Наружные сети водоснабжения

Водопроводные системы подразделяются на наружные и внутренние. К первому типу относятся водопроводы, проложенные снаружи зданий, как правило, под грунтом. Системы второго типа, находятся внутри сооружений. Как внутренние, так и наружные сети водоснабжения СНиП рассматривает через установленную, регламентированную призму норм и правил, о которых вы сейчас узнаете.

Основные элементы наружного водопровода

Водоразборные сооружения. Служат для забора воды из источника.

Противопожарный гидрант, располагается на линии противопожарного трубопровода. Применяется для тушения огня, а также для наполнения водой противопожарных автоцистерн.

Смотровой колодец. Находится на линии водопровода.

Насосная станция. Предназначается для доведения величины давления до параметров, требуемых в водопроводной системе.

Водоподготовка. Система очистных устройств, которая позволяет довести качественные характеристики воды до значений питьевой.

Трубопровод. Служит для доставки воды от источника к потребителю.

Назначения сетей водопровода

Производственный, а иначе, технологический водопровод, предназначается для транспортировки воды, используемой для охлаждения машин, агрегатов, в санитарно-технических целях.

Пожарный или противопожарный служит для борьбы с огнем на пожаре.

Для транспортировки воды, которая применяется для удовлетворения бытовых и хозяйственных нужд и имеет питьевое качество, применяется хозяйственно-бытовой водопровод.

Поливочно-оросительный водопровод служит для полива и орошения декоративных, овощных и других сельскохозяйственных культур.

Наружный оборотный водопровод используется на производственных предприятиях и служит для экономии расхода воды.

Наружный комбинированный водопровод сочетает в себе воду, предназначенную для хозяйственных и бытовых нужд и противопожарных мероприятий. Такой вид водоснабжения применяется на предприятиях и в небольших населенных пунктах.

Правильно организованная система водоснабжения позволяет одновременно обеспечить нужды населения водой, имеющей качественные характеристики, соответствующие ее назначению, и одновременно сэкономить такой ценный ресурс.

Правила организации рационального водопровода

Создавать водопроводные системы необходимо таким образом, чтобы обеспечить наиболее легкое изменение или дополнение водопровода с возникновением необходимости в этом. В данном случае присоединение дополнительных потребителей или увеличение трубопровода не вызовет негативных колебаний давления в системе.

В водоснабжающих системах должна быть предусмотрена защита от молнии, которая может нанести существенный урон электронным элементам.

Целесообразным является применение резервуаров, которые помогают сэкономить воду для использования в ночное время при более дешевых тарифах на электроэнергию.

Создание водопровода с помощью специализированной организации позволяет получить гарантию на все элементы, которые были приобретены при содействии и по рекомендациям профессионалов.

При работе водопровода, организованного с помощью скважины и иного, помимо централизованной сети, энергоисточника, необходимо применять накопительный резервуар, который поможет сэкономить энергоноситель.

Основные сведения о системах и схемах наружного водоснабжения

Системы водоснабжения – это комплекс сооружений для забора воды, очистки, хранения и подачи потребителям. В систему водоснабжения входят следующие сооружения: водоприемные сооружения (водозаборы), при помощи которых осуществляется забор (прием) воды из природных источников; насосные станции; сооружения для очистки воды (станция очистки); водоводы и водопроводные сети для подачи воды потребителям; башни и резервуары для создания запасов воды и регулирования напоров и расходов воды.

1. Системы водоснабжения классифицируются на: городские, поселковые, промышленные (производственные), сельскохозяйственные, железнодорожные и др.

2. По назначению: хозяйственно-питьевые предназначены для подачи потребителям питьевой воды, необходимой для хозяйственно-питьевых нужд; производственные – для подачи воды на производственные нужды, качество такой воды определяется требованиями технологического процесса; противопожарные предназначены для тушения огня, по качеству вода может быть и не питьевой.

