浅谈城市水源及取水方式的特点

时间:2022-07-24 03:58:11

浅谈城市水源及取水方式的特点

中图分类号:C93 文献标识码:A 文章编号:1008-925X(2012)O7-0145-01

摘要:根据水源种类探讨城市给水构筑物特点及水资源开发利用保护的问题。

关键词:城市水源;给水工程;水资源开发利用保护

1、前言

水在人们生活和生产活动中占有很总要的地位。现代城市中,为了生活和生产上的需要以及改善生活条件,劳动条件,水更是必不可少的,缺水将会直接影响到城市的正常秩序和工业生产值以及国民生产速度。因此,给水工程成为城市一个很重要的基础设施,必须保证足够的水量,合格的水质、充裕的水压供应生活用水生产及其他用水,并且要保证不仅仅满足近期需要,还需要兼顾到今后的发展。

2、城市水源

2.1城市水源水质及其特点

城市给水水源可分为两大类:地下水源和地表水源。地下水源有浅层地下水、深层地下水和泉水等,我国北方地区采用比较多;地表水源包括江水、河水、湖泊水、水库水、海水等,在南方地区比较普遍。地下水由于在地层渗滤过程中,悬浮物和胶质基本或者大部分被去除,所以水质清澈,而且地下水水源不易受到外界污染和气温影响,水质和水温较为稳定,地下水在流经岩层的过程中溶解了各种可溶性矿物质,因而水的含盐量通常高于地表水(海水除外),含盐量多少及盐类成分取决于地下水流经地层的矿物质成分、地下水埋深与岩层接触的时间等因素。地下水硬度高于地表水。地表水源中江河水容易受自然条件影响,水中悬浮物和胶态杂质较多,浊度高于地下水,含盐量和硬度较低。但是江河水容易受到工业废水、生活污水及其它各种人为污染,因而水的色、味、臭变化较大,有毒有害物质容易进入水体,水稳不稳定。而湖泊和水库水,主要由河水供给,水质与河水相似,但是由于湖(或者水库)水流动性小,贮存时间长,经过长期的自然沉淀,浊度较低。然而湖水流动性小透明度高又给水中浮游生物特别是藻类的繁殖创造了良好条件,因而,湖水湖水瘀斑含藻类较多。同时,水生生物死亡残骸沉积湖底,使湖底淤泥中积存了大量的腐殖质,一经风浪泛起,便会水质恶化。湖水不断得到补给又不断的蒸发浓缩,故含盐量比河水高,湖水容易受废水污染。

2.2城市水源及其方案选择

任何城市,都会因为水源种类、水源距给水区域的远近、水质条件的不同,影响到给水系统的布置。当地下水源比较丰富时,应优先选用地下水源作为供水水源,因为地下水源取水条件及取水构筑物构造简单,便于施工和管理,当水质不符合要求时,水处理也比地表水简单,故处理筑物投资和运行费用也比较节省。地表水源水量充沛,较能满足大量用水的需要。因此,大部分的城镇常常利用地表水作为给水水源。在一个地区和城市,两种水源往往是相辅相成的,对于用水量大、工业用水量所占比例大、自然条件复杂以及水资源不丰富的城市和地区尤为重视,采用地下水源与地表水源相结合,集中与分散相结合的多水源供水以及分水质供水不仅能够发挥各类水源的有点,而且对于降低给水系统投资、提高给水系统工作可靠性具有重大作用。

3、地下水取水方式

由于地下水类型、埋藏深度、含水层性质等各不相同,大中型水源工程在可行性研究阶段,应探明所在地区所有地下水资源,或是根据地质勘探报告,进行分析和评价,选定合适的取水水源。除必需提供取水地区的水文地质勘验报告外,还需收集的主要资料有:

