CC BY
49
тивность работы. Наряду с геологическими, гидрогеологическими, почвенными условиями необходимы исследования основных гидрофизических характеристик почвогрунтов, которые позволят наиболее достоверно отслеживать и управлять основными элементами водного баланса мелиорируемой толщи.
Список литературы
1.Айдаров, И.П. Регулирование водно-солевого и питательного режимов орошаемых земель / И. П. Айдаров. - М. :Агропромиздат, 1985
2. Бойко, B.C. Плодородие орошаемой лугово-черноземной почвы и условиях длительного интенсивного использования / B. C. Бойко // Природа, природопользование и природообустройство Омского Приитышья - Омск. 2001
3. Костяков, А.Н. Основы мелиорации / А. Н. Костяков - М. : Наука, I960
4. Кузьмин, А.И. Влияние дренажа на режим грунтовых вод на подтопленных территориях / [Кузьмин А.И. и др.] // Природа, природопользование и природообустройство Омского Прииртышья. - Омск, - 2001. - 299 с. - с.89-94.
5. Кузьмин, А.И. Оценка качества подземных вод для целей орошения: учеб. пособие / А.И. Кузьмин. -Омск: ОмСХИ, 1984. - 74 с.
SAMMARY
E.S. Mishenina, I.A. Trotsenko, A.I .Knish
Effects of complex soil conservation activities dynamics of salt regime reclaimed lands Omsk irtysh
Develop a set of resource and soil conservation measures needed to improve the process of rationalization of natural resources and water use on the reclaimed lands of Omsk Irtysh region.
The establishment of the dynamics of the salt regime in the monitoring of land reclamation Omsk Irtysh region will determine the dependence of soil conservation measures using (dewatering systems as drainage) and justify the need for implementation of integrated land reclamation measures. The practical value lies in the management of soil fertility factors to stabilize the reclaimed land.
Key words: drainage, salinization, salinity regime, groundwater level
УДК 628.1:001.8(09)
Ю.В. Корчевская, И.Г. Ушакова, Г.А. Горелкина, В.В. Токарев
О ВОДОСНАБЖЕНИИ р.п. БОЛЬШЕРЕЧЬЕ
В статье представлены предложения по совершенствованию системы водоснабжения р.п. Большеречье Омской области. Приведены результаты определения расчетных уровней воды в проектном створе водозаборных сооружений. Даны рекомендации по внесению изменений в существующую технологическую схему водо-подготовки с учетом антропогенной нагрузки на водоисточник.
Ключевые слова: система водоснабжения, водозаборное сооружение, расчетные уровни воды, технологическая схема водоподготовки
Введение
Коллективом кафедры сельскохозяйственного водоснабжения и дипломниками 2011 года выполнен анализ состояния инженерных систем водоснабжения и водоотведения в р.п. Большеречье Омской области. _
©
Корчевская Ю.В., Ушакова И.Г., Горелкина Г.А., Токарев В.В., 2011
При выполнении комплексного дипломного проекта разработаны рекомендации по реконструкции водозаборного сооружения, станции водоподготовки, разводящим сетям и сооружениям систем водоснабжения и водоотведения и очистки сточных вод промышленных предприятий и населенного пункта.
Районный центр Большеречье с населением в 11783 чел. - один из экономически развитых центров Омской области. Его экономику определяют земледелие и животноводство, как основа богатства района и главная база для развития всех отраслей жизни.
Территория районного поселка Большеречье общей площадью 4.3 тыс м2, расположена на расстоянии 200 км от областного центра города Омска.
Центр Большереченского района расположен на левом берегу реки Иртыш и связан с областным центром автомобильными дорогами. По центральной части поселка протекает река Большая, которая является левым притоком Иртыша.
Объекты и методы исследований
Для определения состава и конструкции сооружений, входящих в гидроузел по забору воды из реки необходимо обосновать расчетные уровни воды в проектном створе р.п. Боль-шеречье Омской области. Для этого из гидрологических ежегодников были выписаны уровни воды в реке Иртыш в створе с. Красноярка и в створе г. Тара. Количество данных ряда в створе с. Красноярка составляет 23 года с 1965г. по 1987г. и количество данных ряда в створе г. Тара составляет 20 лет с 1961г. по 1981г.
Расчет уровней воды в створе села Красноярка и г. Тара осуществлен с помощью программы Гидростатистика 2.1. Эта программа предназначена для расчета аналитических кривых обеспеченностей по методам моментов, наибольшего правдоподобия, графоаналитическому методу. Расчет произведен по трем категориям значений - наименьшие летние уровни, наименьшие зимние уровни и наибольшие годовые уровни.
