Водопровод: технические характеристики и виды коммуникаций. Наружные сети водопровода и сооружения на них Какие бывают наружные водопроводные сети
Водоводы
Водоводы предназначены только для транспортировки воды, потребители воды к ним не присоединяются. По водоводам первого подъема вода транспортируется от водозабора до водоочистного комплекса, по водоводам второго подъема питьевая вода транспортируется от водоочистного комплекса до водопроводной сети города. Для повышения надежности водоснабжения водоводы прокладывают в две и более нитки параллельно друг другу.
Для водоводов предусматриваются санитарно-защитные полосы .
Ширина санитарно-защитной полосы водоводов, проходящих по незастроенной территории, принимается от крайних водоводов:
при прокладке в сухих грунтах – не менее 10 м при диаметре до 1000 мм и не менее 20 м при больших диаметрах; в мокрых грунтах – не менее 50 м независимо от диаметра.
При прокладке водоводов по застроенной территории ширину полосы по согласованию с органами санитарно-эпидемиологического надзора допускается уменьшать.
Наружная водопроводная сеть города предназначена как для транспортирования воды, так и для её распределения по потребителям. Водопроводная сеть является наиболее затратным элементом системы водоснабжения, на её долю приходится более половины общих затрат на устройство водопровода города. Эффективность работы водопроводной сети определяется надежностью и бесперебойностью ее работы, степенью обеспеченности расчетных расходов и свободных напоров у потребителей, затратами энергии на транспортировку воды и сохранением её качества в процессе транспортировки.
По конфигурации в плане водопроводные сети делятся на разветвленные (тупиковые), кольцевые, и комбинированные.
Тупиковые сети, рис. 9, прокладываются к потребителям по кратчайшему расстоянию и требуют минимальных, по сравнению с кольцевыми и комбинированными сетями, затрат на устройство сетей. Принципиальным недостатком тупиковых сетей является низкая надежность водоснабжения, обусловленная тем, что при аварии на каком-либо участке трубопроводной системы прекращается подача воды всем потребителям, расположенным за местом аварии по ходу движения воды.
Рисунок 9. Тупиковые водопроводные сети
4 – кварталы застройки.
Кольцевые сети, рис. 10, выгодно отличаются от тупиковых большей надежностью водоснабжения, так как в них предусмотрена возможность подачи воды потребителям в обход аварийного участка, однако достигается это за счет увеличения общей протяженности водопроводных сетей их удорожания.
Рисунок 10. Кольцевые водопроводные сети
1 – водоводы; 2 – магистральные водопроводы; 3 – распределительные трубопроводы;
4 – кварталы.
Комбинированные сети, рис. 11, представляют собой сочетание кольцевых и тупиковых сетей в составе единой системы водоснабжения поселения.
Рисунок 11. Комбинированные водопроводные сети
1 – водоводы; 2 – магистральные водопроводы; 3 – распределительные трубопроводы;
4 – кварталы.
При выборе конфигурации водопроводных сетей необходимо учитывать, что они должны быть кольцевыми. Тупиковые линии водопроводов хозяйственно-питьевого назначения допускается применять только при диаметре труб не свыше 100 мм или при длине линий не более 200 м.
В водопроводной сети выделяют магистральные и распределительные линии.
Направление магистральных линий совпадает с общим направлением подачи воды. Их рекомендуется прокладывать по возвышенным участкам рельефа, так как при этом уменьшается гидростатический напор в трубопроводах. Диаметры магистральных линий определяются расчетом, основу которого составляют данные по максимальному водоразбору и рекомендуемым скоростям движения воды. Принимая во внимание зависимость
а также то, что потери напора жидкости при ее движении по трубе пропорциональны квадрату скорости, можно заключить, что при неизменности объемного расхода и уменьшении диаметра трубы, увеличивается скорость движения воды, а, следовательно, и потери напора. Это приводит к необходимости увеличения напора, создаваемого насосом, и, как следствие, к увеличению потребления электроэнергии насосом. Таким образом, сокращение затрат на устройство сети при уменьшении диаметров трубопроводов вызывает увеличение эксплуатационных расходов вследствие увеличенного потребления электроэнергии насосами второго подъема. Оптимальным вариантом выбора диаметров водопроводов считается такой, при котором значения скоростей движения воды в трубах находятся в пределах от 0,5 до 2 м/с, при этом, меньшие значения скоростей принимаются для труб диаметром от 100 до 300 мм, а большие – для диаметров более 600 мм.
Диаметр труб водопровода, объединенного с противопожарным, должен быть не менее 100 мм, в сельских населенных пунктах - не менее 75 мм.
Трассировка распределительных линий и затраты на их устройство во многом определяются градостроительным решением поселения. При ширине улиц в пределах красных линий 22 м и более рекомендуется прокладка сетей водопровода по обеим сторонам улиц.
Прокладка трубопроводов выполняется подземной для предотвращения замерзания воды зимой и нагревания летом. Минимальная глубина заложения труб, считая до низа, принимается на 0,5 м больше расчетной глубины проникания в грунт нулевой температуры, и составляет примерно 1,0-1,5 м для южных районов России, 2,0-3,0 м для средней полосы и 3,0-3,5 м для северных районов. Минимальное расстояние от верха трубы до поверхности земли определяется из условий предотвращения нагревания воды летом, а также защиты от внешних нагрузок и составляет 0,5 м.
