Особенности централизованного водоснабжения

Подача питьевой воды конечному потребителю может осуществляться двумя способами: автономным и централизованным. В первом случае владелец дома сам заботится об обеспечении себя этим ресурсом в необходимом объёме надлежащего качества, во втором – ответственность за это берёт на себя соответствующая организация. За предоставленные услуги пользователи платят ей деньги согласно установленным тарифам.

Что такое и для чего нужна система централизованного питьевого водоснабжения

Она представляет собой комплекс, состоящий из источника, подъёмного оборудования, очистных сооружений, трубопроводов. Его целью является подача ресурса согласно графику потребителям, с которыми был заключён договор на обслуживание с управляющей компанией. В её компетенцию входит забор, подготовка, хранение и доставка воды пользователям. При этом коммунальная организация полностью несёт ответственность исправность, бесперебойность работы, профилактику, ремонт сети.

Центральное водоснабжение обычно охватывает городских потребителей, жителей ПГТ, но может быть проведено и в дачных, коттеджных посёлках, деревнях. Хотя такая ситуация встречается реже, так как немногочисленные разрозненные объекты обслуживать экономически невыгодно. Для подключения частного дома к системе необходимо получить соответствующее разрешение. После этого от общей магистрали прокладывается труба к месту непосредственного потребления.

Достоинства и недостатки комплекса

Водоснабжение холодное (ХВС) центральное или централизованное предоставляет пользователю массу преимуществ

1. Отсутствие необходимости в бурении скважины или рытье колодца, так как об обустройстве источника позаботится управляющая организация.
2. Снятие с пользователя ответственности за обслуживание, ремонт системы.
3. Получение вместе с ХВС комплекс водоотведения.
4. Получение ресурса в неограниченном объёме без необходимости установки накопительной ёмкости, гидроаккумулятора.
5. Независимость от электричества.
6. Простое подключение к главной магистрали.

Среди минусов, которые даёт централизованное водоснабжение, стоит отметить

1. Низкое качество предоставляемого ресурса, который зачастую засорён ржавчиной, добавками хлора. Решить эту проблему можно дополнительной установкой в доме фильтров.
2. Необходимость ежемесячной оплаты потреблённого объёма согласно показаниям счётчика.
3. Получение разрешений и составление проекта подключения к центральному водопроводу для владельцев частных домов.
4. Зависимость пользователей от графиков, возможных аварий, поломок.

Принцип работы

Независимо от того, какое наименование носят системы центрального водоснабжения, и откуда они производят подачу, схема их функционирования примерно одинакова. Она состоит из нескольких компонентов

1. источник
2. заборное оборудование
3. очистные сооружения
4. распределительная сеть трубопроводов

Для ХВС могут использоваться поверхностные (реки, озёра, хранилища) и подземные (скважины, колодцы) резервуары. Источники первого типа преимущественно применяются для обслуживания крупных объектов, густонаселённых пунктов. Второй вид ввиду ограниченных возможностей потребления чаще является составляющей не слишком разветвлённых и масштабных сетей: поселковых магистралей, животноводческих ферм, фермерских хозяйств.

Заборное оборудование, которое включает центральная система питьевого или технического водоснабжения – это насосные станции, подъёмные установки, осуществляющие выкачку ресурса из источника и его доставку к месту временного хранения. Очистные сооружения представляют собой комплекс, состоящий из отстойников, угольных, песочных фильтров, специальных обеззараживающих устройств и т.д. Цель их работы – водоподготовка для будущего потребления. В зависимости от цели использования ресурса (питьевая, техническая, хозяйственная) применяются различные методы и оборудование.

Распределительная система может быть самотёчной или напорной. Первый способ предполагает перемещение воды естественным путём, когда источник располагается выше объекта потребления. Он прост в организации, однако не подходит для обслуживания масштабных сетей. Его мощности будет недостаточно. Напорная централизованная система холодного водоснабжения предполагает установку дополнительного оборудования для подачи: насосных станций, вышек, которые обеспечат необходимый напор в домах и квартирах.

Трубопровод чаще всего прокладывается скрыто под землёй, что защищает его от повреждений, а также даёт возможность сохранить ландшафт в первоначальном виде. Вход в частные или многоэтажные дома проводится через фундамент.

