Тупиковая водопроводная сеть, ее преимущества и недостатки. Указать на схеме ее элементы

Водопроводная сеть представляет собой совокупность трубопроводов, по которым вода транспортируется потребителям. Основное назначение водо­проводной сети — подавать потребителям воду в требуемом количестве, хоро­шего качества и с необходимым напором. Обычно водопроводная система на­ряду с подачей воды для хозяйственных нужд обеспечивает ещё и нужды по­жаротушения. Проектируют водопроводную сеть с учётом совместной работы насосных станций, водонапорной башни и других элементов системы водо­снабжения.

Трассировка водопроводной сети заключается в придании ей опреде­лённого геометрического начертания. Она зависит от: конфигурации населён­ного пункта, расположения улиц, кварталов, общественных и производствен­ных зданий, расположения источника водоснабжения и многих других факто­ров.

По начертанию в плане различают два основных вида сетей — тупико­вые и кольцевые.

Н.С. — насосная станция

Б — водонапорная башня

Рисунок — Схема начертания тупиковой водопроводной сети

Тупиковая сеть применяется для водоснабжения объектов вытянутых в плане. Она имеет меньшую длину, чем кольцевая. Строительная стоимость её меньше стоимости кольцевой сети. Гидравлический расчёт тупиковой сети несколько проще, чем расчёт кольцевой сети. И вместе с тем тупиковая сеть имеет существенный недостаток — она не полностью удовлетворяет требова­нию бесперебойности водоснабжения.

Трассировку водо­проводной сети начинают с выбора места под водонапорную башню. От водонапорной башни, как правило, вдоль длинной стороны насе­лённого пункта прокладывается магистральный трубопровод, который предназначен в основном для транспортирования воды по территории населённого пункта. От магистрального трубопровода по кварталам прокладываются тупи­ковые ответвления, по которым вода поступает к водопотребителям через во­доразборные колонки, пожарные гидранты и домовые вводы.

Руководствуясь расположением крупных водопотребителей и эконо­мическими соображениями, намечаются участки трубопроводов, подводящие воду к ним.

Все линии нанесённой на плане населённого пункта сети труб для рас­чёта разбивают на отдельные участки. Начальные и конечные точки каждого расчётного участка называют узлами и обозначают для всего населённого пункта порядковыми номерами. Узлы назначают во всех точках, где имеются сосредоточенные расходы воды, а также во всех точках пересечения линий труб, изменения их направления и ответвлений от трубопроводов.

При трассировании тупиковой водопроводной сети на плане населён­ного пункта необходимо стремиться к охвату всех водопотребителей и обес­печению бесперебойности и надёжности подачи воды при возможно наи­меньшей её стоимости.

Для этого следует руководствоваться рядом соображений:

— основные магистрали желательно направлять по возможности по наиболее короткому пути к узлам и районам максимального водопотребления;

— магистральные трубопроводы следует прокладывать по возможности по повышенным частям поверхностного рельефа населённого пункта;

— в крупных населённых пунктах магистрали не должны проходить по главным улицам. Наоборот, в малых населённых пунктах, водопроводные магистрали прокладывают по основным улицам, по которым обеспечено макси­мальное водопотребление, а уличное движение невелико. Не исключена воз­можность прокладки трубопроводов внутри кварталов, однако с условием обеспечения подъезда пожарных машин к пожарным гидрантам, установлен­ным на линиях;

— водопроводная линия должна в основном идти параллельно красной линии (т.е. проектной линии домов), или по оси улицы, или ближе к более вы­сокой стороне её;

— не следует прокладывать трубы ближе 5 м от фундаментов зданий (в лёссовых просадочных грунтах это расстояние нужно несколько увеличить).

После того как произведена трассировка сети и обозначены узлы и участки сети, необходимо проанализировать каждый участок сети и заполнить таблицу 3. В колонке «Примечания» значком «П» отметить те участки, на ко­торых происходит раздача воды водопотребителям, а значком «Т», где прохо­дит только транзитный расход. Следует принять во внимание, что все участки магистрального трубопровода являются транзитными.

§ 80. Схемы городского водоснабжения

Водоснабжение населенных мест осуществляется из открытых или закрытых источников водозабора.

Схема хозяйственно-питьевого водоснабжения с водозабором из реки показана на рис. 151.

