10694

151

Литература

1.СНиП 23-01-99 Строительная климатология.

2.СНиП 2.02.04-88 Основания и фундаменты на вечномерзлых

грунтах.

3.Горохов Е.Н. Исследование фильтрации методом ЭГДА / Е.Н. Горохов. – Н.Новгород: изд-во Нижегород ин-та инженеров водн.

тр-та, 1992. – 37с.

4.Коздоба, Л.А. Методы решения нелинейных задач теплопроводности / Л.А. Коздоба. – М.: Наука, 1975. – 227 с.

5.Волков, Е.А. Численные методы / Е.А. Волков. – М.: Наука, 1982.

–256 с.

УДК 627.41

А.О. Ванютин

Совершенствование методики подбора обратных фильтров из геотекстильных материалов в креплениях грунтовых откосов ГТС

Впоследнее время геотекстильные материалы широко применяются

вкачестве обратных фильтров креплений грунтовых откосов гидротехнических сооружений, так как по сравнению с традиционными песчано-гравийными и минеральными фильтрами геотекстильные обратные фильтры обладают значительно более высокой технологичностью при строительстве и низкой стоимостью. Наибольшее распространение получили фильтры из нетканых иглопробивных или термоскрепленных материалов.

Номенклатура нетканых геотекстильных материалов представлена широким спектром изделий как отечественного (Дорнит, AVTEX), так и импортного производства (Secutex, Terrafix, Depotex,). Все они отличаются

друг от друга по ряду показателей (например, поверхностная плотность изменяется в пределах от 100 до 2220 г/м2). Однако в настоящее время не имеется универсальной методики, которая позволяла бы с достаточной степенью надежности производить подбор геотекстильного материала для обратного фильтра.

Разработка методики подбора включает в себя три связанных модуля: теоретический, экспериментальный и аналитический. В первую очередь устанавливаются общие области применения геотекстильных материалов при использовании их в качестве обратных фильтров, выделяются основные требования к ним и методики оценки свойств материалов по тем или иным параметрам. В экспериментальной части осуществляется исследование свойств материалов, проверка их пригодности к использованию в качестве обратных фильтров, и работоспособности. Полученные по результатам экспериментов данные,

152

сравниваются с предъявляемыми требованиями и определяются граничные условия использования конкретных наименований геотекстиля.

Разрабатываемая методика подбора обратных фильтров из геотексильных материалов учитывает как общие требования, предъявляемые к обратным фильтрам, так и особенности нетканых иглопробивных материалов. Можно выделить несколько основных требований, на основании которых для конкретных условий (конструкция крепления, условия работы, гранулометрический состав грунтов) подбирается материал с конкретными физико-механическими свойствами:

-обратный фильтр должен иметь более высокую водопроницаемость, чем дренируемые и защищаемые ими грунты;

-обратный фильтр должен обеспечивать непросыпаемость частиц скелета грунта в фильтр и через него;

-обратный фильтр должен предотвращать опасное для прочности

иустойчивости защищаемого грунта развитие механической суффозии в областях примыкающей к обратному фильтру.

Учитывая особенности нетканых иглопробивных геотекстильных материалов, при использовании их в качестве обратных фильтров к ним предъявляется ряд специфических требований:

-прочность геотекстильного материала должна быть достаточной для восприятия нагрузок, действующих на крепление;

-геотекстильный материал, используемый в качестве обратного фильтра, должен обладать необходимой химической стойкостью;

-геотекстильный материал, используемый в качестве обратного фильтра, должен обладать достаточной долговечностью.

Для лабораторных исследований свойств геотекстильных материалов из широкого спектра представленных на современном рынке наименований, была выделена экспериментальная группа. Материалы, включенные в неѐ, являются характерными представителями своих классов. Большинство из невключенных в исследование разновидностей геотекстиля по своим свойствам аналогичны материалам экспериментальной группы. Перечень некоторых исследуемых материалов представлен в табл. 1.

Основной целью экспериментальных исследований является определение свойств геотекстильного материала, влияющих на его работоспособность в качестве обратного фильтра крепления грунтовых откосов. Для получения необходимых результатов параметры определяются не только для образцов ненарушенной структуры, но и для образцов, проработавших в известных условиях длительное время. Часть получена лабораторным путем, в процессе заиливания, часть путем выемки материала из существующих инженерных сооружений.

