ОСНОВНЫЕ СХЕМЫ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ
Основные процессы водоснабжения: забор воды из природных источников водозаборными сооружениями; подъем воды и создание напора при помощи насосных станций; улучшение качества воды на очистных станциях с устранением из нее различных примесей; транспортирование воды к объектам водоснабжения и распределение ее между потребителями; регулирование расхода воды для сглаживания неравномерности водопотребле-ния при помощи аккумулирующих резервуаров.
Схема внешней системы водоснабжения показана на рис. 9.1. Воду из источника водоснабжения захватывают с помощью водозаборных сооружений и насосной станцией I подъема подают на очистную станцию. Очищенная вода поступает в резервуар чистой воды, откуда насосной станцией II подъема подается по водоводу в регулирующее сооружение (водонапорную башню) и далее в наружную (уличную) разводящую водопроводную сеть и во внутренние водопроводы зданий.
В зависимости от вида источника, рельефа местности и других условий схема водоснабжения может существенно меняться. Так, при использовании чистых ключевых или артезианских вод необходимость в устройстве очистной станции и двух ступеней
Рис. 9.1. Схема внешней системы водоснабжения:
1— источник; 2—водоприемник; 3— самотечная линия; 4— береговой колодец; 5—насосная станция I подъема; 6— напорный водовод; 7— очистная станция; 8— резервуар чистой воды; 9—насосная станция II подъема; /О—напорный водовод; //—водонапорная башня;
12 — потребитель; 13 — разводящая сеть
подъема воды отпадает. При расположении источника на высо ких геодезических отметках не нужны насосные станции.
По надежности подачи воды системы водоснабжения подраз деляют на три категории:
к 1-й категории (наивысшей) относят системы водоснабжения предприятий ряда отраслей промышленности и крупных насс ленных пунктов (более 50 тыс. человек), в которых не допуска ются перерывы подачи воды, а расчетные расходы могут сни жаться не более чем на 30 % в течение трех суток;
ко 2-й категории относят системы водоснабжения предпри ятий и населенных пунктов (менее 50 тыс. человек), а также групповые сельскохозяйственные водопроводы, в которых допускаются перерывы в подаче воды продолжительностью до 5 ч и снижение подачи воды на 30 % в течение месяца;
в 3-ю категорию входят системы водоснабжения поселков с числом жителей до 500 человек, в которых допускаются перерывы в подаче воды на 1 сут и снижение подачи на 30 % в течение месяца.
Задачи. Здесь приведены задачи, в которых рассмотрены схемы и элементы систем сельскохозяйственного водоснабжения.
Задача 9.1. Начертить общую схему водоснабжения для сельскохозяйственного населенного пункта, на территории которого находится поверхностный водоисточник — река с устойчивыми крутыми берегами. Воды реки пригодны для целей хозяйственно-питьевого водоснабжения только после предварительной очистки. Подача воды насосной станцией к потребителю регулируется водонапорной башней.
Обосновать выбор типа водозаборного сооружения и других элементов схемы. Наметить водовод и разводящую напорную сеть. Рельеф местности диктует необходимость проектирования разводящей водопроводной сети с проходной башней.
Решение. Воду из рек захватывают водозаборными сооружениями. Из них вода насосами подается в общую систему водопровода. Как известно, водозаборные сооружения должны забирать из рек воду по возможности наилучшего качества и подводить ее в необходимом количестве к насосам. На реке можно применить береговой водозабор, так как берега у нее крутые. Поскольку воду забирают непосредственно у берега, в этом месте берег должен быть устойчивым, неэатопленным и удобным для размещения водозабора. Береговой водозабор имеет ряд преимуществ. При использовании берегового водозабора объем сооружений и стоимость их уменьшаются, сокращается до минимума длина всасывающих труб (вследствие чего условия работы насосных агрегатов значительно улучшаются), водозабор и насосную станцию может обслуживать один и тот же персонал.
Обеззараживанием воды уничтожают содержащиеся в ней болезнетворные бактерии. Выбираем способ дезинфекции воды путем хлорирования, наиболее широко распространенный.
Водонапорная башня состоит из бака и поддерживающих конструкций. Фундамент башни строят из монолитного железобетона. Башню оборудуют напорно-разводящим стояком.