3. По способу подачи воды: самотечные; напорные (подача воды с помощью насосов).

4. По виду используемых природных источников: забирающие воду из поверхностных источников (реки, озера и т. п.); забирающие из подземных источников (артезианские, родниковые).

Различают также районную систему водоснабжения, обеспечивающую водой несколько объектов; местную систему и зонную систему, устраиваемую при значительной территории водоснабжения и при значительных разницах в отметках отдельных потребителей воды. В зависимости от использования воды на промышленных предприятиях системы могут быть прямоточными (с однократным использованием воды), прямоточными с последовательным (повторным) использованием воды и оборотными с многократным использованием воды после ее доочистки или охлаждения в зависимости от технологического процесса.

Схемы водоснабжения различаются от того, какой источник водоснабжения используется для снабжения водой потребителя. Наиболее общая схема водоснабжения представлена на рис. 1.1.

Вода при помощи водоприемника забирается из реки и по самотечным трубам поступает в береговой колодец, а из него насосами 1 подъема подается на станцию очистки. Движение воды по очистным сооружениям происходит самотеком.

Рис. 1.1. Общая схема водоснабжения населенного пункта

1 – водозаборное (водоприемное) сооружение; 2 – насосная станция 1 подъема; 3 – станция очистки природной воды; 4 – резервуары чистой воды; 5 – насосная станция 2 подъема; 6 – водонапорная башня; 7 – водопроводная сеть; 8 – самотечные трубы; 9 – напорные водоводы.

Из станции очистки очищенная вода поступает в запасные резервуары чистой воды, откуда насосами 2 подъема подается по водоводам в напорнорегулирующее сооружение – водонапорную башню, из которой по магистральным водоводам вода поступает в распределительные трубопроводы водопроводной сети города.

Водонапорная башня служит для хранения и аккумулирования запасов воды. Устанавливают ее на территории населенного пункта, на возвышенности. Необходимость ее устройства вызвана тем, что в течение суток расход в водонапорной сети колеблется, а подача воды насосами 1 подъема относительно равномерна. В то время суток, когда насосы подают недостаточно для сети, вода расходуется из башни. Водонапорная башня, расположенная в противоположном конце города от насосной станции, называется контррезервуаром. При наличии вблизи населенного места значительного естественного возвышения вместо водонапорной башни сооружают наземный водонапорный резервуар. В крупных городах в связи с большим и сравнительно равномерным водопотреблением отпадает необходимость в водонапорной башне, т.к. соответствие режимов работы насосов режиму водопотребления можно добиться ступенчатой работой насосов.

Схема водоснабжения может быть иной. Насосная станция 2 подъема может располагаться совместно с водозабором (совмещенная) или насосная станция 1 может быть в одном здании. Иногда станция очистки, насосная станция 2 подъема и резервуары чистой воды (РЧВ) могут располагаться вблизи города.

При использовании источником воды подземных вод отпадает необходимость в строительстве очистной станции, а также и насосной станции 2 подъема, т.к. в этих случаях вода прямо из артезианских источников насосами подается по водоводам в магистральные сети.

Норма и режим водопотребления

Норма водопотребления – это количество воды, расходуемое на определенные нужды в единицу времени или на единицу выпускаемой продукции (q_о, л/с)

Степень благоустройства районов жилой застройки	Норма хозяйственно-питьевого водопотребления в населенных пунктах на одного жителя среднесуточная (за год), л/с
Застройка зданиями, оборудованными внутренним водопроводом и канализацией без ванн То же, с ваннами и водонагревателями То же, с централизованным горячим водоснабжением Застройка зданиями, не оборудованными водопроводом и канализацией, с водопользованием из водоразборных колонок	125 – 160 160 – 230 230 – 350 30 – 50

Существуют нормы хозяйственно-питьевого водопотребления, промышленного водопотребления и пожаротушения. Для населенных мест промышленных предприятий нормы хозяйственно-питьевого водопотребления назначают по СНиП РК 04.01.02-2001 «Наружные сети и сооружения. Водоснабжение» и зависят от степени благоустройства населенных мест (табл. 1.1.)

