Классификация систем водоснабжения.

Оценка: 2.4

Оценили: 5 человек

Система водоснабжения (водопровод) – комплекс взаимосвязанных устройств и сооружений, обеспечивающих потребителей водой в требуемом количестве и заданного качества. Система водоснабжения включает в себя устройства и сооружения для забора воды из источника водоснабжения, ее транспортирования, подготовки, аккумулирования (хранения), регулирования подачи и распределения между потребителями. Схема водоснабжения – последовательное расположение этих сооружений от источника до потребителя, взаимное расположение их относительно друг друга.

Система водоснабжения делится на наружную и внутреннюю. К наружному водопроводу относят все сооружения для забора, очистки и распределения воды водопроводной сетью до вводов в здание. Внутренний водопровод представляет собой совокупность устройств, обеспечивающих получение воды из наружной сети и подачу ее к водоразборным приборам, расположенным в здании .

Системы водоснабжения должны проектироваться в соответствии с требованиями по проектированию наружных сетей и сооружений водоснабжения, а также других нормативно-технических рекомендаций и требований, предъявляемых к воде потребителями. Выбор системы и схемы водоснабжения следует производить на основании сопоставления технико-экономических показателей возможных их вариантов с учетом:

– местных условий и особенностей объектов потребления воды;

– поэтапного развития системы водоснабжения;

– источников водоснабжения;

– требований к давлению, количеству и качеству воды;

– надежности подачи воды.

Системы водоснабжения (водопроводы) классифицируются по ряду признаков.

1. По надежности подачи воды :

I – допускается снижение не более 30 % расчетного расхода питьевой воды на срок не более 3 суток, при этом разрешается не более чем на 10 мин перерыв в подаче воды или снижение расхода ниже указанного предела для выключения вышедших из строя и включения резервных элементов системы водоснабжения (оборудования, арматуры, сооружений, трубопроводов);

II – допускается снижение не более 30 % расчетного расхода подаваемой питьевой воды на срок не более 10 суток, при этом разрешается не более чем на 6 ч перерыв в подаче воды или снижение расхода ниже указанного предела для выключения вышедших из строя и включения резервных элементов системы водоснабжения (оборудования, арматуры, сооружений, трубопроводов);

III – допускается снижение не более 30 % расчетного расхода подаваемой питьевой воды на срок не более 15 суток, при этом разрешается не более чем на 24 ч перерыв в подаче воды или снижение расхода ниже указанного предела для выключения вышедших из строя и включения резервных элементов системы водоснабжения (оборудования, арматуры, сооружений, трубопроводов).

Системы водоснабжения населенных пунктов при числе жителей более 50 000 чел. Следует относить к I категории, от 5000 до 50 000 чел. - ко II категории и менее 5000 чел. - к III категории.

2. По виду обслуживаемого объекта: городские, поселковые, промышленные, сельскохозяйственные и др.

3. По виду используемых природных источников :

– из подземных источников (артезианских, родниковых);

– из поверхностных источников (рек, озер, водохранилищ, морей).

4. По способу подачи воды :

– самотечные (гравитационные);

– напорные (с механической подачей насосами).

5. По способу доставки и распределения воды :

– централизованные;

– децентрализованные;

– комбинированные.

Системы водоснабжения в населенных пунктах предусматривают, как правило, централизованными. При этом в зависимости от местных условий и экономической це­лесообразности они могут быть раздельными – с собственными источниками водоснаб­жения для каждой из зон (селитебной или производственной) или объединенными – с общим источником водоснабжения для обеих зон.

6. По количеству обслуживаемых объектов :

– групповая система (обслуживает несколько объектов или населенных пунктов);

– местная или локальная система (обслуживает один объект, одно здание или небольшую группу компактно расположенных зданий);

– зонная система (обслуживает различные участки территории, имеющие значительную разницу в отметках);

– районная система (обслуживает несколько крупных водопотребителей, расположенных на определенной территории).

7. По назначению :

– хозяйственно-питьевые;

– производственные;

– противопожарные;

– объединенные.

Противопожарный водопровод, предназначен для получения необходимых расходов воды под требуемым напором в течение нормативного времени тушения пожара в часы максимального водопотребления и подразделяется на водопроводное и безводопроводное.

