технический кодекс установившейся практики ткп 17.06-15-2015

ТЕХНИЧЕСКИЙ КОДЕКС
УСТАНОВИВШЕЙСЯ ПРАКТИКИ
ТКП 17.06-15-2015 (33140)
Охрана окружающей среды и природопользование. Гидросфера
ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ДЛЯ РАСЧЕТА ГРАНИЦ ЗОН
САНИТАРНОЙ ОХРАНЫ ПОДЗЕМНЫХ ИСТОЧНИКОВ ПИТЬЕВОГО
ВОДОСНАБЖЕНИЯ
Ахова навакольнага асяроддзя и прыродакарыстанне. Гiдрасфера
ГІДРАГЕАЛАГІЧНЫЯ МЕТАДЫ ДЛЯ РАЗЛІКУ МЕЖАЎ ЗОН
САНІТАРНАЙ АХОВЫ ПАДЗЕМНЫХ КРЫНІЦ ПИТНАГА
ВОДАЗАБЕСПЯЧЭННЯ
Издание официальное
Минприроды
Минск
УДК
МКС 13.060
КП 02
Ключевые
слова:
зона
санитарной
охраны,
подземный
источник,
гидрогеологические расчеты, водозабор, схема фильтрации, микробное и
химическое загрязнения
Предисловие
Цели, основные принципы, положения по государственному регулированию и
управлению в области технического нормирования и стандартизацией установлены
Законом Республики Беларусь «О техническом нормировании и стандартизации».
Цели, основные принципы, положения по государственному регулированию и
управлению в области техническим нормированием и стандартизацией в области
охраны окружающей среды установлены Законом Республики Беларусь «Об охране
окружающей среды».
1 РАЗРАБОТАН республиканским унитарным предприятием «Центральный
научно-исследовательский институт комплексного использования водных ресурсов»
(РУП «ЦНИИКИВР»)
ВНЕСЕН Министерством природных ресурсов и охраны окружающей среды
Республики Беларусь
2 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ постановлением Министерства
природных ресурсов и охраны окружающей среды Республики Беларусь
от _________ 2015 г. №____
3 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
Настоящий технический кодекс не может быть воспроизведен, тиражирован и
распространен в качестве официального издания без разрешения Минприроды
Республики Беларусь
II
ТКП 17.06-15-2015
Содержание
1 Область применения…………………………………….........................................
1
2 Нормативные ссылки….………………………………….………………….………..
2
3 Термины и определения………………………………...........................................
2
4 Общие положения..……………………………………….........................................
4
5 Требования к исходным гидрогеологическим данным для расчета границ
зон санитарной охраны подземных источников питьевого водоснабжения….
4
6 Порядок проведения гидродинамических расчетов для установления
границ зон санитарной охраны подземных источников водоснабжения
аналитическими методами…………………………………………………….…….. 10
6.1 Расчет границы первого пояса зоны санитарной охраны……....................
10
6.2 Расчет границы второго пояса зоны санитарной охраны...………………...
11
6.3 Расчет границы третьего пояса зоны санитарной охраны………….……...
12
Приложение А (справочное) Обобщенные
значения
гидродинамических
параметров отложений подземных источников питьевого
водоснабжения для территории Республики Беларусь..……….. 19
Приложение Б (обязательное) Типизация природных условий формирования
подземных
источников
питьевого
водоснабжения
на
территории Республики Беларусь………………………………...... 22
Приложение В (обязательное) Типизация
водохозяйственных
условий
формирования
подземных
источников
питьевого
водоснабжения на территории Республики Беларусь………….. 25
Приложение Г (рекомендуемое) Схемы фильтрации подземных вод на
водозаборах……………………………………………………………... 26
Приложение Д (рекомендуемое) Расчет приведенного радиуса участков
водозаборных скважин………………………………………………..
29
Приложение Е (рекомендуемое) Графики для расчета ширины третьего
пояса ЗСО подземных источников водоснабжения……..………. 30
Приложение Ж (рекомендуемое) Таблицы расчетных параметров для расчета
границ третьего пояса ЗСО подземных источников питьевого
водоснабжения………………………………………….……………… 33
Приложение К (справочное) Примеры расчетов и установления границ ЗСО
для подземных источников питьевого водоснабжения.………… 35
Библиография…………..……..…..………………………..……………………..…..…..
41
III
ТКП 17.06-15-2015 (33140)
ТЕХНИЧЕСКИЙ КОДЕКС УСТАНОВИВШЕЙСЯ ПРАКТИКИ
Охрана окружающей среды и природопользование. Гидросфера
ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ДЛЯ РАСЧЕТА ГРАНИЦ ЗОН САНИТАРНОЙ
ОХРАНЫ ПОДЗЕМНЫХ ИСТОЧНИКОВ ПИТЬЕВОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ
Ахова навакольнага асяроддзя i прыродакарыстанне. Гiдрасфера
ГІДРАГЕАЛАГІЧНЫЯ МЕТАДЫ ДЛЯ РАЗЛІКУ МЕЖАЎ ЗОН САНІТАРНАЙ АХОВЫ
ПАДЗЕМНЫХ КРЫНІЦ ПІТНОГА ВОДАЗАБЕСПЯЧЭННЯ
Environmental protection and nature use. Hydrosphere.
The hidro-geological methods for calculation of the Boundaries of sanitary protection zones of
underground drinking sources of water supply
Дата введения 2015-10-01
1 Область применения
Настоящий технический кодекс установившейся практики (далее – технический
кодекс) определяет гидрогеологические методы для расчета границ зон санитарной
охраны подземных источников питьевого водоснабжения (далее – ЗСО) при
проектировании, строительстве и эксплуатации водозаборных сооружений
хозяйственно-питьевого назначения.
Требования технического кодекса распространяются на подземные источники
систем нецентрализованного и централизованного питьевого водоснабжения.
Примечание – Соответствующие требования по проектированию ЗСО подземных источников
нецентрализованного и централизованного питьевого водоснабжения устанавливают ТКП 45-4.01-30,
ТКП 45-4.01-199, а также [1]-[3].
Требования технического кодекса не распространяются на системы питьевого
водоснабжения на транспортных средствах.
2 Нормативные ссылки
В настоящем техническом кодексе использованы ссылки на следующие
технические нормативные правовые акты (далее – ТНПА):
ТКП 17.04-03-2007 Охрана окружающей среды и природопользование. Недра.
Правила оценки эксплуатационных запасов питьевых и технических подземных вод
по участкам недр, эксплуатируемых одиночными водозаборами
ТКП 17.04-04-2007 Охрана окружающей среды и природопользование. Недра.
Правила применения классификации эксплуатационных запасов и прогнозных
ресурсов подземных вод к месторождениям питьевых и технических вод
ТКП 45-3.04-168-2009 Расчетные гидрологические характеристики. Порядок
определения
ТКП 45-4.01-199-2010 Скважинные водозаборы. Правила проектирования
ТКП 45-4.01-30-2009 Водозаборные сооружения. Строительные нормы проектирования
Примечания
1 При пользовании настоящим техническим кодексом целесообразно проверить действие ТНПА по каталогу,
составленному по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим информационным
указателям, опубликованным в текущем году.
2 Если ссылочные ТНПА заменены (изменены), то при пользовании настоящим техническим кодексом
следует руководствоваться замененными (измененными) ТНПА. Если ссылочные ТНПА отменены без
замены, то положение, в котором дана ссылка на них, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.
1
ТКП 17.06-15-2015
3 Термины и определения
В настоящем техническом кодексе применяются термины, установленные в [1], а
также следующие термины с соответствующими определениями:
3.1 водозаборная скважина: буровая скважина, предназначенная для добычи
пресных подземных вод в целях обеспечения нужд промышленности, сельского
хозяйства и хозяйственно-питьевых нужд населения.
3.2 водохозяйственная обстановка (условия) на водозаборе: Совокупность
средств и факторов, обосновывающих структуру хозяйственного освоения участка
размещения водозаборных сооружений и объем добычи подземных вод.
3.3 гидрогеологическое
моделирование:
Метод
проведения
гидродинамических расчетов, заключающийся в воспроизведении исследуемых
гидрогеологических процессов на модели (математической, физической, аналоговой
и др.).
3.4 гидродинамические расчеты: Прикладная часть гидрогеологических
исследований, целью которых является расчет расходов подземных вод, понижений
уровней и других характеристик потока подземных вод по расчетным зависимостям
подземной гидродинамики.
3.5 граничные условия: Представленные в математической форме для
проведения гидродинамических расчетов закономерности изменения уровней и
расхода на границах потока подземных вод.
3.6 инфильтрационный водозабор: Водозабор подземных вод, сооружаемый
вдоль береговой линии поверхностного водного объекта для привлечения
фильтрационных потерь, возникающих по его контуру при понижении уровня
подземных вод, а также фильтрационного расхода
вод природного или
искусственно созданного водного объекта и расположенный параллельно береговой
линии (береговой водозабор), или под руслами рек и водоемов (подрусловой
водозабор).
3.7 консервативные компоненты подземных вод: Компоненты химического
состава подземных вод, слабо участвующие в физико-химических взаимодействиях
по пути их движения и не приводящие к геохимически значимым изменениям в
качественном составе подземных вод.
3.8 неконсервативные компоненты подземных вод: Компоненты химического
состава подземных вод, участвующие в физико-химических взаимодействиях по
пути их движения и приводящие к геохимически значимым изменениям
миграционных форм и концентраций компонентов в подземных водах.
3.9 область захвата загрязнения: Часть области питания подземного
источника, в пределах которой подземные воды поступят к водозаборным
сооружениям в течение расчетного срока эксплуатации.
3.10 область питания подземного источника: Область формирования
подземных вод источника в районе водозабора, ограниченная нейтральной
(водораздельной) линией тока подземных вод, в пределах которой подземные воды
движутся по направлению к водозаборным сооружениям.
3.11 опорная
гидрогеологическая
информация:
Совокупность
гидрогеологических
данных
и
признаков,
характеризующих
местные
гидрогеологические условия и используемых в качестве основы для выбора
подземного источника водоснабжения и проектирования водозаборных сооружений.
3.12 пояс ЗСО: Часть ЗСО вокруг водозаборного сооружения, размеры (ширина)
которой определяются в зависимости от целевого назначения, условий
естественной защищенности и направления потока подземных вод источника.
2
Примечание – По направлению потока подземных вод различают: ширину пояса вверх по потоку
Ri , ширину пояса вниз по потоку ri , ширину пояса в области захвата загрязняющих веществ
перпендикулярно потоку подземных вод d i где
i – порядковый номер пояса зон санитарной
охраны. При отсутствии потока подземных вод, либо слабо выраженном его направлении,
ri = d i = Ri .
3.13 расчетная схема фильтрации: Представленная в упрощенном
(схематизированном) виде область питания подземных вод источника в районе
водозабора, допускающая применение существующих методов расчета с
установленной погрешностью.
