Схемы водоснабжения населенных мест и промышленных предприятий. Классификации систем водоснабжения Видео обзор - насосное оборудование для автономного водоснабжения

При строительстве дома есть много важных моментов, которые должны быть учтены на начальном этапе строительства. Это и сам дом, его размещение на участке, ландшафт участка и, конечно же, водоснабжение и канализация.

Для водоснабжения основным параметром является источник воды. Какие же могут быть виды водоснабжения загородного дома?

Центральное водоснабжение

Это наиболее простой способ. Если в поселке есть магистральное водоснабжение, то достаточно выяснить владельца центрального водопровода, составить договор, получить смету на выполнение работ и оплатить. Остальное организация выполнит сама.

Но есть здесь, разумеется, и недостатки. Большинство таких магистральных водопроводов выполнялось давным-давно. Значит, трубы старые, металлические, подвержены коррозии. Как следствие – частые порывы и отключения воды. Кроме того, вода в централизованной системе обычно с высоким содержанием железа и ржавчины, а значит, наличие фильтра для очистки воды обязательно. Если вы согласны мириться с этими недостатками, то водоснабжение вашего дома готово.

Автономное водоснабжение

Если эти проблемы вам не нужны, то выбор – автономное водоснабжение. В этом случае снабжение вашего дома чистой водой будет зависеть только от вас. Оно делится на отдельные виды водоснабжения в зависимости от источника:

• колодец;
• скважина.

Водоснабжение от колодца – это наиболее доступный и дешевый способ обеспечения водой. Глубина колодца определяется уровнем залегания воды и составляет обычно 10-15 м.

Кроме уже перечисленных достоинств колодца, нужно учесть легкость его возведения и обслуживания. Есть и недостатки:

• Вода может содержать различные примеси и бактерии. Перед началом использования колодца необходимо провести бактериологический и химический анализ воды и установить необходимые фильтры.
• Количество получаемой из колодца воды ограниченно, обычно около 200 л/ч.
• Так как вы будете пользоваться колодцем и зимой, то для предотвращения замерзания насосной системы необходимо над колодцем выстроить утепленный домик.

Скважина – это способ добывания воды, который наиболее дорогостоящий, так как требует бурения земли. Его, в свою очередь, подразделяют на виды водоснабжения, в зависимости от типа скважины.

Песчаная скважина

Имеет относительно небольшую глубину (около 50 м) и определяется глубиной залегания водоносного горизонта. Такая скважина может поставлять воды около 1,5 кубометра в час. Этого количества достаточно для водоснабжения небольшого загородного дома. Конечно, в данном случае качество воды значительно лучше, но анализ все же сделать необходимо, поскольку в водоносный слой могут попасть поверхностные воды.

В скважине необходимо установить сетчатый фильтр для очистки воды от попадания песка, всевозможных твердых примесей. Фильтр должен периодически очищаться.

Артезианская скважина

Рассматривая виды водоснабжения, нужно упомянуть про лучший, но при этом самый дорогой способ водообеспечения загородного дома. В этом случае забор воды ведется из известнякового слоя. Его глубина может достигать нескольких сот метров. Артезианская скважина может давать воды более 10 кубометров ежечасно. Такого количества достаточно для водоснабжения нескольких коттеджей.

Кроме того, эта вода обычно не нуждается в предварительной очистке. Артезианская скважина имеет достаточно большой срок службы – 15-30 лет. В процессе эксплуатации, как правило, с ней не бывает никаких проблем.

Однако вода, находящаяся в водоносных известняковых горизонтах – собственность государства, поэтому перед бурением скважины необходимо получение соответствующего разрешения.

ПРОТИВОПОЖАРНОЕ ВОДОСНАБЖЕНИЕ

Глава 10. Особенности противопожарного водоснабжения городов,
промышленных предприятий, населенных мест

Классификация систем водоснабжения

Система водоснабжения - это комплекс инженерно-технических сооружений, предназначенных для забора воды из природных источников, подъема её на высоту, очистки (в случае необходимости), хранения запасов воды и подачи её к местам потребления.

Системы водоснабжения (или водопроводы) классифицируют по ряду признаков.

По виду обслуживаемого объекта системы водоснабжения делятся на городские, поселковые, промышленные, сельскохозяйственные, железнодорожные и пр.

По способу подачи воды различают напорные и самотечные водопроводы.

Напорными водопроводами называются такие, в которых вода из источника к потребителю подается насосами; самотечными - в которых вода из высокорасположенного источника к потребителю поступает самотеком. Такие водопроводы иногда устраивают в горных районах страны.

По назначению системы водоснабжения подразделяются на
хозяйственно-питьевые, предназначенные для подачи воды на хозяйственные и питьевые нужды населения; производственные, снабжающие водой
технологические процессы производств; противопожарные, обеспечивающие подачу воды для тушения пожаров.

Часто устраивают объединенные системы водоснабжения: хозяйственно-противопожарные, производственно-противопожарные или хозяйственно-производственно-противопожарные.