Рис. 151. Схема хозяйственно-питьевого водоснабжения с водозабором из реки:

1- водоприемник, 2 — трубы, 3 — колодец, 4 — насосная станция первого подъема, 5 —очистные сооружения, 6 — резервуар чистой воды, 7— насосная станция второго подъема, 8 — водоводы, в — водонапорная башня, 10 — городская сеть водопровода, 11 — внутренняя водопроводная сеть здания

Водозабор из реки обычно осуществляют по течению реки выше населенных пунктов и промышленных предприятий, расположенных на берегах, где река не загрязнена сточными водами. Вода через водоприемник 1 забирается из реки и самотеком по трубам 2 поступает в береговой колодец 3. Из колодца 3 насосной станцией 4 первого подъема вода подается в очистные сооружения 5, в которых она отстаивается, фильтруется и дезинфицируется.

Из очистных сооружений вода поступает в запасные регулирующие резервуары 6 чистой воды. Из резервуаров вода насосной станцией 7 второго подъема по водоводам 8 подается в резервуар водонапорной башни 9, расположенной выше самого высокого здания района, и далее в городскую сеть 10. Из городской сети вода через; распределительную сеть поступает во внутренние водо-; проводные сети 11 здания.

Водонапорная башня служит для создания запаса воды и поддержания требуемого напора в сети. В часы наименьшего потребления воды, обычно в ночное время, резервуар заполняется водой. В часы наибольшего потребления вода, накопившаяся в резервуаре башни, поступает в сеть вместе с водой, подаваемой насосами.

Если непосредственно у берега глубина такова, что обеспечивается забор воды, то следует применять береговые водозаборы совмещенного типа. При заборе малых расходов воды допускается применение раздельных типов водозабора в составе берегового водоприемника, всасывающих труб и насосных станций.

В отдельных системах водоснабжения насосные станции первого и второго подъема могут быть размещены в одном помещении. В этих системах водозаборные самотечные устройства с колодцами заменены всасывающими трубопроводами, а вода насосами станции второго; подъема подается непосредственно в городскую сеть. Если источником водоснабжения являются артезианские скважины, очистные сооружения обычно не делают.

Схема хозяйственно-питьевого водоснабжения с водозабором из артезианских скважин показана на рис. 152.

Рис. 152. Схема хозяйственно-питьевого водоснабжения с водозабором из артезианских скважин:

1 — артезианские скважины, 2 —резервуар, 3 — насосные станции, 4 — трубопроводы, 5 —водонапорная башня, 6 — городская сеть водопровода

Вода из артезианских скважин 1 подается в резервуар 2, откуда насосами станции 3 по трубопроводам 4 подается в водонапорную башню 5 и по городской разводящей сети 6 трубопроводов поступает в здания. Для забора подземных вод применяют и другие типы водозаборных сооружений: шахтные колодцы, горизонтальные водосборы, трубчатые колодцы и др.

Городскую сеть водопровода, предназначенную для транспортирования воды и распределения ее между потребителями по всему городу, прокладывают по кольце вой (замкнутой) или тупиковой (разветвленной) схеме.

Кольцевая сеть (рис. 153) состоит из системы смежных замкнутых контуров или колец с боковыми ответвлениями.

Рис. 153. Схема городской кольцевой водонапорной сети

Тупиковая сеть (рис. 154) представляет собой магистральную линию с боковыми ответвлениями, предназначенными для питания отдельных потребителей.

Рис. 154. Схема городской тупиковой водонапорной сети

Преимущество кольцевой сети заключается в том, что она обеспечивает, питание каждой точки с двух сторон. Вследствие этого возможно бесперебойное водоснабжение в случае аварии на каком-либо участке кольца, который выключают для ремонта. Кроме того, в кольцевой сети вода все время движется, что препятствует замерзанию ее в зимнее время. Благодаря этим достоинствам наибольшее применение получили кольцевые водопроводные сети.

В практике водоснабжения используют два основных вида сетей: разветвленные или тупиковые, и кольцевые. Последние представляют собой систему смежных замкнутых контуров или колец

Подача воды в заданных количествах в любую точку территории объекта водоснабжения может вестись как по разветвленной, так и по кольцевой сети. Однако, в отношении надежности и обеспечения бесперебойной ее подачи потребителям эти типы сетей далеко не равноценны.