При теплотехническом и технико-экономическом обосновании допускаются наземная и надземная прокладки, прокладка в туннелях, а также прокладка водопроводных линий в туннелях совместно с другими подземными коммуникациями.
При определении трассировки и глубины заложения водопроводных сетей при подземной прокладке необходимо учитывать условия их пересечения с другими подземными сооружениями и коммуникациями.
С целью предохранения линий водопровода от внешних воздействий, а также для предотвращения негативного влияния аварий и протечек на водопроводных сетях, СНиП ограничивают минимальные расстояния от наружной поверхности водопроводных труб до зданий, сооружений и других наружных инженерных сетей.
Водопроводные трубы.
Водопроводные трубы должны отвечать ряду требований, главные из которых:
Безопасность в санитарном отношении;
Достаточная прочность, обеспечивающая сохранность трубопроводов при воздействии на них давления воды, грунта и транспортных нагрузок;
Долговечность и устойчивость к агрессивному воздействию грунта и грунтовых вод;
Гладкость внутренней поверхности труб, обеспечивающая их низкое гидравлическое сопротивление;
Герметичность труб и их соединений;
Умеренная стоимость.
Для водопроводных сетей целесообразно применять неметаллические трубы (железобетонные, асбестоцементные, пластмассовые и др.). В последнее время широкое распространение получили пластмассовые трубы, выгодно отличающиеся прочностью, долговечностью, низким гидравлическим сопротивлением и хорошими теплотехническими характеристиками. К достоинствам пластмассовых труб можно отнести также индустриальность и высокую степень механизации работ по их прокладке.
Чугунные трубы применяются при обосновании для сетей в пределах населенных пунктов и территорий промышленных, сельскохозяйственных предприятий.
Применение стальных труб допускается:
На участках с расчетным внутренним давлением более 1,5 МПа (15 атм .);
Для переходов под железными и автомобильными дорогами, через водные преграды и овраги;
В местах пересечения хозяйственно-питьевого водопровода с сетями канализации;
При прокладке трубопроводов по автодорожным и городским мостам, по опорам эстакад и в туннелях.
Трубопроводная арматура.
Для обеспечения эксплуатационной надежности водопроводных сетей на них предусматривают установку запорной, регулирующей и предохранительной трубопроводной арматуры:
Задвижек, шаровых кранов и другой запорной арматуры для отключения отдельных участков сети;
Клапанов для впуска и выпуска воздуха при опорожнении и заполнении трубопроводов;
Вантузов для выпуска воздуха в процессе работы трубопроводов;
Выпусков для сброса воды при опорожнении трубопроводов;
Обратных клапанов для предотвращения обратного движения воды;
Пожарных гидрантов.
При выборе местоположения водопроводной арматуры необходимо учитывать следующее.
Пожарные гидранты размещают вдоль автомобильных дорог на расстоянии не более 2,5 м от края проезжей части, но не ближе 5 м от стен зданий. Эти ограничения связаны с условиями забора воды пожарными машинами и предотвращением замачивания оснований зданий. Расстояние между гидрантами определяется расчетом и составляет ориентировочно 100 - 150 м.
Запорную арматуру устанавливают для обеспечения возможности отключения отдельных участков сети для проведения ремонтных работ и размещают ее на сети таким образом, чтобы при ремонте любого участка сети не прекращалось водоснабжение объектов, не допускающих перерывов в водоснабжении, и не отключалось более 5 гидрантов. Конструкция запорной арматуры должна обеспечивать плавность уменьшения расхода воды или полного прекращения ее движения. Это необходимо для предотвращения возникновения гидравлических ударов, сопровождающих резкое уменьшение скорости движения воды в трубопроводах.
Вантузы для выпуска воздуха устанавливают на возвышенных участках сети.
Обратные клапаны , предотвращающие обратное течение воды, устанавливают на тупиковых участках сети, на которых возможно обратное течение воды при отключении насосов, подающих воду в водопроводную сеть.
При подземной прокладке водопроводов трубопроводная арматура устанавливается в колодцах. При размещении колодцев на проезжей части крышки люков должны быть на одном уровне с поверхностью дорожного покрытия.
Зонирование водопроводной сети.
Важнейшей задачей проектирования водопроводной сети является обеспечение требуемого напора воды у потребителей, при этом, исходя из условий сохранности внутреннего водопровода, напор в водопроводной сети не должен превышать максимально допустимую величину, равную 60 м. В ряде случаев, например при сильно выраженном рельефе, выполнить это невозможно, поэтому устраиваются отдельные зоны водопроводной сети , отличающиеся друг от друга величиной напора воды в трубопроводах. Зонирование водопроводной сети возможно двумя способами.
Последовательное зонирование применяется при сильно выраженном рельефе застройки, рис. 12.
Рисунок 12. Схема последовательного зонирования. 1,2 – ниже и выше расположенные районы застройки; 3 – резервуар; 4 – насосная станция.
При последовательном зонировании напор в водопроводной сети, обслуживающей выше расположенную часть застройки, превышает напор в сети нижерасположенной части на величину напора, создаваемого насосом.
Параллельное зонирование применяется при наличии на территории поселения удаленных районов застройки, рис. 13.
Рисунок 13. Схема параллельного зонирования
1 – резервуар питьевой воды; 2 – насосная станция; 3 – район застройки, расположенный вблизи насосной станции; 4 –район застройки, удаленный от насосной станции.