В городах и населенных местах, как правило, устраивают объединенные хозяйственно-противопожарные водопроводы. Из этих же водопроводов вода подается и на промышленные предприятия, если последние потребляют незначительное количество воды, или по условиям технологического процесса производства требуется вода питьевого качества. При больших расходах воды промышленные предприятия могут иметь самостоятельный водопровод, обеспечивающий их хозяйственно-питьевые, производственные и противопожарные нужды. На промышленных предприятиях чаще всего устраиваются отдельные хозяйственно-противопожарный и производственный водопроводы и реже – отдельные производственно-противопожарный, хозяйственно-питьевой или объединенный хозяйственно-производственно-противопожарный.

Совмещение противопожарного водопровода с хозяйственным, а не с производственным объясняется следующими причинами.

1. Производственная водопроводная сеть обычно бывает мало разветвленной, так как вода подается лишь наиболее крупным водопотребителям, хозяйственная же и противопожарная сети должны охватывать все объекты предприятия.

2. Для многих технологических процессов производства вода подается под строго определенным напором и расходом.

Объединенный хозяйственно-производственно-противопожарный водопровод устраивают тогда, когда для технологических нужд требуется небольшое количество воды питьевого качества.

Устройство самостоятельного противопожарного водопровода допускается только в том случае, если объединение его с хозяйственно-питьевым или производственным водопроводом по техническим или экономическим соображениям нецелесообразно.

Самостоятельный противопожарный водопровод устраивается обычно на таких пожароопасных объектах, как нефтебазы, склады хлопка, лесобиржи, хранилища сжиженных газов и др.

Противопожарные водопроводы (специальные, отдельные или объединенные) бывают низкого или высокого давления. Свободный напор в сети противопожарного водопровода низкого давления в период тушения пожаров должен быть не меньше 10 м. При этом необходимый для тушения пожара напор у стволов создается передвижными пожарными насосами.

В системе противопожарного водопровода высокого давления вода к месту пожара подается по рукавам непосредственно из гидрантов, а необходимый для пожаротушения напор в сети и у стволов создается стационарными пожарными насосами, установленными в насосной станции.

По степени обеспеченности подачи воды (по надежности действия) системы водоснабжения подразделяются на три категории:

I - допускается снижение подачи воды на хозяйственно-питьевые нужды не более 30 % от расчетного расхода и на производственные нужды по аварийному графику. Длительность снижения подачи не более 3 сут. Перерыв в подаче допускается на время выключения поврежденных и включения резервных элементов системы, но не более чем на 10 мин.

II - снижение подачи такое же, но допускается до 10 сут. Перерыв в подаче допускается до 6 ч.

III - снижение подачи такое же, но допускается до 15 сут. Перерыв в подаче допускается до 24 ч.

Населенные пункты с числом жителей N > 50×10 3 относятся к I категории; при 5×10 3 < N < 50×10 3 - относятся ко II категории; при N < 5×10 3 - относятся к III категории.

Для групповых водопроводов категорию принимают по населенному пункту с наибольшим числом жителей.

Элементы систем водоснабжения, повреждения которых могут нарушить подачу воды на пожаротушение, должны относиться к I категории.

Системы водоснабжения могут обслуживать как один объект, например город или промышленное предприятие, так и несколько объектов. В последнем случае эти системы называют групповыми . Если система водоснабжения обслуживает несколько крупных объектов, расположенных на значительном расстоянии одно от другого, то такая система называется районной системой водоснабжения . Небольшие системы водоснабжения, обслуживающие одно здание или небольшую группу компактно расположенных зданий из близлежащего источника, называют обычно местными системами водоснабжения.

Для питания водой под требуемым напором различных частей территории, имеющих значительную разницу в отметках, может устраиваться зонное водоснабжение.

Система водоснабжения это совокупность конструкций, поставляющих определенным потребителям воду необходимого качества и количества. В быту систему водоснабжения называют водопроводом. Водопровод должен работать стабильно, поддерживая качество и напор воды в заданных рамках.

Виды систем водоснабжения

Виды систем водоснабжения различаются по нескольким главным параметрам. По назначению водопроводы бывают:

• населенных пунктов (сел, городов);
• производственного назначения;
• сельскохозяйственного назначения;
• комбинированные (сельскохозяйственно-противопожарные);
• противопожарные.

По методу доставки воды потребителю виды систем водоснабжения бывают:

• с механической доставкой воды (насосами);
• самотечными;
• зонными (комбинируются механический и самотечный метод).

По типу источников водоснабжения :

• водопроводы, подключенные к поверхностным источникам (озера, реки);
• подключенные к подземным источникам (артезианские, песчаные скважины, родники);
• комбинированные.

По методу использования воды все системы водоснабжения делятся на следующие виды:

• прямоточные (вода используется только один раз);
• с повторным применением воды;
• оборотные.

Центральное или автономное водоснабжение

Кроме этого, по числу потребителей водопровод может быть автономным (индивидуальным) или централизованным.