Общая схема водоснабжения для сельскохозяйственного населенного пункта представлена на рис. 9.2.
Задача 9.2. Начертить общую схему водоснабжения для поселка, на территории которого находится поверхностный водоисточник — река с пологими берегами, полностью обеспечивающая в течение года потребности поселка в воде. Воду
Рис. 9.2. К задаче 9.1. Общая схема водоснабжения для сельскохозяйственного населенного пункта:
/—береговой колодец; 2—насосная станция; 3— водовод; 4—напорный фильтр; 5—трубопровод, подающий воду в разводящую сеть; 6— труба, подающая чистую воду в напорный резервуар, и одновременно разборная труба; 7— населенный пункт
после забора из реки осветляют, обесцвечивают и обеззараживают. Подача воды насосной станцией к потребителю регулируется водонапорной башней.
Обосновать выбор водозаборного сооружения и других элементов схемы. Наметить водовод и разводящую водонапорную сеть. Рельеф местности диктует необходимость проектирования разводящей водопроводной сети с контррезервуаром.
Решение. Воду из реки захватывают водозаборными сооружениями. Из
водозаборного сооружения вода подается насосами в общую систему водовода. Выбираем русловой водозабор, так как река имеет пологие берега и небольшую глубину. У берега воду после забора из реки осветляют, обесцвечивают и обеззараживают, для чего предусмотрены очистные сооружения. Основные производственные операции по осветлению и обесцвечиванию — это фильтрование и осаждение. Обеззараживают воду хлорированием.
Общие схемы водоснабжения поселка представлены на рис. 9.3.
Задача 9.3. Начертить общую схему водоснабжения для села, где в качестве водоисточника могут быть использованы артезианские воды, залегающие на глубине 26 м и отвечающие по качеству требованиям хозяйственно-питьевого водоснабжения. Подача воды насосной станцией к потребителю регулируется водонапорной башней.
Обосновать выбор типа водозаборного сооружения и других элементов схемы. Наметить водовод и разводящую водонапорную сеть. Рельеф местности диктует необходимость проектирования разводящей водонапорной сети с проходной башней.
Решение. Водозаборным сооружением служит шахтный колодец глубиной
26 м, так как в качестве водоисточника используют артезианские воды, залегающие обычно на глубине до 30 м. Очистное сооружение не требуется в связи с тем, что артезианские воды отвечают по качеству требованиям хозяйственно-питьевого водоснабжения.
Общая схема водоснабжения села представлена на рис. 9.4. Задача 9.4. Начертить общую схему водоснабжения для сельскохозяйственного населенного пункта, где в качестве водоисточника может быть использован мощный подземный напорный водный пласт, залегающий на глубине 50 м. Ана-
в действие электродвигателями. В станции предусмотрены резервные насоси i.n агрегаты. Подача насоса определяется потребностью поселка в воде. Напори i.n трубопроводы внутри насосной станции изготовлены из стальных труб. Bcaci.i вающий трубопровод должен быть выполнен по возможности коротким, 6i i изгибов, с минимальным числом колец, отводов и тройников, а всасывающ.ш труба должна иметь непрерывный подъем к насосу (уклон не менее 0,005), чтоОм воздух, выделяющийся из воды, во всасывающих трубах мог свободно передан гаться к насосу.
Выбираем комбинированную водопроводную сеть. Кольцевая сеть обслужива ет комплексно застроенную часть поселка с тупиковыми линиями, отходящими k отдельным объектам. Очистные сооружения должны обеспечивать соответств» качества воды предъявляемым требованиям. С этой целью проводят осветленис обесцвечивание, обеззараживание воды и т. д.
Общая схема водоснабжения сельскохозяйственного поселка представлена h.i рис. 9.9.
Задача 9.9. Планируется строительство современного сельскохозяйственного объекта, на территории которого отсутствуют поверхностные водоисточники, способные полностью обеспечить потребителя водой в течение года. В качестве водоисточника рекомендуется использовать подземные артезианские воды, залегающие на глубине 19 м. Анализ воды показал содержание в ней сероводорода.