Виды водоисточников

Место, из которого осуществляется забор природного ресурса, во многом определяет схему всей системы.

Предоставляют возможность практически неограниченного подъёма природного ресурса. Главное условие – грамотная дислокация водоприёмников. Она может быть береговой и русловой. В первом случае забор осуществляется на небольшой глубине. Он возможен на реках с крутыми берегами, где качество ресурса удовлетворительное в любом месте. Русловой забор предполагает поднятие с серединных зон, когда прибрежные достаточно сильно загрязнены.

Кроме того, вода для централизованного водоснабжения должна браться выше по течению от населённых пунктов, зон отдыха, купания, любых промышленных сооружений. Собранные запасы направляются в специальный колодец, из которого насосным оборудованием перекачиваются в сеть трубопроводов для доставки потребителю.

Непроточные водоёмы

Забор из озёр, прудов, хранилищ осуществляется по схожей схеме, что и из рек. Подъёмное оборудование должно располагаться не менее чем в 100 м от берега. Акватория радиусом 3-5 км должна быть огорожена. На ней не допускается постройка зданий жилого или производственного назначения, массовое купание. При работе с любыми поверхностными водоёмами важно помнить о повышенных мерах защиты, а также о необходимости внедрения в систему максимально действенных способов очистки.

Поземные источники

Ресурсы, поднимаемые из недр, всегда отличаются большей чистотой и минимальным количеством примесей. Однако их объём может быть ограничен. Кроме того, для их подъёма потребуется более мощное, производительное оборудование. В зависимости от типа залегания различают грунтовые и межпластовые воды. Первые практически не пригодны для использования, так как подвержены заражению различными отходами. Вторые залегают достаточно глубоко и фильтруются через почву. Для подачи на такой объект централизованной инженерной системы водоснабжения, как ферма или садоводство они подаются без дополнительной очистки. Для бытовых целей подготовка всё же необходима.

Заборное оборудование для подъёма из подземных источников должно располагаться не менее чем на 250 м от выгребных ям, свалок, захоронений, септиков и других потенциальных мест загрязнения.

Колодцы

Эти сооружения чаще применяются для небольших населённых пунктов, промышленных, сельскохозяйственных предприятий. Они бывают двух типов.

Шахтные

Представляют собой выкопанную в земле скважину, стенки которой укреплены бетонными, кирпичными, дощатыми кольцами для предотвращения осыпания грунта. Бортики конструкции должны подниматься от поверхности на 0,5-1 м. Вокруг неё насыпается песок, гравий, а также возводится защита из глины, что необходимо для предотвращения подтоплений. Шахтные колодцы имеют небольшую глубину (15-25 м). Такие централизованные сети для питьевого и хозяйственного водоснабжения – это возможность получить ресурс высокого качества, но в ограниченном объёме.

Трубчатые (буровые)

Это гораздо более мощные подземные источники, дно которых располагается на 150 и более метров под поверхностью. Оттуда можно достать наиболее чистую минерализованную воду. Для обустройства резервуара необходимо пробурить скважину и опустить в неё трубу с сетчатым фильтром на конце. Для подъёма из неё используется насосное оборудование или естественное давление.

Централизованное бытовое водоснабжение и водоотведение: типовая схема

Стоимость подключения к системе

Для того чтобы сделать частный дом полноценным объектом централизованного комплекса, необходимо получить разрешение коммунальной организации. Расценки на оформление документации и тарифы за пользование услугой существенно различаются в зависимости от региона. Также пользователю необходимо позаботиться о том, чтобы проложить наружный трубопровод от основной магистрали до своего двора. Однако можно с уверенностью сказать, что центральное холодное водоснабжение – это реальная возможность получать ресурс по доступной цене, которая будет в разы ниже, чем расходы на организацию и обслуживание автономной системы.

Централизованное водоснабжение

Централизованное водоснабжение может осуществляться из поверхностных и подземных водоисточников. Это такое водоснабжение, когда вода после добычи и очистки поступает в систему подземных труб, по которым распределяется по территории населенного пункта.