3.14 совершенный водоток: Гидродинамический параметр, определяющий
структуру потока подземных вод вблизи поверхностного водного объекта, при
которой его деформация и фильтрационное сопротивление на урезе воды являются
минимальными.
3.15 стационарный
поток
(режим)
подземных
вод
источника
водоснабжения: Состояние потока подземных вод источника в области питания
водозабора подземных вод, при котором его гидродинамические характеристики
(расход, направление, скорость, напорный градиент и др.) сохраняются постоянными
во времени.
3.16 трубчатый колодец: Водозаборное сооружение, как правило, глубиной до
20,0 м, предназначенное для добычи подземных вод из первого от поверхности
водоносного горизонта. Строительство осуществляется путем забивания или
задавливания стальной трубы, имеющей на нижнем конце перфорированную трубуфильтр и острый ударный наконечник.
3.17 шахтный колодец: Водозаборное сооружение, представляющее собой
шахту круглой или квадратной формы и конструктивно состоящей из наземной части
– оголовка с глинистой или бетонной отмосткой, служащих для защиты колодца от
засорения и загрязнения сверху, и подземной части - ствола шахты с водоприемной
частью, оборудованной фильтром, а также водосборной частью (зумпфом),
служащей для создания некоторого запаса воды. Шахтные колодцы, как правило,
имеют глубину до 20,0 м, и предназначены для добычи подземных вод из первого от
поверхности водоносного горизонта.
3.18 эффективные размеры (ширина) области захвата D: Часть потока
подземных вод у водозаборного сооружения, в пределах которого сказывается
влияние основных граничных условий, источников загрязнения, или других
факторов, формирующих исследуемый процесс геофильтрации.
4 Общие положения
4.1 ЗСО для подземных источников питьевого водоснабжения устанавливаются
в целях предупреждения их загрязнения, засорения и повреждения независимо от
форм собственности систем питьевого водоснабжения [1].
4.2 Для
нецентрализованных
и
централизованных
систем
питьевого
водоснабжения гидрогеологические методы используются для обоснования
размеров поясов ЗСО на стадиях разработки проектов ЗСО, которые являются
составной частью проектов водоснабжения данных систем в целом.
Для систем нецентрализованного питьевого водоснабжения, использующих для
добычи подземных вод шахтные и трубчатые колодцы, гидрогеологические методы
применяются для обоснования размеров поясов ЗСО без разработки проекта ЗСО.
3
ТКП 17.06-15-2015
4.3 Гидрогеологические методы обоснования границ ЗСО основаны на
применении гидродинамических расчетов добычи подземных вод на водозаборах,
находящихся в конкретных природных условиях.
4.4 Гидродинамические расчеты границ ЗСО включают: методы аналитических
расчетов и гидрогеологического моделирования.
4.4.1 Методы аналитических расчетов применяются для расчета границ поясов
ЗСО подземных источников питьевого водоснабжения, находящихся в простых
гидрогеологических, гидрогеохимических и техногенных условиях, определяемых в
соответствии с разделами 4 и 6 ТКП 17.04-04.
4.4.2 Методы гидрогеологического моделирования, как правило, следует
применять для расчета границ поясов ЗСО подземных источников систем
централизованного питьевого водоснабжения, находящихся в сложных и очень
сложных гидрогеологических, гидрогеохимических и техногенных условиях,
определяемых в соответствии с разделами 4 и 6 ТКП 17.04-04.
4.5 Для расчета границ ЗСО методом гидрогеологического моделирования
следует применять программные средства, которые внесены в Государственный
регистр информационных ресурсов, в соответствии с [4].
5 Требования к исходным гидрогеологическим данным для расчета границ
зон санитарной охраны подземных источников питьевого водоснабжения
5.1 Граница ЗСО для подземного источника на участке водозабора подземных
вод рассчитывается исходя из принимаемых показателей:
– расчетного водопотребления в системе питьевого водоснабжения и схемы
расположения водозаборных сооружений;
– опорной геолого-гидрогеологической информации о строении участка
расположения водозаборных сооружений и формировании качества подземных вод;
– расчетного времени эксплуатации водозаборных сооружений и перспектив
развития системы водоснабжения.
5.2 При проведении гидрогеологических расчетов водозаборов подземных вод
исходным расчетным показателем их производительности является дебит
водозабора Q , м3/сут, который должен соответствовать проектируемому расчетному
водопотреблению.
5.3 При проведении гидродинамических расчетов границы ЗСО в качестве
расчетного дебита водозабора следует принимать данные о расчетном
среднесуточном расходе воды в системе питьевого водоснабжения по [5].
5.4 Гидродинамические расчеты границ ЗСО выполняются с использованием
схемы расположения водозаборных сооружений, которая устанавливается на стадии
проектирования водозаборов.
Водозаборные сооружения, используемые для нецентрализованного и
централизованного питьевого водоснабжения, могут состоять из одной-двух
водозаборных скважин, включая резервную (одиночный водозабор), или нескольких
водозаборных скважин, расположенных по линии (линейные групповые водозаборы),
либо на некоторой площади (площадные групповые водозаборы).
5.5 Опорной геолого-гидрогеологической информацией для расчета границ ЗСО
являются:
– гидрогеологические условия залегания водоупорных, слабопроницаемых и
водопроницаемых пластов горных пород в разрезе и по простиранию, их
литологический состав;
4
– гидродинамические параметры – гидродинамический напор, фильтрационные
и миграционные свойства пластов, параметры взаимосвязи водоносных горизонтов
между собой и с поверхностными водными объектами (условия перетекания
подземных вод);
– условия естественной защищенности подземных вод источника от загрязнения.
Опорная геолого-гидрогеологическая информация, как правило, должна быть
основана на результатах разведочных работ на участке водозаборного сооружения,
либо использовании фондовых и архивных данных специализированных
организаций.
При отсутствии достоверных данных по гидродинамическим параметрам, для
расчетов могут быть использованы обобщенные значения, приведенные в
приложении А.
5.6 Условия естественной защищенности подземных вод источника от
загрязнения следует оценивать на основе анализа геолого-гидрогеологической
информации, а также данных типизации природных условий формирования
подземных источников, в соответствии с приложением Б.
5.7 При выполнении гидродинамических расчетов границ ЗСО качество
подземных вод источников питьевого водоснабжения оценивается по проявлению
микробного и химического загрязнений в пределах области захвата загрязнения
водозабором.
Микробное и химическое загрязнения подземных вод оцениваются содержанием
в них микроорганизмов, химических элементов и соединений, нормированных по
[3], [6].
5.7.1 Длина пути продвижения болезнетворных микробных организмов и вирусов
в подземных водах зависит от их вида и количества, гидрогеологических условий, и
ограничивается временем выживаемости в специфических условиях подземного
водоносного
горизонта.
Норма
времени
выживаемости
болезнетворных
микроорганизмов в подземных водах для различных расчетных условий, как
правило, может быть принята равной от 100 до 400 суток.
С учетом типизации подземных источников водоснабжения по условиям
естественной защищенности от загрязнения в соответствии с приложением Б, для
расчета ЗСО источников водоснабжения норму времени выживаемости
болезнетворных микроорганизмов в подземных водах Tм следует принимать равной
400 суток.
5.7.2 Химические элементы и соединения в подземных водах проявляют
свойства консервативных и неконсервативных компонентов.
Гидродинамические расчеты распространения химических элементов и
соединений в подземных водах на стадии проектирования водозаборов, как
правило, применяются для расчета миграции консервативных компонентов без
учета сорбции и других физико-химических процессов.
5.7.3 Дальность распространения консервативных компонентов в подземных
водах оценивается учетом в гидродинамических расчетах времени эксплуатации
водозаборного сооружения. Расчетное время эксплуатации водозаборного
сооружения по ТКП 17.04-03 и ТКП 17.04-04 устанавливается равным 10 000 суток.
По истечении данного времени проект ЗСО должен быть пересмотрен, а размеры
ЗСО могут быть уменьшены (увеличены) в зависимости от формирования качества
воды подземного источника.
Примечание – Опыт эксплуатации в Беларуси одиночных и групповых водозаборов подземных
вод показал, что, спустя некоторое время после начала эксплуатации Тх, как правило,
значительно меньше расчетных 10 000 суток, на участках водозаборов режимы движения
подземных вод в источниках водоснабжения становятся стационарными. Применительно к
расчету границ ЗСО данное условие означает, что при достижении такого времени границы
5
ТКП 17.06-15-2015
области захвата в районах водозаборов также стабилизируются, но от водозаборных сооружений
на расстоянии меньшем, чем при расчетном времени 10 000 суток. Стабилизация уровней и
потока подземных вод источника зависит от расхода водозаборного сооружения,
фильтрационных свойств водовмещающих отложений и фактически наступает в ходе длительных
откачек при снижении скорости понижения уровней воды в водозаборных сооружениях менее
0,02-0,03 м/сут.
5.7.4 Время достижения стационарного режима при эксплуатации водозаборного
сооружения следует считать расчетным временем Tx
для проведения
гидродинамических расчетов размеров границ ЗСО по учету продвижения
химического загрязнения.
Расчетное
время
достижения
стационарного
режима
эксплуатации
водозаборного сооружения Tx , сут, следует оценивать по формуле:
Tx  1,6
Q
kmVs
,
(5.1)
где Q – дебит водозаборного сооружения, м3/сут;
 – математическая постоянная, равная 3,14;
km – водопроводимость водовмещающих отложений подземного источника
водоснабжения, м2/сут.;
V s – скорость понижения уровня воды в водозаборном сооружении при откачке,
м/сут.
5.7.5 Расчетную скорость понижения уровня подземных вод в водозаборном
сооружении V s следует принимать равной 0,01 м/сут, исходя из расчетных условий
абсолютной допускаемой погрешности его измерения измерительными приборами,
равной  0,01 м.
5.8 В случае определения по (5.1) расчетного времени Tx менее 400 сут, для
расчета границы ЗСО подземного источника следует принимать Tx = 400 сут.
5.9 Формирование области захвата загрязнения в подземном источнике зависит
от гидрогеологических условий участка водозабора, схемы расположения
водозаборных сооружений и их производительности.
5.9.1 Гидрогеологические условия определяют структуру фильтрационного
потока подземных вод источника, с использованием которой для проведения
гидродинамических расчетов границ ЗСО может быть установлена расчетная схема
(модель) фильтрации подземных вод источника на участке водозабора, имеющая
решение применительно к выбранному методу.
Выбор конкретной расчетной схемы фильтрации следует осуществлять,
применяя данные типизации природных и водохозяйственных условий
формирования подземных источников в соответствии с приложениями Б и В, по
совокупности признаков: условия залегания, условия взаимосвязи, изменчивость
фильтрационных свойств и режима фильтрации подземных вод источника на
участке водозабора.
5.9.1.1 По условиям залегания водовмещающих отложений источника по
простиранию в плане и в разрезе оценивается принадлежность к виду подземного
источника в соответствии с приложением Б.