Самостоятельный противопожарный водопровод устраивают на наиболее пожароопасных объектах – предприятиях нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности, складах горюче-смазочных материалов, складах древесины и др., где требуются большие расходы и напоры воды.

Объединенные водопроводы устраивают в основном в населенных пунктах. Данный водопровод обеспечивает хозяйственно-питьевые, противопожарные и производственные нужды. Обычно объединяют хозяйственно-питьевой с противопожарным и отдельно производственный водопровод. Производственно-противопожарный водопровод устраивается крайне редко, потому что производственная водопроводная сеть не всегда охватывает всю территорию объекта. В результате чего некоторые пожароопасные участки могут быть не обеспечены водой, необходимой для тушения пожара. Кроме этого, на некоторых производствах требуется поддерживать постоянный напор и расход воды, которые при тушении пожара будут изменяться.

Водопровод противопожарный или объединенный с противопожарным, может быть низкого или высокого дав­ления.

Водопровод низкого давления (рисунок 2.1, а)рассчитывают таким образом, что во время пожара увеличивается только количество подаваемой воды, напор же в сети поддерживается не ниже 10 м. В водопроводах низкого давления водонапорная башня или контррезервуар во время пожара отключаются. Такие водопроводы широко распространены в городах и поселках. Отбор воды для тушения пожаров из таких водопроводов производят с помощью передвижных пожарных насосов (автонасосов, мотопомп и др.). Противопожарный водопровод низкого давления, объединенный с производственным водопроводом, устраивают на производствах, где пожарный расход, по сравнению с производственным, невелик и не влияет на напор производственного водопровода. Однако если для пожарных нужд необходим пуск дополнительного насоса, возможно понижение напора в сети, что не всегда допускается требованиями технологии производства.

Водопровод высокого давления (рисунок 2.1, б)делятся на:

а) водопровод постоянного высокого давления;

б) водопровод высокого давления, повышаемого только во время пожара. В этом случае давление в водопроводной сети создается стационарными насосами для непосредственной подачи воды от гидрантов, установленных на сети.

а

б

а) водопровод низкого давления; б) водопровод высокого давления

1 – пожарный гидрант; 2 – пожарная колонка; 3 – рукавная линия;

4 – пожарный ствол

Рисунок 2.1 – Схемы подачи воды на тушение пожара из

Введение

1.1. Водоснабжение – важнейшая отрасль хозяйственного комплекса

Среди многих отраслей народного хозяйства, направленных на повышение уровня жизни людей, благоустройства населенных пунктов и развития сельскохозяйственного и промышленного производства одно из ключевых мест занимает водоснабжение.

Водоснабжение – это обеспечение водой населенных пунктов, производственных и других объектов для удовлетворения хозяйственно-питьевых, производственных и противопожарных нужд.

Водоснабжение – это комплекс мероприятий по обеспечению водой различных потребителей.

Обеспечение населения чистой, доброкачественной водой имеет большое гигиеническое значение, так как предохраняет людей от различных эпидемииологических заболеваний, передаваемых через воду. Подача достаточного количества воды в населенный пункт позволяет поднять общий уровень его благоустройства. Для удовлетворения потребностей современных крупных населенных пунктов в воде требуются громадные ее количества, измеряемые в миллионах кубических метров в сутки.

Для примера если в средние века в городах на одного человека приходилось 25 л воды в сутки, то теперь ее расходуется 200...400 л, а в крупных городах – 500 и более.

Выполнение этой задачи, а также обеспечение высоких санитарных качеств питьевой воды требуют тщательного выбора природных источников, их защиты от загрязнения и надлежащей очистки воды на водопроводных сооружениях.

Производственные процессы на промышленных предприятиях также сопровождаются большим расходованием воды. При этом предприятия отдельных отраслей промышленности и энергохозяйства потребляют количество воды, нередко значительно превосходящее коммунальное водопотребление крупных городов.

Так, например, для добычи 1 л нефти нужно израсходовать 10 л воды, для производства 1 кг бумаги – 200 л, 1 кг шерстяной ткани – 600 л, 1 т стали – 20 м 3 , для выработки 1 т ацетатного шелка необходимо 2660 м 3 воды, лавсана – 4200 м 3 , а капронового волокна – 5600 м 3 воды.