Автономные системы водоснабжения подают воду ограниченному количеству потребителей и принадлежат частным пользователям. Индивидуальный вид системы горячего и холодного водоснабжения широко распространен в частной застройке, на дачах, в коттеджных поселках. Источник водозабора размещается недалеко от дома, в него опускается насос. Вода подается в дом по трубопроводу, оснащенному фильтром.

Централизованный водопровод рассчитан на подачу воды большому количеству потребителей. Все они используют воду из единой системы, поставляемую по системе трубопроводов. Обычно этот вид системы сочетает горячее и холодное водоснабжение. Для водозабора может использоваться один или несколько источников, в водоподготовке используются водозаборные, водоподъемные, очистные сооружения.

Такой вид системы горячего водоснабжения используется в городах и крупных поселках. В зависимости от обслуживаемой территории, централизованные водопроводы бывают городскими, производственными, поселковыми.

Виды источников водоснабжения

Система водоснабжения начинается с источника водозабора. В зависимости от вида источника водоснабжения определяется: количество и состав сооружений, продолжительность трубопроводов, мощность насосных станций.

Все виды источников водоснабжения должны соответствовать ряду критериев:

• количества воды должно хватать с учетом возможного роста потребления;
• возможность бесперебойного обеспечения водой;
• после недорогой очистки качество воды соответствует санитарным нормам;
• поставка воды обеспечивается с минимальными затратами;
• забор воды не разрушает экосистему региона.

Источники водоснабжения бывают:

• поверхностными (реки, моря, пруды и озера, ледники);
• подземными (водоносные горизонты, подземные водоемы);
• искусственными (опреснительные установки).

Вода из поверхностных источников часто мутна, качество ее нестабильно, в ней много микробов и органических примесей. Вместе с тем, в ней мало минеральных солей.

Вода из подземных источников стабильного качества, в ней практически нет взвесей, органических веществ, но может быть много минеральных солей, повышенная жесткость.

Искусственные источники водоснабжения используются достаточно редко, в Арабских Эмиратах, Израиле, Казахстане.

Виды насосных станций

Задача насосной станции – подать в трубопровод достаточное количество воды. Без насосной невозможно организовать механическую доставку воды потребителю.

Виды насосных станций водоснабжения делятся на:

• производственные;
• бытовые.

Промышленный или производственный вид насосных станций водоснабжения работает с большими объемами воды. Находясь под высокой нагрузкой, они снабжены дублирующими агрегатами, мощными вакуумными и циркуляционными насосами. Они надежны, а их ремонт осуществляется путем замены элементов.

Бытовые виды насосных станций водоснабжения:

• автоматические;
• самовсасывающие.

В бытовых насосных давление воды контролируется особым видом мембранного бака – гидроаккумулятором для водоснабжения. Различаются следующие виды гидроаккумуляторов для водоснабжения:

• вертикальные;
• горизонтальные.

В автоматических насосных эта функция выполняется электронной системой управления.

Кроме этого выделяют отдельную категорию канализационных насосных станций. Это крупногабаритное оборудование, состоящее из нескольких насосов, трубопровода и множества датчиков.

Виды труб для систем водоснабжения

Чугунные трубы до сих пор используются для водопроводных и канализационных сетей. Они очень прочны и долговечны. При этом тяжелы и сложно монтируются.

Стальные трубы для водоснабжения могут быть оцинкованными или без покрытия. Преимущества этого вида труб для водоснабжения:

• долговечность;
• жесткость;
• надежность;
• прочность.

Стальные трубы сложно монтируются, а со временем покрываются ржавчиной, уменьшается их пропускная способность. Для установки системы водоснабжения из этого вида труб необходим специальный сантехнический инструмент, а стыки обязательно дополнительно герметизируются.

Медные трубы широко используются в водопроводах за рубежом. Водопроводные медные трубы бывают: в полиэтиленовой оболочке, отожженными, твердыми и полутвердыми. Для их монтажа не требуется специальное оборудование, они долговечны и прочны, но высокая цена ограничивает спектр их использования.

Металлопластиковые трубы представляют собой сочетание двух слоев пластика и одного слоя мягкого металла. Они гибки, прочны, между собой крепятся муфтами и гайками. Порезать металлопластиковую трубу можно простой ножовкой. Но такой вид труб для водоснабжения слабо держит гидроудары, периодически все соединения необходимо проверять на герметичность.

Полипропиленовые трубы получают все большее распространение в индивидуальных и централизованных системах водоснабжения. Для станций горячего водоснабжения этот вид трубы производят фольгированным.

Пропиленовые трубы очень долговечны, не ржавеют, легко монтируются, поэтому при ремонте городских коммуникаций стальные водопроводные магистрали постепенно заменяют пластиковыми. Между собой полипропиленовые трубы спаиваются специальным паяльником, создавая герметичное соединение.

Системы водоснабжения городов представляют собой комплекс инженерных сооружений для забора, подъема, очистки воды, ее сохранения и доставки к потребителю. В его состав входят следующие сооружения:

водозаборные сооружения и насосные станции первого подъема, которые подают воду к местам ее очистки;

очистные сооружения;

сборные резервуары чистой воды;

насосные станции второго и следующих подъемов, подающие воду в город или на промышленные предприятия;

водоводы и водопроводные сети.