5.9.1.2 Для ориентировочной оценки воздействия на источник имеющихся
граничных условий в плане следует использовать показатель эффективной ширины
захвата загрязняющих веществ водозабором D, в соответствии с приложением В.
Если граница, способная оказать воздействие на поток подземных вод источника
6
(как правило, поверхностный водный объект), расположена от водозаборного
сооружения на расстоянии меньшем или равном максимальному значению
показателя эффективной ширины захвата D, то поток подземных вод источника на
участке водозабора следует считать ограниченным в плане (гидравлически
связанным с поверхностным водным объектом). Если расстояние больше – поток
следует принимать неограниченным по простиранию.
5.9.1.3 По условиям взаимосвязи (водообмена) в разрезе водовмещающих
отложений, подземные источники могут иметь инфильтрационное питание за счет
атмосферных осадков и взаимосвязь между собой за счет перетекания подземных
вод.
Для расчетов границ ЗСО безнапорные подземные источники (или первыйчетвертый виды в соответствии с приложением Б) следует считать повсеместно
имеющими инфильтрационное питание.
Наличие условий взаимосвязи между напорными подземными источниками
следует оценивать расчетом коэффициента водообмена k ВО по формуле:
k ВО 
Н 0  L2
,
H  B 2
(5.2)
где  Н0 – средняя разность уровней воды в подземном источнике и смежном
водоносном горизонте из которого идет перетекание на участке водозабора, длиной
L (м), м;
 Н – средняя разность уровней воды в подземном источнике на этом же участке
водозабора, м.
Параметр перетекания В определяется по формуле:
В
km  m0
,
k0
(5.3)
где В – параметр перетекания, м;
m0 – мощность слабопроницаемых отложений, залегающих между отложениями
подземного источника водоснабжения и смежным горизонтом, м;
k 0 – коэффициент фильтрации слабопроницаемых отложений, залегающих
между отложениями подземного источника и смежным горизонтом, м/сут.
Если k ВО меньше или равен 0,1, то подземный источник следует считать
относительно изолированным, не имеющим существенной взаимосвязи (перетекания) из
смежного водоносного горизонта, если больше – подземный источник имеет активную
вертикальную взаимосвязь (перетекание).
5.9.1.4 Девятый вид подземного источника, в соответствии с приложением Б,
может быть отнесен к относительно изолированным источникам без проведения
расчетов.
Примечание – Относительно изолированные напорные подземные источники характеризуются
низкой скоростью водообмена, и расчет для них границ ЗСО может быть выполнен с
использованием расчетной схемы «бассейна» напорных подземных вод, принимая естественный
расход подземных вод источника (qе) равным нулю.
5.9.1.5 С целью установления границ ЗСО, подземные источники на участках
водозаборов по изменчивости фильтрационных свойств водовмещающих отложений
следует принимать однородными, а режим фильтрации подземных вод –
установившимся.
7
ТКП 17.06-15-2015
5.9.1.6 При многопластовом строении толщи пород, перекрывающих напорные
воды подземного источника, ее строение следует упростить, используя критерий
оценки k n :
kn 
kфi
k0i
 100 или kn 
kmi
 100 ,
k0i m0i
(5.4)
где kфi и kmi – соответственно,
значения
коэффициента
фильтрации
и
водопроводимости отложений i -го водоносного пласта в толще пород, залегающих
выше отложений источника, м/сут, м2/сут;
k 0i и m0i – соответственно, значения коэффициента фильтрации и мощности
слабопроницаемого пласта, залегающего в разрезе ниже i -го водоносного пласта,
м/сут, м.
5.9.1.7 Если критерий k n выполняется, то толща перекрывающих пород может
быть приведена к эквивалентной двухслойной, где первым слоем является слой
условно однородных проницаемых водовмещающих отложений, а второй –
разделяющий слой условно однородных слабопроницаемых глинистых отложений.
Расчетные фильтрационные параметры данных слоев следует вычислять по
формулам:
– средневзвешенного по мощности коэффициента фильтрации отложений
проницаемого водоносного слоя kфср :
i
k 
ср
ф
k m
i
i
1
i
 mi
,
(5.5)
1
где k i – коэффициент фильтрации i -го водоносного пласта в толще перекрывающих
пород , м/сут;
mi – мощность данного пласта, м;
i – число водоносных пластов в толще перекрывающих пород;
– средневзвешенного по мощности коэффициента фильтрации разделяющего
слоя слабопроницаемых отложений koср :
i
kоср 
m
i
o
1
,
i
m
i
o
/k
(5.6)
i
o
1
где moi – мощность слабопроницаемых глинистых отложений в отдельном пласте
толщи перекрывающих пород, м;
к oi – коэффициент фильтрации пород слабопроницаемого пласта, м/сут;
i – число слабопроницаемых пластов в толще перекрывающих пород;
– мощности условно однородных водоносного и слабопроницаемого слоев
определяются суммированием соответствующих им мощностей отдельных
водоносных и слабопроницаемых пластов в перекрывающей толще mi и moi , м.
8
5.9.2 Принципиальные расчетные схемы движения подземных вод источников
водоснабжения на участках водозаборов приведены в приложении Г.
В соответствии с расчетными схемами, граница ЗСО устанавливается по границе
области захвата загрязнения водозаборным сооружением, размеры которой
определяются по формулам:
– вниз по потоку подземных вод источника:
n
r   rn .
(5.7)
1
– вверх по потоку подземных вод источника:
n
R   Rn .
(5.8)
1
– перпендикулярно потоку подземных вод источника:
n
2 d  2 d n ,
(5.9)
1
где Rn , rn , d n – установленные размеры (ширина) поясов ЗСО с учетом направления
потока подземных вод, м;
n – номера поясов ЗСО.
5.9.3 При расположении на участках водозаборов водозаборных сооружений в
виде систем, состоящих из нескольких единовременно эксплуатирующихся скважин
(колодцев), и для которых отсутствует возможность применить расчетную схему,
имеющую решение, для аналитических расчетов границ ЗСО их следует
рассматривать как одиночные водозаборные сооружения с дебитом, равным
суммарному, и приведенным радиусом rk , м, расчет которого осуществляется в
зависимости от формы участка расположения водозаборных сооружений
(приложение Д).
Для участка расположения водозаборных сооружений сложной формы,
неучтенной в приложении Д, следует заменить площадь участка на эквивалентную,
определив ее приведенный радиус rk , м, по формуле:
rk 
FB

.
(5.10)
где FB – площадь участка расположения водозаборных сооружений, м2.
6 Порядок проведения гидродинамических расчетов для установления
границ зон санитарной охраны подземных источников водоснабжения
аналитическими методами
6.1 Расчет границы первого пояса зоны санитарной охраны
9
ТКП 17.06-15-2015
6.1.1 В первом поясе ЗСО подземного источника питьевого водоснабжения
допускается размещение только водозаборных и водопроводных сооружений и
оборудования, предназначенных для технической эксплуатации водозабора [1].
6.1.2 На основании наличия условий естественной защищенности подземных
источников от микробного загрязнения в соответствии с приложением Б, а также
требований [1] о недопущении размещения других источников загрязнения, размеры
первого пояса ЗСО устанавливаются без проведения гидродинамических расчетов.
Примечание – Для обслуживания водозаборов подземных вод централизованных и
нецентрализованных систем питьевого водоснабжения требуется применение специального
оборудования и буровых установок, для размещения которых по ТКП 45-4.01-199 необходимо
наличие свободного земельного участка, площадью 0,04-0,12 га. Для систем нецентрализованного
питьевого водоснабжения, использующие для добычи подземных вод шахтные и трубчатые колодцы,
применение такого оборудования, как правило, не требуется.
6.1.3 Ширина первого пояса ЗСО устанавливается независящей от направления
потока подземных вод источника: расчетное условие r1  R1  d1 .
6.1.4 Для подземных источников нецентрализованных систем питьевого
водоснабжения, использующих для добычи подземных вод шахтные и трубчатые
колодцы, граница первого пояса ЗСО устанавливается от оголовков водозаборных
сооружений на расстоянии внешних границ отмостки (замка) сооружения по [3],
ширина которой равна 1,0 м.
6.1.5 Для подземных источников нецентрализованных и централизованных
систем питьевого водоснабжения, использующих для добычи подземных вод
водозаборные скважины, граница первого пояса ЗСО устанавливается от оголовка
каждой водозаборной скважины на расстоянии 25 м.
6.1.6 Требования к содержанию территории первого пояса ЗСО устанавливаются
[2], [3].
6.1.7 Для нецентрализованных и централизованных систем питьевого
водоснабжения, использующих для добычи подземных вод водозаборные скважины,
располагаемые в пределах земельных участков собственников систем питьевого
водоснабжения, граница первого пояса ЗСО может быть установлена на расстоянии
15 м от оголовка водозаборных скважин при наличии соответствующего
гидрогеологического обоснования и согласовании территориального органа гигиены
и эпидемиологии. Критериями установления границы являются:
– содержание территории ЗСО по [2], [3], [7], [8];
– прогноз соответствия качества питьевой воды подземного источника
требованиям [6] в течение расчетного срока эксплуатации водозабора.
6.1.8 Земельный участок в границе первого пояса ЗСО, при его расположении за
пределами
земельного
участка
собственника
централизованной
и
нецентрализованной систем питьевого водоснабжения, предоставляется данному
собственнику в собственность в порядке отвода, установленном [9].
6.2 Расчет границы второго пояса зоны санитарной охраны
6.2.1 Граница второго пояса ЗСО рассчитывается исходя из условия, что
микробное загрязнение вод, поступающее в подземный источник питьевого
водоснабжения, не достигнет водозаборного сооружения в течение нормы времени
выживаемости болезнетворных микроорганизмов Tм , равной 400 суток.
6.2.2 На основании наличия условий естественной защищенности подземных
источников от микробного загрязнения в соответствии с приложением Б, а также
данных по эффективной ширине захвата загрязняющих веществ водозаборными
10
сооружениями в потоке подземных вод в соответствии с приложением В, размеры
второго пояса ЗСО устанавливаются без проведения гидродинамических расчетов.
6.2.3 Ширина
второго
пояса
ЗСО
для
подземных
источников
нецентрализованных и централизованных систем питьевого водоснабжения
принимается не зависящей от направления потока подземных вод источника:
расчетное условие r2  R2  d 2 .
6.2.4 С учетом типизации подземных источников по условиям естественной
защищенности от загрязнения в соответствии с приложением Б, подземные
источники нецентрализованных систем питьевого водоснабжения, использующие
для добычи подземных вод шахтные и трубчатые колодцы, являются, как правило,
незащищенными от проникновения микробного загрязнения ( Tм < 400 сут). При этом
эффективная ширина захвата D водозаборным сооружением загрязнения в потоке
подземных вод источника, в соответствии с приложением В, составляет не более
5 м.
Для
подземных
источников
нецентрализованных
систем
питьевого
водоснабжения, использующих для добычи подземных вод шахтные и трубчатые
колодцы, граница второго пояса устанавливается на расстоянии 5 м от границ
первых поясов ЗСО.