Нормы водопотребления для тушения пожаров также устанавливают в соответствии с СНиП 2.04 01-85 «Внутренний водопровод и канализация зданий». Расчетная продолжительность пожара – 3 ч. В период пожара обеспечивается подача расчетного расхода. В случае недостаточной мощности водопровода устраивают резервуары неприкосновенного запаса воды. Израсходованная вода восстанавливается в течение 1 – 2 суток (на промышленном объекте). Количество воды на промышленные нужды зависит от характера производства.

Режим водопотребления в течение года неравномерен; больше расходуется воды летом, чем зимой, в предвыходные дни больше, чем в другие дни, что характеризуется коэффициентом суточной неравномерности водопотребления и зависит от степени благоустройства.

где Q_maxсут – расчетный расход в сутки наибольшего водопотребления, Q_ср.сут – средний (за год) суточный расход.

В течение суток потребление так же неравномерно: ночью меньше, чем днем. Такая неравномерность характеризуется коэффициентом часовой неравномерности:

где Q_maxчас – расчетный расход в час наибольшего водопотребления, Q_ср.час – средний часовой расход.

Для населенных мест он принимается в зависимости от нормы водопотребления. Режим водопотребления принято представлять в виде графиков или таблиц, показывающих изменение расхода по часам суток (рис. 1.2.).

Рис. 1.2. Ступенчатый график водопотребления

Требования СНиП к наружным сетям водоснабжения

Вода — один из основных элементов, необходимых для поддержки жизнедеятельности человечества и всего живого на нашей планете. Параллельно с природным круговоротом воды в этом процессе активно участвуют искусственные системы водоснабжения, спроектированные и сооруженные людьми. Системы водного снабжения бывают внутренние и наружные.

Функция наружных систем водоснабжения

Наружные сети водоснабжения являются важным элементом систем водоснабжения, обеспечивающим бесперебойную подачу воды населению и предприятиям. Подача ресурсов по этим системам, как правило, производится из природных источников. Используются как подземные воды (грунтовые, артезианские и родники), так и поверхностные водоемы (реки, озера, водохранилища).

Подземные воды обычно пресные. Потому, они используются преимущественно в потребительных целях. Поверхностные воды могут быть как пресные, так и соленные. Такие ресурсы используются в технических целях: на предприятиях, в сельском хозяйстве

Системы наружного водоснабжения обеспечивают подачу холодной и горячей воды.

Виды сетей водоснабжения

Наружные системы водоснабжения по своему назначению делятся на два вида:

1. Центральное водоснабжение.
2. Индивидуальное водоснабжение.

Центральная система водоснабжения обеспечивает одновременную подачу воды большому количеству потребителей. Используется в городах и поселках городского типа. Давление в таких системах образуется при использовании водонапорных башен. За бесперебойную подачу воды (как холодной, так и горячей) в централизованных системах отвечают специальные коммунальные службы.

Индивидуальное водоснабжение рассчитано на небольшое количество потребителей. Может так предусматривать исключительно частное использование. В индивидуальном водоснабжении распространено использование накопительных емкостей.

По виду конструкции системы водоснабжения бывают:

1. Разветвленные (тупиковые).
2. Кольцевые.
3. Комбинированные (одновременно включают первый и второй варианты).

Проектирование и расположение наружных сетей

Проектирование наружной сети водоснабжения — это очень важный и обязательный процесс, без которого невозможно практическое выполнение предстоящих работ по строительству.

Три основных этапа проектирования:

• техническое задание;
• проектная документация;
• рабочая документация.

Техническое задание (ТЗ) — это исходный документ. В нем осуществляется перечень всех условий по организации работ, определяющих количество стадий проектирования. В ТЗ определяются границы работ, перечень оборудования и материалов, учитываемых при составе последующей проектной документации.