Следует отметить, что кроме обеспечения водой населения и промышленности, осуществляемого системами водоснабжения, огромное народно-хозяйственное значение имеет обеспечение водой сельского хозяйства, в особенности в орошаемом земледелии. Например, чтобы получить 1 кг сухого пшеничного зерна, надо израсходовать 750 л воды.

История развития, современное состояние и перспективы развития

В республике

Первые сведения, которые мы имеем об искусственных сооружениях для добывания воды – колодцах, относятся к III тысячелетию до н. э., в древнем Египте уже имелись простейшие механизмы для подъема воды из колодцев – наподобие наших «журавлей».

В Вавилоне воду поднимали на довольно значительную высоту с помощью различных приспособлений с использованием блоков. В водопроводах Египта и Вавилона для подачи воды из резервуаров применялись трубы гончарные, деревянные, а также металлические (свинцовые и медные). В Древнем Китае для водоснабжения использовались весьма глубокие колодцы, из которых воду доставали ведрами с помощью воротов или блоков.

В период расцвета Древней Греции и Рима существовали довольно большие централизованные системы водоснабжения. В Рим вода подавалась к городу самотеком по каналам. При пересечении долин или оврагов каналы прокладывались по специальным мостам – акведукам. В городе вода подводилась к центральным резервуарам, откуда подавалась по трубам к общественным баням и купальням, к дворцам и домам патрициев, а также к общественным фонтанам и бассейнам, которыми пользовалось население.

Начальные сведения об устройстве централизованных городских водопроводов в других странах Европы относятся к XII в. В конце XII в. построен первый самотечный водопровод в Париже. В XIII в. начинается централизованное водоснабжение Лондона. К началу XV в. относятся сведения об устройстве водопроводов в немецких городах.

Зарождение и развитие капиталистической мануфактуры вызвало развитие и водопроводной техники. Промышленная революция XVIII в. обусловила строительство фабрично-заводских водопроводов. В то же время сброс промышленных сточных вод в открытые водоемы привел к их сильному загрязнению и поставил вопрос об изыскании источников чистой воды, поэтому в это же время возникает необходимость в добыче подземных вод.

Из древних водопроводных устройств, которые применяли народы, населявшие территорию бывшего СССР, в маловодных районах Средней Азии частично сохранились до нашего времени своеобразные сооружения для сбора грунтовых вод – подземные галереи, в Крыму найдены вырубленные в скалах емкости для сбора атмосферных вод, в Новгороде на территории княжеской резиденции при раскопках обнаружен самотечный водопровод из деревянных труб, время постройки которого отнесено к концу XI – началу XII в. Имеются сведения о самотечном водопроводе из гончарных труб, построенном в Грузии в начале XIII в.

В XII-XIV вв. в ряде русских городов были построены водопроводы для крепостей. В XV в. был сооружен самотечный родниковый водопровод для Московского Кремля. В 1631 г. в Кремле был построен водопровод, который подавал воду с помощью «водовзводной машины» в водонапорную башню. Для транспортирования воды от водонапорной башни к местам потребления использовались свинцовые трубы.

В 1718 г. по приказу Петра I был сооружен водопроводный канал для Летнего сада в Петербурге. В 1721 г. сооружаются знаменитые Петергофские фонтаны.

При Петре I начато также сооружение родникового водопровода в Царском селе (ныне г. Пушкин), законченного в 1749 г. Для Царского села был построен крупный для того времени (длиной более 15 км) речной водопровод.

В 1804 г. заканчивается сооружение первого московского городского водопровода, который подавал в город самотеком грунтовую воду на расстояние около 16 км. Водопровод в дальнейшем перестраивался и модернизировался; были построены насосные станции, самотечные водоводы заменены напорными. В 1898 г. были построены около Рижского вокзала Крестовские водонапорные башни, в которых вмонтированы стальные баки вместимостью по 1875 м 3 каждый, расположенные на высоте 30 м над поверхностью земли.

Сооружались водопроводы и в других городах. В течение XIX в. в России были построены еще 64 городских водопровода.