При параллельном зонировании, воду в близко расположенный к насосной станции район застройки и удаленный от нее район подают разные насосы, входящие в состав насосной станции. При этом насосы, обслуживающие удаленный район, создают больший напор, необходимый для компенсации потерь напора в протяженных водоводах, подающих воду в удаленный район.
Как правило, зонирование сети удорожает водопроводную сеть за счет строительства дополнительных резервуаров и насосных станций, поэтому оно рассматривается как вынужденная мера, необходимая для обеспечения требуемых напоров на всех участках водопроводной сети.
Влияние планировочных решений поселений на технико-экономические характеристики водопроводных сетей.
Планировочные решения поселений оказывают существенное влияние на стоимостные характеристики водопроводных сетей. К увеличению протяженности сети, и, следовательно, к увеличению ее стоимости приводит:
Низкая плотность застройки и, как следствие, увеличение площади застройки поселения;
Территориальная разобщенность поселения (наличие отдаленных массивов застройки, поселков и др.);
Большое количество широких, более 22 м улиц, по каждой стороне которых необходимо прокладывать распределительные водопроводные сети;
Удаленность насосной станции второго подъема от городской застройки.
Рис. 1. Схемы водопроводных сетей:
А - тупиковая;
Б - кольцевая;
В - комбинированная
Магистральные линии
предназначены для транспортирования транзитной воды в пределах объекта водоснабжения.
Распределительные линии
прокладываются в необходимых точках при транспортировании воды от магистралей к потребителю. Если водопроводная сеть питает один дом, то функции магистральных и распределительных линий совмещаются в одной нитке.
Схемы водопроводных сетей бывают тупиковые, кольцевые и комбинированные (рис. 1).
Тупиковая схема сетки состоит из магистральной линии и ответвлений, которые отходят в виде тупиковых участков. В тупиковой сети вода движется в одном направлении - до конца ответвления. Тупиковая схема - кратчайшая по длине, но менее надежная относительно бесперебойной подачи воды.
Во время аварии на одном участке магистрали все участки, которые расположены за ним, не будут обеспечены водоснабжением.
Кольцевая схема не имеет тупиковых участков и все ее ответвления соединены между собой и замкнуты.
Комбинированная схема состоит из закольцованных и тупиковых линий.
Кольцевая и комбинированная схемы сетей водоснабжения более надежные в эксплуатации. В закольцованной сети вода не застаивается, а постоянно циркулирует. Аварийные участки выключают без прекращения подачи воды другим потребителям.
Трассу водопроводных сетей увязывают с вертикальной и горизонтальной планировкой местности и с учетом других подземных инженерных сетей. Водопроводные сети на проездах, как правило, укладывают прямолинейно и параллельно линия застройки, строго по трассе.
Пересечения трубопроводов нужно выполнять под прямым углом между собой и к оси проездов. Размещение водопроводных линий по отношению к другим подземным коммуникациям должно обеспечить возможность монтажа сетей и не допускать подмывов фундаментов в случае повреждения водопровода.
Расстояние в плане от водопроводных сетей до параллельно расположенных зданий и сооружений нужно определять в зависимости от конструкций фундаментов зданий, глубины их заложения, диаметра и характеристики сетей, напора воды в них и т.п.
Наружная водопроводная сеть является одной из основных частей каждого водопровода. Стоимость водопроводной сети населенных мест составляет около 50-70% стоимости всего водопровода, поэтому ее трассировке, конструированию и сооружению должно уделяться большое внимание.
Советские ученые А. А. Сурин, Н. Н. Гениев, Л. Ф. Мошнин, В. П. Сироткин, М. М. Андрияшев, В. Г. Лобачев, Н. Н. Абрамов, М. В. Кирсанов, Ф. А. Шевелев и другие провели большую работу по развитию теории расчета, созданию методов и приемов расчета водопроводных сетей, улучшению их работы и снижению стоимости.
Благодаря высокому развитию теории расчета были созданы условия для эффективного использования тех возможностей, которые дают современные средства вычислительной техники. В настоящее время для расчета многокольцевых сетей применяют электронные цифровые вычислительные машины - ЭЦВМ.
Водопроводные сети разделяются на магистральные линии и распределительные.
Магистральные линии служат для транспортирования транзитных масс воды; распределительные линии - для транспортирования воды из магистралей к отдельным зданиям, в которых потребители получают воду непосредственно из наружных распределительных линий.
Магистральные и распределительные линии должны иметь достаточную пропускную способность и обеспечивать необходимый напор воды в местах потребления.
Требуемая пропускная способность и напоры обеспечиваются правильным подбором диаметров труб при проектировании.
Надежность работы водопроводных сетей обеспечивается доброкачественностью материала труб и арматуры, а также укладки и монтажа.
Наименьшая стоимость водопроводных сетей получается при прокладке их по кратчайшим путям от источников воды до мест потребления.
По очертанию в плане водопроводные сети бывают тупиковые, кольцевые.
Тупиковая сеть, схема которой показана на рис. 33 ,а, короче кольцевой (рис. 33 , б), но не может гарантировать бесперебойной
Рис. 33. Водопроводная сеть:
а -разветвленная; б - кольцевая; НС - насосная станция; "ВБ - водонапорная башня подачи воды, потому что в момент ликвидации аварии на одном участке магистрали все последующие за ним участки вместе с ответвлениями не будут снабжаться водой.