6.2.5 С учетом типизации подземных источников водоснабжения по условиям
естественной защищенности от загрязнения в соответствии с приложением Б,
подземные источники нецентрализованных и централизованных систем питьевого
водоснабжения, использующих для добычи подземных вод водозаборные скважины,
являются защищенными от проникновения микробного загрязнения с поверхности
земли ( Tм > 400 сут).
6.2.5.1 Для подземных источников нецентрализованных систем питьевого
водоснабжения границы второго пояса устанавливаются от границы первого пояса
ЗСО на расстоянии значения эффективной ширины захвата водозаборной
скважиной загрязнения в потоке подземных вод D = 50 м в соответствии с
приложением В.
6.2.5.2
Для подземных источников централизованных систем питьевого
водоснабжения границы второго пояса устанавливаются от границы первого пояса
ЗСО на расстоянии значения эффективной ширины захвата водозаборной
скважиной загрязнения в потоке подземных вод D = 100 м в соответствии с
приложением В.
6.2.6 Для линейных и площадных водозаборов нецентрализованных и
централизованных систем питьевого водоснабжения следует устанавливать общую
границу второго пояса ЗСО если:
– расстояние между водозаборными скважинами в нецентрализованной системе
питьевого водоснабжения 150 м и менее;
– расстояние между водозаборными скважинами в централизованной системе
питьевого водоснабжения 250 м и менее.
6.2.7 Общую границу второго пояса между водозаборными скважинами на плане
ЗСО следует устанавливать по касательным, проводимым к границам второго пояса
ЗСО крайних скважин водозабора.
6.3 Расчет границы третьего пояса зоны санитарной охраны
6.3.1 Граница третьего пояса ЗСО рассчитывается исходя из условия, что
химическое загрязнение воды, поступающее в подземный источник питьевого
водоснабжения, не достигнет водозаборного сооружения в течение расчетного
времени Tx .
11
ТКП 17.06-15-2015
6.3.2 С учетом типизации подземных источников водоснабжения по условиям
естественной защищенности от загрязнения в соответствии с приложением Б,
подземные источники нецентрализованной системы питьевого водоснабжения,
использующие для добычи подземных вод шахтные и трубчатые колодцы, являются
слабо или незащищенными от проникновения химического загрязнения. При этом,
депрессионная воронка у водозаборного сооружения, как правило, не образуется, а
эффективная ширина захвата шахтным или трубчатым колодцем загрязнения в
потоке подземных вод источника, в соответствии с приложением В, составляет не
более 5 м.
6.3.2.1 Расчетную схему движения подземных вод на участках расположения
шахтных и трубчатых колодцев следует принимать в соответствии со схемой
фильтрации, приведенной на рисунке Г.1 (приложение Г).
6.3.2.2 Границы третьего пояса ЗСО вокруг шахтных и трубчатых колодцев вниз
по потоку подземных вод, в области захвата загрязнения перпендикулярно ему и
вверх по потоку подземных вод устанавливаются от границ вторых поясов ЗСО без
проведения гидродинамических расчетов, соответственно, равными, r3 = 5 м,
d 3 = 5 м, R3 = 50 м.
6.3.2.3 Для подземных источников нецентрализованных систем питьевого
водоснабжения, использующих для добычи подземных вод шахтные и трубчатые
колодцы, при необходимости ширина третьего пояса ЗСО вверх по потоку
подземных вод R3 , м, может быть определена гидродинамическим расчетом по
формуле:
R3  0,34
Q
,
w
(6.1)
где Q – расчетный дебит шахтного или трубчатого колодца, м3/сут;
w – среднесуточная интенсивность инфильтрации атмосферных осадков, м/сут.
Расчетный дебит проектируемых шахтных или трубчатых колодцев следует
принимать равным максимальному суточному отбору ( Q = 5 м3/сут) в соответствии с
приложением В, а интенсивность среднесуточной инфильтрации исходя из глубины
залегания уровня подземных вод на участке добычи подземных вод и региональных
данных среднемноголетнего количества атмосферных осадков, согласно таблице
А.3 (приложение А).
6.3.2.4 В районах сложившейся малоэтажной жилой застройки для расчетов R3
могут быть использованы данные о фактическом среднесуточном объеме добычи
подземных вод шахтным или трубчатым колодцем.
6.3.3 Границы третьих поясов ЗСО подземных источников централизованных и
нецентрализованных систем питьевого водоснабжения, использующих для добычи
подземных вод водозаборные скважины, рассчитываются с учетом времени
достижения при эксплуатации водозаборного сооружения стационарного режима
движения вод подземного источника Tx , а также принципиальных расчетных схем
движения подземных вод на участках водозаборов, приведенных в приложении Г.
В плане ЗСО расчетные границы третьего пояса устанавливаются от границ
вторых поясов водозаборных скважин.
6.3.4 Границы третьих поясов ЗСО для относительно изолированных напорных
подземных источников рассчитываются с использованием расчетной схемы
«бассейна» подземных вод, что для схемы одиночного водозабора, рисунок Г.2
12
(приложение Г), соответствует условию r3  d3  R3 , м, и граница третьего пояса ЗСО
рассчитывается по формуле:
r3  d3  R3 
QTx
,
mn0
(6.2)
где Q – дебит одиночного водозабора, м3/сут;
T x – расчетное время наступления стационарного режима подземных вод, сут;
m – средняя мощность водовмещающих отложений подземного источника
водоснабжения, м;
n 0 – активная пористость водовмещающих отложений подземного источника
водоснабжения, ед.;
6.3.4.1 Для схемы линейного водозабора в относительно изолированном
источнике r3  R3 , м, и границы третьего пояса ЗСО рассчитываются по формуле:
r3  R3 
 l 
2 

1 е

QTx
2mn0 l 2

,


(6.3)
где е – математическая постоянная, равная 2,72;
l – половина длины ряда скважин линейного водозабора, м.
6.3.4.2 Ширина третьего пояса ЗСО для линейного водозабора в области захвата
загрязнения в относительно изолированном источнике d 3 , м, рассчитывается по
формуле:
2QT х
d3 
l .
(6.4)
mn 0 (r3  R3 )
6.3.4.3 Для схемы площадного водозабора в относительно изолированном
источнике с приведенным радиусом rk , м, также r3  d 3  R3 , м, и границы третьего
пояса ЗСО рассчитываются по формуле:
r3  d3  R3 
QTх
 rk2 .
mn0
(6.5)
6.3.5 На пятый вид напорного подземного источника в соответствии с
приложением Б, гидравлически связанного с поверхностным водным объектом,
водный объект оказывает дренирующее воздействие.
Примечание – При расположении водозабора вблизи такого водного объекта, водозабор будет
эксплуатироваться в условиях полуограниченного напорного пласта с водным объектом в
качестве гидродинамической границы постоянного напора. Движение подземных вод в районах
водозаборов, гидравлически связанных с водным объектом, быстро приобретает стационарный
характер, а питание водозабора в значительной мере осуществляется водами водного объекта.
Для расчета ЗСО такого источника следует использовать расчетную схему «бассейна»
подземных вод, с водозабором, расположенным у «совершенного водотока».
6.3.5.1 Для схемы одиночного водозабора в полуограниченном напорном
подземном источнике с поверхностным водным объектом в качестве границы
постоянного напора, расчетная схема для вычисления местоположения границ
13
ТКП 17.06-15-2015
третьего пояса ЗСО соответствует рисунку Г.4 (приложение Г). Границы третьего
пояса ЗСО r3 , R3 , d 3 для данной схемы рассчитываются по следующим формулам:
– для расчета R3 , м (границы пояса от водного объекта) решением уравнения
(или по графику на рисунке Е.1, приведенному в приложении Е):
Tх 
mn0 R32
Q
(1 
R32
),
3x0
(6.6)
где x 0 – расстояние от водного объекта до водозаборного сооружения, м;
– для расчета r3 , м (границы пояса к водному объекту) также решением
уравнения (или по графику на рисунке Е.2, приведенному в приложении Е):
mn0r32
r3
).
(6.7)
Q
3x0
– для расчета ширины третьего пояса ЗСО в области захвата загрязнения d 3 , м,
по графику Е.3, приведенному в приложении Е.
6.3.5.2 Для схемы линейного водозабора в полуограниченном напорном
подземном источнике с границей постоянного напора, приведенной на рисунке Г.5
(приложение Г), границы третьего пояса ЗСО r3 , R3 , d 3 рассчитываются по
следующим формулам:
– для расчета R3 , м (границы пояса от водного объекта) решением уравнения
(или по графику на рисунке Е.4, приведенному в приложении Е):
Tх 
Tх 
mn0 R3l 2
Qx0
(1 
2
Rx
R
(1  32 0  0,33 32 ) .
l
l
(6.8)
– для расчета r3 , м (границы пояса к водному объекту) решением по формуле:
r3 
QT х
.
2mn 0l
(6.9)
– для расчета ширины третьего пояса ЗСО в области захвата загрязнения d 3 , м,
по формуле:
d 3  d 01  d ,
(6.10)
где d 01 – максимальная ширина области захвата загрязнения для линейного водозабора в
случае, если бы он был представлен одиночной водозаборной скважиной, с дебитом
Q01  Q / n , м, определяется по графику на рисунке Е.5 (приложение Е).
Расчетный параметр d определяется по формуле:
d  d 011  d 01 ,
(6.11)
где d 011 – то же, но для дебита скважины, равного 2Q01 определяется по графику на
14
рисунке Е.3 (приложение Е).
n – количество водозаборных скважин;
 – коэффициент взаимовлияния водозаборных скважин, принимается по
таблице Ж.1 (приложение Ж), относительно n , а также следующих расчетных
параметров:
x0 – среднее расстояние от водного объекта до скважин линейного
водозабора, м;
2 – среднее расстояние между водозаборными скважинами, м.
6.3.5.3 При включении в границы третьего пояса ЗСО участка береговой линии
на всю его ширину (расчетное условие r3  x0 ), в границы пояса включается вся
акватория водного объекта для среднемеженного уровня воды летне-осеннего
периода (нормального подпорного уровня для водохранилищ и прудов).
6.3.6 Для шестого – восьмого видов напорных подземных источников в
соответствии с приложением Б, приоритетным условием для расчета границ
третьего пояса ЗСО является учет в вычислениях перетекания подземных вод из
смежных вышезалегающих водоносных пластов. Для расчета границы третьего
пояса ЗСО подземного источника по схеме перетекания следует применить
расчетные схемы, для которых добыча подземных вод из источника может
сопровождаться или не сопровождаться изменением (снижением) уровней
подземных вод в питающем пласте. При этом величина перетекания во времени
возрастает и может полностью компенсировать добычу подземных вод
водозабором. Для такой расчетной схемы расчет границ ЗСО также может быть
выполнен по схеме «бассейна», принимая естественный расход подземных вод
источника qe равным нулю.