Однако вплоть до Великой Октябрьской социалистической революции строительство водопроводов в России развивалось медленно. При этом большая часть построенных водопроводов находилась в неудовлетворительном состоянии; норма расхода воды на одного жителя была малой; надлежащей очистки воды не производилось; число домовых вводов было незначительно, и большая часть воды отпускалась населению через уличные водоразборы.

Развитие водоснабжения в республике тесно связано с развитием такового в России. Однако после распада СССР оно получило новый виток. Так 24 июня 1999 года в республике был принят закон «О питьевом водоснабжении» (№271-З). Настоящий закон регулирует отношения в области питьевого водоснабжения и устанавливает государственные гарантии по обеспечению потребителей питьевой водой. Данный закон был первым на территории стран бывшего Советского Союза.

Дальнейшее развитие водоснабжение получило (и в большей степени сельскохозяйственное) с принятием в 2005 году Государственной программы возрождения и развития села на 2005-2010 годы, предусматривающей в качестве результатов полностью удовлетворить потребности сельского населения в качественной питьевой воде за счет реконструкции и развития систем центрального и локального водоснабжения.

Классификация систем водоснабжения

Система водоснабжения – это комплекс взаимосвязанных сооружений, предназначенный для обеспечения потребностей в воде какого-либо потребителя.

В общем случае в задачу системы водоснабжения входит:

· добывание воды;

· подъем воды;

· улучшение качества воды (если нужно);

· транспортирование и распределение между потребителями;

· регулирование расходов.

В соответствии с перечисленными задачами системы водоснабжения в ее состав включаются следующие виды водопроводных сооружений:

а) водозаборные сооружения, осуществляющие забор воды из выбранных для данного объекта природных источников;

б) насосные станции (водоподъемные сооружения), создающие требуемые давления в водопроводных трубах для подачи заданных расходов воды на заданную высоту;

в) сооружения для очистки и обработки воды (очистные сооружения), осуществляющие улучшение качества природной воды в соответствии с требованиями потребителя;

г) водоводы и водопроводные сети, транспортирующие воду к объектам и местам ее потребления;

д) регулирующие и запасные емкости – резервуары различных типов для хранения и аккумулирования воды.

Системы водоснабжения классифицируются по различным признакам:

1) по видам потребителей:

· системы хозяйственно-питьевого водоснабжения;

· противопожарного водоснабжения;

· поливочные;

· много функциональные;

2) по видам объектов водоснабжения:

· системы водоснабжения городов;

· водоснабжения поселков;

· водоснабжения производственных объектов;

3) по охвату снабжаемых объектов:

· системы водоснабжения одного объекта;

· системы водоснабжения групповые;

4) по кратности использования подаваемой воды:

· системы прямоточные;

· с оборотом воды;

· с последовательным использованием воды;

5) по природным источникам водоснабжения:

· системы, использующие воду поверхностных источников;

· системы, использующие подземные воды;

6) по способам подачи воды:

· самотечные системы;

· с механической подачей воды;

· смешанная подача.

Различают централизованные системы водоснабжения – все объекты снабжаются от одного источника и по одним и тем же трубопроводам и децентрализованные системы водоснабжения – объекты снабжаются по различным трубопроводам и от различных источников.

Системы сельскохозяйственного водоснабжения как правило проектируются и строятся объединенными хозяйственно-производственно-противопожарными. Они могут быть централизованными, децентрализованными и комбинированными.

Похожая информация.

Системы водоснабжения классифицируют по ряду признаков.
По роду обслуживаемых объектов различают: городские, поселковые, промышленные, сельскохозяйственные системы водоснабжения.

По назначению различают системы водоснабжения:

• хозяйственную - для удовлетворения питьевых и хозяйственно-бытовых нужд населения и предприятий;
• производственную - для снабжения водой одного или нескольких предприятий или отдельных цехов;
• противопожарную, подающую воду для тушения пожаров;
• объединенные, предназначаемые одновременно для удовлетворения различных нужд (например, хозяйственно-противопожарная система - для удовлетворения хозяйственных и противопожарных нужд или производственно-противопожарная система для удовлетворения противопожарных и производственных нужд).

По способам подачи воды различают системы водоснабжения:

• самотечные (гравитационные), в которых вода из источника к потребителю подается самотеком; примерами самотечных систем являются системы водоснабжения в горных местностях;
• с механической подачей воды (напорные), в которые вода из источника к потребителю подается насосами;
• со смешанной подачей (в пределах системы).

