СИСТЕМА ВОДОСНАБЖЕНИЯ НАСЕЛЕННЫХ МЕСТ (НАЗНАЧЕНИЕ, СОСТАВ СООРУЖЕНИЙ, КЛАССИФИКАЦИЯ)
Система водоснабжения (водопровод) представляет собой комплекс сооружений по добыче, очистке, транспортированию и распределению воды различным потребителям.
Классификации систем водоснабжения:
| № п/п | Вид классификации | Группы |
| 1. | По виду обслуживаемого объекта | 1. Городские; 2. промышленные; 3. железнодорожные; 4. комбинированные; 5. сельскохозяйственные (районные и местные). |
| 2. | По назначению | 1. Хозяйственно-питьевые; 2. производственные; 3. противопожарные; 4. поливочные; 5. объединенные (выполняют несколько функций одновременно). |
| 3. | По виду источника | 1. На поверхностных источниках; 2. на подземных источниках. |
| 4. | По способу подачи воды | 1. Самотечные; 2. с механической подачей воды. |
| 5. | По способу регулирования расходов воды | 1. Башенные (с напорными резервуарами); 2. «безбашенные» (с пневматическими установками |
| 6. | По кратности использования воды | 1. Прямоточные; 2. оборотные. |
Используемые для водоснабжения природные источники могут быть подразделены на поверхностные (реки, моря, водохранилища, озера) и подземные (грунтовые, артезианские, шахтные и др.)
Для водоснабжения населенных пунктов и большинства промышленных предприятий наиболее подходящими являются подземные (особенно артезианские и родниковые) слабоминерализованные воды. Для хозяйственно-питьевого водоснабжения следует максимально использовать имеющиеся ресурсы подземных вод, отвечающие санитарно-гигиеническим требованиям.
Природный источник водоснабжения должен обеспечить:
— получение из него необходимых количеств воды с учетом роста водопотребления на перспективу развития объекта;
— бесперебойность снабжения водой потребителей;
— возможность подачи воды объекту с наименьшей затратой средств.;
— подачу воды такого качества, которое в наибольшей степени отвечает нуждам потребителей или позволяет достичь требуемого качества путем простой и дешевой ее очистки до требуемой кондиции;
— такую мощность, чтобы отбор воды из него не нарушал сложившуюся систему используемого водоема.
Система водоснабжения в общем случае состоит из следующих элементов:
— водозаборные сооружения, осуществляющие забор воды из выбранных для данного объекта природных источников;
— насосные станции (водоподъемные сооружения), создающие требуемые давления в водопроводных трубах для подачи заданных расходов воды на требуемую высоту;
— сооружения для очистки воды и обработки воды (очистные сооружения), осуществляющие улучшение качества (очистку) природной воды в соответствии с требованиями потребителя;
— водоводы и водопроводы сети, транспортирующие воду к объектам и местам ее потребления;
— регулирующие и запасные емкости – резервуары для хранения и аккумулирования воды.
В схеме водоснабжения из подземного источника часто отсутствуют очистные сооружения и резервуар чистой воды, так как подземные воды, обычно удовлетворяют требованиям, предъявляемым к ним.
Схемы водоснабжения в зависимости от конкретных условий могут быть изменены.
Схемы водопроводов зависят, прежде всего, от источника водоснабжения. Схема водоснабжения из поверхностного (открытого) источника включает следующие сооружения: береговой колодец, насосная станция первого подъема, очистные сооружения, резервуар чистой воды (РЧВ), насосная станция второго подъема, водовод, водонапорная башня, водопроводная сеть. Водонапорная башня может располагаться в любом месте сети, по возможности на возвышенном месте. По водопроводу вода подается к потребителю.
В схеме водоснабжения из подземного источника часто отсутствуют очистные сооружения и резервуар чистой воды, так как подземные воды, обычно удовлетворяют требованиям, предъявляемым к ним.
Схемы водоснабжения в зависимости от конкретных условий могут быть изменены.
При проектировании системы водоснабжения необходимо учитывать следующие правила:
1. водопровод должен обеспечивать бесперебойную подачу воды надлежащего качества;
2. в любой точке сети должен быть напор, обеспечивающий подачу воды в необходимом объеме;
3. схема водоснабжения выбирается одновременно со схемой водоотведения, что дает возможность решать комплексную задачу по наиболее экономичному варианту;
4. водопровод проектируется с учетом комплексного обеспечения водой близлежащих объектов и использования существующих водопроводных сооружений.
Классификации систем водоснабжения
Система водоснабжения— комплекс взаимосвязанных устройств и сооружений, обеспечивающих потребителей водой в требуемом количестве и заданного качества. Система водоснабжения включает в себя устройства и сооружения для забора воды из источника водоснабжения, ее транспортирования; обработки, хранения, регулирования подачи и распределения между потребителями.
Схема водоснабжения— последовательное расположение этих сооружений от источника до потребителя, взаимное расположение их относительно друг друга.
Системы водоснабжения должны проектироваться в соответствии с требованиями по проектированию наружных сетей и сооружений водоснабжения, а также других нормативно-технических рекомендаций и требований, предъявляемых к воде потребителями. При этом необходимо учитывать местные условия, многообразие которых приводит к тому, что система водоснабжения любого объекта по-своему уникальна и неповторима.