После ввода данных, заданы параметры расчета аналитических кривых.
Расчеты аналитических кривых обеспеченностей проведены по «Методу моментов», «Методу наибольшего правдоподобия», «Графоаналитическому методу».
Заключительным этапом при работе с данной программой было формирование отчета и вывода его в формате Microsoft Office Word. Расчетные уровни приняты, исходя из наихудших условий, для наименьших летних и зимних уровней для первой категории надежности при обеспеченности в поверхностном источнике 97%, для наибольших годовых уровней -1%. Обеспеченность расчетных уровней насосной станции принято по СНиП 2.04.02-84 [1].
Результаты исследований
Далее были определены расчетные уровни воды в реке Иртыш в створе Красноярка и в створе Тара с учетом высоты нуля графика (высота нуля графика в створе Красноярка -63,00м БС, в створе Тара - 55,78 м БС), которые составили в створе Красноярка: наименьший зимний - 64,15 м., наименьший летний - 63,89 м., наибольший годовой - 71,49 м.; в створ Тара: наименьший зимний - 56,27 м., наименьший летний - 56,20 м., наибольший годовой - 62,93 м.
По уклону водной поверхности от села Красноярка до р.п. Большеречье и от города Тара до р.п. Большеречье определены расчетные уровни в проектном створе р.п. Большеречье при высоте нуля графика 58,94 м БС, которые составили: наименьший зимний - 59,43 м., наименьший летний - 59,36 м., наибольший годовой - 66,09 м.
В настоящее время на водопроводной очистной станции в р.п. Большеречье Омской области, получающем воду из р. Иртыш, применяется технологическая схема водоподготов-ки с осветлителями со взвешенным осадком и скорыми фильтрами.
Поскольку нормам качества питьевой воды [2], в настоящее время не соответствуют такие показатели как: мутность, цветность, содержание железа, фитопланктона, окисляе-мость, бактериальное загрязнение, а также антропогенные загрязнения, то в процессе водо-
подготовки следует предусмотреть дополнительные способы физико-химической обработки природной воды.
Разнообразие антропогенных примесей в очищаемой воде, отличающихся по физико-химическому, гидробиологическому и санитарно-гигиеническому составу, предопределило современную стратегию выбора технологий и сооружений подготовки воды питьевого качества [3]. Исходя из этого, технология водоподготовки при заборах воды из водоисточников с повышенными антропогенными нагрузками должна:
1) обеспечить повышенную барьерную функцию сооружений от попадания в питьевую воду не только примесей, обуславливающих цветность и мутность, гидробионтов и других веществ, предусмотренных СанПиН 2.1.4.1074 - 01 [2], но и нефтепродуктов, фенолов, пестицидов, СПАВ, солей тяжелых металлов, азотных соединений, опасных болезнетворных вирусов;
2) предотвратить в процессе водообработки образование токсичных хлороргани-ческих соединений в результате первичного хлорирования воды, содержащей в большом количестве растворенные органические вещества;
3) обеспечить гибкость в управлении процессами водоочистки в различные периоды изменения качества воды на разных по назначению и принципу работы сооружениях, входящих в единую технологическую цепочку станции;
4) способствовать экономному расходованию электроэнергии, сорбентов, химреагентов и экологически эффективным режимам работы энергоемкого оборудования при изменяющейся степени загрязненности исходной воды в разные периоды года;
5) максимально использовать экологически-безопасные методы предварительной очистки от грубодисперсных примесей и органически растворенных веществ непосредственно в водозаборном узле, сокращая тем самым количество осадков на водопроводных станциях и эксплуатационные затраты на реагентную обработку [3, 4, 5].
Согласно классификатору технологических схем [5], разработанная и построенная в соответствии со СНиП [1 ] существующая схема реагентной обработки воды, может быть дополнена сооружениями и методами, учитывающими антропогенную нагрузку на водоисточник.
В соответствии с классификатором [5] река Иртыш отнесена к классу - В1. Этот тип характеризуется следующими параметрами:
1) определяющий ингредиент - воды со средними значениями цветности и мутности и повышенной окисляемости;
2) ориентировочная концентрация определяющих ингредиентов: мутность - М = 20 - 150 мг/л, цветность - Ц = 25 - 150 град. ПКШ, температура - Т = 0 - 30°, водородный показатель - рН = 6 - 9, перманганатная окисляемость - ПО ~ 10 - 25 мг-О 2/л;
3) временной фактор присутствия 0 ингредиентов в воде - 1;2 - постоянное присутствие в течение года.