Начертить общую схему водоснабжения для сельскохозяйственного объекта
| | | следующая лекция ==> | |
| ИСТОЧНИКИ ВОДОСНАБЖЕНИЯ | | | НОРМЫ И РЕЖИМЫ ВОДОПОТРЕБЛЕНИЯ |
Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет
Водоснабжение в сельском хозяйстве
Сельское хозяйство является одной из ведущих отраслей народного хозяйства. В сельской местности проживает немногим меньше половины населения нашей страны. Рост благоустройства сельских поселков, а также развитие сельскохозяйственного производства в последние годы предопределили высокие темпы развития сельскохозяйственного водоснабжения. Вода в сельском хозяйстве расходуется в значительных количествах на хозяйственнопитьевые нужды населения, на животноводческих фермах, на предприятиях по первичной переработке сельскохозяйственной продукции, на приготовление жидких подкормок для пропашных культур, на охлаждение двигателей сельскохозяйственных машин и автомобилей, на полив растений в парниках и теплицах.
Для удовлетворения перечисленных потребностей в воде используются системы сельскохозяйственного водоснабжения, а для полива всевозможных сельскохозяйственных культур в открытом грунте — оросительные системы. При проектировании систем сельскохозяйственного водоснабжение следует пользоваться строительными нормами и правилами, а также соответствующими ведомственными указаниями и рекомендациями, по выбору насосов и насосных станций.
Системы сельскохозяйственного водоснабжения по их назначению можно подразделить на следующие группы:
1) системы водоснабжения поселков совхозов и колхозов, а также ремонтно-технических станции;
2) системы водоснабжения животноводческих промышленных комплексов и отдельно стоящих ферм;
3) системы пастбищного водоснабжения;
4) системы полевого водоснабжения.
Каждая из перечисленных групп имеет свои специфические особенности в части организации водоснабжения, подбора насосов и его схемы.
Системы водоснабжения сельских поселков
Эти насосные системы подают воду на нужды населения, животноводства, парка сельскохозяйственных машин и автомобилей, ремонтных мастерских, предприятий по первичной переработке сельскохозяйственных продуктов (маслозаводы и др.), для полива растений в теплицах и парниках и для пожаротушения. В качестве источников водоснабжения сельских населенных мест в первую очередь стремятся использовать подземные воды и только в тех случаях, когда качество их оказывается неудовлетворительным или дебит подземных источников мал, используются воды поверхностных источников.
При наличии хорошо защищенных с поверхности подземных вод, качество которых отвечает требованиям ГОСТ 2874—73 «Вода питьевая», система водоснабжения сельского поселка будет состоять из водозаборного сооружения в виде двух или нескольких трубчатых колодцев, оборудованных погружными насосами (к примеру: типа ЭЦВ), из регулирующих резервуаров насосной станции второго подъема и разводящей сети. На насосной станции второго подъема устанавливают хозяйственные насосы с производительностью, позволяющей подавать и пиковые, и минимальные расходы воды, а также пожарный насос, параметры которого обеспечивают тушение пожара непосредственно из пожарных гидрантов (без пожарной машины).
В здания административного и культурно-бытового назначения, в больницы, детские сады, ясли и многоэтажные жилые здания, а также в помещения ремонтно-механических мастерских и животноводческих ферм устраиваются водопроводные вводы.
Население, проживающее в одноэтажных жилых зданиях, получает воду, как правило, из водозаборных колонок. В тех случаях, когда качество подземных вод не отвечает требованиям ГОСТ к питьевой воде, система водоснабжения дополняется устройствами для обработки воды. Такая система водоснабжения обесечивает сельское население доброкачественной и сравнительно дешевой водой.
При использовании для целей водоснабжения поверхностного источника (реки, озера) система водоснабжения меняется в отношении типа водоприемного сооружения, а также сооружений для очистки и обеззараживания воды.
Система водоснабжения центральной усадьбы совхоза с использованием поверхностного источника показана на рис. 1.
В системах сельскохозяйственного водоснабжения широкое применение нашли безреагентные способы осветления воды на медленных фильтрах. В ряде сельскохозяйственных районов нашей страны подземные воды сильно минерализованы, а поверхностные источники не обеспечивают необходимого количества воды в засушливые периоды. В таких слуях для водоснабжения совхозов и ферм воду забирают из многоводных надежных источников, иногда значительно удаленных от водопотребителей.