Рис. 34. Расположение трубопроводов на городской магистрали большой ширины
Кольцевые сети более надежны в эксплуатации, так как в случае аварии на одной из линий при ее выключении потребители будут снабжаться водой по другой линии.
Водопроводные сети, являющиеся противопожарными, должны быть кольцевыми. Как исключение, допускают тупиковые линии длиной не более 200 м, когда приняты меры против замерзания этих линий.
Расстояние водопроводных сетей до зданий, сооружений, дорог, а также других сетей следует назначать в зависимости от конструкций фундаментов зданий, типа дорог, глубины заложения, диаметра и характера сетей, напора в них и размеров колодцев.
Примерное расположение водопроводных и других труб на улице большого города показано на рис. 34.
Водопроводом называют комплекс инженерных сооружений и оборудования, предназначенных для забора воды из природных источников и подачи ее к местам потребления, а также в случае надобности очистки и хранения ее.
Обычно водопроводы состоят из следующих сооружений:
1) водоприемных для забора воды из природных источников;
2) насосных станций для подъема воды;
3) сооружений для очистки воды;
4) водоводов и водопроводных сетей для подачи воды потребителям;
5) водонапорных башен и напорных резервуаров для поддержания напоров и регулирования расхода воды;
6) резервуаров для хранения воды.
Взаимное расположение отдельных водопроводных сооружений при необходимости подъема, хранения и очистки воды показано на рис. 1. Здесь приведена общая схема водоснабжения города из поверхностного источника (реки) с устройством очистных сооружений.
Вода при помощи водоприемника 1 забирается из реки и по самотечным трубам 2 поступает в береговой колодец 3, а из него насосами первого подъема 4 подается в отстойники 5 и далее на фильтры 6 для очистки и обеззараживания.
Из очистной станции очищенная вода поступает в запасные резервуары чистой воды 7, из которых она насосами второго подъема 8 подается по водоводам 9 в напорно-регулирующее сооружение 10 (надземный или подземный резервуар, размещенный на естественном возвышении, - водонапорную башню или пневматическую установку), а также в магистральные трубы 11 водопроводной сети города, по которым вода транспортируется в различные районы города и по сети распределительных труб 12 и домовым вводам 13- к отдельным потребителям 14.
По назначению водопроводы подразделяют на следующие:
хозяйственно-питьевые - для удовлетворения питьевых и хозяйственных нужд населения;
производственные - для снабжения промышленных предприятий водой;
противопожарные - подающие воду для тушения пожара;
объединенные - предназначенные для одновременного удовлетворения различных нужд, при этом в ряде случаев хозяйственно-питьевые водопроводы могут совмещаться с противопожарными или производственными. Таковы хозяйственно-противопожарная, производственно-противопожарная и другие системы.
По способу подачи воды различают напорные и самотечные водопроводы.
Напорными водопроводами называют такие, в которых вода из источника н потребителю подается насосами; самотечными - в которых вода из высоко расположенного источника к потребителю поступает самотеком. Такие водопроводы иногда устраивают в горных районах страны.
В зависимости от качества воды в источнике и требований, предъявляемых к воде потребителями, водопроводы строят с сооружениями для очистки и обработки воды и без них, К первым относят хозяйственно-питьевые водопроводы, получающие воду из поверхностных источников - рек, озер, водохранилищ. К водопроводам без очистных сооружений относят хозяйственно-питьевые, питающиеся водой из артезианских скважин. Для технологических нужд промышленных предприятий вода из поверхностных источников часто бывает пригодна без очистки.
По способу использования воды промышленными предприятиями производственные водопроводы устраивают прямоточные, оборотные или с последовательным использованием воды.
В случае прямоточного водоснабжения вода, использованная в производстве, сбрасывается в водоем без очистки, если она не загрязнена, или после очистки при загрязнении (от газоочистки, прокатных станов, разливки чугуна и пр.).
При оборотном водоснабжении воду, нагретую в производстве, не сбрасывают в водоем, а вновь подают на производство после охлаждения ее в прудах, на градирнях или брызгальных бассейнах. Для пополнения потерь воды (в охладительных сооружениях, при утечке и др.) в оборотный цикл добавляют свежую воду из источника.
Схема с поворотным использованием воды дана на рис. 2,6. Насосами 1 вода после охлаждения на сооружении 2 подается по трубам 3 к производственным агрегатам 4. Нагретая вода поступает в трубопроводы 5 (на чертеже она показана пунктиром) и отводится на охлаждающие сооружения 2 (градирни, брызгальные бассейны, охладительные пруды). Добавление свежей воды из источника через водоприемник 6 производится насосами 7 по водоводам 8.
Оборотное (повторное) водоснабжение обычно устраивают при ограниченном дебите природного источника; однако и при достаточном дебите оно может быть экономичнее прямоточного водоснабжения.
Водопроводы с последовательным использованием воды применяют в случае возможности ее использования после одного потребителя другими. Такие водопроводы рекомендуется применять возможно шире.
Водопроводы разделяют на наружные и внутренние. К наружному водопроводу относят все сооружения для забора, очистки воды и распределения ее водопроводной сетью. Внутренние водопроводы забирают воду от наружной сети и подают ее потребителям в здания.