По кратности использования подаваемой воды системы водоснабжения подразделяются на системы прямоточные; с оборотом воды; с последовательным использованием воды на различных установках.

По природным источникам водоснабжения бывают:

• системы водоснабжения, использующие воду поверхностных источников (реки, водохранилища, озера, моря);
• системы, использующие подземные воды (грунтовые, артезианские, родники).

Системы водопроводов, объединенные с противопожарным водопроводом, могут быть:

• низкого давления, в которых напор, для тушения пожара, создается при помощи передвижных насосов, присоединяемых к пожарным кранам (гидрантам) наружной водопроводной сети;
• высокого давления, в которых напор, необходимый для тушения пожара, создается стационарными насосами, установленными в насосной станции.

Система внутреннего водоснабжения здания: назначение, виды и основные элементы. Системой внутреннего водоснабжения здания или отдельного объекта называют совокупность устройств, обеспечивающих получение воды из наружного водопровода и подачу ее под напором к водоразборным устройствам, расположенным внутри здания или объекта.

Система холодного водоснабжения , называемая внутренним водопроводом, состоит из следующих устройств: ввода (одного или нескольких), водомерного узла (одного или нескольких), сети магистралей, распределительных трубопроводов и подводок к водоразборным устройствам, арматуры. В отдельных случаях в систему включают установки для повышения напора, а также для дополнительной обработки воды (умягчения, обесцвечивания, обезжелезивания и т.д.).

Системами холодного водоснабжения оборудуются здания любого назначения (жилые, административные, учебные, общественного питания, коммунально-бытовые, зрелищные, лечебные, детские и др.), а также объекты культурно-оздоровительные (стадионы, бассейны, парки отдыха) и производственные (гаражи, депо и др.), расположенные в канализованных районах или имеющие систему местного водоотведения. Построенные системы водоснабжения зданий должны обеспечивать потребителей водой заданного качества в нужном количестве и под необходимым напором. Требования к качеству воды зависят от назначения систем водоснабжения. Система водоснабжения здания может быть присоединена у централизованной системе водоснабжения населенного пункта или оборудована устройствами для получения воды из местных источников водоснабжения (подземных или поверхностных).

По назначению системы внутреннего водоснабжения зданий подразделяют на следующие:

• хозяйственно-питьевые - предназначены для подачи воды, удовлетворяющей требованиям ГОСТ Р 51232-98, для питья, умывания, купания, приготовления пищи и других хозяйственных нужд. Устройство хозяйственно-питьевых водопроводов обязательно во всех жилых и общественных зданиях, строящихся в канализованных районах, а также в зданиях, имеющих систему местного водоотведения;
• производственные - могут состоять из нескольких водопроводов, обеспечивающих подачу воды различного качества, удовлетворяющего технологическим требованиям (умягченной, охлажденной и т.п.);
• противопожарные - предназначенные для тушения огня или для предотвращения его распространения. Вода в противопожарных водопроводах может быть и непитьевого качества.

По сфере обслуживания системы могут быть:

• объединенные (хозяйственно-противопожарными, производственно-противопожарными, хозяйственно-производственными);
• раздельные;
• единые - внутренний водопровод, обеспечивающий подачу воды одновременно на хозяйственно-питьевые, производственные и противопожарные нужды.

В отдельных случаях для хозяйственных нужд (промывки приемников сточных вод - унитазов, писсуаров и т.п., мытья полов, стирки белья и проч.) по согласованию с органами санитарного надзора можно использовать воду и непитьевого качества. Не допускается соединение водопроводов, подающих воду непитьевого качества, с хозяйственно-питьевыми.
По способу использования воды системы бывают с прямоточным водоснабжением и с повторным использованием воды.
При выборе системы водоснабжения в зависимости от назначения объекта учитывают технологические, противопожарные, санитарно-гигиенические требования, а также технико-экономические соображения. Например, жилые и общественные здания могут быть оборудованы объединенным хозяйственно-противопожарным водопроводом с подачей воды питьевого качества. Объединение в одну систему всех водопроводов, подводящих воду одного качества и под одинаковым напором, приводит к уменьшению строительных и эксплуатационных расходов.

