстоянии 3,5—4,0 км от с. Крылово, в 18 км к югу от г. Осы. Инфиль-трационные скважины в количестве 34 штук расположены вдоль берега на расстоянии 30150 м от береговой линии в 6 км выше от места впадения р. Тулвы в Тулвинский плес Воткин-ского водохранилища при НПУ (нормальном подпорном уровне), что полностью исключает влияние ветровых и обратных течений. Глубина забоя по скважинам составляет 12 м, средний статический уровень — 3,5 м, средний
динамический уровень — 7 м. Общий дебит скважин — 7 200 м3 в сутки.
Гидрологическая характеристика водосборной площади бассейна р. Тулва
Река Тулва относится к равнинным рекам с чётко выраженным весенним половодьем, летне-осенними дождевыми паводками и длительной устойчивой зимней меженью. В питании реки снеговые воды составляют 56 %, дождевые воды — 20 %, подземный сток — 24 %.
Соотношение подземной и поверхностной составляющих стока существенно меняется по сезонам. Весной доля подземного стока невелика — в среднем 10—15 % от суммарного стока за сезон. В поверхностном стоке исключительная роль принадлежит талым водам (85—90 %), поскольку в период весеннего половодья дождевые осадки, как правило, незначительны. Суммарный сток в период летне-осенней межени складывается на 50—60 % из поверхностного и на 40—50 % из подземного стока. Зимой река питается запасами подземных вод.
Для получения гидрологических характеристик, требуемых для расчета границ ЗСО, на 40 водотоках бассейна р. Тулва были оборудованы 50 промерных створов, где выполнен комплекс полевых работ на территории водосбора.
Полевой комплекс работ включал в себя:
— санитарно-гигиеническое обследование р. Тулва на участке от д. Константиновка до д. Крылово и наиболее крупных ее притоков: рр. Ашап, Тюндюк, Малая Амзя, Большая Амзя, Барда;
— санитарно-гигиеническое обследование устьев впадающих в р. Тулва водотоков: правобережных притоков — рр. Печменка, Ермия, Усаклы, Печмень, Большая Нюню, Малая Нюню, Турья, Сапай, Бугудан; левобережных притоков — рр. Константиновка, Печменка, Ашап, Талая Речка, Сюздеелга, Малая Амзя;
— отбор проб из р. Тулвы и ее притоков для определения химического состава воды и содержания нефтепродуктов;
— промеры глубин, измерение скоростей течения и расходов воды в р. Тулва в районе следующих створов: № 61 (пересечение с автодорогой «Краснояр I — Краснояр II»); № 60 (в 30 м восточнее д. Константиновка); № 46 (200 м на восток от н.п. Султанай); № 26 (в 100 м юго-восточнее д. Чалково); № 3 (на 10 м выше моста при пересечении с автодорогой «Гамицы — Лесной»);
— промеры глубин, измерение скорости течения и расходов воды в среднем течении
14
ЗНиСО АВГУСТ №8 (221)
рр. Ашап, Тюндюк, Малая Амзя, Большая Амзя, Барда.
В ходе экспедиционных полевых работ было проведено обследование 44 населенных пунктов, расположенных на водотоках, где выявлены источники загрязнения воды: полигоны твердых бытовых отходов, фермы крупного рогатого скота, гаражи, АЗС, машинно-тракторные станции и др.
Санитарно-гигиеническое обследование площади водосбора р. Тулвы показало, что на данной территории имеется ряд объектов добычи и транспорта нефти: 33 нефтедобывающие скважины, два промысловых нефтепровода, дожимная насосная станция (ДНС) с факелом сжигания попутного нефтяного газа.
Результаты оценки качества поверхностных вод в водотоках бассейна р. Тулва показали, что вода характеризуется гидрокарбонатно-сульфатно-кальциево-магниевым составом: содержание сульфатов составляет 210,0— 230,0 мг/л, хлоридов — 14,2—71,0 мг/л, сухой остаток — 288,2—646,67 мг/л, водородный показатель — 7,9—8,3.
Анализ содержания в воде нефтепродуктов показал, что из 50 отобранных проб воды в 8 % проб установлено повышенное содержание нефтепродуктов: из р. Сайгатка — 0,16 мг/л; из р. Тулва в д. Константиновка — 0,16 мг/л; из р.Асюлька — 0,22 мг/л; из р. Тулва при пересечении с автодорогой Пермь—Оса — 0,16 мг/л.
Результаты санитарно-гигиенических исследований позволили в дальнейшем в рамках проекта ЗСО разработать и утвердить комплекс мероприятий по охране Тулвинского водозабора.
Расчёт минимальных расходов воды произведён по методике с учётом региональных карт и зависимостей [2]. Измерения скоростей течения и расходов на водотоках производились гидрометрической микровертушкой ГМЦМ-1.
Гидрогеологические условия в районе водозабора характеризуются наличием следующих водоносных комплексов: локально-слабоводоносный четвертичный аллювиальный; слабоводоносный локально-водоносный казанско-татарский алевролитово-песчани-ковый; слабоводоносный локально-водоносный шешминский терригенный.
Тулвинский водозабор относится к типу месторождений подземных вод в речных долинах. Эксплуатируемый водоносный горизонт приурочен к аллювиальным отложениям, прорезанным руслом р. Тулва. Гидрогеологи-
ческими расчетами доказано, что связь подземных и поверхностных вод весьма тесная. Основными источниками формирования эксплуатационных запасов являются привлекаемые ресурсы поверхностных вод.
Поскольку водозабор является инфиль-трационным, согласно СанПиН 2.1.4.1110—02 рекомендуется определять границы второго и третьего поясов ЗСО как для подземного, так и для поверхностного водозабора.