Все многообразие встречающихся на практике систем водоснабжения классифицируется по следующим основным признакам:
— по назначению:хозяйственно-питьевые; противопожарные; производственные; сельскохозяйственные. Перечисленные типы систем могут быть как самостоятельными, так и объединенными. Объединяют системы в том случае, если требования, предъявляемые к качеству воды одинаковые или это выгодно экономически;
— по характеру используемых природных источников:системы, получающие воду из поверхностных источников (реки, озера, водохранилища, моря, океаны); системы, забирающие воду из подземных источников (артезианские, грунтовые); системы смешанного питания (при использовании различных видов водоисточников);
— по территориальному признаку(охвату): локальные (одного объекта) или местные; групповые или районные, обслуживающие группу объектов; внеплощадочные; внутриплощадочные;
— по способам подачи воды:самотечные (гравитационные); напорные (с механической подачей воды с помощью насосов); комбинированные;
— по кратности использования потребляемой воды(для предприятий): прямоточные (однократное использование); с последовательным использованием воды (двух-трехкратное); оборотные (многократное использование воды, осуществляемое по замкнутой, полузамкнутой схеме или со сбросом части воды — продувкой); комбинированные;
— по видам обслуживаемых объектов:городские; поселковые; промышленные; сельскохозяйственные; железнодорожные и т.д.;
— по способу доставки и распределения воды:централизованные; децентрализованные; комбинированные.
Системы водоснабжения в населенных пунктах предусматривают, как правило, централизованными. При этом в зависимости от местных условий и экономической целесообразности они могут быть раздельными — с собственными источниками водоснабжения для каждой из зон (селитебной или производственной) — или объединенными — с общим источником водоснабжения для обеих зон (рис. 9.1).
Рисунок 9.1 – Системы водоснабжения: а — централизованная раздельная; б — централизованная объединенная; в — комбинированная: 1 — водозаборное сооружение; 2 — насосная станция НС-1; 3 — очистные сооружения; 4 — резервуары чистой воды; 5 — НС-Н; 6 — водонапорная башня; 7 — водоводы; 8 — распределительная водопроводная сеть; 9 — населенный пункт; 10 — производственная зона.
Децентрализованные (местные) системы водоснабжения строятся для отдельных удаленных локальных потребителей или группы зданий, а также поселков, намеченных к переселению.
По надежности или по степени обеспеченности подачи воды централизованные системы водоснабжения делятся на три категории (табл. 9.1).
Категория надежности подачи воды
| Численность населения, тыс.чел | Категория надежности | Допустимое снижение подачи, % | Длительность снижения подачи, сут. | Допустимый перерыв в подаче воды |
| >50 | I | £30 | £3 | £ 10 мин |
| 5-50 | II | £30 | £10 | £ 6 час |
| а) с подачей воды из водопроводной сети через гидранты низкого давления (при наличии пожарного депо необходимый напор обеспечивается с помощью пожарных автомашин или мотопомп); б) при отсутствии пожарного депо напор создается стационарными пожарными насосами, установленными в насосных станциях, при этом трубы сети должны быть выбраны с учетом повышения давления при пожаре.
Рисунок 9.2 – Схемы тушения пожара из водопровода: а — низкого давления; б — высокого давления Специальный противопожарный водопровод может устраиваться с подачей воды непосредственно из противопожарных резервуаров или естественных водоемов (рек, озер, прудов); необходимый напор обеспечивается пожарными автомашинами или мотопомпами. В населенных пунктах с числом жителей более 5 тысяч человек противопожарный водопровод должен быть низкого давления. Противопожарное водоснабжение поселков с числом жителей до 5 тысяч человек допускается также из естественных или искусственных водоемов или резервуаров с забором воды из них пожарными автонасосами или мотопомпами. В этом случае требуемое число водоемов или резервуаров определяют исходя из того, что радиус их действия не должен превышать при тушении пожара: автонасосами — 200 м, мотопомпами — 100-150 м. Объем каждого резервуара должен быть рассчитан на расход воды, необходимый для тушения пожара в течение 3 часов. Пополняют противопожарные резервуары из хозяйственно-питьевого водопровода. Выбор системы противопожарного водоснабжения обосновывают технико-экономическими расчетами. Для поселков с числом жителей до 50 человек при застройке одно-двухэтажными зданиями, а также для отдельно стоящих производственных зданий I и II степени огнестойкости объемом до 1000 м 3 противопожарное водоснабжение можно не предусматривать. Примерная схема водоснабжения населенного пункта представлена на рис. 9.3.