Рис. 1 Схема водопровода города; а - план; б - разрез
При наличии источника воды, по качеству удовлетворяющей требованиям потребителей, необходимость в постройке очистных сооружений отпадает. Иногда не требуется также насосная станция второго подъема. В этих случаях вода из источника подается погруженными насосами непосредственно по водоводам и магистральные сети, а по ним к потребителям. Примером такого водоснабжения может служить водозабор из артезианских скважин (рис. 2 ,а).
Рис. 2 а. Общая схема артезианского водопровода: 1 - скважина; 2 - сеть водоснабжения; 3 - резервуары; 4 - насосная станция П подъема; ЗСО - зона санитарной охраны
Рис. 2 б.Схема водопровода с повторным использованием воды
Напорно-регулирующие сооружении предназначены для накопления избытка подаваемой насосами воды, образующегося в том случае, когда подача воды насосами превышает ее отбор из сети, а также для хранения запаса воды на тушение пожара и для подачи воды в водопроводную сеть в тех случаях, когда отбор воды потребителям превышает подачу ее насосами. Кроме того на рис. 2 а имеются два узла сооружений. В водопроводах со сравнительно равномерным потреблением воды напорно-регулирующих сооружений может и не быть. В этом случае воду подают насосами непосредственно в трубы распределительной сети, а для хранения противопожарного запаса воды устраивают резервуары, из которых для тушения пожара вода забирается насосами.
§ 4. Определение расчетного расхода воды - (Все иображения)
Расчетным расходом воды является максимальный расход ее, получаемый умножением среднего расхода на коэффициент неравномерности.
Расчетный расход воды для населенных пунктов определяют по следующим формулам:
Здесь q - норма водопотребления в л на человека в сутки (см. табл. 1); N - расчетная численность населения; Ксут - коэффициент суточной неравномерности потребления воды; Ксут - общий коэффициент неравномерности потребления воды, равный
Расчетный расход хозяйственно-питьевой воды в производственных и вспомогательных зданиях определяют по следующим формулам.
Суточное потребление воды
где q"n - норма потребления воды на одного человека в смену (см. табл. 2); Ni- количество работающих в сутки (раздельно в холодных и горячих цехах). Потребление воды в смену равно
где N2-количество работающих в смену.
Максимальное секундное потребление воды в л в данную смену
где Кчас - коэффициент часовой неравномерности потребления воды (см. табл. 2); Т - продолжительность работы смены в часах. Расчетный расход на пользование душем в бытовых помещениях промышленных предприятий определяют, пользуясь формулами (7), (8) и (9).
Суточное потребление воды на пользование душем равно
где 9д - норма потребления воды на одну процедуру (раздельно по производствам); N3- количество пользующихся душем в сутки (раздельно по
производствам). Потребление воды душем в смену равно
где Nt - количество пользующихся душем в смену.
Секундное водопотребление (душ. Сек в данной смены
так как продолжительность действия душей после смен должна быть не более 45 мин.
Расчетный расход воды для полива территории с поливаемой площадью F га определяется по формуле
где q пол - поливочная норма л/сут на 1 м2. Секундный расход воды для полива равен
Среднесуточное за год количество воды Qcp.mx Для полива можно приблизительно определить по формуле
(12)
где Тпол - число суток в году, в которое ведут полив, определяемое с учетом климатических и других местных условий. Расход воды в столовых промышленных предприятий учитывается особо. Суточный расход воды в столовых равен
(13)
где дст - норма расхода воды в столовой на одного обедающего принимается от 18 до 25 л с коэффициентом часовой неравномерности потребления воды 1,5.
Максимальное секундное водопотребление в столовых равно
где Т„ - число часов работы столовых.
Расход воды на производственные нужды как суточный, так и секундный принимают по данным технологов для каждого производственного агрегата или группы агрегатов.
На увлажнение, обеспыливание и кондиционирование воздуха расход воды принимают по данным проектов вентиляции производственных зданий.
Режим водопотребления зависит от величины населенного пункта, климатических и других условий. Колебания часового водопотребления обычно изображают в виде таблиц или графиков, которые составляют на основе наблюдения за режимом водопотребления на действующих водопроводах.
Рис. 3. График суточного потребления воды в городе
На рис. 3 изображен в качестве примера график колебания расхода воды в городе в течение суток. Здесь на оси абсцисс нанесены часы суток, а на оси ординат - часовой расход воды, выраженный в процентах от суточного ее расхода.
Колебания потребления воды для производственных нужд в каждом отдельном случае задаются технологами на основании изучения технологического процесса данного производства.
Подача воды насосом, работающим в течение 24 ч в сутки, т. е. в каждый час подающим 4,17% суточного расхода, обозначена на графике пунктирной линией.
Отсюда следует, что избыток воды, подаваемой насосами в часы меньшего расхода ее из сети, накапливается в баке водонапорной башни. Это накопление может происходить также в подземном резервуаре или в резервуаре пневматической установки.
Регулирующий запас воды предназначается для покрытия разности между отбором воды из сети и подачей ее насосом в часы максимального расхода. Объем регулирующего запаса при одноступенчатой работе насосов в населенных пунктах с числом жителей до 200 тыс. составляет 10-15% от суточного расхода, при двухступенчатой работе насосов он может быть снижен до 1,5-3%.
В резервуарах систем водоснабжения должен содержаться неприкосновенный запас воды на противопожарные нужды.
