Пруд как источник водоснабжения
Основные гидротехнические сооружения в рыбоводном хозяйстве
К гидротехническим сооружениям в прудовом рыбоводстве относят головную плотину, водоснабжающие и водосбросные каналы, контурные и разделительные дамбы, водосливы, водовыпуски и др.
Плотиной называют сооружение, преграждающее русло водотока и удерживающее воду с одной стороны на более высоком уровне, чем с другой. Она служит для создания водохранилища (головного пруда) и строится в самом узком месте поймы на плотном водонепроницаемом грунте. Плотины строят из различных материалов — грунта, камня, дерева, бетона, железобетона и стали. Наиболее распространены земляные плотины, которые можно строить из любых грунтов (суглинка, супеси, песка, торфа), но наилучшим материалом является суглинок и супеси с содержанием песка 50-60%. Сечение земляной плотины всегда делают трапецеидальным. Высота головной плотины должна быть такой, чтобы можно было обводнить нижележащий участок поймы, отведенной под рыбоводные пруды, а объем воды образованного ею головного пруда обеспечивал бы потребности всего хозяйства при постоянном водотоке. Для пропуска весеннего паводка в теле плотины устраивают водосбросные сооружения (водосбросы). Водосбросы, устраиваемые в плотине, могут быть выполнены в виде водосливов или водоспусков.
Водосливом называют сооружение для пропуска воды, подступающей в пруд, порог которого расположен на уровне постоянного горизонта воды в пруду. Водосливы устраивают в тех случаях, когда максимальный паводковый расход не превышает 10-15 м 3 /с, а глубина над порогом водослива не более 1,5 м.
Для пропуска большого количества воды или для изменения еe уровня вплоть до полного сброса воды из пруда устраивают водоспуски. Водоспуском называют сооружение, порог которого расположен ниже постоянного уровня воды или даже на дне пруда. Отверстие водоспуска перекрывают щитами, с помощью которых можно увеличивать или уменьшать пропуск воды через сооружение. Строят водоспуски из дерева, бутобетона, бетона и железобетона. В головных плотинах устраивают открытые водоспуски. Для сброса воды из прудов и регулирования уровне в них служат донные трубчатые водоспуски, которые размещают в наиболее низких местах водоема. Донный трубчатый водоспуск состоит из горизонтальной трубы (лежака), вертикальной башни (стояка) и служебного мостика. Существуют водоспуски с одними и двумя рядами щитков. В водоспуске с одним рядом щитков вода, переливаясь через верхний щиток, попадает в горизонтальную трубу и, пройдя по ней, выливается из пруда. В водоспуске с двумя рядами щитков первый ряд щитков устраивают в передней стенке, второй — в середине стояка. Такое расположение щитков позволяет сбрасывать придонные слои воды, если в передней стенке у дна вместо щитка установить решетку или сетку. Вода поступает в стояк через решетку и поднимается между рядами щитков до верхнего щитка второго ряда, переливается через него в лежак и вытекает из пруда.
Водоснабжающая система рыбоводных хозяйств состоит из земляных каналов, трубопроводов и лотков, по которым вода от водохранилища самотеком подается к рыбоводным прудам. Основным элементом водоснабжающей системы является магистральный канал, по которому вода подводится от водохранилища к прудам. Он расположен выше горизонтов воды прудов хозяйств. Земляные каналы устраивают в выемке, полувыемке-полунасыпи и реже в насыпи. Для снабжения водой прудов от магистрального канала делают ответвления.
В тех случаях, когда расход воды небольшой (до 300 л/с) или сильно пересеченный рельеф местности, водоснабжение производят с помощью деревянных лотков.
На магистральном канале для регулирования расхода воды устраивают шлюзы-регуляторы. Перед щитками головного шлюза-регулятора располагают решетки, которые препятствуют проходу дикой рыбы из водохранилища в водоснабжающий канал.
Шлюзы-регуляторы устанавливают в местах, где нужно перекрыть течение воды по каналу и направить воду в лоток или отводной канал. Обычно шлюз-регулятор устанавливают за водовыпуском. Водовыпуски — сооружения для подачи воды из канала в пруд.
В рыбоводных хозяйствах пруды различных категорий обычно строят путем обвалования контурными и разделительными дамбами. Контурные дамбы отделяют пруд от реки, а разделительные — отделяют один пруд от другого.
Немаловажное значение при строительстве прудов имеет устройство ложа пруда. Как указывалось выше, все рыбоводные пруды должны быть полностью спускными, причем при спуске пруда вся рыба должны быть сконцентрирована в одном месте. Для этой цели дно пруда выравнивают с небольшим уклоном к водоспуску. По дну пруда прорывают центральную сборную канаву, в которую собираются боковые коллекторные канавы. При спуске пруда рыба по этим канавам собирается перед водоспуском в рыбной яме.
