Господарсько-питне водопостачання

технічне забезпечення роботи водозабірних споруд і водорозбірної мережі - комунальне господарство.

Світовий досвід водопостачання: підземні води переважають у структурі водозабезпечення (50-75%, до 100%) практично у всіх європейських країнах (включаючи Прибалтику, Україну і Білорусію), в США, Китаї (понад 1 млрд. Чоловік!), В країнах аридної зони (Туніс, Ємен, Саудівська Аравія та ін).

Росія: підземні води - близько 15 млн. Куб.м / добу (

45%).
До теперішнього часу вУкаіни розвідано близько 4000 родовищ підземних вод з потенційними експлуатаційними можливостями більше 85 млн.куб.м / добу, тобто в середньому по країні приблизно 0.6 куб.м / добу на 1 людину. Реально експлуатується 1500 родовищ із загальним водовідбору близько 30% від розвіданої величини. Переважають дрібні родовища - близько 5 тис.куб.м / добу.

Частка підземних вод у водопостачанні міських поселень - близько 35-40%; для сільських населених пунктів - близько 85%. При цьому - чим більше місто, тим, як правило, менше частка використання підземних вод: для великих міст (понад 100 тис.) Вона становить вже тільки близько 29%, а в найбільш великих містах (з населенням понад 250 тис.чол) в половині випадків використовуються тільки поверхневі води (Москва, С.-Петербург, Н.-Новгород, Запоріжжя, Маріуполь, Ростов н / Дону, Кременчук.).
Така ситуація властива для більшості великих міст світу і пояснюється цілком прозовими економічними причинами. Для отримання необхідного обсягу підземних вод питної якості (для водозабезпечення великого міста - кілька мільйонів куб.м на добу) потрібно задіяти цілу групу великих родовищ на значних площах. Вони повинні бути досить віддалені від міської території, щоб можливо було організувати ефективну санітарну охорону водозабірних споруд. Створення протяжних (десятки кілометрів) магістральних водоводів великого перерізу для перегону видобутої води в місто вимагає величезних капітальних і експлуатаційних витрат; важливими в таких випадках стають і питання землевідведення під такі великі лінійні інженерні споруди.
Для прикладу - Київ: споживання близько 5 млн.куб.м / добу. 98% за рахунок поверхневих вод. В майбутньому передбачається поступове переведення водопостачання на підземні джерела - розвідані 4 групи родовищ (в основному, в межах Московської області) на видаленні близько 100 км кожна.

Чому ж в більшості країн світу віддають явну ПЕРЕВАГУ підземним водам в справі організації водопостачання?

істотно більш висока захищеність від природних і техногенних забруднень (хоча і далеко не абсолютна - зараз близько 30-40% діючих підземних водозаборів виявляють ознаки техногенного забруднення),
більш висока зарегульованість внутригодового і багаторічного режиму стоку,

технологічна стійкість систем експлуатаційного відбору підземних вод незалежно від пір року, що важливо для більшості кліматичних провінцій з суворою зимою, значно ускладнює роботу водозаборів з поверхневих вододжерел,
можливість магазинированием ( "заготовки про запас") за допомогою компактних систем штучного поповнення запасів - більш економічних, простих в експлуатації і екологічно "нешкідливих" у порівнянні з поверхневими водосховищами; при цьому - природне поліпшення якості води при фільтрації через водовмещающіе породи.

Однак ЗАПАСИ ПІДЗЕМНИХ ВОД ОБМЕЖЕНІ.
Ф.А.Макаренко писав про природні води: ". Коли води" поновлювані "- ресурси і запаси їх невичерпні в розмірах їх відновлення". Але цю в цілому оптимістичну фразу можна розуміти і по-іншому: ресурси і запаси підземних вод обмежені розмірами їх відновлення. І хоча, за деякими даними, в обсязі гідросфери Землі підземні води становлять близько 45% (а поверхневі - тільки 0.1%), але по стоку (тобто практично - по возобновляемости) картина не на їхню користь.

Цікавий показник для стічних об'єктів - термін відновлення води, тобто час, необхідний для переміщення води від області формування потоку до сфери його розвантаження. Для поверхневих водотоків в середньому по земній кулі термін відновлення води оцінюється в 16 діб, а для потоків підземних вод - 1.5 тисячі років. Звичайно, можна сумніватися в коректності останньої цифри (неясно, про яке інтервалі гідрогеологічного розрізу йде мова), проте порівняння вельми показовий.

Обмеженість кількості підземних вод вимагає особливої уваги до їх експлуатації та охорони, щоб запобігти виснаження і забруднення. ВУкаіни основний офіційний захисний механізм: ліцензування відбору підземних вод в межах величини експлуатаційних запасів, які спеціально розраховуються для кожного водозабору і затверджуються, тобто враховуються державою в водогосподарському балансі регіонів.

Звідси випливає одна з найважливіших проблем прикладної гідрогеології: ОЦІНКА (ПІДРАХУНОК) експлуатаційних запасів підземних ВОД. Це одне з найбільш розвинених напрямів прикладання праці фахівців-гідрогеологів. Мабуть, можна сміливо говорити про існування великого самостійного розділу прикладної гідрогеології - розвідницької гідрогеології. Для території Радянського Союзу (нинеУкаіни, країн СНД і Прибалтики) накопичений величезний досвід оцінки експлуатаційних запасів (далі ЕЗ) підземних вод в різних геолого-структурних і фізико-географічних умовах їх формування. Існує велика наукова і методична література, розроблені й удосконалюються нормативні документи, що регламентують постановку робіт з оцінки та обліку експлуатаційних запасів підземних вод. Всі ці документи практикуючий гідрогеолог повинен знати і вивчати по мірі їх модернізації. Однак, в нашому навчальному курсі ми будемо лише позначати основні організаційні принципи постановки робіт, зосереджуючись, головним чином, на природних балансової-гідрогеодінаміческіх закономірності формування ЕЗ і на існуючих методах їх оцінки.

Сам термін запозичений у твердих (рудних і нерудних) корисних копалин, однак існує принципова різниця: для твердих копалин запаси вимірюються об'ємом або вагою корисного компонента; для підземних вод мірою експлуатаційних запасів є дебіт, тобто постійне в часі кількість води, що витягають водозабором. Розмірність ЕЗ - куб.м / добу.
У діючих офіційних документах дається таке визначення: під експлуатаційними запасами слід розуміти кількість підземних вод, "яке може бути отримано на родовищі (ділянці) за допомогою геолого-технічно обґрунтованих водозабірних споруд при заданих режимі і умовах експлуатації, а також якості води, що задовольняє вимогам її цільового використання протягом розрахункового терміну водоспоживання з урахуванням природоохоронних вимог ".

Суть обмежень, які встановлюються при підрахунку ЕЗ, ми докладно розглянемо пізніше.