Использование артезианских вод

При обосновании границ второго пояса зон санитарной охраны артезианских источников водоснабжения трудно определить направление движения подземных вод, естественный уклон поверхности пьезометрического уровня, а также размеры и форму депрессионной воронки, возникающей от работы артезианской скважины, так как в районе ее расположения часто нет наблюдательных скважин. Кроме того, породы, вмещающие артезианские воды, недоступны для непосредственного наблюдения, поэтому сведения о их составе и условиях залегания весьма ограничены.

Когда водовмещающими породами являются пески, для обоснования границы второго пояса часто можно воспользоваться гидродинамическими методами, изложенными ниже. Если же водоносными являются трещиноватые породы, то гидродинамиче ские расчеты применить часто не удается, поэтому границы второго пояса следует устанавливать, исходя из следующих соображений.

1. Районы питания артезианских скважин часто имеют большие радиусы, измеряемые даже десятками километров, поэтому они не могут служить критерием для установления размера вто рого пояса.
2. Поверхностные загрязнения, проникающие в артезианские водоносные горизонты трещиноватых пород, могут распространяться на значительные расстояния. Имеются данные, показывающие, что в районе одного крупного источника загрязнения изменение химического состава воды в артезианском водоносном горизонте обнаруживается на расстоянии 10 км. Отмечен случай заражения болезнетворными бактериями воды артезианской скважины загрязнёнными поверхностными водами, проникшими в водоносный горизонт трещиноватых известняков через заброшенную скважину, которая находилась на расстоянии около 200 м от действующей.
3. Влияние источника загрязнения значительно ослабляется при увеличении расстояния его от водозаборной скважины; ориентировочно можно принять, что это влияние находится в обратной зависимости от квадрата величины указанного расстояния.
4. Когда в населенном пункте для водоснабжения используются артезианские воды, то очень часто это осуществляется не одной, а несколькими водозаборными скважинами, заложенными в различных точках, и второй пояс зоны должен быть общим для всех скважин. В густонаселенных районах, в которых широко используются подземные воды, второй пояс зоны иногда следует организовать общим для нескольких близко расположенных поселков или других объектов водоснабжения.

Исходя из сказанного, во второй пояс зоны санитарной охраны источников водоснабжения, питающихся водами артезианских водоносных горизонтов, обычно целесообразно включать всю площадь населенного пункта, а также прилегающие к нему территории промышленных и хозяйственных предприятий, и площадь, подлежащую застройке по генеральному плану, т. е. площадь, представляющую собой единое целое в экономическом, хозяйственном и административном отношениях. Это обычно дает возможность удалить границы второго пояса на значительные расстояния от артезианских скважин. Однако в зависимости от местных гидрогеологических и санитарных условий, а также от расположения и производительности водозаборных скважин бывает необходимо во второй пояс зоны включать дополнительные территории, не входящие в границы населенного пункта.

Если скважина находится в небольшом населенном пункте или в отдельно стоящем объекте (доме отдыха, пионерском лагере, животноводческой ферме или небольшом промышленном предприятии), то во второй пояс зоны нужно включать и местность, не, входящую в территорию этого населенного пункта или объекта, так чтобы границы второго пояса проходили не ближе 300 м от артезианской скважины. Эта величина условная и должна уточняться, исходя из санитарных условий окружения скважины.

Выше рассматривались примеры, когда артезианские скважины, находятся в районе питания водоносного горизонта. Если скважины расположены в районе дренирования водоносного горизонта, то артезианская вода не загрязнится с поверхности земли. Однако, как указывалось, это действительно только до тех пор, пока динамические уровни воды в скважинах находятся выше поверхности земли или уровня грунтовых вод. Поэтому уменьшать размеры второго пояса и в этих случаях не следует.
Основные санитарные мероприятия во втором поясе зоны санитарной охраны артезианских источников водоснабжения таковы:

1. Сокращение количества водозаборных скважин в населенном пункте за счет увеличения их дебита, если это возможно по гидрогеологическим условиям. По санитарным, а также по технико-экономическим соображениям в населенном пункте лучше иметь меньше водозаборных скважин. Как показывает опыт, при большом их количестве увеличиваются эксплуатационные расходы и сложнее обеспечить надлежащее санитарно-техническое состояние скважин и насосных станций. Например, в некоторых поселках Московской, Ленинградской и других областей имеется по несколько, а иногда даже по несколько десятков действующих водозаборных скважин, каждая из которых дает всего десятки кубических метров в сутки воды для отдельных санаториев, домов отдыха, небольших промышленных предприятий и т. д. Скважины оборудованы маломощными насосами, часто штанговыми, и обычно имеют неудовлетворительное санитарно-техническое состояние. Общепоселковых водопроводов в этих поселках нет, существующие водопроводные сети ограничиваются обычно территорией отдельного объекта. Поэтому, несмотря на большое количество водозаборных скважин, население вынуждено пользоваться водой из шахтных колодцев, которые не всегда имеют удовлетворительное санитарное состояние и окружение. Для нормального же централизованного водоснабжения населения каждого поселка, включая все расположенные в нем объекты, достаточно было иметь всего 2—4 мощные водозаборные скважины.
2. Размещение водозаборных скважин, как правило, вне производственных территорий промышленных предприятий и сельских хозяйств, так как на этих территориях почти не удается создать вокруг скважины условия, отвечающие санитарным требованиям.
3. Запрещение устройства поглощающих скважин для удаления промышленных сточных, промысловых и дренажных вод не только в водоносный горизонт, используемый для водоснабжения, но и в водоносные горизонты, залегающие выше и ниже его. Необходимо учитывать, что даже при наличии надежных достаточно мощных толщ глинистых пород, изолирующих водоносный горизонт, используемый для водоснабжения, загрязнения в него могут проникать по затрубным пространствам скважин, а также через каверны в обсадных трубах. При удалении сточных, обычно химически агрессивных вод каверны в обсадных трубах поглощающих скважин образуются в течение непродолжительного времени.
4. Ликвидация недействующих водозаборных скважин, а также скважин другого назначения тщательным их тампонированием.
5. Общее благоустройство территории (планировка, организация поверхностного стока, канализация, отвод промышленных сточных вод и т. д.). Санитарно-техническое наблюдение за работой артезианских скважин и систематический контроль за качеством воды.

В зависимости от санитарной обстановки указанные охранные мероприятия в пределах второго пояса уточняет санитарный врач или инженер-водоснабженец, участвующий в составлении проекта зоны санитарной охраны.

При окончательном определении местоположения границ второго пояса как для артезианских скважин, так и для скважин, питающихся грунтовыми водами, не следует исходить только из гидрологических данных и проводить их по геометрическим линиям (например, в виде окружности, квадрата или правильного многоугольника). Лучше, когда границы второго пояса, примерно совпадающие с границами, определенными по гидрогеологическим соображениям, приурочиваются к линиям, хорошо обозначенным на местности (например, проводить их по рекам или дорогам, границам населенных пунктов или границам административного значения и т. д.). Это позволяет более четко установить на местности границы второго пояса и тем самым облегчает орга низацию санитарных охранных мероприятий и контроль за ними.

Физические и химические свойства подземных вод более устойчивы по сравнению со свойствами поверхностных вод. Задачей санитарной охраны является сохранение природного качества подземных вод. Как правило, не следует организовывать водоснабжение из подземных источников с очисткой и обезвреживанием воды, за счет ослабления их санитарной охраны. Искусственно улучшить качество воды из водозаборных скважин обычно сложно и это сильно удорожает эксплуатацию водопроводов. Кроме того, загрязнения, особенно химические, попавшие в водоносный горизонт, очень долго сохраняются, что иногда приводит к необходимости отключать действующие водозаборные скважины от хозяйственно-питьевых водопроводов и бурить для этих водопроводов новые скважины в более удаленных участках. Бывает, что качество подземной воды ухудшается настолько, что без очистки ее уже нельзя использовать и для производственных целей промышленных предприятий. Иногда откачку скважин, дающих воду плохого качества, приходится продолжать на выброс с тем, чтобы загрязнения не распространялись дальше по водоносному горизонту. Из сказанного видно, что несоблюдение санитарной охраны подземных источников водоснабжения может нанести значительный ущерб народному хозяйству и ухудшить условия жизни населения.

Проектирование разведочно-эксплуатационных скважин для водоснабжения.
Белицкий А.С., Дубровский В.В., Издательство "Недра", 1968