153

Основной целью экспериментальных исследований является определение свойств геотекстильного материала, влияющих на его работоспособность в качестве обратного фильтра крепления грунтовых откосов. Для получения необходимых результатов параметры определяются не только для образцов ненарушенной структуры, но и для образцов, проработавших в известных условиях длительное время. Часть получена лабораторным путем, в процессе заиливания, часть путем выемки материала из существующих инженерных сооружений.

Первой ступенью исследований является сравнение фактических свойств материалов с заявленными и дальнейшая проверка на соответствие действующим требованиям, предъявляемым к геотекстильным материалам (ГОСТы, ISO). Наиболее трудоѐмкой частью является проработка каждого материала экспериментальной группы для выявления их параметров по следующим основным направлениям:

-определение физико-механических характеристик;

-определение водопроницаемости;

-определение пористости.

Структура испытаний образцов представлена на рис. 1.

Результаты испытаний заносятся в сводную ведомость для дальнейшей обработки. Итогом работ экспериментальной части являются сводные ведомости с необходимой и достаточной информацией для определения пригодности каждой из рассматриваемых марок геотекстиля для работы в качестве обратного фильтра в определенных условиях.

154

Рис. 1. Структура экспериментальной части.

Суть методики подбора заключается в сравнении заданных характеристик крепления (гранулометрический состав защищаемого грунта, условия работы, конфигурация крепления, фильтрационные процессы) с граничными условиями применения того или иного вида геотекстиля в качестве обратного фильтра. Сравнение, ввиду своей трудоѐмкости, осуществляется на ЭВМ с использованием специально разработанного программного средства.

Конечным продуктом исследований является полностью автоматизированный комплекс, позволяющий по заданным начальным условиям подбирать несколько вариантов устройства обратного фильтра из нетканых иглопробивных и термоскрепленных геотекстильных материалов. Помимо этого сама методика позволит вручную, с поэтапным контролем, осуществлять подбор обратного фильтра.

Главной задачей исследований является включение в разработанную методику большинства, представленных на сегодняшний день марок геотекстиля на основании составленной базы граничных условий их применения и анализа работоспособности в качестве обратного фильтра.

Литература

1.Гидротехнические сооружения: Справ. проектировщика / Под ред. В.П. Недриги. – М.: Стройиздат, 1983. – 543с.

2.Истомина, В.С. Фильтрационная устойчивость грунтов / В.С.Истомина. – М.: Госстройиздат, 1957. – 295 с.

156

обезжелезивания «Деферрит 500», расположенной в поселке Березовая пойма Нижегородской области. Источником водоснабжения поселка является подземный водоносный пласт с высоким содержанием соединений железа. Стоит отметить, что в любом режиме работы эта установка полностью удаляет из воды любые концентрации железобактерий, марганца, растворенные газы сероводорода и углекислоту. Что касается железа, то качественная очистка подземных вод гарантирована при содержании этого элемента не более 15 мг/л, марганца должно быть не более 0,5 мг/л. В качестве сырья используется вода из безнапорного водоносного горизонта, состав которой нормируется ГОСТом 2761-84 «Источники централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения. Гигиенические, технические требования и правила выбора»[2]. Источник водоснабжения относится ко 2 классу. В процессе очистки качество воды доводится до норм, соответствующих СанПиН [1] путем обработки ее установкой обезжелезивания. Происходит глубокое окисление железа, фильтрация воды, обеззараживание воды раствором гипохлорита нaтрия. Принципиальная схема очистки показана на рис. 1.

Вода из скважин подается насосами на станцию очистки. Проходя через эжектор или бак–газоотделитель вода насыщается кислородом воздуха, благодаря чему происходит окисление двухвалентного железа и переход в трехвалентное. Далее хлопья трехвалентного железа задерживаются на напорном фильтре в виде гидрата окиси. Загрузкой фильтра служит кварцевый песок.

Установка «Деферрит» производительностью 400м3/сутки, предназначена для удаления из воды железа, железобактерий и небольших концентраций растворенных газов (углекислоты и сероводорода).

Установка состоит из следующих основных частей:

-бак-газоотделитель;

-насосы для подачи холодной воды;

-фильтр скорый;

-баки для хлорреагента;

-насосы-дозаторы;

-мешалка;

-система трубопроводов.

Конструкция установки предусматривает работу в трех режимах, в зависимости от качества исходной и очищенной воды. Режимы работы станции представлены в табл. 1.

157

Рис. 1. Технологическая схема очистки воды на станции обезжелезивания поселка Березовая пойма

159

и является ее главным преимуществом, а также создает предпосылки в направлении обеспечения городов и населенных пунктов чистой питьевой водой из подземных источников. Подобное направление является гарантом в улучшении условий жизни человека, сохранению его здоровья и долголетия.