Для нормальной работы внутреннего водопровода на вводе в здание должен быть создан такой напор (требуемый), который обеспечит подачу нормативного расхода воды к более высокорасположенному (диктующему) водоразборному устройству и покроет потери напора на преодоление сопротивлений по ходу движения воды. Напор в наружном водопроводе на месте присоединения ввода (у трубы или на поверхности земли) называют гарантийным. При периодическом или постоянном недостатке напора в наружном водопроводе до требуемого для здания применяют установки для повышения напора: насосы (постоянно или периодически действующие), водонапорные баки, пневматические установки.

В зависимости от обеспеченности напором и установленного оборудования различаются:

В многоэтажных зданиях проектируют зонные системы водоснабжения. Нажняя зона работает под напором наружного водопровода, а верхняя - от повысительных насосов. Высота зоны определяется максимально допустимым гидростатическим напором в самой нижней точке сети, не превышающем 60 м вод. ст. (0,6 МПа).

Система водоснабжения - комплекс взаимосвязанных устройств и сооружений, обеспечивающих потребителей водой в требуемом количестве и заданного качества. Система водоснабжения включает в себя устройства и сооружения для забора воды из источника водоснабжения, ее транспортирования; обработки, хранения, регулирования подачи и распределения между потребителями.

Схема водоснабжения - последовательное расположение этих сооружений от источника до потребителя, взаимное расположение их относительно друг друга.

Системы водоснабжения должны проектироваться в соответствии с требованиями по проектированию наружных сетей и сооружений водоснабжения, а также других нормативно-технических рекомендаций и требований, предъявляемых к воде потребителями. При этом необходимо учитывать местные условия, многообразие которых приводит к тому, что система водоснабжения любого объекта по-своему уникальна и неповторима.

Все многообразие встречающихся на практике систем водоснабжения классифицируется по следующим основным признакам:

- по назначению: хозяйственно-питьевые; противопожарные; производственные; сельскохозяйственные. Перечисленные типы систем могут быть как самостоятельными, так и объединенными. Объединяют системы в том случае, если требования, предъявляемые к качеству воды одинаковые или это выгодно экономически;

- по характеру используемых природных источников: системы, получающие воду из поверхностных источников (реки, озера, водохранилища, моря, океаны); системы, забирающие воду из подземных источников (артезианские, грунтовые); системы смешанного питания (при использовании различных видов водоисточников);

- по территориальному признаку (охвату): локальные (одного объекта) или местные; групповые или районные, обслуживающие группу объектов; внеплощадочные; внутриплощадочные;

- по способам подачи воды: самотечные (гравитационные); напорные (с механической подачей воды с помощью насосов); комбинированные;

- по кратности использования потребляемой воды (для предприятий): прямоточные (однократное использование); с последовательным использованием воды (двух-трехкратное); оборотные (многократное использование воды, осуществляемое по замкнутой, полузамкнутой схеме или со сбросом части воды - продувкой); комбинированные;

- по видам обслуживаемых объектов: городские; поселковые; промышленные; сельскохозяйственные; железнодорожные и т.д.;

- по способу доставки и распределения воды: централизованные; децентрализованные; комбинированные.

Системы водоснабжения в населенных пунктах предусматривают, как правило, централизованными. При этом в зависимости от местных условий и экономической целесообразности они могут быть раздельными - с собственными источниками водоснабжения для каждой из зон (селитебной или производственной) - или объединенными - с общим источником водоснабжения для обеих зон (рис. 9.1).

Рисунок 9.1 – Системы водоснабжения: а - централизованная раздельная; б - централизованная объединенная; в - комбинированная: 1 - водозаборное сооружение; 2 - насосная станция НС-1; 3 - очистные сооружения; 4 - резервуары чистой воды; 5 - НС-Н; 6 - водонапорная башня; 7 - водоводы; 8 - распределительная водопроводная сеть; 9 - населенный пункт; 10 - производственная зона.

Децентрализованные (местные) системы водоснабжения строятся для отдельных удаленных локальных потребителей или группы зданий, а также поселков, намеченных к переселению.

По надежности или по степени обеспеченности подачи воды централизованные системы водоснабжения делятся на три категории (табл. 9.1).