6.3.7 Для схемы одиночного водозабора в условиях отсутствия выраженного
снижения уровня подземных вод в питающем пласте r3  d3  R3 , м, и граница
третьего пояса ЗСО рассчитывается по таблице Ж.2 (приложение Ж), с
использованием формул:
Т
QT x
,
mn 0 B 2 (1   )
(6.12)
где B – параметр перетекания, определяется по (5.3), м;
 – расчетный параметр, определяется по формуле:
 
kmn
.
km
(6.13)
6.3.8 Для расчетных схем линейного и площадного водозаборов в данных
расчетных условиях следует принять схему «бассейна», осуществить обобщение
систем водозаборных сооружений по формулам, приведенным в приложении Д, а
расчет границ третьего пояса ЗСО следует выполнять по формуле:
r3  d3  R3 
Q  Q  Т
пер
mn0
х
 rк2 ,
(6.14)
где Qпер – расход подземных вод, поступающий путем перетекания из смежного
питающего горизонта в пределах расчетной площади области захвата водозабора,
м3/сут.
15
ТКП 17.06-15-2015
6.3.9 Расход перетекания подземных вод Qпер , м3/сут, следует определять по
формуле:
Qпер 
Q
1 
 Rпер  Rпер 
 ,
K1 
1 
B
 B 

(6.15)
где Rпер – расчетный радиус области захвата, в пределах которой осуществляется
перетекание, м;
R 
Бесселя,
расчетные
значения
функции
Бесселя,
K1  пер  – функция
 B 
R
относительно z  пер , приведены в таблице Ж.3 (приложение Ж).
B
6.3.10 Расчетный радиус области захвата Rпер следует определять исходя из
допущения, что область захвата обобщенной системы водозаборных сооружений
эквивалентна по площади области захвата одиночного водозабора, но с дебитом,
равным дебиту обобщенной системы. Для таких расчетных условий Rпер  R , где
R – расчетная ширина ЗСО одиночного водозабора, которая в соответствии с 5.9.2,
равна R  R1  R2  R3 , где R1 , R2 и R3 – установленные ширины первого, второго и
третьего поясов ЗСО данного одиночного водозабора.
Для определения Rпер , расчет R3 выполняется по (6.12), в соответствии с
порядком расчета, установленным 6.3.7, а R1 и R2 принимаются в соответствии с
6.1.5, 6.2.5.1 или 6.2.5.2.
6.3.11 Для расчетных условий с изменяющимся уровнем подземных вод
питающего водоносного пласта, расчет границы третьего пояса ЗСО для одиночного
водозабора следует выполнять по формуле:
r3  d3  R3 
Q  Q  Т
пер
mn0
х
.
(6.16)
6.3.11.1 Для расчета Qпер следует также использовать расчетную зависимость
(6.15) и порядок расчета, установленный в 6.3.10, но с определением расчетного
параметра перетекания B , м, по формуле:
B
m0 kmkmn
.
k0 (km  kmn )
(6.17)
6.3.11.2 Для схем линейного и площадного водозаборов в расчетных условиях
перетекания с изменяющимся уровнем подземных вод питающего пласта, расчет
границ третьего пояса ЗСО следует выполнять также по формулам (6.14) и (6.15) и
порядком расчета 6.3.10.
Расчет параметра перетекания B при этом также следует выполнять по
формуле (6.17).
6.3.12 При многослойном строении толщи отложений, перекрывающих напорные
воды подземного источника, данная толща пород для установления границы
третьего пояса ЗСО должна быть приведена к двухслойной (без учета водоносного
16
пласта подземного источника) по 5.9.1.6, а расчетные параметры, kmn , k0 , m0 ,
вычислены в порядке, установленном в 5.9.1.7.
6.3.12.1 Если критерий k n , в соответствии с условиями 5.9.1.6, не выполняется,
то толща пород, перекрывающая напорные воды подземного источника,
принимается как многослойная и оценка взаимосвязи источника с перекрывающими
пластами выполняется по (5.2) и далее, если k ВО  0,1 , с условиями 6.3.7-6.3.9.
При этом водопроводимость питающего многослойного пласта kmn следует
принимать равной сумме проводимостей всех проницаемых пластов, залегающих
выше источника водоснабжения, а расчетные параметры k 0 и m0 определять
применительно только к слабопроницаемому слою, отделяющего источник
водоснабжения от других проницаемых пластов.
6.3.13 При использовании для расчета границы третьего пояса ЗСО расчетной
величины Qпер следует учитывать соотношение уровней подземных вод в подземном
источнике водоснабжения и верхнем питающем водоносном пласте:
– если уровни подземных вод в начальный момент времени, т.е. до начала
эксплуатации водозабора, равны или в питающем горизонте уровень выше, то
величина Qпер по (6.15) учитывается полностью;
– если же в естественных условиях уровень воды в верхнем питающем пласте
располагается на более низких отметках, то вместо расхода Qпер принимается
*
действительный расход перетекания воды из верхнего пласта Qпер
, величина
которого находится и учитывается в (6.14) следующим образом:
*
Qпер
 Qпер 
к0
2
Rпер
H 0 .
m0
(6.18)
*
– при Qпер
< 0 подземные воды верхнего питающего пласта не оказывают
существенного влияния на условия питания подземного источника при эксплуатации
водозаборных сооружений и Qпер не должно учитываться в формулах (6.14) и (6.16).
6.3.14 В плане ЗСО расчетные границы третьего пояса подземных источников
для обобщенных систем водозаборных скважин должны устанавливаться от
установленных границ второго пояса крайних водозаборных сооружений.
6.3.15 Примеры расчетов и установления границ ЗСО для одиночных и
обобщенных
систем
водозаборных
скважин
нецентрализованных
и
централизованных систем питьевого водоснабжения приведены в приложении К.
17
ТКП 17.06-15-2015
Приложение А
(справочное)
Обобщенные значения гидродинамических параметров отложений подземных
источников питьевого водоснабжения для территории Республики Беларусь
Таблица А.1 – Преимущественные значения коэффициентов фильтрации
водовмещающих пород подземных источников
Коэффициент
Породы
фильтрации, k ф , м/сут
Плотные мергели, глинистые песчаники, монолитные
скальные породы с очень низкой трещиноватостью
Прочие
некарстующиеся,
слаботрещиноватые
осадочные сцементированные и скальные породы
Слабозакарстованные и слаботрещиноватые мел,
известняки и доломиты, малотрещиноватые скальные
породы
Пески пылеватые
Пески мелкие
Пески средней крупности
Пески крупные
Известняки,
доломиты
и
скальные
среднетрещиноватые породы
Известняки,
доломиты
и
скальные
сильнотрещиноватые породы
Гравий
Галечник
Крупный галечник, лишенный песчаного заполнителя,
очень
сильнотрещиноватые
и
закарстованные
скальные породы
0,01-0,001
0,1-0,01
1,0-10,0
0,5-1
1-5
5-10
10-25
20-60
70-150
50-150
100-150
> 500
ko
Таблица А.2 – Обобщенные
значения
коэффициента
фильтрации
слабопроницаемых глинистых отложений в зависимости от
глубины их залегания, м/сут
Породы
Супеси
Суглинки
Глины
18
Глубина залегания глинистых отложений, м
0-10
0,1
0,01
0,001
10-50
0,05
0,005
0,0005
Более 50
0,016
0,0016
0,00016
Таблица А.3 – Среднее количество осадков на территории Республики
Беларусь
СреднеСреднемноголетмноголетОбласть,
Область,
ние
ние
пункт
пункт
осадки,
осадки,
мм
мм
Брестская область
Гомельская область
Брест
605
Брагин
545
Барановичи
626
Буда-Кошелево
603
Береза
634
Ветка
618
Ганцевичи
665
Гомель
618
Дрогичин
623
Добруш
624
Жабинка
589
Ельск
629
Иваново
650
Житковичи
618
Ивацевичи
625
Жлобин
618
Каменец
576
Калинковичи
638
Кобрин
610
Корма
634
Лунинец
626
Лельчицы
632
Ляховичи
626
Лоев
631
Малорита
601
Мозырь
638
Пинск
605
Наровля
610
Пружаны
611
Октябрьский
640
Столин
627
Петриков
620
Витебская область
Речица
652
Бешенковичи
613
Светлогорск
655
Браслав
593
Хойники
610
Верхнедвинск
623
Чечерск
634
Витебск
654
Гродненская область
Глубокое
632
Гродно
578
Городок
654
Дятлово
643
Докшицы
632
Берестовица
612
Добровно
636
Волковыск
612
Лепель
660
Вороново
653
Лиозно
654
Зельва
612
Миоры
693
Ивье
653
Орша
636
Кореличи
751
Полоцк
663
Лида
653
Поставы
643
Мосты
592
Россоны
673
Новогрудок
751
Сенно
624
Островец
641
Толочин
687
Ошмяны
625
Ушачи
660
Свислочь
612
Чашники
613
Слоним
651
Шарковщина
607
Сморгонь
625
Шумилино
654
Щучин
563
Минская область
Могилевская область
Минск
683
Могилев
634
Березино
647
Белыничи
634
Борисов
679
Бобруйск
619
19
ТКП 17.06-15-2015
Окончание таблицы А.3
Область,
пункт
Вилейка
Воложин
Дзержинск
Клецк
Копыль
Крупки
Логойск
Любань
Молодечно
Мядель
Несвиж
Пуховичи
Слуцк
Смолевичи
Солигорск
Столбцы
Узда
Червень
Среднемноголетние
осадки,
мм
624
668
683
692
692
650
669
635
625
643
692
602
608
683
635
601
601
691
Область,
пункт
Быхов
Глуск
Горки
Дрибин
Кировск
Климовичи
Кличев
Костюковичи
Краснополье
Кричев
Круглое
Мстиславль
Осиповичи
Славгород
Хотимск
Чериков
Шклов
Среднемноголетние
осадки,
мм
637
641
629
629
619
637
613
611
637
637
687
637
655
637
647
673
650
Рисунок А.1 – Зависимость величины активной пористости no от
коэффициента фильтрации водовмещающих отложений подземного
источника питьевого водоснабжения k ф
20
Приложение Б
(обязательное)
Типизация природных условий формирования подземных источников
питьевого водоснабжения на территории Республики Беларусь
Б
В
5
6
7
0,0
I
Незащищенные
Тм, Тх<400 сут
0,0
I
Незащищенные
Тм, Тх <400 сут
не более 1,0
Незащищенные
Тм, Тх <400 сут
1-10
Слабо защищенные
400 сут <Тх< 5 лет
1. Естественные
выходы грунтовых
вод (родники)
2. Естественные
выходы грунтовых
вод (родники)
3. Инфильтрационностоковые
4.Инфильтрационносубнапорные
4
А
<5,0
Потоки
речных долин
Типовой
геофильтрационный
разрез
Класс