Авария и выключение на ремонт любого участка разветвленной сети влечет за собой прекращение подачи воды всем потребителям, расположенным ниже места аварии по направлению движения воды.

В кольцевой сети при аварии (выключении) любого её участка вода может быть подана в обход по параллельно расположенным линиям. При этом нарушается снабжение водой только тех потребителей, которые присоединены к выключенному участку.

Кольцевая форма в известной мере парализует действие гидравлических ударов, которые иногда возникают в водопроводных сетях.

В то же время, общая протяженность кольцевой сети всегда больше, чем разветвленной.

Для большинства объектов водоснабжения как городов, так и промышленных предприятий, в соответствии с их требованиями к надежности систем подачи воды, устраивают кольцевые сети.

Разветвленные сети могут быть в небольших поселковых водопроводах и водопроводах сельских местностей (использующих пожарные водоемы на территории поселка), а также и для снабжения водой тех производственных потребителей, которые допускают перерыв в снабжении водой.

Рисунок 12 — Типы водопроводных сетей: а — тупиковая, б — кольцевая

А — водоводы, Б — магистральные линии, В — распределительные линии, Г- узловые расходы, 1-2, 2-3, 1-5, 5-7, 7-8 и т. д. .- участки для схемы (а), 1-2, 2-3, 1-10, 1-7 и т. д. участки для схемы (б).

Кроме того, разветвленные сети часто используют в крупных районных водопроводах, снабжающих ряд объектов, отстоящих друг от друга на значительных расстояниях. В таких системах надежность водоснабжения обеспечивается наличием местных резервуаров достаточной ёмкости.

В городских водопроводах для подачи воды к домовым ответвлениям водопроводные линии приходится прокладывать почти по каждому проезду, по каждой улице, поэтому в целом сеть принимает форму смежных замкнутых контуров, определяемую в основном планировкой города.

При этом, в отношении транспортирования воды, не все линии сети равноценны.

В любой кольцевой сети можно наметить основные направления движения воды, определяемые формой территории объекта, а также местами расположения точек питания (точек присоединения к сети водопроводов и водонапорных башен) и крупнейших потребителей воды.

Из общей массы линий, составляющих водопроводную сеть, обычно выделяется система, так называемых, магистральных линий, основной задачей которых является транспортирование воды транзитом в более удаленные районы снабжаемой территории. Они выбираются из числа линий, идущих в направлении движения основных масс воды. Магистрали прокладываются таким образом, чтобы подача воды в отдельные районы города и к отдельным крупным потребителям происходила кратчайшим путем.

Остальные линии, подсоединенные к магистральной сети и получающие из неё воду, составляют, так называемую, распределительную сеть. Основная задача этой сети — непосредственная подача воды к отдельным домовым ответвлениям, а также подвод воды к пожарным гидрантам во время пожара.

Конструкция ввода в здание или сооружение представляет собой короткий прямой участок трубопровода, соединяющий наружную водопроводную сеть с внутренней водопроводной сетью здания или сооружения и предназначенный для подачи воды из наружной сети во внутреннюю. Для того, чтобы вводы имели наименьшую длину от уличной сети, их проводят перпендикулярно к зданию.

Ввод обычно состоит из узла присоединения к наружной сети, располагаемого в колодце трубопровода, соединяющего этот узел с водомерным узлом в здании и водомерного узла с арматурой.

Как правило, в жилых домах делают один ввод или даже один ввод на группу зданий, в промышленных крупных цехах, высотных и производственно коммунальных зданиях — два и более. Конструкция пересечения вводом фундамента или стены сооружения может быть различна.

Вопросы для самопроверки:

1. Дать классификацию системы водоснабжения по основным признакам.

2. От чего зависят схемы расположения всех сооружений и устройств системы водоснабжения?

3. Перечислить основные элементы системы водоснабжения.

4. Классификация водоприемников.

5. Перечислить и раскрыть основные методы очистки воды.

8. От каких факторов зависит выбор метода очистки воды.

6. Основные конструктивные элементы резервуаров чистой воды.

7. Классификация водопроводных сетей, их достоинства и недостатки.

8. Начертить схему водоснабжения из поверхностного источника воды и дать расшифровку.