Проектная документация разрабатывается проектной организацией в достаточном для прохождения экспертизы объеме. Выполняется проектная документация в соответствии с постановлением № 87 правительства Российской Федерации.

Рабочая документация разрабатывается проектной организацией в достаточном для строительства объеме.

При проектировании наружных сетей водоснабжения стоит учитывать наличие других присутствующих подземных инженерных сетей. Расположение водопровода по отношению к иным возможным инженерным сетям должно обеспечивать возможность свободного доступа к ним, в случае возникновения необходимости выполнения ремонтных работ. В случае повреждения водопровода, важно исключить возможность подмывов фундаментов близлежащих построек.

На проездах трубопроводы укладывают строго по трассе, прямолинейно и параллельно линии застройки. Все пересечения водопроводных сетей следует выполнять под углом 90°. Допустимое минимальное расстояние между водопроводом и сооружениями зависит как от характеристик самих сетей водоснабжения (диаметр трубы, рабочее давление ), так и от вида конструкции и глубины фундамента постройки.

Основные факторы, имеющие влияние на расположение сетей наружного водоснабжения:

1. Особенности рельефа местности.
2. Наличие препятствий (железная дорога, река ).
3. Планировка объекта.
4. Расположение и планировка жилых кварталов, их размеры.
5. Наличие растительности.

Не менее важна составляющая проекта — деталировка, то есть схема сети. На ней условными обозначениями нанесены оборудование, фасонные детали, арматура. При ее составлении, в первую очередь определяют расположение трубопроводной арматуры и гидрантов. Задвижки должны быть расположены способом, позволяющим перекрывать подачу воды на отдельные участки, не прекращая при этом ее впуск на объекты, требующие непрерывное обеспечение водными ресурсами. Деталировка выполняется схематично, без соблюдения масштабов. При необходимости, отдельные узлы чертятся отдельно в более крупном масштабе.

Требования СНиП к наружным сетям водоснабжения

Строительные нормы и правила (СНиП) имеют ряд требований, обязательных для выполнения при проектировке и строительстве наружных сетей водоснабжения. Ниже перечислены основные из этих правил:

• проекты систем водоснабжения необходимо разрабатывать параллельно с проектами канализаций;
• для питьевых водопроводных сетей нужно предусматривать санитарно-охранную зону всех водопроводных построек и источника водоснабжения;
• качество подаваемой питьевой воды должно отвечать государственным стандартам качества (СанПиН 4−01);
• качество воды, использующейся для промышленных целей должно отвечать технологическим нормам и требованиям предприятия;
• качество воды, используемой для орошения должно соответствовать санитарным и агротехническим требованиям;
• температура холодной воды в системах наружных сетей водоснабжения не должна выходить за рамки +2…+25°С, температура горячей +50…+75°С
• допустимое рабочее давление в системе водоснабжения должно быть не выше 0,6 МПа, не ниже — 0,05 МПа;
• системы водоснабжения не должны нарушать композиций архитектуры;
• водопровод должен соответствовать всем нормам электро- и пожаробезопасности, а также безопасности труда;
• не допускается попадание в систему загрязнений из окружающей среды, которые могут снизить ее качество;
• Шум, возникший в процессе работы системы и ее узлов, должен соответствовать требованиям СНиП «Защита от шума»;
• выбор главных технологических решений должен быть основан сравнением нескольких возможных вариантов.

В силу стремительно развивающейся цивилизации и новых технологий, не исключено, что в будущем появятся новые виды сетей водного снабжения, новые технологии по их строительству. Соответственно, появится необходимость вносить определенные поправки в строительные нормы и правила, касающиеся водопроводных систем. Но, корректироваться будут только некоторые цифры. А главная задача — обеспечение человечества промышленной и питьевой водой в условиях полной безопасности, — останется неизменной.