подземного
источника
(гидродинами
-ческий
признак)
>5,0
3
Вид подземных источников
(гидрогеологический признак)
Группа подземных источников
(геоморфологический признак)
2
Потоки водораздельных пространств
1
Бассейны безнапорных грунтовых вод
Тип подземного источника
(геоструктурный признак)
Таблица Б.1 – Типизация природных условий формирования подземных
источников питьевого водоснабжения на территории
Республики Беларусь
Примеры
действующих водозаборов
подземных вод
8
Родники (криницы)
Родники (криницы)
Шахтные (трубчатые) колодцы в
сельских населенных пунктах
Шахтные (трубчатые) колодцы
в сельских населенных пунктах
21
22
Условно защищенные
5 лет <Тх< 25 лет
Защищенные
Тх>25 лет
>15
6
7
1-10
Слабо защищенные
400 сут < Тх< 5 лет
5-15
Условно защищенные
5 лет <Тх< 25 лет
5-25
5
5-25
25-80
4
45-120
5. Гидравлически связанные с
поверхностными водными объектами
3
5-90
6. Взаимосвязанные с
грунтовыми водами
Потоки пластовых вод межморенных
четвертичных отложений
2
7. Многолетнего
регулирования стока
Потоки пластовых вод межморенных
четвертичных отложений
1
8. Гидравлически связанные
с поверхностными водными объектами в
условиях перетекания подземных вод
Потоки пластово--трещинных вод
дочетвертичных отложений
Артезианские бассейны напорных вод
ТКП 17.06-15-2015
Продолжение таблицы Б.1
8
к. п. Нарочь, г. Столин, г. Минск
г. Витебск, г. Жлобин, г. Жодино,
г. Молодечно, г. Микашевичи,
г. Новогрудок, г. Минск,
г. Светлогорск, . Столбцы,
г. Червень
г. Березино, г. Волковыск
г.п. Великая Берестовица,
г. Воложин, г. Клецк,
г. Новолукомль, г. Глубокое,
г. Дзержинск, г. Лида,
г.п. Радошковичи,
г. Логойск, г. Фаниполь
г. Василевичи, г. Витебск,
г. Жлобин, г. Мозырь,
г. Мстиславль, г. Микашевичи,
г. Гомель, г. Орша,
г. Пинск, г. Россоны,
г. Полоцк, г. Речица, г. Столин,
г. Шклов, г. Могилев, г. Хойники,
г. Наровля, г.Кричев
5
1
2
3
6
4
7
8
Защищенные
Тх>25 лет
4
>25
Потоки пластово--трещинных вод
дочетвертичных отложений
3
90-200
2
9. Глубокого транзитного стока
1
Артезианские бассейны напорных
вод
Окончание таблицы Б.1
г. Бобруйск, г. Барановичи,
г. Вилейка,г. Дрогичин,г. Добруш,
г. Ельск, г. Ивацевичи,
г. Круглое,г. Кличев, г. Кобрин,
г. Костюковичи, г. Минск,
г. Мосты, г. Марьина Горка,
г. Гродно, г. Дзержинск, , г. Лоев
г. Рогачев, г. Сморгонь,
г. Смолевичи, г. Могилев,
г. Слуцк, г. Толочин, г. Ушачи,
г. Чериков, г. Чашники, г. Миоры
г. Чечерск, г. Шумилино,
г. Щучин,г. Шарковщина,
5
6
Условные обозначения: 1 - водовмещающие породы; 2 - водовмещающие породы; 3 - уровень
подземных вод; 4 - водозаборные сооружения; 5 - естественный выход грунтовых вод (родник); 6 геологический индекс пород.
Класс подземного источника: А - по глубине залегания водовмещающих отложений, м; Б - по мощности
водоупорных пород в кровле источника, м; В - по естественной защищенности подземного источника
23
ТКП 17.06-15-2015
Приложение В
(обязательное)
Типизация водохозяйственных условий формирования подземных
источников питьевого водоснабжения на территории Республики Беларусь
Таблица В.1 – Типизация водохозяйственных условий формирования подземных
источников питьевого водоснабжения на территории Республики
Беларусь
24
Приложение Г
(рекомендуемое)
Схемы фильтрации подземных вод на водозаборах
Рисунок Г.1 – Схема фильтрации подземных вод к водозабору в
неограниченном пласте при наличии естественного потока
Рисунок Г.2 – Схема фильтрации подземных вод к водозабору в
неограниченном пласте при отсутствии естественного потока
25
ТКП 17.06-15-2015
Рисунок Г.3 – Схема фильтрации подземных вод к линейному водозабору в
неограниченном пласте при отсутствии естественного потока
Рисунок Г.4 – Схема фильтрации к одиночному водозабору в
полуограниченном напорном пласте с поверхностным водным объектом в
качестве границы постоянного напора
26
Рисунок Г.5 – Схема фильтрации подземных вод к линейному водозабору в
полуограниченном напорном пласте с поверхностным водным объектом в
качестве границы постоянного напора
27
ТКП 17.06-15-2015
Приложение Д
(рекомендуемое)
Расчет приведенного радиуса участков водозаборных скважин
1 – прямоугольная; 2 – ромбовидная; 3, 4 – сегментовидная; 5 – круговая;
6 – линейная
Рисунок Д.1 – Площадные формы размещения водозаборных скважин
Таблица Д.1 – Расчет приведенного радиуса участков водозаборных скважин
Форма участка
для
размещения
скважин
Прямоугольная
Н.К. Гиринский
Ромбовидная
Н.К. Гиринский
Автор
Сегментовидная Н.К. Гиринский
ab
4
с
 к
2
l k
Сегментовидная Н.К. Гиринский
 1l k
Эллиптическая
Линейная
Круговая
28

D1  D2
4
Н.Е. Жуковский
lк
4
Форхгеймер
F

В.И. Аравин
Расчетные параметры
rк
b а
μ
к
μ
2β'
0
0,2
1,0 1,12
0° 18°
1,0 1,06
0,4
1,16
36°
1,11
0,6
1,16
54°
1,15
0,8
1,18
72°
1,17
1,0
1,18
90°
1,18
0
36
72
108
144
180
 0,25 0,278 0,313 0,357 0,417 0,5
β'
0
18
36
54
72
90
 1 0,25 0,264 0,282 0,306 0,338 0,385
D1 и D2 – диаметры эллипса
l k – длина линии
F – площадь круга
Приложение Е
(рекомендуемое)
Графики для определения ширины третьего пояса ЗСО подземных
источников питьевого водоснабжения
R
R3
QTx
,T 
x0
mn0 x02
Рисунок Е.1 – График для определения границы R3 для одиночного
водозабора в полуограниченном пласте
r
r3
QTx
,T 
x0
mn0 x02
Рисунок Е.2 – График для определения границы r3 для одиночного водозабора
в полуограниченном пласте
29
ТКП 17.06-15-2015
d
d3
QTx
,T 
x0
mn0 x02
Рисунок Е.3 – График для определения границы d 3 для одиночного
водозабора в полуограниченном пласте
R
QT x
R
l
, l ,T 
mn 0l 2
x0
l
Рисунок Е.4 – График для определения границы R3 линейного водозабора в
полуограниченном пласте
30
QTx
d 01
d ,Т 
mn0 x02
x0
Рисунок Е.5 – График для определения параметра d 01 для расчета границы d 3
линейного водозабора в полуограниченном пласте
Приложение Ж
31
ТКП 17.06-15-2015
(рекомендуемое)
Таблицы расчетных параметров для расчета границ третьего пояса ЗСО
подземных источников питьевого водоснабжения
Таблица Ж.1 – Значения коэффициента взаимовлияния водозаборных скважин
(φ) для расчета ЗСО по формуле (9.10)
φ при значении n
2δ/x0
5
7
10
15
20
30
50
0,25
2,64
3,44
4,33
5,37
6,11
7,15
8,47
0,5
1,87
2,32
2,79
3,33
3,70
4,24
4,89
0,75
1,44
1,74
2,06
2,42
2,67
3,02
3,46
1,0
1,16
1,39
1,63
1,90
2,08
2,35
2,67
1,5
0,82
0,98
1,14
1,32
1,44
1,74
2,01
2,0
0,64
0,75
0,87
1,01
1,10
1,23
1,40
2,5
0,44
0,53
0,63
0,74
0,81
0,92
1,05
3,0
0,43
0,51
0,59
0,68
0,74
0,83
0,94
Таблица Ж.2 – Зависимость обобщенного параметра Т от отношения
R3
для
B
расчета ЗСО по формуле (9.12)
Значение Т при  , равном
R3
B
0,1
0,01
0,05
0,1
0,2
0,5
1
2
5
10
100
0,2
0,3
0,4
0,5
0,75
0
0
0,001
0,002
0,003
0,008
0
0.003
0,005
0,009
0,013
0,041
0,001
0,005
0,008
0,018
0,025
0,069
0,002
0,009
0,021
0,039
0,046
0,113
0,003
0,013
0,028
0,059
0,089
0,022
0,005
0,014
0,032
0,078
0,132
0,248
0,007
0,016
0,046
0,093
0,172
0,328
0,008
0,018
0,052
0,112
0,212
0,389
0,009
0,021
0,059
0,122
0,229
0,495
0,010
0,029
0,064
0.143
0,248
0,515
1,0
0,013
0,064
0,119
0,213
0,403
0,573
0,728
0,870
0,930
0,992
1,5
2,0
3,0
4,0
0,042
0,088
0,360
1,190
0,195
0,405
1,508
4,294
0,351
0,730
2,531
6,499
0,540
1,223
3,857
6,909
1,385
2,074
5,740
11,80
1,482
2,715
6,943
13,43
1,682
3,226
7,805
14,54
1,820
3,645
8,467
15,36
1,950
3,833
8,723
15,67
2,050
3,981
8,971
15,96
5,0
3,400
9,815
13,32
16,67
20,25
22,15
23,40
24,30
24,64
24,96
10,0
20,0
50,0
63,56
394,1
2491
80,38
396,8
2495
85,94
398,2
2497
90,42
398,5
2498
94,74
399,2
2499
96,90
399,5
2500
98,23
399,7
2500
99,24
399,8
2500
99,62
399,9
2500
99,96
400,0
2500
Таблица Ж.3 – Расчетные значения функции Бесселя К1 (z) к формуле (9.15)
32
z
K1(z)
z
K1(z)
z
K1(z)
0,0
∞
0,29
3,1775
0,66
1,1420
0,01
99,9739
0,30
3,0560
0,68
1,0948
0,02
49,9547
0,31
2,9441
0,70
1,0503
0,03
33,2715
0,32
2,8390
0,72
1,0083
0,04
24,9233
0,33
2,7402
0,74
0,9686
0,05
19,9097
0,34
2,6470
0,76
0,9311
0,06
16,5637
0,35
2,5591
0,78
0,8955
0,07
14,1710
0,36
2,4760
0,80
0,8618
0,08
12,3742
0,37
2,3973
0,82
0,8298
0,09
10,9749
0,38
2,3227
0,84
0,7993
0,10
9,8538
0,39
2,2518
0,86
0,7704
0,11
8,9353
0,40
2,1844
0,88
0,7424
0,12
8,1688
0,41
2,1202
0,90
0,7165
0,13
7,5192
0,42
2,0590
0,92
0,6915
0,14
6,9615
0,43
2,0006
0,94
0,6675
0,15
6,4775
0,44
1,9449
0,96
0,6447
0,16
6,0553
0,45
1,8915
0,98
0,6228
0,17
5,6784
0,46
1,8405
1,0
0,6019
0,18
5,3447
0,47
1,7916
1,1
0,5098
0,19
5,0456
0,48
1,7447
1,2
0,4346
0,20
4,7760
0,49
1,6700
1,3
0,3725
0,21
4,5317
0,50
1,6564
1,4
0,3208
0,22
4,3092
0,52
1,5749
1,5
0,2774
0,23
4,1058
0,54
1,4994
1,6
0,2406
0,24
3,9191
0,56
1,4292
1,7
0,2094
0,25
3,7470
0,58
1,3638
1,8
0,1826
0,26
3,5880
0,60
1,3028
1,9
0,1597
0,27
3,4405
0,62
1,2458
2,0
0,1399
0,28
3,3033
0,64
1,1923
Приложение К
(справочное)
33
ТКП 17.06-15-2015
Примеры расчетов и установления границ ЗСО подземных источников
питьевого водоснабжения
К.1
Пример
установления
границы ЗСО подземного
источника
нецентрализованной системы питьевого водоснабжения
Для нецентрализованного питьевого водоснабжения предприятия проектируется
водозаборная скважина с проектным среднесуточным дебитом 200 м3/сут.