Литература:

1.СанПиН 2.1.4.1074-01. Питьевая вода. Гигиенические требования

ккачеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества: утв. 26.09.01. – Екатеринбург: ИД «УралЮрИздат», 2008. – 96 с. – (Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы).

2.ГОСТ 2761-84. Источники централизованного хозяйственнопитьевого водоснабжения. Гигиенические, технические требования и правила выбора. – Переизд. март 1994 с изм. № 1. – Взамен ГОСТ 17.1.3.03-77; Введ. 01.01.86. – М.: ГУП ЦПП, [б.г.]. – 16 с.

3.Технологический регламент водопроводной станции «Березовая пойма». Производительность станции 440 м3/сутки / Нижегор. водоканал. – Н. Новгород, 2011. – 16 с.

4.Строительные нормы и правила. Водоснабжение. Наружные сети и сооружения: СНиП 2.04.02-84*: изм. № 1, утв. от 30.04.86: утв. Госстроем СССР 27. 07.84: взамен СНип II-31-74: введ. в д. 01.01.85 / Госстрой России. – Изд. офиц. – М.: ФГУП ЦПП, 2007. – 128 с.

УДК 628.1+574

Е.В. Воробьева

Проблема повышенного запаха питьевой воды в летний период

Впоследнее время водоканалы России сталкиваются с проблемой ухудшения качества воды поверхностных водоисточников в различные периоды года. Водоемы России, особенно в последние годы, подвергаются усиленному антропогенному воздействию, что приводит к массовому развитию в водоеме сине-зеленых видов водорослей и трудностям использования водоема в качестве источника питьевого водоснабжения.

Влетний период ОАО «Нижегородский водоканал» столкнулся с проблемой повышенного запаха воды, прошедшей все стадии водоподготовки. Специалисты водоканала выяснили, что причиной неприятного (рыбного) запаха водопроводной воды стало цветение планктонных водорослей поверхностных водоемов, что вызвано повышением температуры воды. Увеличение температуры воды на несколько градусов является серьезным температурным скачком для водоемов. При аномальной жаре в летний период и при отсутствии ветра,

160

планктонные водоросли начинают активно цвести, и стремительно начинает разлагаться органика. В результате этого у воды появляется неприятный рыбный или тинный запах. Из всех планктонных водорослей поверхностных водоемов до 96% составляют сине-зеленые водоросли, которые наиболее резко влияют на запах воды.

Запахи воды определяются живущими и отмершими организмами, растительными остатками, специфическими веществами, выделяемыми некоторыми водорослями и микроорганизмами, а также присутствием в воде различных химических веществ. Различают запахи природного и искусственного происхождения. Интенсивность и характер запахов определяется органолептически по пятибалльной шкале. В соответствии с СаНПиН 2.1.4.1074-01 «Вода питьевая» запах питьевой воды, при 200С, не должен превышать 2 балла.

Массовое развитие фитопланктона вызывает проблемы водоподготовки:

-ухудшение органолептических свойств воды;

-возникновение благоприятных условий для развития микроорганизмов и возможное ухудшение качества воды по микробиологическим показателям;

-низкая эффективность традиционной схемы водоподготовки по удалению запахов и привкусов воды;

-увеличение затрат на водоподготовку при внедрении дополнительных технологий, а также существенное усложнение эксплуатации сооружений.

В периоды повышенного запаха воды (аварийной ситуации) нужно незамедлительно принимать меры для дополнительного очищения воды. Для аварийных ситуаций на станциях водоподготовки наиболее простым и действенным способом является углевание, т.е. применение дополнительных установок по дозированию и введению в воду порошкообразного активированного угля, который сорбирует в себя соединения, вызывающие запах.

Для углевания применяются порошкообразные активированные угли различных марок, с различными характеристиками. Порошкообразный активированный уголь в сухом виде или в форме водной суспензии вводится прямо в воду, реагирует, а затем отфильтровывается из воды на последующих стадиях водоочистки. Вода, прошедшая очистку через активированный уголь, сохраняет все полезные минеральные соли. Развитая пористая структура и высокая сорбционная активность углей способствует эффективной очистке воды от техногенных примесей, запахов и привкусов.

Преимуществом углевания является возможность осуществления быстрого оптимального и целенаправленного дозирования в случаях возникновения запахов и привкусов воды или выявления иных загрязнений, которые можно удалить с помощью активированного угля.