В практике водоснабжения городов встречаются разные системы, централизованно обеспечивающие потребителей водой. Все разнообразие систем водоснабжения можно классифицировать по таким признакам:

По виду используемых естественных источников , - водопроводы, забирающие воду из поверхностных или подземных источников, и водопроводы смешанного потребления;

по виду потребителей – коммунальные (городские, поселковые); противопожарные; производственные, которые, в свою очередь, подразделяются по отраслям промышленности (водопроводы химических предприятий, тепловых электростанций, металлургических комбинатов, и т.д.);

По территориальному охвату потребителей – локальные (для одного объекта) и групповые (или централизованные) водопроводы, которые обслуживают группу объектов;

по способам представления воды – водопроводы с самотеком (гравитационные) и с механическим представлением воды (с помощью насосов);

По кратности использования воды – с оборотом воды, с последовательным использованием на различных установках;

по характеру использования воды – прямоточное, оборотное, последовательное (с повторным использованием воды);

по видам потребителей – хозяйственно-питьевое, производственное, противопожарное, сельскохозяйственное;

по комплексности обслуживания потребителей – объединенные, неполно раздельные, раздельные системы.

Объединенная система обеспечивает все три вида потребителей, как правило, водой питьевого качества. Такие системы целесообразны в тех случаях, когда промышленность потребляет воду питьевого качества или сравнительно небольшое количество воды. Эти системы проще и имеют относительно меньшую строительную стоимость сети, которая составляет, как правило, около 60% стоимости всей системы водоснабжения.

Неполную раздельную систему используют в случае, когда промышленность потребляет значительное количество воды, требования к качеству которой невысокие. В этом случае строительство объединенной системы невыгодно, потому что неоправданные расходы на очистку воды для потребностей промышленности до питьевого качества приводят к значительному удорожанию строительства и эксплуатации водопроводной системы.

Раздельные системы предусматривают строительство отдельных систем для питьевых, промышленных и противопожарных потребностей. Такие системы встречаются очень редко.

Схемы водоснабжения городов отличаются набором сооружений, необходимых для обеспечения водой необходимого качества и количества. Общий вид схемы водоснабжения, которая включает полный набор водопроводных сооружений, показан на рисунке. Источником водоснабжения служат естественные и искусственные водоемы, реки, подземные артезианские и грунтовые воды, моря и океаны.

Системы водообеспечения промышленных предприятий классифицируются по способам использования воды: прямоточные, оборотные и с повторным использованием воды.

В прямоточных системах вода, как правило, входит в состав конечной продукции (например, в производстве минеральных кислот, жидких суспендированных комплексных удобрений и т.д.) или существенно изменяет свой состав (например, вода электролитов в электролизерах), в связи с чем ее повторное использование нецелесообразно. В этом случае ее сбрасывают после смешивания с другими сточными водами в местную гидрографическую сеть или передают на очистные сооружения.

В оборотных системах повторного использования водоснабжения, когда вода используется в основном для охлаждения, целесообразно нагретую воду охлаждать (например, в градирнях) и подавать для повторного использования на том же объекте. При этом из водоисточника подается только 3-5 % общего количества используемой воды для пополнения ее потерь во время обращения. Иногда оборотную воду нужно не только охлаждать, но и направлять на очистку.

В системах повторного использования вода, сбрасываемая одним из промышленных потребителей, может быть использована другим (например, вода после улавливания фтор-газов в производстве суперфосфата используется при получении фторид-гидрофторида аммония). Это дает возможность уменьшить количество воды, забираемой из водного источника.

Существует 4 схемы водоснабжения:

1– прямоточная система (сброс воды осуществляется в водоемы без очистки). Qп.п. – безвозвратные потери воды в производстве, Qисп. – потери воды на испарение.

Qп.п. – потери воды с промышленной продукцией,

Qисп – потери воды на испарение.

2 – система с осветлением сточных вод на очистных сооружениях.

Qос. – потери воды, удаляемой вместе с осадками очистных сооружений.

3– система водоснабжения с очисткой сточных вод перед их сбросом в водоем

Qшл. – потери воды, удаляемой со шламами очистных сооружений.

Наиболее широко используемая система.

4 – оборотная система водоснабжения. Расход воды в ней невелик, определяется расходом, необходимым для пополнения безвозвратного водопотребления в процессе производства и потребления, а также периодической заменой воды в оборотных циклах (продувкой). На ТЭС мощностью 1 млн.кВт при прямоточном водоснабжении ежегодно потребляется 1,5 км3 воды, при оборотной системе – только 0,12 км3, т.е. в 13 раз меньше.

Qунос – потери воды с каплеуносом,

Qсброс – потери воды при продувке системы,

Qдоб – вода, забираемая из водного объекта для пополнения потерь воды в системе.

В этой системе водоснабжения отработанная вода после очистки не сбрасывается в водоем, а многократно используется в системе производства, подвергаясь регенерации после каждого производственного цикла.