Колебания расхода воды на хозяйственно-питьевые нужды и пели и в течение суток с максимальным расходом воды отображены в табл. 5.
Максимальный часовой расход воды на хозяйственно-питьевые нужды в табл. 5 соответствует заданному коэффициенту часовой неравномерности Кчас = 1,25.
График расхода воды на полив составлен с учетом утренней, генеральной уборки улиц; к тому же требуется, чтобы полив не совпадал с наибольшим расходом воды на хозяйственно-питьевые нужды.
Принимаем, что в запасных резервуарах должен храниться неприкосновенный запас на тушение пожара 500 м3. После пожара он должен пополняться за 24 н. Поэтому расход воды при пополнении пожарного запаса воды возрастает до 3910 + 500 = 4410 м3/сут.
На подачу этого количества воды и должен быть рассчитан водопровод.
§ 5. Напоры в водопроводной сети
Во всех точках водопроводной сети должен создаваться так называемый свободный напор. Под этим напором вода подается в здания к потребителям.
Напор в водопроводной сети создается насосами, водонапорной башней, пневматической установкой или напорным резервуаром. Расчетным является напор в точке сети, наиболее удаленной от насосов и наиболее высоко расположенной.
Свободные напоры в водопроводной сети хозяйственно-питьевого водопровода населенного пункта в зависимости от этажности зданий необходимо принимать не меньше следующих величин: при одноэтажной застройке - 10 л над землей; при двухэтажной- 12 м; при трехэтажной - 16 м.
В системах производственных водопроводов минимальные свободные напоры создают по требованиям технологического проекта.
Требуемый напор в противопожарном водопроводе зависит от принятого способа тушения. Если пожар тушат струями воды, создаваемыми непосредственно действием напора в водопроводе, т. е. получаемыми от пожарных гидрантов, то такой водопровод называется системой тушения высокого давления.
Напор для тушения пожара в водопроводах высокого давления создается только на время пожара специальными насосами, установленными на насосной станции и пускаемыми в работу по получении сигнала о пожаре не позднее чем через 5 мин после его получения.
Таблица 5 Пример потребления воды в городе на хозяйственно-питьевые и поливочные
| Потребление воды | ||||
| хозяйственно-питьевое | поливочное | общее | ||
| Часы суток | в % от наиб. | |||
| в сут | м"/ч | м3/ч | м"/ч | |
| 0-1 | 3,35 | _ | ||
| 1-2 | 3,25 | - | ||
| 2-3 | 3,30 | |||
| 3-4 | 3,20 | ПО | ||
| 4-5 | 3,25 | |||
| 5-6 | 3,40 | |||
| 6-7 | 3,85 | |||
| 7-8 | 4,45 | |||
| 8-9 | 5,20 | - | ||
| 9-10 | 5,05 | - | ||
| 10-11 | 4,85 | - | ||
| 11-12 | 4,60 | |||
| 12-13 | 4,60 | |||
| 13-14 | 4,55 | |||
| 14-15 | 4,75 | - | ||
| 15-16 | 4,70 | - | ||
| 16-17 | 4,65 | - | ||
| 17-18 | 4,35 | |||
| 18-19 | 4,40 | |||
| 19-20 | 4,30 | |||
| 20-21 | 4,30 | |||
| 21-22 | 4,20 | - | ||
| 22-23 | 3,75 | - | ||
| 23-24 | 3,70 | - | ||
| Итого... | 100,00 |
Противопожарные водопроводы высокого давления устраивают только на тех промышленных предприятиях, где это обосновано технико-экономическими расчетами.
Если же пожар тушат струями, которые создаются пожарными насосами (мотопомпами), привозимыми к месту пожара и получающими (засасывающими) воду из водопровода через гидранты, то такой водопровод называют противопожарным водо -проводом низкого давления.
В противопожарных водопроводах высокого давления свободный напор должен обеспечить получение компактной (нераздробленной) струи не менее 10 м при полном пожарном расходе воды и при расположении ствола (бранспойта) на уровне наивысшей точки самого высокого здания.
где Нпож - свободный напор в водопроводе (у гидранта);
Нэк - высота здания до наивысшей точки (обычно до конька кровли), считая от поверхности земли; h - сумма потерь напора в гидранте, в пожарных рукавах и в стволе.
На чтение 4 мин.
Без наличия водопровода и канализации невозможно создание комфортных условий в жилище. Поэтому многие хозяева частных домов, не имеющие доступа к централизованным коммуникациям, вынуждены оборудовать автономные системы. Наружные сети водопровода и канализации проектируются согласно нормативным документам СП 31.13330.2012 и СП 32.13330.2012 соответственно.
Проектирование канализационных сетейОбщие положения
При проектировании система водоснабжения разрабатывается одновременно с водоотведением. При этом принятые решения должны опираться на строительные нормы и правила (СНиП). А само строительство может быть начато только после получения разрешений от контролирующих органов.
Санитарные требования к устройству сетей канализации и водостокам
Согласно нормативам, наружный водопровод и канализация в жилом доме должны прокладываться на глубине не менее 1,5 м. Это позволит сохранить работоспособность системы в любое время года и предотвратит ее промерзание.
Кроме того, чтобы не допустить загрязнения водопровода сточными водами, канализационную трубу следует прокладывать ниже. В этом случае при порыве канализационной трубы исключается подсос стоков в питьевую воду. По этой же причине категорически запрещается размещать обе трубы в одной траншее.