Анализ имеющейся опорной гидрогеологической информации показал:
1) в районе предприятия проектная добыча подземных вод с требуемым
качеством воды может обеспечить первый от поверхности напорный водоносный
комплекс днепровских-сожских отложений;
2) ближайший поверхностный водный объект по отношению к предприятию
расположен на расстоянии 500 м;
3) в результате разведочных буровых работ определены следующие
гидрогеологические условия и параметры:
– водовмещающими
породами
источника
водоснабжения
являются
разнозернистые, преимущественно мелкие, серые глинистые пески, залегающие на
глубине 45 м и имеющие мощность m = 15 м;
– максимальный дебит водозаборной скважины составил 350,0 м3/сут при
понижении уровня подземных вод источника водоснабжения на 6 м, а удельный
дебит 0,7 л/с;
– уровень напорных вод устанавливается на глубине 15 м, уровень верхнего
безнапорного горизонта грунтовых вод залегает на глубине 13 м;
– водоносные пласты разделяет толща слабопроницаемых моренных суглинков,
залегающих в интервале 17-45 м и имеющих мощность 28 м;
– уклон естественного потока напорных вод на участке составляет 0,001.
В соответствии с приложениями Б и В, проектируемый водозабор
предварительно может быть отнесен к пятому или шестому видам подземных
источников водоснабжения, проектный отбор подземных вод из которых с дебитом
200 м3/сут, может вызвать формирование депрессионной воронки, величина
эффективной ширины захвата загрязняющих веществ в которой составляет 50100 м.На основании критериев ТКП 17.04.04, гидрогеологические условия участка
размещения водозабора могут быть отнесены к простым, а для определения границ
ЗСО применены аналитические гидродинамические расчеты.
Для определения границ ЗСО ставятся следующие расчетные условия:
1. На основании 5.9.1.2, поток подземных вод источника водоснабжения на
участке является неограниченным по простиранию.
2. Условия вертикального водообмена с горизонтом грунтовых вод оценивается
по формуле (5.2). Значения расчетных параметров определяются следующим
образом:
– уровень грунтовых вод залегает выше уровня напорных вод источника, разность
уровней H 0 составляет +2 м;
– водопроводимость водовмещающих отложений грунтовых вод составляет
50 м2/сут;
– при уклоне потока напорных вод, равного 0,001, и длине участка разведочных
работ L равной 50 м, разность уровней воды в подземном источнике H составляет
0,025 м;
– в соответствии с таблицей А.1 (приложение А), коэффициент фильтрации мелких
глинистых песков k ф может быть принят равным 3 м/сут, при мощности водовмещающих
отложений источника водоснабжения m равной 15 м, их водопроводимость km будет
равна 45 м2/сут;
34
– слабопроницаемым разделяющим слоем являются моренные суглинки,
мощностью m0 около 28 м, поскольку глубина их залегания лежит в интервале 17 - 45 м,
по таблице А.2 (приложение А) значение коэффициента фильтрации k 0 может быть
принято равным 0,005 м/сут;
– по зависимости (5.2), относительно установленных параметров, следует, что
коэффициент вертикального водообмена k ВО равен 0,97 и между грунтовыми водами и
источником водоснабжения имеется взаимосвязь (перетекание).
3. В соответствии с рисунком А.1 (приложение А), при коэффициенте фильтрации
водовмещающих отложений источника, равном 3,0 м/сут, величина активной пористости
составит около 16 %.
4. Расчетное время Tx достижения стационарного режима эксплуатации водозабора
по формуле 5.1 составит: T x = 1,6∙200/3,14·45∙0,01 = 227 (сут). Поскольку расчетное
значение T x < 400 сут, на основании 5.8 следует принять, что расчетное время
достижения стационарного режима эксплуатации водозабора составляет 400 сут.
В соответствии с полученными расчетными условиями, для гидродинамического
расчета границы ЗСО принимается расчетная схема неограниченной фильтрации в
плане по схеме рисунка Г.2 (приложение Г), а в разрезе – по схеме трехслойного пласта с
перетеканием.
Первый пояс ЗСО. На основании 6.1.5, для проектируемого одиночного водозабора
граница первого пояса устанавливается на расстоянии 25 м от оголовка водозаборной
скважины.
Поскольку размещение водозабора планируется в пределах земельного участка
предприятия, при наличии в проекте ЗСО гидрогеологического обоснования и
соответствующего согласования территориального органа гигиены и эпидемиологии, на
основании 6.1.7 ширина первого пояса ЗСО может быть уменьшена до 15 м.
Второй пояс ЗСО. В соответствии с критериями, приведенными в приложении Б,
водоносный комплекс, планируемый к использованию для водоснабжения предприятия,
на основании расчетов отнесен к шестому виду подземных источников водоснабжения и
является защищенным от попадания микробного загрязнения.
На
основании
6.2.5.1,
для
проектируемого
скважинного
водозабора
нецентрализованного водоснабжения граница второго пояса ЗСО устанавливается в
плане по окружности на расстоянии 50 м от границы первого пояса.
Третий пояс ЗСО. В соответствии с расчетными условиями, расчет границы
третьего пояса ЗСО осуществляется с использованием расчетных зависимостей (6.12) и
(6.13), таблицы Ж.2 (приложение Ж) и порядком расчета в соответствии с 6.3.7. Для
данных расчетных условий r3  d3  R3 .
Для установленных расчетных параметров, расчетные значения искомых величин
составят:  = 1,11; B = 455 м; T = 0,027.
По таблице Ж.2, для  = 1,11 и интерполяцией, соответственно, для отсчета
T = 0,027, следует, что R/ B = 0,25. Тогда R3 = 0,25 B = 114 м.
На основании выполненного гидродинамического расчета, для проектируемой
водозаборной скважины нецентрализованного питьевого водоснабжения граница
третьего пояса ЗСО устанавливается в плане по окружности на расстоянии 114 м от
границы второго пояса.
Суммарная ширина ЗСО проектируемой водозаборной скважины составит, таким
образом, R = R1  R2  R3 = 25+50+114 = 189 м.
К.2 Пример расчета границы ЗСО подземного источника питьевого
водоснабжения для площадного скважинного водозабора
35
ТКП 17.06-15-2015
Для централизованного водоснабжения поселка используется водозабор, состоящий
из трех скважин, расположенных в вершинах равностороннего треугольника со стороной,
равной 200 м. По фактическим данным, производительность водозабора составляет
1200 м3/сут при среднем дебите водозаборных скважин 400 м3/сут. Эксплуатация
источника осуществляется в стационарном режиме.
Источник водоснабжения поселка, напорный палеогеновый терригенный водоносный
комплекс залегает на глубине около 75 м. Водовмещающими породами являются мелкие
пески, мощностью 20 м. Водоносные палеогеновые пески перекрыты чередующими
толщами моренных отложений и обводненных водноледниковых отложений. Общая
мощность слабопроницаемых моренных отложений составляет 40 м. Сведения о
фильтрационных и водно-физических свойствах отложений отсутствуют. Уровень
напорных вод подземного источника на участке водозабора устанавливается на глубине
6 м. Уровень первого от поверхности водоносного горизонта грунтовых вод, в имеющихся
на территории поселка шахтных колодцах, устанавливается на глубине 3 м.
Поверхностный водный объект, оз. Верхнее, расположен от водозабора на
расстоянии 1,5 км.
В соответствии с критериями ТКП 17.04.04, гидрогеологические условия участка
размещения водозабора могут быть отнесены к простым, а для определения границ ЗСО
применены аналитические гидродинамические расчеты.
Для установления границы ЗСО площадного водозабора принимаются следующие
расчетные условия:
1. Предварительно, в соответствии с типизацией подземных источников
водоснабжения по природным факторам в соответствии с приложением Б, источник
водоснабжения площадного водозабора может быть отнесен к восьмому виду.
2. В соответствии с приложением В, эффективная ширина захвата загрязнения в
формируемой депрессионной воронке может составить от 100 до 250 м.
3. На основании 5.9.1.2, поток подземных вод источника водоснабжения на участке
является неограниченным по простиранию.
4. Расчетное время Tx достижения стационарного режима эксплуатации водозабора
по формуле (5.1) составит: T x = 1,6∙1200/3,14∙100∙0,01 = 612 (сут).
5. Наличие условий водообмена оценивается по формуле (5.2). Для чего,
принимаются следующие расчетные параметры:
– разность уровней воды H 0 в подземном источнике с вышезалегающими
грунтовыми водами составляет +3 м;
– разность уровней воды в подземном источнике H на участке водозабора длиной
L , равной 200 м, составляет 0,0 м;
– в соответствии с таблицей А.1 (приложение А), коэффициент фильтрации мелких
неглинистых песков k ф может быть принят равным максимальному значению и равным 5
м/сут, что при мощности водовмещающих отложений источника водоснабжения m ,
равной 20 м, водопроводимость km составит 100 м2/сут;
– слабопроницаемым разделяющим слоем являются моренные супеси и суглинки,
общей мощностью m0 , равной 40 м, поскольку глубина их залегания лежит в интервале
0,0-75 м, в соответствии с таблицей А.2 (приложение А), коэффициент фильтрации k 0
может изменяться от 0,1 до 0,0016 м/сут;
– по зависимости (5.2), относительно установленных параметров, следует, что
значение H  B2 в знаменателе зависимости равно нулю, следовательно, зависимость
(5.2) не имеет решения и следует принять, что между вышезалегающими водоносными
горизонтами и источником водоснабжения не имеется взаимосвязи (перетекания).