5 – система бессточного водоснабжения (замкнутая система), самая перспективная, но наиболее сложно достижимая.

Критерии эффективности использования воды

Эффективность использования воды может быть оценена следующими тремя показателями в совокупности.

Техническое совершенство системы водоснабжения оценивается количеством использованной оборотной воды (%)

Эффективность использования воды, забираемой из источника, оценивается коэффициентом использования

Безвозвратное потребление и потери воды (%)

,

где Qоб, и Qпосл. – количество воды, используемой в обороте и последовательно;

Qист. и Qсыр. – количество воды, забираемой из источника и поступающей в систему водоснабжения с сырьем;

Q СВ – количество сточных вод, сбрасываемых в водоем.

Для экономической оценки систем водоснабжения необходимо рассматривать себестоимость используемой воды, затраты на водоснабжение и их долю в себестоимости продукции, экологический ущерб, наносимый окружающей среде за счет сбросов загрязненных стоков, а также экономический эффект от применения каждой из рассмотренных схем.

Рис. Себестоимость воды (С), капитальные вложения (К), экологический ущерб (У) и экономический эффект (Э) при использовании 1- 4 систем водоснабжения.

Общая схема водоснабжения может изменяться в зависимости от конкретных условий. Например, если вода не требует очистки, то из схемы выпадают очистные и связанные с ними сооружения. При размещении источника на более высоких отметках, чем объект-пользователь, вода сможет подаваться самотеком и не необходимости в сооружении насосных станций. В некоторых системах используется несколько источников водоснабжения, что приводит к увеличению количества основных сооружений.

Водозаборы, насосные станции и водоочистные сооружения.

Водозабор – это гидротехническое сооружение, которое осуществляет забор воды из источника снабжения (реки, озера, водохранилища) для нужд водопользования. Кроме этого существуют водозаборы, использующиеся для нужд гидроэнергетики, ирригации и т.д. Водозаборные сооружения должны обеспечивать нахождение в водоводе воды

в заданном количестве,

необходимого качества,

в соответствии с графиком водопользования.

Сооружения для забора воды из поверхностных источников классифицируют по типу источника (речные, водохранилищные, озерные, морские и т.д.). Из речных наиболее распространены береговые, русловые, плавучие, ковшовые. Они могут быть совмещены с насосными станциями первого подъема.

Береговые водозаборные сооружения, использующиеся на относительно крутых берегах рек, представляют собой железобетонный колодец большого диаметра, вынесенный передней стенкой в реку. Вода поступает в него через отверстия, снабженные решетками, а затем проходит через сетки, обеспечивающие механическую очистку воды.

Русловые водозаборные сооружения, которые применяются на пологих берегах, имеют оголовок, вынесенный в русло реки, вода поступает самотеком в береговой колодец, который часто совмещается с насосной станцией первого подъема.

Плавучие водозаборные сооружения – это понтон или баржа, на которых установлены насосы для забора воды непосредственно из реки. На берег вода подается по трубам с подвижными стыками, проложенных по соединительному мостку.

В ковшовых водозаборных сооружениях вода поступает из реки сначала в расположенный возле берега ковш (искусственная запруда). Сам ковш используется для осаждения наносов, а также для борьбы с ледовыми явлениями – шугой, глубинным льдом.

Водозабор подземных вод – это гидротехническое сооружение для забора подземных вод и подачи ее в водопроводные и другие водохозяйственные системы. Выбор участка для оборудования водозабора подземных вод обуславливается геолого-гидрогеологическими условиями района, расстоянием от места пользования водой и т.д. Конструктивно такие водозаборы подразделяются на скважины и шахтные колодцы. Скважины являются наиболее универсальным, технически более совершенным типом водозабора и используются для централизованного водоснабжения. Они имеют большую продуктивность и наиболее полно соответствуют санитарным требованиям. Глубина скважин может достигать 800м. Дебит может достигать 50 л/с и более. Стенки скважин в нестойких породах укрепляют обсадными трубами, которые входят одна в одну и в границах водоносного слоя заканчиваются фильтром из пористого бетона, гравия, керамики, металлических сеток. Для подъема воды используют погружные насосы. Часто водозаборные скважины оборудуют водонапорными башнями, которые регулируют давление и потери воды в водопроводной сети. Срок службы скважин составляет 10-15, иногда до 30 лет.

Водоприемные сооружения предназначены для забора воды из источника и грубой ее очистки в основном от плавающих предметов.

Насосные станции Насосные станции I, II и других подъемов служат для подъема воды. Станция 1 подъема обычно подает воду на очистные сооружения, станция П подъема – в водо-регулирующий резервуар. Их необходимость определяется рельефом местности и протяжностью транспортировки воды. Они оборудованы насосами, как правило, с электрическим приводом, регулирующей, предупредительной и контрольно-измерительной аппаратурой. Многие насосные станции имеют телеуправление и полностью автоматизированы.