С учетом рекомендаций [6] были определены подклассы поверхностного водоисточника по характеру его загрязнения - 1 и 2, для которых ингредиентами антропогенного происхождения являются нефтепродукты концентрацией 0,1 - 0,5 мг/л и фенолы концентрацией 0,001 - 0,01 мг/л соответственно. При этом временной фактор присутствия ингредиентов в воде - период проявления ~ до 3-х месяцев в году.
По фазово-дисперсному состоянию природная вода содержит примеси первой и второй групп (взвеси и коллоидные растворы).
На основе классификатора технологий водоочистки с учетом антропогенных загрязнений [6] был определен код технологии - Т2, а также соответствующая ему технологическая схема БПБ ^ К(Ф) ^ РСФ ^ ОЗ ^ СУ ^ ХЛ, учитывая которую возможно преобразование существующей технологической схемы в следующую:
БПБ ^ К(Ф) ^ ОВОР ^ ОЗ ^РСФ + СУ ^ ХЛ.
В качестве основных сооружений для предварительной очистки природной воды предусмотрена биологическая предочистка во входных биореакторах с использованием прикрепленной микрофлоры - БПБ. Использование управляемых биоценозов в системе очистки природных вод базируется на поглощении и минерализации гидробионтами взвешенных веществ, на которых, как правило, сорбируются техногенные и растворенные органические загрязнения [7].
Для устранения цветности и мутности природной воды предусмотрена обработка ее коагулянтами - К(Ф). В качестве коагулянта, применительно к данным условиям водоподго-товки, рекомендовано применение полиоксихлорида алюминия [А12(ОН)5С1] • 6Н2О, поставляемого под общей маркой «АКВА-АУРАТ™ 10», замена ПАА флокулянтом ВПК-402 или его аналогом. В связи с применением оксихлорида алюминия, предварительное хлорирование обрабатываемой воды не потребуется.
Применение оксихлорида алюминия и ВПК-402 позволит [8]:
1) уменьшить расход коагулянта и флокулянта при высоком качестве очищаемой
воды;
1) снизить трудоемкость и на 15 - 20% эксплуатационные затраты на производство питьевой воды;
2) получать питьевую воду высокого качества (снижается содержание легко летучих органических соединений в воде в 3 - 4 раза, остаточного алюминия в 2 - 4 раза);
3) улучшить санитарно-гигиенические условия труда обслуживающего персонала.
Существующие осветлители со слоем взвешенного осадка (ОВОР) возможно дооборудовать рециркуляторами осадка.
Озонирование (ОЗ) является одним из наиболее перспективных методов глубокой очистки природных вод. Эффективность озонирования в технологических процессах подготовки питьевой воды доказана многолетней практикой применения этого метода в производственных условиях. Обладая высоким окислительным потенциалом, озон обеспечивает возможность решения широкого круга технологических задач по окислению минеральных и органических соединений - обесцвечиванию, дезодорации и обеззараживанию [6].
После контактной камеры озонирования для доочистки вода поступает в скорый фильтр, дооборудованный дополнительным сорбционным слоем угольной загрузки (РСФ + СУ).
Обеззараживание воды хлорированием (ХЛ) рекомендовано осуществлять гипохлори-том натрия, получаемым путем электролиза из раствора поваренной соли. При этом отпадет необходимость доставки хлора и его небезопасное хранение. К тому же применение данной технологии позволит [9]:
1) улучшить экологическую ситуацию населенного пункта;
2) повысить экологическую и гигиеническую безопасность производства;
3) повысить стабильность и качество питьевой воды;
4) повысить экономичность производства;
5) снизить коррозию оборудования и трубопроводов в 10—20 раз.
Кроме того, на существующей станции водоподготовки необходимо предусмотреть повторное использование промывной воды.
Выводы
В настоящее время в р. п. Большеречье имеется централизованное водоснабжение с забором воды из р.Иртыш. Существующие водопроводные сооружения включают в себя: водозабор, насосные станции первого и второго подъемов, напорно-регулирующие сооружения, водоводы и разводящие сети. На территории площадки головных сооружений имеется два резервуара чистой воды, емкость 2000 м3 каждый. Водонапорная башня объемом 150 м3 и высотой 30 м расположена на сети. Существующий водозабор в летнее время составляет
4500 м3/сут. Разводящие сети диаметрами 300 мм, 200 мм, 150 мм уложены в основном по центральным улицам с подводкой воды к местам водоразбора. Жилые дома капитальной застройки, а также здания административно-хозяйственного и культурного назначения, предприятия общественного питания и торговли имеют централизованное водоснабжение. Жители индивидуального сектора пользуются водой из водоразборных колонок.