Источником водоснабжения рыбоводных прудов могут быть: постоянно действующие ключи, реки, артезианские скважины, ручьи и для некоторых категорий прудов атмосферные осадки.
При ключевом источнике водоснабжения пруды устраиваются путем перегораживания плотиной долины или балки, в которую вливаются ключи. Ключевые пруды, как правило, холодные, поэтому в прудовых хозяйствах с таким типом питания желательно устраивать согревательные пруды, назначение которых в прогревании и отстаивании воды, поступающей в пруды летних категорий.
При снабжении рыбоводных хозяйств водой из рек различают две резко обособленные группы прудов: русловые и пойменные.
Русловые пруды устраиваются так же, как на ручьях, перегораживанием реки плотиной. Такое расположение прудов, как правило, связано со слабым развитием поймы, и пруды, обычно нагульные, располагаются непосредственно в русле реки.
В этом случае пруды имеют зависимое водоснабжение и, так как вода реки протекает через все пруды, их плотины должны иметь дорогостоящие водосбросы.
Пойменные пруды устраиваются путем обвалования пониженной части поймы.
Желательно, чтобы каждый пруд имел самостоятельное водоснабжение и спуск воды. Наиболее удобно это осуществить в том случае, когда рыбоводные пруды располагаются по склону долины.
Помимо независимого водоснабжения достоинством этой схемы расположения прудов является и возможность пропускать паводковую воду только через головной пруд, не затрагивая остальных прудов.
В ряде случаев применяют комбинированную компоновку рыбоводных прудов, т. е. пруды питомной части располагают в пойме реки, а нагульные пруды в ее русле.
Размещение прудов на плане участка должно производиться с учетом приведенной выше рекомендации и требований, предъявляемых к прудам отдельных категорий.
Источник
Источники водоснабжения
Рассмотрены все источники водоснабжения, как природного происхождения (артезианские, грунтовые воды, реки, родники и озера), так и искусственного типа (водохранилища, каналы). Описаны подземные и поверхностные воды, их особенности и отличия.
Источником питьевого водоснабжения называется объект, содержащий воду, которая отвечает всем нормативным гигиеническим требованиям и используется для системы питьевого водоснабжения с соответствующей предварительной подготовкой. Источники водоснабжения, в частности питьевого, должны гарантировать безопасность воды: отсутствие химических веществ в опасных концентрациях, возбудителей инфекционных болезней и радиоактивных элементов. Вода должна обладать благоприятными органолептическими свойствами и должна иметь полноценный минеральный состав. Все воды, которые используются для хозяйственно-питьевого назначения, бывают поверхностные и подземные. (См. также: Монтаж систем водоснабжения)
Природный источник водоснабжения
Подземные воды
Воды, которые находятся в почве, а так же в геологических породах коры планеты в любом физическом состоянии, называются подземными. Они образуются после процесса фильтрации воды из открытых водоемов (озер и рек) через русло. В зависимости от строения горных пород, сквозь которые течет вода, будет зависеть скорость ее движения. Все горные породы по отношению к воде делятся на водоупорные и водонепроницаемые породы.
Протекание подземных вод
В водонепроницаемых слоях вода бежит по законам тяжести. Пласты водоупорных и водонепроницаемых слоев чередуются между собой. Глубина залегания таких вод – от 12 до 16 км.
Схема залегания подземных вод:
1 — водоупорный слой;
2 —грунтовые воды;
3 —межпластовые воды без напора;
4 — горизонт межпластовой напорной воды;
5 — колодец грунтовой воды;
6 — скважина, берущая межпластовую безнапорную воду;
7 — скважина, берущая межпластовые напорные (артезианские) воды.
Подземные источники питьевого водоснабжения – это грунтовые воды, межпластовые воды (безнапорные и напорные), верховодка, инфильтрационные береговые воды и родники. Рассмотрим каждый вид питьевой воды. (См. также: Водоснабжение коттеджа)
Грунтовые воды
В геологической толще пород, на первом водоупорном пласте (если считать от поверхности) располагаются безнапорные воды, которые называются грунтовыми. В колодце они находятся на уровне с подземными водами. Грунтовая вода движется по направлению уклона водоупорного подстилающего слоя. Чаще всего такая вода пригодна для питьевого водоснабжения и в природных условиях не загрязнена. Но загрязнение грунтовых вод может произойти от почвы: чем ближе к поверхности залегает вода, тем больше вероятность ее загрязнения из расположенных над ней хозяйственных объектов и населенных пунктов.
Верховодка
Верховодкой называется некое скопление воды на поверхности слабопроницаемых или водоупорных пород, которые включены в толщу водопроницаемого слоя. Так же как и грунтовая вода, находясь вблизи от поверхности, верховодка может загрязняться и стать непригодной для питьевого водоснабжения.