Водоочистные сооружения обрабатывают природную воду с целью придания ей качеств, соответствующих требованиям пользователей. Если вода в источнике удовлетворяет требованиям потребителя, то необходимость в очистных сооружениях отпадает.

Воды поверхностных источников, как правило, не пригодны для питья из-за значительной мутности, цветности и более высокое, чем допустимо для питьевой воды, содержание бактерий. Поэтому до подачи воды в водопровод на очистных сооружениях ее осветляют (извлекают взвешенные и коллоидные примеси), устраняют цветность и обеззараживают (освобождают от болезнетворных бактерий), умягчают и т.д.

Очищенная вода подается к объекту водоснабжения по водоводам и разводится по его территории с помощью водопроводной сети .

Водопроводная сеть

Водопроводная сеть – это совокупность водопроводных линий (трубопроводов) для подачи воды к местам водопользования, является основным элементом системы водоснабжения.

Водопроводная сеть, прокладываемая за границами сооружений, называется внешней. К линии водопроводной сети присоединяются так называемые домовые ответвления (трубы), по которым вода подается в отдельные сооружения.

В домах оборудуются внутренние водопроводные сети .

Для оборудования водопроводной сети применяют водопроводные трубы. Выбор труб зависит от величины необходимого давления в водопроводной сети, характера грунтов, способа прокладки и от экономических факторов. При подземной прокладке наиболее распространены чугунные, асбоцементные и стальные трубы, применимы также железобетонные и пластмассовые. Глубина укладки труб зависит от уровня промерзания грунта, температуры воды и режима работы (в Украине около 1,5-2 м). Максимальная глубина укладки труб обусловлена необходимостью сохранения труб от разрушения в результате транспортных нагрузок.

Водопроводные сети оборудуют запорной арматурой – заслонками и вентилями для отключения отдельных участков сети, водоразборным оборудованием, пожарными гидрантами, иногда – уличными водоразборными колонками. Гидранты и заслонки, как правило, устанавливают в специальных сборных или кирпичных колодцах, перекрытых металлическими люками.

По техническим условиям давление воды в водопроводной сети населенных пунктов не должно превышать 6 атм. Для подачи воды в многоэтажные дома дополнительно оборудуют местные насосные станции.

Сеть может быть кольцевой (состоящей из отдельных соседних замкнутых контуров-колец, которые можно отключить в случае аварии) и разветвленной (тупиковой), в которой при аварии на каком-либо участке прекращается подача воды во все участки сети, находящейся за повреждением. Поэтому разветвленные сети могут оборудоваться только в тех случаях, когда допустимы перерывы в водопотреблении.

Ширина трассы водопроводной сети должна быть не менее 40 м по обе стороны от оси при прокладке водоводов по незастроенной территории и 10 м - по застроенной.

В местах вынужденного пересечения водопроводной и канализационной сетей в населенном пункте водопроводная проектируется выше канализационной. Расстояние между ними по вертикали - не менее 0,4 м.

При параллельной прокладке водопроводных труб на одном уровне с канализационными расстояние между трубопроводами должно быть не менее 1,5 м, если диаметр водопроводных труб не более 200 мм и не менее 3 м, если диаметр водопроводных труб более 200 мм.

При параллельной прокладке водопроводных труб ниже канализационных расстояние между стенками трубопроводов в фильтрующих грунтах должно быть более не менее 5 м. Нельзя допускать прокладку канализационных труб выше водопроводных в тех местах, где возможны проседания и аварии водопроводных сетей при высоком уровне грунтовых вод, прокладки сети по плаунам, в сейсмических районах и др.

Не допускается расположение выгребных помойных ям и другие подобных объектов на расстоянии меньшем 20 м от водопроводных сетей.

Для регулирования давления и расхода воды, создания ее запаса и выравнивания графика работы насосных станций строят водонапорные башни и резервуары.

Водонапорная башня состоит из бака для воды, как правило, цилиндрической формы и опорной конструкции (ствола). Регулирующая роль водонапорной башни состоит в том, что во время уменьшения водопользования излишек воды, подающейся насосной станцией, накапливается в ней и расходуется во время повышенного водопотребления. Высота водонапорной башни (расстояние от поверхности земли до низа бака), как правило, не превышает 25 м, иногда 30 м; емкость бака – от нескольких десятков кубометров до нескольких тысяч. Опорные конструкции изготовляют, в основном, из стали, железобетона, иногда из кирпича, баки – преимущественно из железобетона и стали.

Водонапорный резервуар , в отличие от водонапорной башни, не имеет опорной конструкции (ствола), но устанавливается на повышенных местах местности. Иногда водонапорные резервуары служат для сохранения пожарного и аварийного запаса воды. Сейчас наиболее распространены резервуары из железобетона.

Вместимость резервуаров должна обеспечить бесперебойное водоснабжение в часы «пик», а также запас воды на случай аварии. Стенки и дно подземных резервуаров должны быть водоупорными (железобетонные, кирпичные). Дно резервуара должно находиться выше уровня грунтовых вод При необходимости его снижают с помощью дренажа.