Предполагаемые источники водоснабжения
В качестве источника водоснабжения могут использоваться поверхностные или подземные воды. К первым относятся реки, озера и другие пресные водоемы. Подземные источники — это колодцы, абиссинские или артезианские скважины. Выбор зависит исключительно от наличия источников воды, их доступности и необходимых объемов.
Расчетные расходы воды и свободные напоры
Правильно спроектированная сеть водоснабжения должна обеспечивать достаточным количеством воды всех потребителей. Этот показатель зависит от числа жителей и степени благоустройства жилья. Для расчета расхода воды следует применять формулы, прописанные в нормативных документах.
Для определения свободного напора используется норматив: на одноэтажное здание необходимо не менее 10 м напора, а на каждый последующий этаж следует добавить еще 4 м.
Сооружения для забора подземных вод
В соответствии с требованиями СНиП для забора подземных вод необходима водозаборная скважина, диаметр которой для насоса с погружным электродвигателем принимается равным номинальному диаметру насоса. А при установке электродвигателя на поверхности земли — на 50 мм больше номинального диаметра насоса.
В зависимости от условий и установленного оборудования устье скважины располагается в наземном павильоне или подземной камере. Здесь же размещаются электрооборудование и контрольно-измерительные приборы.
Система очистки воды
Для получения воды питьевого качества следует предусматривать устройства очистки — фильтрации, осветления и обеззараживания. На рынке представлены автономные станции водоподготовки, которые используются для отдельного дома или коттеджа.
Предварительно необходимо сделать анализ воды из источника водоснабжения, чтобы определить его качественные показатели и требуемую степень очистки.
Инженерное оборудование систем водопровода
На сетях наружного водопровода устанавливается запорная арматура, фасонные части, регуляторы давления и расхода воды. Необходимое условие — вся арматура должна плавно открываться и закрываться и иметь сертификат соответствия. Кроме того, в случае необходимости проект может предусматривать установку пожарных гидрантов.
Для нормальной работы всей системы водоснабжения требуется следующее оборудование: водозабор, насосы, смесители, фильтры, установка обеззараживания. Этот перечень зависит от качества исходной воды и принятой схемы ее очистки.
Элементы канализационной сети
К основным элементам сети канализации относятся внешний и внутренний трубопровод, насосная станция, сооружения очистки стоков и выпуск в водоем.
Все элементы выполняют свою особую функцию и должны подходить друг к другу. Очистка сточной воды выполняется до приемлемого уровня, допускающего ее сброс в водоем. Чем больше водоем, тем менее строгие нормы очистки сточной воды, поскольку стоки в нем будут доочищаться естественным путем.
Этапы монтажа наружных сетей канализации и водоснабжения
Трубы монтируются в предварительно вырытые траншеи на уложенную подушку из песка и гравия. После монтажа проводится проверка напорного трубопровода на прочность и герметичность гидравлическим способом. Первый этап выполняется после засыпки грунта на половину диаметра трубы с открытыми для осмотра стыковыми соединениями. Второй этап проводится уже после полной засыпки трубопровода.Канализационные трубопроводы укладываются с уклоном, позволяющим обеспечить самотечный режим движения стоков. В среднем на 1 пог. м эта величина должна составлять 2-3 см. Недостаточный уклон может привести к появлению засоров и необходимости в прочистке трубы. По этой же причине любые ответвления сети должны присоединяться под тупым углом.
Для обслуживания наружных сетей водоснабжения и канализации над поворотами, задвижками или пожарными гидрантами предусматриваются смотровые колодцы.
Если проектирование системы водоснабжения и канализации вызывает сложности, то лучше доверить его специалистам. В результате проект будет соответствовать всем нормам и правилам, что снизит вероятность проблем при строительстве и эксплуатации.
Наружные водопроводные сети – это один из основных компонентов системы водоснабжения, источниками которой являются: 1) открытые водоемы природные и искусственные – реки, водохранилища и озера; 2) подземные воды – родники, скважины.
Расположение линий водопроводной сети зависит от следующих факторов, учитываемых во время проектирования инженерных сооружений:
Рельеф местности и препятствия: реки, железнодорожные пути, автомагистрали и др.;
Зеленые насаждения;
Планировка жилого квартала;
Планировка объектов, к которым осуществляется подводка сетей.
Виды наружных водопроводных сетей
Разветвленная
Комплекс магистральной линии и ответвлений, представляющих собой тупиковые участки, считается разветвленной схемой наружной водопроводной сети. Вода по тупиковым линиям движется только в одном направлении. Являясь кратчайшими по длине трубопроводов, тупиковые участки считаются наименее надежными по бесперебойному обеспечению водой потребителей.
Основной недостаток разветвленной схемы водоснабжения: авария на одном из участков сети лишит воды всех потребителей, расположенных за аварийным участком.
В крупных населенных пунктах разветвленная схема не применяется, так как длительные перерывы в водоснабжении не допускаются. В дачных поселках может быть спроектирована разветвленная схема водоснабжения при условии, что у потребителей будут установлены резервные емкости на случай отсутствия воды.
Кольцевая
Водопроводная сеть, не имеющая тупиковых ответвлений, называется кольцевой. Кольцевая схема водоснабжения предполагает, что все участки имеют соединения друг с другом и замкнуты между собой.