Основные компоненты централизованной системы водоснабжения:

I. источник воды;

II. головные сооружения – водозаборные, очистные и насосные станции;

III. сооружения для доставки и распределения воды – водоводы, водопроводная сеть, резервуары, водоразборные и другие установки на сети.

Организация водоснабжения из поверхностных водоисточников.

I. Требования к выбору места для забора воды:

1. отсутствие опасных в санитарном отношении загрязнений, т.е. водозабор надо располагать выше по течению реки населенного пункта, обслуживаемого данным водопроводом;

2. водозабор необходимо размещать на участке реки с устойчивым руслом – для защиты сооружений в воде и на берегу от повреждений;

3. водозабор должен обеспечить поступление при всех условиях достаточного количества воды.

Забирать воду надо выше устья ближайших впадающих в реку притоков и оврагов, по которым могут поступать загрязнения, на участке коренного, неразмываемого берега. Многие реки меняют конфигурацию берегов, иногда даже в короткое время – за 10-15 лет. Необходимо также, чтобы река в месте водозабора имела глубину не менее 2,5 м. На среднем уровне при такой глубине избегается засасывание ила со дна реки и воды из поверхностного, наиболее доступного засорению и перегревающегося летом слоя.

Забор воды из искусственного водохранилища устраивают в местах со значительной глубиной. Это позволяет забирать воду ниже поверхностной зоны, на которую особенно сильно распространяется цветение воды и избавляет от вынужденного забора воды из придонного высокоминерализованного слоя.

Выбирая место забора воды из озера, надо убедиться, что оно полностью свободно от поступающих с берега загрязнений. Это связано с тем, что из-за отсутствия выраженного течения загрязнения, накапливаясь на отдельных участках озера, могут распространяться в разные стороны на расстояние нескольких километров.

II. Характеристика водозаборных сооружений:

Задача водозаборных (водоприемных) сооружений — создать резервуар, из которого вода может забираться насосами в условиях защиты от повреждений и колебаний в режиме самого водоема, а также задержать грубые взвешенные загрязнения на решетках у входных отверстий и сетках перед всасывающими трубами насосов. В водоприемниках происходит некоторое отстаивание воды. Подъем воды осуществляется с помощью насосных станций.

Водозаборные сооружения делятся на три типа:

а) береговые – вода поступает непосредственно из водоема;

б) русловые с самотечными или всасывающими линиями труб – вода поступает по трубам самотеком или под действием насосов;

в) ковши – представляют собой небольшие искусственные заливы.

Тип сооружения выбирают в зависимости от местных топографических и гидрогеологических условий.

После забора вода подается на очистные сооружения, где проводится её обработка. Для улучшения качества используют отстойники, фильтры, сооружения для хлорирования и коагуляции. При необходимости воду подвергают специальным методам обработки (обезжелезиванию, фторированию, умягчению и т.д.).

Организация водоснабжения из подземных водоисточников.

1. защищенность воды от внешних загрязнений, вода, как правило, не нуждается в обработке;

2. постоянство качества воды;

3. забор воды в пределах населенного места или невдалеке, что исключает необходимость водоводов большой протяженности;

1. необходимость в устройстве нескольких водозаборов из-за ограниченности дебита подземных вод.

I. Требования к выбору места для забора воды:

1. водозабор должен быть расположен как можно ближе к населенному пункту;

2. необходимо исключить возможность загрязнения водоносного горизонта в месте расположения водозаборов и со стороны прилегающей территории;

3. необходимо предусмотреть возможность расширения водозабора при росте водопотребления.

II. Характеристика водозаборных сооружений:

Для подземных вод используют в основном водозаборы вертикального типа – буровые скважины, достигающие глубины нескольких сот метров и позволяющие использовать любой из разведанных подземных горизонтов.

Скважина представляет собой вертикальную шахту круглой формы, доходящую до водоносного горизонта. Стенки ее предохранены от обрушения металлическими трубами. В нижней части скважины, в пределах водоносного горизонта, устанавливают фильтр для поступления воды внутрь скважины и предохранения ее от засорения частицами пород. Вода в скважине устанавливается на некотором уровне ниже поверхности земли и отсюда забирается насосами. При откачке вода поднимается до уровня, при котором откачиваемая вода возмещается одновременным притоком из водоносного слоя.