Системы централизованного водоснабжения населенных пунктов по степени надежности подачи воды подразделяются на три категории в зависимости от численности населения:

I - более 50 тыс. человек,

II -50-0,5 тыс. человек,

III - менее 0,5 тыс. человек.

Конспект

по пожарно-технической подготовке

Тема № 10:

Противопожарное водоснабжение.

Учебные вопросы:

1. Виды водопроводов. Классификация водопровода по давлению.

2. Методика проверки водопроводов на водоотдачу.

3. Устройство пожарного гидранта и требования по эксплуатации в зимнее и летнее время.

4. Требования, предъявляемые при приеме в эксплуатацию новых источников противопожарного водоснабжения.

5. Проверки противопожарного водоснабжения.

Литература, использованная при подготовке темы:

· А.А.Качалов и др. Противопожарное водоснабжение. М., Стройиздат, 1985

· А.Ф.Иванов и др. Пожарная техника в двух частях. 1 Пожарно-техническое оборудование. М., Стройиздат, 1988

· М.Г.Шувалов Основы пожарного дела. М., Стройиздат, 1997

· Приказ УГПС ГУВД Санкт-Петербурга и Ленинградской области от 06.09.95 года №240 “О введении в действие Инструкции по учету и надзору за противопожарным водоснабжением в г.Санкт-Петербурге”.

· Приказ УГПС ГУВД Санкт-Петербурга и Ленинградской области от 06.02.98 года №44 “О внесении изменений и дополнений в приказ УГПС от 06.09.95 № 240 “О введении в действие Инструкции по учету и надзору за противопожарным водоснабжением в г.Санкт-Петербурге”.

Конспект составил

Начальник 63-ПЧ 3-ОПО УГПС ГУВД

Санкт-Петербурга и Лен.области

майор внутренней службы

А.О.Шевченко

“_____”_______________ 1999 года

Изложение материала

Противопожарное водоснабжение - это совокупность мероприятий по обеспечению водой различных потребителей для тушения пожара. Проблема противопожарного водоснабжения одна из основных в области пожарного дела.

Виды водопроводов. Классификация водопровода по давлению.

По наз­начению водопроводы разделяются на хозяйственно-питьевые, производственные и противопожарные. В за­висимости от напора различают противопожарные водо­проводы высокого и низкого давления. В противопожарном водопроводе высокого давления в течение 5 мин после сообщения о пожаре создают напор, необходимый для тушения пожара в самом высоком здании без при­менения пожарных машин. Для этого в зданиях насос­ных станций или в других отдельных помещениях уста­навливают стационарные пожарные насосы.

В водопроводах низкого давления во время пожара для создания требуемого напора используют пожарные насосы, которые подключают к пожарным гидрантам с помощью всасывающих рукавов.

В водопроводах высокого давления вода к месту пожара подается по рукавным линиям непосредственно от гидрантов под напором от стационарных пожарных насосов, установленных в насосной станции.

Все сооружения водопровода проектируют так, чтобы во время эксплуатации они пропускали расчетный рас­ход воды для пожарных нужд при максимальном рас­ходе воды на хозяйственно-питьевые и производствен­ные нужды. Кроме того, в резервуарах чистой воды и водонапорных башнях предусматривают неприкосно­венный запас воды для тушения пожаров, а в насосных станциях второго подъема устанавливают пожарные насосы.

Насосно-рукавные системы, которые собирают при тушении пожаров, также являются элементарными про­тивопожарными водопроводами высокого давления, состоящими из источника водоснабжения, водоприем­ника (всасывающей сетки), всасывающей линии, объе­диненной насосной станции первого и второго подъема (пожарного насоса), водопроводов (магистральных ру­кавных линий), водопроводной сети (рабочих рукавных линий).

Водонапорные башни предназначены для регулиро­вания напора и расхода в водопроводной сети. Их уста­навливают в начале, середине и в конце водопроводной сети. Водонапорная башня состоит из опоры (ствола), бака и шатра-устройства, предохраняющего бак от ох­лаждения и замерзания в нем воды. Высоту башни опре­деляют гидравлическим расчетом с учетом рельефа местности. Обычно высота башни 15...40 м.

Вместимость бака зависит от размера водопровода, его назначения и может колебаться в широких преде­лах: от нескольких кубометров на маломощных водопро­водах до десятков тысяч кубометров на крупных город­ских и промышленных водопроводах. Размер регули­рующей емкости определяют в зависимости от графиков водопотребления и работы насосных станций. Кроме того, включают неприкосновенный пожарный запас для тушения одного наружного и одного внутреннего пожаров в течение 10 мин. Бак оборудуют нагнетатель­ной, разборной, переливной и грязевой трубами. Часто нагнетательную и разборную трубы объединяют.

Разновидностью водонапорных башен являются водонапорные резервуары, которые предназначены не только для регулирования напора и расхода в водопро­водной сети, но и для хранения противопожарного за­паса воды для тушения пожаров в течение 3 ч. Резер­вуары располагают на возвышенных местах.