Рисунок 3.3 – Схема водоснабжения населенного пункта при использовании поверхностного водоисточника: 1 — источник водоснабжения; 2 — водозаборное сооружение; 3 — насосная станция 1-го подъема; 4 — водоочистная станция; 5 — резервуар чистой воды (РЧВ); 6 — насосная станция II-го подъема; 7 — напорно-регулирующее сооружение (водонапорная башня); 8 — распределительная сеть населенного пункта; 9 — самотечные водоводы; 10 — напорные водоводы, 11 — всасывающие водоводы, 12 — напор насосов I подъема, 13 — напор насосов I подъема, 14 — линия свободных напоров в разводящей сети. Тема 1.4. Основы водоснабжения населенных пунктовСистема водоснабжения – это комплекс инженерных сооружений, предназначенных для забора воды из источника водоснабжения, ее очистки, хранения и подачи к потребителям. Системы водоснабжения (водопроводы) классифицируются по следующим признакам: По виду обслуживаемого объекта системы водоснабжения делят на — железнодорожные и др. По назначению системы водоснабжения подразделяют — хозяйственно-питьевые, предназначенные для подачи воды на хозяйственные и питьевые нужды населения и работников предприятий; — производственные, снабжающие водой технологические цехи; — противопожарные, обеспечивающие подачу воды на тушение пожаров. По способу подачи воды различают — самотечные водопроводы (гравитационные); — водопроводы с механической подачей воды (с помощью насосов). По виду используемых природных источников различают водопроводы — забирающие воду из поверхностных источников (рек, водохранилищ, озер, морей); — забирающие воду из подземных источников (скважин, колодцев и т.д). Имеются также водопроводы смешанного питания. На основе технико-экономических расчетов часто устраивают объединенные системы водоснабжения: хозяйственно-противопожарные, производственно-противопожарные или производственно-хозяйственно-противопожарные. Водоснабжение промышленных предприятий может быть: — прямоточным – воду после потребления спускают в канализацию (самая распространенная и наименее экономична); — оборотным – воду используют многократно после соответствующей обработки (очистки, охлаждения, подогрева) — с последовательным (или с повторным) использованием воды – воду после использования в каком-либо технологическом процессе без промежуточной обработки подают для повторного применения. Нормы водопотребления Нормой водопотребления называют количество воды, расходуемое на определенные нужды в единицу времени или на единицу вырабатываемой продукции. Нормы хозяйственно-питьевого водопотребления в населенных пунктах назначают по СНиПу в зависимости от степени благоустройства районов жилой застройки и климатических условий. Режим водопотребления Потребление воды населением в течение года неравномерно. Так, летом ее расходуют больше, чем зимой, в предвыходные дни больше, чем в остальные дни недели. Отношение суточного расхода в дни наибольшего водопотребления
Величина В течении суток потребление воды также неравномерно: ночью оно меньше, чем днем. Колебание потребления воды по часам суток зависит от расчетного числа жителей. Чем меньше населенный пункт, тем эта неравномерность больше. Потребление воды изменяется и в течение часа. Однако для упрощения расчетов условно считают, что в течение часа потребление воды остается неизменным. Отношение часового расхода в часы наибольшего (максимального) водопотребления
Коэффициент часовой неравномерности водопотребления для населенны пунктов принимают в зависимости от нормы водопотребления. Свободный напор Напор в наружной водопроводной сети должен обеспечивать подачу воды с некоторым запасом (остаточным напором
Где: Геометрическую высоту подачи
Где:
Рис. Схема подачи воды из наружной сети в здание Источники водоснабжения Водоснабжение населенных пунктов осуществляется из подземных и поверхностных источников. Подземные воды образуются вследствие просачивания в землю атмосферных и поверхностных вод. Подземные воды могут быть безнапорными и напорными (артезианскими, т.е. самоизливающимися). Безнапорные воды заполняют водоносные горизонты не полностью и имеют свободную поверхность (см. рис.). Водоносные горизонты, расположенные непосредственно у поверхности земли или в уровне соседних водоемов, называют грунтовыми. Они характеризуются загрязненностью и должны очищаться при использовании для целей водоснабжения. Напорные воды заполняют водоносные горизонты полностью. Такие воды характеризуются высоким качеством и в большинстве случаев могут использоваться для хозяйственно-питьевых целей без очистки. Безнапорные и напорные воды могут выходить на поверхность (родники). Ключевая вода отличается высоким качеством.
Рис. Схема образования и залегания подземных вод 1 — водоупорные породы; 2 — водоносные породы; И1—И3 — источники (родники) к – колодцы  Двухтрубная система отопления: все нюансы, которые  Штатное расписание. Унифицированная форма Т-3 Штатное |
к среднему суточному расходу 
называют коэффициентом суточной неравномерности водопотребления
зависит от степени благоустройства зданий. С увеличением степени благоустройства коэффициент суточной неравномерности уменьшается.
к среднему часовому расходу 
называют коэффициентом часовой неравномерности водопотребления
) в самую высокую и наиболее удаленную от наружной сети водоразборную точку внутри здания. Этот напор, м, называют свободным 
или необходимым
– геометрическая высота подачи воды от поверхности земли до самой высокой водоразборной точки, м; 
– потери напора во внутренней сети, вводе и водомерном узле, 
– остаточный напор у диктующего прибора, м.
– превышение отметки пола 1-го этажа (этажа над поверхностью земли – планировочная высота); 
– число этажей в здании; 
– высота этажа здания; 
– высота расположение диктующего прибора над полом.