Так как поселок развивается и идет строительство новых микрорайонов, выполнена реконструкция существующей системы водоснабжения.
Произведен расчет расчетного расхода водопровода на перспективу вплоть до 2030 года. Установлено наибольшее водопотребление в летний период, которое составляет QлЕтo = 5542,36 м3/сут.
Для водоснабжения р.п. Большеречье, согласно п. 8.5 [1] запроектирована кольцевая сеть из 20 колец. Кольца имеют форму, вытянутую вдоль основного направления движения воды, и охватывают равномерно всю территорию населенного пункта.
Водопроводная сеть рассчитана на пропуск максимально-хозяйственного расхода в час максимального водопотребления и проверена:
- на пропуск пожарного расхода;
- на пропуск аварийного расхода;
- на пропуск расхода в час минимального водопотребления (транзит в водонапорную башню).
Все расчеты водопроводной сети выполнены на ПК по программе "Гидравлический расчет водопровод^« сетей произвольhой геометрической формы", разработанной компанией ГЕНЕЗИС.
Водопроводная сеть выполнена из полиэтиленовых труб. Согласно результатам гидравлического расчета, необходимые диаметры составляют 110, 140, 160, 180, 200, 225, 250, 315 мм.
Выполнен расчет объема резервуаров чистой воды, с учетом всех необходимых запасов, для обеспечения гарантированного и бесперебойного снабжения водой потребителей. Т.к. существующие резервуары чистой воды объемом 2000 м3 в количестве двух штук вместят необходимый объем, то резервуары чистой воды реконструкции не подлежат.
В проекте вместо одной водонапорной башни предложено запроектировать три, причем существующая водонапорная башня не выводится из эксплуатации. Приняты две бесшатровые водонапорные кирпичные башни со стальными баками емкостью 150 м3 каждая, высотой до дна бака 24 м и одна башня с высотой ствола до дна бака 30 м.
Для подачи потребителю воды подобраны марки хозяйственного и пожарного насосов, расположенных в здании насосной станции второго подъема.
Список литературы
1. СНиП 2.04.02 - 84*. Водоснабжение. Наружные сети и сооружения / Госстрой СССР. - М.: Стройиз-дат, 1999. - 135 с.
2. СанПиН 2.1.4.1074 - 01. Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества. - М.: Госкомсанэпиднадзор РФ, 2000. - 130 с.
3. Современные технологии и оборудование для обработки воды на водоочистных станциях. - М.: НИИ КВОВ, 1997.
4. Драгинский, В.Л. Повышение эффективности реагентной обработки воды на водоочистных станциях / В.Л. Драгинский, Л.П. Алексеева // Водоснабжение и санитарная техника. - М.: [б. и.], 2000. - 50 с., № 3 - С. 11-14.
5. Классификаторы технологий очистки природных вод / под ред. М.Г. Журбы. - М., 2000. - 118 с.
6. Водоснабжение. Проектирование систем и сооружений: В 3-х т. - Т.2 Очистка и кондиционирование природных вод / под ред. М.Г. Журбы. - М.: Издательство АСВ, 2004. - 496 с.
7. Васильев, Л.А. Предварительная обработка воды в условиях естественного биоценоза / Л. А. Васильев, А.Л. Васильев // Водоснабжение и санитарная техника. - М.: [б. и.], 1993. - 50 с., №11-12 - С. 20-21.
8. Алексеева, Л.П. Оценка эффективности применения оксихлорида алюминия по сравнению с другими коагулянтами / Л.П. Алексеева // Водоснабжение и санитарная техника. - М.: [б. и.], 2003. - 50 с., № 2 - С. 1114.
9. Хотунцев, Ю.Л. Экология и экологическая безопасность: Учеб. пособие / Ю.Л. Хотунцев. - М.: Издательский центр «Академия», 2002 - 480 с.
SAMMARY
JU.V.Korchevsky, I.G.Ushakovа, G.A.Gorelkina, V.V.Tokarev
The Water Supply of re Bolsherechye
The summary. In article offers on perfection of system of water supply of the river of the item of Bolshereche of the Omsk region are presented. Results of definition of settlement water levels in a design alignment of water intaking constructions are resulted. Recommendations about modification of the existing technological scheme of water preparation taking into account anthropogenous loading on a water source are made.
Keywords: water supply system, a water intaking construction, settlement water levels, the technological scheme of water preparation