Определение границ ЗСО подземного источника. Для предотвращения загрязнения подземных вод вокруг водозабора необходимо создание зоны санитарной охраны водозабора, состоящей из 3 поясов, в которых осуществляются специальные мероприятия, исключающие возможность поступления загрязнения к водозабору.
Первый пояс устанавливается на расстоянии не менее 50 м от крайних водозаборных скважин.
Второй пояс предназначен для защиты эксплуатируемого водоносного горизонта от бактериологического загрязнения. Основным параметром, определяющим расстояние от границы второго пояса ЗСО до водозабора, является расчетное время продвижения бактериального загрязнения с потоком подземных вод к водозабору, которое должно быть достаточным для утраты жизнеспособности и вирулентности патогенных микроорганизмов. Для недостаточно защищенных подземных вод время продвижения должно быть не менее 400 сут.
Третий пояс ЗСО предназначен для защиты подземных вод от химического загрязнения. Расположение границы третьего пояса определяется гидродинамическими расчетами, исходя из условия, что если за ее пределами в водоносный горизонт поступают химические загрязнения, то они достигнут водозабора не ранее 10 000 сут., что по времени больше проектного срока эксплуатации водозабора.
Район водозабора относится к недостаточно защищенным подземным водам, поэтому граница первого пояса ЗСО установлена на расстоянии 50 м от крайней из группы компактно расположенных скважин. Согласно СанПиН 2.1.4.1110—02, в границы первого пояса инфильтрационного водозабора включена вся прибрежная территория между водозаборными скважинами и поверхностным водоемом (70—131 м).
Для проведения гидродинамических расчетов по определению границ второго и тре-
АВГУСТ №8 (221)
15
тьего поясов ЗСО принимаются следующие гидрогеологические условия: водозабор относится к типу береговых, естественный поток параллелен реке.
Тулвинский водозабор состоит из трех участков (Северный, Центральный и Южный), каждый из которых формирует свои воронки депрессии и соответственно расчет границ ЗСО выполнялся для каждого участка в отдельности.
Графическая визуализация выполненных расчетов показала, что границы ЗСО второго и третьего поясов отдельных участков водозабора сливаются между собой, образуя единую ЗСО для всего водозабора со следующими параметрами: нижняя граница второго и третьего пояса — 670 м вниз по потоку от скважины № 34 Северного участка; верхняя граница второго и третьего пояса — соответственно 150 м и 3 470 м вверх по потоку от скважины № 7 Южного участка.
Правая боковая граница второго и третьего поясов ЗСО проходит по береговой линия водотока, левая граница проходит на расстоянии 500 м от береговой линии, что соответствует ширине левобережной долины.
Определение границ ЗСО поверхностного источника
Согласно СанПиН 2.1.4.1110—02, граница второго пояса ЗСО на водотоке в целях обеспечения микробного самоочищения воды должна быть удалена вверх по течению от водозабора на столько, чтобы время пробега по основному водотоку и его притокам, при расходе воды в водотоке 95 %-й обеспеченности, было не менее 5 сут.
Для расчета границ ЗСО Тулвинского водозабора Пермский центр по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды по результатам ранее проведенных многолетних наблюдений на стационарных постах и выполненных нами расчетов рекомендует принять следующие расчетные параметры:
— минимальный расход 95 %-й обеспеченности равен 3,72 м3/с;
— средняя скорость течения при данном расходе равна 0,13 м/с.
Использование утвержденных гидрологических параметров позволило нам установить, что верхняя граница второго пояса ЗСО Тул-винского водозабора проходит по створу, отстоящему от водозабора на расстоянии 56,2 км,
что находится в устье р. Большая Нюню. Данное расстояние является основным критерием для определения верхних границ второго пояса ЗСО на всех притоках р. Тулва. Нижняя граница второго пояса ЗСО установлена на р. Тулва в 250 м ниже водозабора. Боковые границы второго пояса ЗСО установлены на расстоянии 500 м от уреза воды в летне-осенний период как на р. Тулва, так и всех ее притоках.
Верхняя и нижняя границы третьего пояса ЗСО Тулвинского водозабора совпадают с аналогичными границами второго пояса ЗСО. Боковые границы третьего пояса ЗСО проходят по линии водораздела, включая все притоки р.Тулва. Общая площадь территории ЗСО Тулвинского водозабора составляет 1 400 км2.
Выводы. Результаты комплексных санитарно-гигиенических, гидрологических, гидрогеологических исследований в экспедиционных условиях и многолетние наблюдения на стационарных постах Госкомгидромета позволили обосновать оптимальные границы второго и третьего поясов ЗСО для питьевого водозабора на р.Тулва в полном соответствии с действующими нормативными документами, разработать и согласовать проект ЗСО в органах государственного контроля и утвердить проект распоряжением губернатора.
Разработанный проект позволил на 60 % сократить размеры ранее существующей территории ЗСО Тулвинского водозабора (с 3 530 до 1 400 км2) и расширить возможности хозяйственного освоения территории края.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Онищенко Г.Г. О состоянии и мерах по обеспечению безопасности хозяйственно-питьевого водоснабжения населения Российской Федерации //Гигиена и санитария. 2010. № 3. С. 4—7.
2. Пособие по определению расчетных гидрологических характеристик. Л., Гидрометеоиздат, 1984.
3. Постановление ЦИК и СНК СССР № 96/834 от 17 мая 1937 г. «О санитарной охране водопроводов и источников водоснабжения».
4. СанПиН 2.1.4.1110—02 «Зоны санитарной охраны источников водоснабжения и водопроводов питьевого назначения».
Контактная информация:
Пушкарева Мария Васильевна,
тел.: (342) 291-57-06,
e-mail: [email protected]
Contact information:
Pushkar'eva Maria Vasil'evna, phone: (342) 291-57-06, e-mail: [email protected]