Поскольку подвод воды на большое расстояние обходится дорого, целесообразно устраивать общую систему водоснабжения для группы хозяйств. Нередки случаи, когда для водоснабжения совхозов и колхозов вода забирается из каналов обводнительно-оросительных систем. В районах с дефицитом пресных вод для водоснабжения сельских поселков используют и минерализованные воды подземных и поверхностных источников. При этом минерализованная вода опресняется до необходимых пределов для хозяйственнопитьевых нужд и для других целей.
Учитывая, что опреснение воды существующими способами обходится дорого, рекомендуется устраивать дуплексные системы водоснабжения, т. е. системы, подающие и пресную, и минерализованную воду.
Водоснабжение животноводческих комплексов и ферм
Системы водоснабжения животноводческих ферм и комплексов обеспечивают подачу воды в необходимом количестве и соответствующего качества всем потребителям, а также на противопожарные нужды. Расчетные размеры водопотребления определяются в соответствии с нормами. Расчетный расход воды на наружное пожаротушение в животноводеском комплексе или на ферме в зависимости от их размера колеблется от 5 до 20 л/с при продолжительности тушения пожара 3 ч.
Расходы воды в животноводческих комплексах достигают следующих величин (в м3/сутки):
комплекс по производству молока (1200 голов) — 380
комплекс по производству говядины (10 тыс. голов) — 600
комплекс по производству свинины (108 тыс. голов) — 3000
Основы сельскохозяйственного водоснабжения
Наиболее распространенная схема механизированного водоснабжения животноводческих ферм состоит из следующих сооружений: водозабора с насосной станцией, разводящей сети и регулирующих сооружений (водонапорной башни и резервуара для хранения противопожарного запаса воды). В случаях, когда этого требует качество воды источника, схема водоснабжения дополняется сооружениями по очистке и обеззараживанию воды.
Описание наиболее распространенной схемы водоснабжения животноводческой фермы (на 400 молочных коров):
Из трубчатого колодца вода забирается погружным электронасосом (типа ЭЦВ или насос БЦП) и подается в водонапорную башню и разводящую сеть животноводческой фермы.
Практикой установлено, что емкость бака водонапорной башни должна быть равна 12—15% расчетного суточного расхода воды на ферме. Типовые водонапорные башни для животноводческих ферм имеют баки емкостью 25 м3.
Камеры насосных станций на трубчатых колодцах, водонапорные и регулирующие сооружения, а также смотровые колодцы на водопроводной сети выполняют из сборных железобетонных конструкций. Водопроводную сеть выполняют из асбестоцементных или полиэтиленовых труб, а вводы в скотные дворы и другие помещения на ферме — из чугунных труб.
В промышленных животноводческих комплексах применяются безбашенные системы водоснабжения высокого давления. Для водоснабжения ферм с расходом воды до 40 м3/сутки часто исользуются близко расположенные к поверхности земли подземные воды, забираемые шахтными колодцами. В этих случаях для подъема воды применяются автоматические насосные установки.
Пример: схема насосной установки для пневматической системы водоснабжения с забором воды из шахтного колодца, оборудованного пневматической автоматической установкой ВУ-5-30. Производительность установки 5 м3/ч, напор 30 м.
Принцип действия установки ВУ-5-30 заключается в следующем:
При разборе воды на ферме давление в сети падает. Когда давление в сети упадет до нижнего предела, на который отрегулировано реле давления, насос включается и работает до того момента, пока давление воздуха в воздушно-водяном котле не достигнет верхнего предела, на который также отрегулировано реле давления. Воздушно-водяной котел имеет небольшой регулирующий объем воды. Таким образом, при малом расходе воды на ферме установка будет включаться редко, но в часы, когда расход воды равен производительности насоса, установка будет работать непрерывно до тех пор, пока расход на ферме не уменьшится. При этом насос поднимает давление в воздушно-водяном котле до верхнего предела и реле давления выключает электродвигатель насоса.
По такому же принципу работает установка с погружным насосом (ВУ-7-65). Эта установка предназначена для подъема воды из трубчатых колодцев диаметром 150 мм с динамическим уровнем воды, находящимся на глубине до 40 м. Производительность установки 7,5 м3/ч, напор до 65 м.
В настоящее время широкое использование получили насосы типа ЭЦВ с обратным клапаном.