36
В соответствии с полученными расчетными условиями, для гидродинамического
расчета границы ЗСО принимается расчетная схема неограниченной фильтрации в
относительно изолированном пласте источника водоснабжения.
Первый пояс ЗСО. На основании 6.1.5, для проектируемого скважинного водозабора
граница первого пояса устанавливается на расстоянии 25 м от оголовка каждого
водозаборного сооружения.
Второй пояс ЗСО. В соответствии с критериями, приведенными в приложении Б,
водоносный комплекс, используемый для водоснабжения поселка, относится к девятому
виду подземных источников водоснабжения и является защищенным от попадания
микробного и химического загрязнения с поверхности земли.
На основании 6.2.5.2, для данного площадного водозабора централизованного
водоснабжения граница второго пояса ЗСО должна быть установлена по окружности в
плане на расстоянии 100 м от границы первого пояса.
Расстояние между водозаборными скважинами составляет 200 м, следовательно, на
основании 6.2.6, вокруг водозаборных скважин устанавливается общая граница второго
пояса, которая в плане ЗСО проводится с помощью касательных к окружностям вторых
поясов каждой скважины водозабора.
Третий пояс ЗСО. В соответствии с расчетными условиями, расчет границы
третьего пояса ЗСО осуществляется с использованием расчетной зависимости (6.5). Для
данных расчетных условий определяется, что:
– формирование подземных вод источника соответствует «бассейновым» условиям
r3  d3  R3 ;
– приведенный радиус обобщенной системы площадного водозабора определяется
200 2 3
по формуле (5.8) для FB =
= 17320 (м2), и равен 74,2 м;
4
– активная пористость водовмещающих отложений источника, по графику рисунка
А.1 (приложение А), для k ф = 5 м/сут, равна 18,5%;
– мощность m составляет 20 м, дебит водозабора Q равен 1200 м3/сут, расчетное
время достижения стационарного режима эксплуатации водозабора Tx равно 612 сут.
Для установленных расчетных параметров, расчетное значение ширины третьего
пояса по (6.5) составит: R3 = 262 м.
На основании выполненного гидродинамического расчета, для площадного
водозабора централизованного водоснабжения поселка граница третьего пояса ЗСО
устанавливается в плане по окружности на расстоянии 262 м от границы второго пояса.
Суммарная ширина ЗСО площадного водозабора централизованного водоснабжения
поселка от каждой из водозаборных скважин составит, таким образом, R = R1  R2  R3 =
25+100+262 = 387 (м).
К.3 Пример расчета границы ЗСО подземного источника питьевого
водоснабжения для линейного скважинного водозабора
Для централизованного водоснабжения города используется водозабор подземных
вод, состоящий из пяти водозаборных скважин, расположенных по линии параллельно
реке на среднем удалении 100 м. Среднее расстояние между скважинами составляет
250 м. По фактическим данным, производительность водозабора составляет 3200 м3/сут
при среднем дебите водозаборных скважин 640 м3/сут. Эксплуатация источника
осуществляется в стационарном режиме. Источник водоснабжения города, напорный
днепровский-сожский водоносный водноледниковый комплекс залегает на глубине около
45 м. Водовмещающими породами являются преимущественно средние пески,
мощностью 20 м. Водоносные пески перекрыты моренными и аллювиальными
отложениями. Общая мощность слабопроницаемых моренных отложений (суглинки)
37
ТКП 17.06-15-2015
составляет 5 м. Уровни напорных вод подземного источника, как и уровень грунтовых
вод, на участке водозабора устанавливается на глубине 3 м. По имеющимся данным,
коэффициент фильтрации водноледниковых средних песков составляет 8,6 м/сут, а
средняя водопроводимость водовмещающих отложений 100 м2/сут. В соответствии с
графиком рисунка А.1 (приложение А), при k ф = 8,6 м/сут, активная пористость
водовмещающих отложений составит около 21%.
Река, по гидролого-гидрогеологическим признакам, относится к средним рекам и
осуществляет дренирование подземных вод источника.
В соответствии с критериями ТКП 17.04.04, гидрогеологические условия участка
размещения водозабора могут быть отнесены к простым, а для определения границ ЗСО
применены аналитические гидродинамические расчеты.
Для установления границы ЗСО линейного водозабора принимаются следующие
расчетные условия:
1. Предварительно, в соответствии с типизацией подземных источников
водоснабжения по природным факторам (приложение Б), источник водоснабжения
линейного водозабора может быть отнесен к пятому виду.
2. В соответствии с приложением В, эффективная ширина захвата загрязнения в
формируемой депрессионной воронке составляет от 100 до 250 м.
3. На основании п.5.9.1.2, поток подземных вод источника водоснабжения на участке
является ограниченным по простиранию.
4. Наличие условий водообмена соответствует принятой расчетной схеме потока,
ограниченного по простиранию, что в данном случае соответствует потоку подземных
вод источника, гидравлически связанного с поверхностным водным объектом.
5. Расчетное время достижения стационарного режима эксплуатации водозабора T x
по формуле 5.1 составит: T x = 1,6∙3200/3,14∙100∙0,01 = 1630 (сут).
В соответствии с полученными расчетными условиями, для гидродинамического
расчета границы ЗСО принимается расчетная схема полуограниченной фильтрации в
плане по схеме рисунка Г.5 приложение Г.
Первый пояс ЗСО. На основании п.6.1.5, для линейного скважинного водозабора
граница первого пояса устанавливается на расстоянии 25 м от оголовка каждого
водозаборного сооружения.
Второй пояс ЗСО. В соответствии с критериями, приведенными в приложении Б,
водоносный комплекс, используемый для водоснабжения города, относится к пятому
виду подземных источников водоснабжения и является защищенным от попадания
микробного загрязнения.
На основании п.6.2.5.2, для линейного водозабора централизованного
водоснабжения граница второго пояса ЗСО должна быть установлена по окружности в
плане на расстоянии 100 м от границы первого пояса.
Расстояние между водозаборными скважинами линейного водозабора составляет
250 м, следовательно, на основании п.6.2.6, вокруг водозаборных скважин водозабора
устанавливается общая граница второго пояса, которая в плане ЗСО проводится с
помощью касательных к окружностям вторых поясов каждой скважин линейного
водозабора.
Третий пояс ЗСО. В соответствии с расчетными условиями, расчет границы
третьего пояса ЗСО осуществляется с использованием расчетных зависимостей (6.8)(6.11), а также графиков рисунков Е.4, Е.5 (приложение Е) и таблицы Ж.1 (приложение
Ж).
Для данных расчетных условий определяется, что:
38
1) расчетные параметры для определения R3 равны: l = 500 м; xo = 100 м; l = 500 м;
m = 20 м; no = 0,21, T = 1,6; для данных параметров по графику рисунка Е.4 (приложение
Е),
R
= 0,65, следовательно, R3 = 0,35∙ l = 325 (м);
l
3200  1630
= 1242 (м); поскольку
2  20  0,21  500
расчетное значение r3 больше, чем xo , r3 определяется согласно 6.3.5.3;
3) расчетные параметры для определения d 3 : количество скважин n = 5; xo = 100 м;
2 = 250 м; коэффициент взаимовлияния скважин φ по таблице Ж.1 (приложение Ж) для
n = 5 и 2 / xo = 2,5, равен 0,44; параметр d o1 по графику Е.5 (приложение Е), для T = 39,6 и
2) r3 для установленных параметров (6.9) равно:
d = 3,8, равен 3,8∙ xo , что составит 380 м; параметр d o11 по графику рисунка Е.3
(приложение Е), для T = 39,6 и d = 4,1, равен 4,1∙ xo , что составит 410 м; для
установленных расчетных параметров d = d o11 - d o1 = 30, а расчетное значение ширины
третьего пояса будет равно d 3  d 01  d  380  0,44  30  393 (м).
На основании выполненного гидродинамического расчета, для линейного
скважинного водозабора централизованного водоснабжения граница третьего пояса ЗСО
в плане от границы второго пояса водозаборных скважин устанавливается:
– r3 , от линии водозаборных скважин в сторону реки, на основании выполненного
расчета и, в соответствии с п.6.3.5.3, по противоположной береговой линии реки на
отметке среднемеженного уровня воды в летне-осенний период (абсолютная отметка
среднемеженного уровня воды в летне-осенний период определяется по данным
Департамента по гидрометеорологии, либо расчетом по ТКП 45-3.04-168);
– R3 , от линии водозаборных скважин в сторону от реки, на основании выполненного
расчета на расстоянии 325 м;
– d 3 , по линии водозаборных скважин в области захвата загрязнения на расстоянии
393 м.
Таким образом, суммарная ширина ЗСО линейного водозабора перпендикулярно
линии водозаборных скважин, без учета ширины русла реки, составит r  R =
100  (25  100  325) = 550 м, а вдоль реки по линии водозаборных скважин 2 d =
2( l  d1  d 2  d3 ) = 2( 500  25  100  393) = 2036 м.
Ширина зоны фильтрации речных вод по береговой линии русла реки, включаемая в
ЗСО, также составит 2036 м.
39
ТКП 17.06-15-2015
Библиография
[1]
Закон Республики Беларусь «О питьевом водоснабжениии» (1999 г. с
изменениями 2012 г.)
[2]
Санитарные правила и нормы
СанПиН 10-113 РБ 99 Питьевая вода и водоснабжение населенных мест.
Зоны санитарной охраны источников водоснабжения и водопроводов
хозяйственно-питьевого назначения
[3]
Санитарные нормы, правила и гигиенические нормативы
Гигиенические требования к источникам нецентрализованного питьевого
водоснабжения населения
Утверждены постановлением Министерства здравоохранения Республики Беларусь
от 2 августа 2010 г. № 105
[4]
Водный Кодекс Республики Беларусь от 30 апреля 2014 г. № 149-3
[5]
СНБ 4.01.01-03 Водоснабжение питьевое. Общие положения и требования
[6]
Санитарные правила и нормы СанПиН 10-124 РБ 99
Питьевая вода и водоснабжение населенных мест. Питьевая вода.
Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем
питьевого водоснабжения. Контроль качества
[7]
Санитарные нормы и правила
Требования к условиям труда работающих и содержанию производственных
объектов
Утверждены постановлением Министерства здравоохранения Республики Беларусь
от 29 декабря 2012 г. № 215
[8]
Санитарные нормы, правила и гигиенические нормативы
Гигиенические требования к содержанию территорий населенных пунктов и
организаций
Утверждены постановлением Министерства здравоохранения Республики Беларусь
от 1 ноября 2011 г. № 110
[9]
Положение о порядке изъятия и предоставления земельных участков
Утверждено Указом Президента Республики Беларусь от 27 декабря 2007 г. № 667
40