(1)水文气象资料。包括气温、湿度、降雨量、蒸发量、冻土深度,主导风向和频率等。

(2)地质、地形资料。地质构造、含水层分布、厚度埋深、严刑以及颗粒组成、渗透系数和影响半径、地形标高、取水地区范围、位置等。

(1)地下水文水质资料。地下水流向、补给水源,地下水类型,地下水水位变化幅度和规律性,贮量状况和运行参数等。

地下水根据不同的情况,取水构筑物也有所不同:砂层,卵石层,砾石、构造裂隙、容颜裂隙的含水层中含水层厚度在5m以上,一般采用管井取水,单井出水量一般在500-3000m3/d。大口井适用于任何砂、砾、卵石层,渗透系数在20m/d;含水层在5~15m之间;埋深在10m以内的地下水水源,单井出水量一般在500-10000m3/d。辐射井适合于含水层为中粗砂或砾石;开采水量丰富,含水层较薄的地下水或河床渗透水,单井出水量一般在5000-50000m3/d。渗渠适用于埋深一般在2m以内中粗砂、砾石层和卵石层的地下水水源,出水量一般为5~20 m3/(m·d)。

地下水源由取水构筑物取水之后,经过消毒处理,作为饮用水水源,水质要求符合《生活饮用水水质卫生标准》中相关水源水质要求。消毒处理后的水加压输送入城市给水管网,送到各个用水单位。

4、地表水取水方式

地表水取水,尤其是河流取水构筑物的安全可靠性受诸多因素影响,设计时应充分考虑河段径流特征、泥沙运动和河床演变、冰冻情况这些因素,同时也要考虑河流中修建桥梁、码头、丁字坝等障碍物对取水构筑物的安全性影响。

地表水取水构筑物分为固定式取水构筑物,活动式取水构筑物,特种取水构筑物。固定式取水构筑物主要有岸边式、河床式、竖井泵房式和斗槽式等。而大多数采用比较多的是岸边式和河床式。在岸边较陡,岸边水较深,水质和地质条件较好,水位变幅不大的河流,比较适合采用集水井和泵房合建的固定取水方式,这种取水方式具有设备布置紧凑,总建筑面积小,吸水管短,运行安全可靠,便于维修的特点。而在河岸地址较差,建立合建式取水构筑物对河床断面及航道影响较大,水下施工有难度的水源点宜采用分建式,这种取水方式泵房离开河岸,设在水质条件比较好的位置,维护管理,运行安全性相对于合建式要差一些。河床式取水构筑物建在河床稳定,河岸较为平坦主流离河岸较远,河岸水深较浅,水质较差;河中有足够的水深以及水质较好的河流取水点,可以分为自流管取水和集水井和泵房分建、合建2种。河床式取水特点:集水井和泵站设置于河岸上,不受水流冲刷和冰块撞击,也不影响河床水流。但是检修和清洗比较不方便,底部容易积聚泥沙,水质相对差。

水源经过取水泵站之后,进入就近的给水厂,经过统一处理使得水质达到《生活饮用水水质卫生标准》中相关水源水质要求后,配送到城市给水管网,由给水管网送至各个用户。

5、水源的合理利用及保护

水源的选择要密切结合城市远近期规划和工业总体 布局要求,从整个给水系统(取水、输水、水处理)等安全和经济来考虑,合理开发和利用水源至关重要。利用规划,全面考虑统筹安排,特别是对于水资源比较贫乏的地区,合理开发利用水资源对于所在地区的全面发展具有决定性意义。然而,由于长期对水的超量开采,水源的污染,水土流失等等,常使得水源出现水量降低和水质恶化现象。水源一旦出现水量衰减和水质恶化,就很难在短期内恢复。因此,要加强水源水质监督管理,必须事先采取有效措施保护水源,防止水源枯竭和被污染。

参考文献:

[1]国家环境保护总局水和废水监测分析方法编委.水和废水监测分析方法(第四版)[M].中国环境科学出版社,2002年

[2]严煦世,范瑾初.给水工程(第四版)[M].中国建筑工业出版社,1999年

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