Комбинированная
Комплекс кольцевых и тупиковых участков является комбинированной сетью водоснабжения. Более надежными в эксплуатации считаются кольцевые и комбинированные схемы сетей водоснабжения, так как выключение аварийного участка не оказывает влияния на подачу воды остальным потребителям. Кроме того, в кольцевой сети водоснабжения вода постоянно циркулирует по трубам, не застаиваясь.
Водопроводное оборудование для наружных систем водоснабжения
- Насосные станции.
- Очистные установки.
- Запорная и регулирующая арматура.
- Контрольно-измерительные аппараты.
- Смотровые колодцы и другое оборудование.
"Виды наружных водопроводных сетей и оборудование для систем водоснабжения", БК "ПОИСК" , рассказать друзьям: Май 21st, 2017
Водопроводная сеть
совокупность водопроводных линий (трубопроводов) для подачи воды к местам потребления; один из основных элементов системы водоснабжения (См. Водоснабжение). К линиям В. с. (обычно прокладываемым вдоль улиц и проездов) присоединяются так называемые домовые ответвления (трубы), по которым вода подаётся в отдельные здания. Внутри зданий устраиваются внутренние (внутридомовые) В. с., подводящие воду к водоразборным кранам. В отличие от них, основная В. с. (прокладываемая вне зданий) называется наружной (уличной, дворовой). Для устройства В. с. применяют водопроводные трубы. Выбор типа труб зависит от величины требуемого напора в В. с., характера грунтов, способа прокладки, а также от экономических факторов. При подземных прокладках наиболее распространены чугунные, асбестоцементные и стальные трубы, используются также железобетонные и пластмассовые. Глубина заложения труб зависит от уровня промерзания почвы, температуры подаваемой по трубам воды и режима работы В. с. (для средней полосы СССР глубина заложения около 2,5 м
). Минимальная глубина заложения обусловлена необходимостью предохранения труб от разрушения динамическими (транспортными) нагрузками. В. с. оборудуются запорной арматурой-задвижками и вентилями (См. Вентиль) (для выключения отдельных участков сети) и водоразборными устройствами - пожарными гидрантами (См. Пожарный гидрант), иногда - уличными водоразборными колонками (в районах, ещё не полностью обеспеченных домовыми вводами). Гидранты и задвижки обычно устанавливаются в специальных колодцах (сборных железобетонных или кирпичных), перекрываемых металлическими съёмными люками. По техническим условиям давление воды в В. с. населённых мест не должно превышать 6 ат
.
Для подачи воды в отдельные многоэтажные здания устраивают местные насосные станции подкачки. В. с. должны обеспечивать надёжное и бесперебойное снабжение водой потребителей. Этому условию отвечает устройство кольцевых В. с., состоящих из смежных замкнутых контуров-колец (рис. 1
), расположение которых зависит от планировки города. При аварии поврежденный участок водовода может быть выключен (задвижками а
и б
) без прекращения подачи воды ко всем остальным линиям В. с. В разветвлённых (тупиковых) В. с. (рис. 2
) при аварии на любом участке (например, в точке x
) прекращается подача воды во все участки сети, лежащие за поврежденным; поэтому разветвлённые сети могут устраиваться лишь в тех случаях, когда допустимы перерывы в снабжении водой. Все В. с., в которых предусматривается подача воды для тушения пожаров, как правило, устраивают кольцевыми. В В. с. различают магистральные линии, транспортирующие воду транзитом в удалённые районы снабжаемой территории, и распределительную сеть, подающую воду к отдельным домовым ответвлениям. Расчёт В. с. (особенно кольцевых и получающих воду от нескольких насосных станций) - весьма сложная и трудоёмкая работа. Для её проведения целесообразно использовать вычислительные машины. Лит.:
Мошнин Л. Ф., Методы технико-экономического расчёта водопроводных сетей, М., 1950; Абрамов Н. Н., Поспелова М. М., Расчет водопроводных сетей, 2 изд., М., 1962; Андрияшев М. М., Гидравлические расчеты водоводов и водопроводных сетей, М., 1964; Абрамов Н. Н., Водоснабжение, М., 1967.
Большая советская энциклопедия. - М.: Советская энциклопедия . 1969-1978 .
Смотреть что такое "Водопроводная сеть" в других словарях:
Водопроводная сеть - Система трубопроводов и сооружений на них, предназначенных для водоснабжения То же Источник: ПОТ Р М 025 2002: Межотраслевые правила по охране труда при эксплуатации водопроводно канализационного хозяйства … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Совокупность всех трубопроводов жел. дор. водоснабжения, по к рым вода забирается из источника водоснабжения (самотечные и всасывающие линии), подается насосами в водонапорные резервуары (напорный трубопровод) и распределяется по станции к… … Технический железнодорожный словарь
Совокупность водопроводных линий (трубопроводов) для подачи воды к местам потребления; один из основных элементов системы водоснабжения … Большой Энциклопедический словарь
водопроводная сеть - Система трубопроводов с сооружениями на них для подачи воды к местам ее потребления. [ГОСТ 25151 82] Тематики водоснабжение и канализация в целом … Справочник технического переводчика
Водопроводная сеть - 5) водопроводная сеть комплекс технологически связанных между собой инженерных сооружений, предназначенных для транспортировки воды, за исключением инженерных сооружений, используемых также в целях теплоснабжения;...