Артезианская вода
Артезианские воды
Очень важные подземные источники водоснабжения — межпластовые безнапорные, а также напорные воды. Отличием межпластовых вод от других видов является очень глубокое залегание, которое препятствует питанию этих вод поверхностными водами. Артезианская вода (межпластовая напорная) залегает под несколькими водоупорными слоями и изливается на поверхность во время возникновения избыточного гидростатического давления. (См. также: Водоснабжение предприятия)
Артезианские водоносные слои (еще их называют горизонтами или пластами) из глубины своего залегания изливаются на поверхность, где питаются осадками из атмосферы. Если вода из вышележащего горизонта (грунтовых вод) попадет в артезианские воды, то качество артезианской воды ухудшится. Загрязнение так же может произойти от промоины в ложе русла, сквозь заброшенные колодца и скважины, при разработке карьеров и так далее.
Родники
Родником называется естественный выход подземной воды на поверхность. Этот источник образуется после падения рельефа местности, в то время, когда водоносный слой разрезается каким-то оврагом. Такой родник называется нисходящим. Восходящий родник возникает в результате прорыва напорной воды сквозь породы, которые его перекрывали. Вода из родников всегда прохладная и имеет постоянный состав минеральных веществ. Кроме того, родниковая вода отличается своей бактериологической чистотой.
Инфильтрационные воды
Этот тип воды образуется в результате процесса фильтрации открытых водоемов сквозь подземный слой прилегающей территории. Если берег водоема имеет проницаемые фильтрующие породы, то можно построить водозаборные колодцы. Если инфильтрационная вода смешается с водой из открытых водоемов, то ее качество ухудшится. (См. также: Открытая система водоснабжения)
Поверхностное водоснабжение
Поверхностные источники водоснабжения – это реки, озера, водохранилища, пруды и каналы. Поверхностные воды могут постоянно или временно находиться на поверхности. Рассмотрим каждый источник в отдельности.
Это поток воды значительных размеров, протекающий в естественном русле и пополняющийся от подземного или поверхностного стока своего же водосборного бассейна. Реки бывают горными и равнинными. Первый тип реки характеризуется большой скоростью воды и узкими долинами, в то время как равнинные реки имеют медленное течение и широкие долины. Если сравнивать реки по протяженности, то самыми малыми считаются реки, длиной менее 10 км, а самыми большими – 500 километровые и выше.
Озера
Озером называется природная впадина, заполненная солеными или пресными водами. Озера бывают бессточные и сточные (с ручьем или рекой, вытекающей из него). Пресные озера получаются в результате впадающих в него рек. Если стоки, впадающие в озеро, загрязнены, то качество озерной воды будет плохим даже на значительном расстоянии. (См. также: Водоснабжение дома)
Озеро в Техасе (необычное тем, что оно и подземное и наземное одновременно)
Водохранилища
Помимо естественных существуют и искусственные виды источников водоснабжения. Искусственный водоем с замедленным обменом воды и измененным уровневым режимом (с помощью гидротехнических сооружений) в накопительных целях называется водохранилищем. Чаще всего этот искусственный водоем имеет объем больше одного миллиона кубических метров воды, которую можно назвать практически стоячей. Создается водохранилище в основном в русле какой-то реки способом сооружения плотины, выемки грунта или перемычки. Хранилища воды создаются рядом с потребителями – городами, населенными пунктами, предприятиями.
Водохранилище Ледибауэр
Вода в водохранилищах накапливается за счет речного постоянного потока или с помощью талых и дождевых вод. В зависимости от состава речной воды, дождевых и талых, а так же грунтовых вод и будет зависеть минеральный состав воды в водохранилище. Так как вода постепенно испаряется, то концентрация минеральных солей в оставшейся воде увеличивается. Так же для таких водоемов характерно неравномерное распределение солей на разной глубине (послойное распределение).
Вода с меньшим количеством минералов находится на поверхности, в то время как более насыщена солями вода опускает вниз. В результате разрастания водорослей в водохранилищах происходит летнее цветение воды (она станет зеленой или сине-зеленой). Когда водоросли отмирают, вода насыщается остатками разложения органических веществ, появляется сероводород и снижается содержание кислорода в воде, что вызывает мор рыбы.
Зоны санитарной охраны
Начало зоны санитарной охраны
Территории, включающие в себя источники водоснабжения и водопроводы, состоящие из поясов с особыми режимами хозяйственной деятельности — это зоны санитарной охраны источников водоснабжения. Ими могут быть артезианские скважины или какие-либо другие подземные воды, охраняемые от загрязнений.
Зона санитарной охраны
Источник