Первый уровень называется статическим, второй – динамическим.

При этом в прилегающей вокруг к скважине части водоносного горизонта создается пониженное давление (депрессия).

Давление падает потому, что при откачке вода, подтекая к скважине, испытывает сопротивление со стороны водоносного слоя и часть напора тратится на преодоление этого сопротивления. Чем интенсивнее откачка, тем быстрее движется вода, сопротивление возрастает, давление все снижается и депрессия охва­тывает все большее прост­ранство вокруг скважины (зона депрессии).

Ниже все­го давление падает у самой скважины, что и выражается в снижении статического уровня до динамического, меняющегося в зависимости от интенсивности откач­ки. Депрессия может рас­пространяться на десятки и сотни метров вокруг скважи­ны.

Зону влияния откачки из основной скважины можно представить в виде депрессионной воронки, вершина ко­торой совпадает с динамиче­ским уровнем, а основание лежит в плоскости, проходящей через статический уровень.

Если в эксплуатации несколько скважин, то они должны рас­полагаться на таком расстоянии одна от другой, чтобы депрессионные воронки не пересекались. В противном случае дебит сква­жин уменьшается, так как уменьшается водообильность зоны питания каждой из них. Кроме того, благодаря скважине устанавливается связь между эксплуатируемым водным слоем и лежащим выше, качест­во воды которого может быть небезупречным или даже плохим. Поэтому строительный проект скважины должен предусматривать все необходимое для предотвращения ухудшения свойств и сос­тава подземной воды.

Необходимо обеспечить герметичность соединений между тру­бами одной колонны и между колоннами разных диаметров. Особенно важно это на участках, где скважина пересекает не ис­пользуемые ею водоносные горизонты. Кроме того, на этих участ­ках следует не вырезывать трубы, а пропускать внутри обсадных. Это устраняет соприкосновение рабочей трубы с водоносным гори­зонтом, повышает надежность ее изоляции и защищает от кор­розии.

Наиболее прямым путем загрязнения могут проникнуть через недостаточно защищенное устье скважины. Герметичность сое­динения оголовка с трубой и насосом необходимое условие охра­ны воды в скважине.

Если устье скважины выведено в шахту, то последняя должна быть защищена от проникновения грунтовых вод (гидроизоляция дна и стенок) и атмосферных осадков (двойные крыши на лю­ках). Если обсадная труба выходит на поверхность земли, то площадка вокруг нее должна асфальтироваться и иметь уклон для оттока атмосферных вод в сторону от скважины. Обсадная труба должна выступать не менее чем на 0,5 м над поверхностью земли или дном шахты.

Подземные воды, избираемые для питания водопровода, в большинстве случаев удовлетворяют требованиям бактериологической чистоты воды, хлорирование применяется и в практике подземного водоснабжения. К нему прибегают в слу­чаях неполной надежности перекрывающих слоев, связи между подземными водами и открытыми водоемами, внезапных или периодически возникающих изменений в составе воды, неуверенности в надежности оборудования скважин или с профилактической целью при ухудшении воды в сети.

III. Характеристика водопроводной сети.

Водопроводная сеть – это подземная система труб, по которым вода под напором разводится по территории населенного пункта. Величина напора зависит от разницы отметок рельефа в месте установки насосов и в самой высокой точке (верхний этаж здания, самая высокая точка территории населенного места), в которую подается вода.

Водопроводные трубы могут применяться чугунные, стальные, асбоцементные, железобетонные, бетонные, керамические, стеклянные, металлопластиковые.

Требования к водопроводной сети:

1. сеть не должна подвергаться опасности замерзания в ней воды – поэтому трубы закладываются несколько ниже линии промерзания земли (в зависимости от климатических условий от 1,5 до 3 м);

2. не допускается прокладывать сеть по загрязненным местам, вблизи свалок и других источников загрязнения почвы. Канализационная сеть укладывается ниже на 1,5-3 м;

3. сеть должна быть непроницаема на всем протяжении;

4. сеть может иметь тупиковое или кольцевое устройство.

На водопроводной сети могут устраиваться смотровые колодцы, водозаборные колодки, пожарные гидранты и запасные резервуары.