Водонапорные резервуары и башни включают в водопроводную сеть последовательно и параллельно. При последовательном включении через них проходит вся вода от насосных станций. В этом случае нагнета­тельную и разборную трубы не объединяют, и они ра­ботают раздельно. При минимальном водопотреблении излишки воды накапливают в резервуаре или в баке, а при максимальном этот запас направляют в водопро­водную сеть.

При параллельном включении в водопроводную сеть в резервуары и баки поступает излишек воды (при минимальном водопотреблении), а при максимальном водопотреблении его направляют в сеть. В данном слу­чае нагнетательный и разводящий трубопроводы могут быть объединенными. Для контроля уровня воды в баках и резервуарах предусматривают измерительные устройства.

По виду обслуживаемого объекта системы водоснабжения подразделяются на городские , поселковые , а также промышленные , сельскохозяй­ственные , железнодорожные и др.

По виду используемых природных ис­точников различают водопроводы, забирающие воду из поверхностных источников (рек, водохранилищ, озер, морей) и подземных (артезианских, родниковых). Имеются также водопроводы смешанного питания.

По способу подачи воды водопроводы бы­вают напорные с механической подачей воды насосами и самотечные (гравитационные), которые устраивают в горных районах при расположении водоисточника на высоте, обеспечивающей естественную подачу воды потребителям.

По назначению системы водоснабжения делят на хозяйственно-питьевые , удовлетворяющие нужды населения; производственные , снабжаю­щие водой технологические процессы производства; противопожарные и объединенные . Последние устраивают, как правило, в населенных пунктах. Из этих же водопроводов вода подается и на промышленные предприятия, если они потребляют незначительное количество воды или по условиям технологического процесса производства требуется вода питьевого качества.

При больших расходах воды предприятия могут иметь самостоятельные системы водоснабжения, обес­печивающие их хозяйственно-питьевые, производственные и противопожарные нужды. В этом случае обычно сооружают хозяйственно-противопожарный и произ­водственный водопроводы. Совмещение пожарного во­допровода с хозяйственным, а не с производственным объясняется тем, что производственная водопроводная сеть обычно бывает менее разветвленной и не охваты­вает всех объемов предприятия. Кроме того, для неко­торых технологических процессов производства вода должна подаваться под строго определенным напором, который при тушении пожара будет изменяться. А это может привести либо к увеличению расхода воды, что экономически нецелесообразно, либо к аварии произ­водственных аппаратов. Самостоятельный противопо­жарный водопровод устраивают обычно на наиболее пожароопасных объектах-предприятиях нефтехими­ческой и нефтеперерабатывающей промышленности, складах нефти и нефтепродуктов, лесобиржах, храни­лищах сжиженных газов и др.

Системы водоснабжения могут обслуживать как один объект, например город или промышленное пред­приятие, так и несколько объектов. В последнем слу­чае эти системы называют групповыми. Если система водоснабжения обслуживает одно здание или небольшую группу компактно расположенных зданий из близлежащего источника, то ее называют местной системой. Для питания водой под требуемым напо­ром различных участков территории населенного пункта, имеющей значительную разницу в отметках, устраивают зонное водоснабжение. Система водоснабжения, обслуживающая несколько крупных водопотребителей, расположенных на определенной территории, называется районной.

Водопроводная сеть служит для надежного и беспе­ребойного транспортирования воды к потребителям в требуемых количествах под напором, достаточным для подачи воды к самой отдаленной и высокорасположенной точке водоразбора, а также для тушения пожаров.

Водопроводные сети разделяются на кольцевые и тупиковые. В кольцевых водопроводных сетях в отличие от тупиковых можно выключать аварийные участки трубопроводов без прекращения подачи воды в после­дующие участки, кроме того, в них меньше сила гидрав­лического удара. В то же время общая протяженность, а следовательно, и стоимость кольцевых сетей значи­тельно выше, чем тупиковых сетей. В связи с этим коль­цевые сети применяют обычно в городских и производ­ственных водопроводах, а тупиковые - для снабжения небольших поселков, животноводческих ферм и т. д.

Чтобы вода в трубах зимой не замерзала, их прокла­дывают ниже глубины промерзания грунта. Например, для средней полосы нашей страны глубину заложения водопроводных сетей принимают 2,5...3 м. В районах вечной мерзлоты водопроводные линии прокладывают в утепленных туннелях или открыто по поверхности в сопровождении горячего спутника. Надежным спосо­бом борьбы против замерзания воды в этих условиях является предварительный подогрев воды с обязатель­ной циркуляцией ее на всех участках.

Прежде чем построить водопроводную сеть, ее рас­считывают: определяют диаметр труб и потери напора при заданном расходе воды. Во всех случаях сеть про­веряют на подачу пожарного расхода при максималь­ном водоразборе на хозяйственно-питьевые и производ­ственные нужды. При этом учитывают, что во время по­жара минимальное давление в наиболее удаленной и высокорасположенной точке водопроводной сети долж­но быть не менее 0,1 МПа (1 кгс/см 2), а скорость дви­жения воды по трубам может достигать 2,5 м/с.