Системы водоснабжения населенных пунктов классифицируются по объекту водоснабжения, назначению, способу транспортировки воды.

Классификация систем водоснабжения приведена на рис. 27.

Рис. 27. Классификация систем водоснабжения поселений.

Классификация систем по объекту водоснабжения отражает зону обслуживания системы: город, поселок, промышленный район или отдельное предприятие, сельское поселение.

Классификация систем водоснабжения по назначению характеризует целевое назначение систем:

- хозяйственно-питьевые системы предназначены для удовлетворения питьевых, хозяйственных и бытовых потребностей людей в воде;

- производственные системы обеспечивают подачу воды на промышленные предприятия для технологических нужд;

- противопожарные системы подают воду для наружного пожаротушения;

- сельскохозяйственные системы снабжают водой сельскохозяйственные комплексы;

- объединенные системы совмещают несколько функций и могут быть хозяйственно-питьевыми – противопожарными, такие системы наружного водопровода характерны для городов и других видов поселений, производственно-противопожарными и др.

Классификация систем по способу подачи воды характеризует способ перемещения воды по системе. В напорных системах движение воды осуществляется за счет работы насосов, в безнапорных – самотеком.

Системы наружного водоснабжения могут быть объединёнными (В1+В2+В3), то есть подающими воду питьевого качества и одновременно на пожаротушение, и на производственные нужды. Такие системы применяются в городах. Водопроводы предприятий обычно тоже обьединённые В3+В2.

Показатели городских водопроводов делятся на количественные и качественные.

Количественными показателями водопроводов, как гидравлических систем, являются расходы и напоры.

Показатели качества питьевой воды:

а) физические:

б) химические:

в) бактериологические:

Элементы схем водоснабжения

Элементы схемы наружного водоснабжения на рис. 28.

Элементы наружного водоснабжения:

1 ¾ источник водоснабжения;

2 ¾ водозабор;

3 ¾ водоводы;

4 ¾ очистные сооружения;

5 ¾ городская водопроводная сеть с сооружениями.

Источники водоснабжения

Важнейшей составляющей системы водоснабжения является источник водоснабжения. Необходимо отметить, что наличие водных ресурсов является одним из основных факторов, определяющих градостроительную перспективу поселения.

Природные источники водоснабжения делятся на два основных типа:

- подземные;

- поверхностные.

Доля поверхностных источников (рек, озёр, водохранилищ, каналов) составляет около 70%, а доля подземных (грунтовых и напорных артезианских вод)  около 30%.

Подземные источники водоснабжения, рис. 29, делятся на безнапорные и напорные (артезианские) . Наличие в данной местности подземных источников, пригодных для хозяйственно-питьевых целей, глубина залегания вод, мощности водоносных слоев устанавливаются гидрологическими изысканиями.

За исключением грунтовых подземных вод, находящихся в первом от поверхности земли водоносном слое, подземные воды могут использоваться для хозяйственно-питьевых целей.

Безнапорные грунтовые воды используются в основном для индивидуального водоснабжения в сельской местности. При вскрытии колодцем или скважиной безнапорного водоносного слоя, уровень воды в них устанавливается на уровне, совпадающем с уровнем подземных вод.

Рис. 29. Схема залегания подземных вод. 1 – первый от поверхности земли водоносный слой (воды аэрации); 2 – безнапорные подземные воды; 3 - напорные подземные воды.

Напорные (артезианские) подземные воды характеризуются постоянством состава и температуры, в большинстве случаев они обладают высоким качеством и могут использоваться для хозяйственно-питьевого водоснабжения без очистки. К факторам, снижающим качество артезианских вод, можно отнести их возможную повышенную минерализацию. При вскрытии скважиной напорного водоносного слоя уровень воды в ней зависит от величины напора воды в водоносном слое. В том случае, если напор превышает глубину залегания напорного водоносного слоя, артезианские водыпоступают на поверхность земли и называются самоизливающимися .

К поверхностным источникам водоснабжения относятся реки, озера, водохранилища и другие источники пресной воды, расположенные на поверхности земли. Поверхностные источники водоснабжения более подвержены загрязнению, чем подземные, поэтому в большинстве случаев требуют очистки и обеззараживания. Кроме того, поверхностные источники характеризуются изменением уровня воды в различные периоды года, льдообразованием в зимний период, и возможностью изменения гидрологических условий (образование наносов, размывание берегов и т. д.).

В некоторых случаях для хозяйственно-питьевых целей может использоваться морская вода и вода соленых озер. В этом случае требуется их опреснение путем выпаривания или использования специальных физико-химических методов обессоливания, что связано с существенными затратами вследствие высокой стоимости установок и большими эксплуатационными расходами.

Водозаборные сооружения

Сооружения для приема воды из поверхностных источников

Водозаборные сооружения предназначены для приема воды из источника.

Выбор типа водозаборного сооружения и его размещение зависят от гидрологических характеристик и характера источника. Место водозабора должно отвечать следующим требованиям:

Располагаться на кратчайшем расстоянии от потребителя (городской застройки и промпредприятий);

Выше по течению реки от города, промышленных предприятий и других потенциальных источников загрязнения воды;

Находиться на устойчивом участке реки, вне зон интенсивного движения судов, образования донных наносов и ледяных заторов;

Обеспечивать возможность устройства зон санитарной охраны водозабора.

В системах водоснабжения городов наибольшее распространение получили водозаборные сооружения берегового и руслового типов. Водозаборные сооружения берегового типа устраивают при крутом береге реки, ее значительной глубине в месте водозабора и устойчивых грунтах в основании берега. Они бывают двух видов: раздельные, рис. 30 и совмещенные, рис. 31

При раздельном водозаборном сооружении берегового типа на склоне берега располагается водоприемный железобетонный колодец, который по фронту имеет не менее двух секций, каждая из которых разделена на приемную 1 и всасывающую 2 камеры. Каждая всасывающая камера соединяется всасывающей трубой 3 с насосами 4. Вода из реки поступает в приемную камеру через окна, оборудованные с наружной стороны съемными решетками. Насосная станция 1 подъема конструктивно отделена от берегового колодца.

Рис. 30 Схема берегового водозабора раздельного вида. 1- приемная камера; 2 - всасывающая камера; 3 - всасывающий трубопровод; 4 - насосы насосной станции 1 подъема

Рис. 31 Водозаборные сооружения берегового типа, совмещенные с насосными станциями. 1- водоприемная камера; 2 – насосный зал; 3 – водоприемная сетка; 4 – горизонтальный центробежный насос; 5 – вертикальный центробежный насос.

Совмещенные водозаборы, устраивают с общим основанием для водоприемного колодца и насосной станции.

Водозаборные сооружения руслового типа, рис. 32, устраивают при:

Неустойчивых грунтах в основании берега;

Малой глубине у берега в месте водозабора;

Незначительности донных наносов.

Рис. 32. Водозабор руслового типа. 1 – оголовок; 2 – самотечные трубы; 3 – береговой колодец; 4 – приемная камера; 5 – всасывающая камера; 6 - перегородка; 7 – съемная сетка; 8 – всасывающий патрубок; 9 – центробежный насос; 10 – насосная станция первого подъема; 11 – павильон; 12 – напорные водоводы.

Русловой водозабор состоит из оголовка 1, самотечных труб 2, берегового колодца 3 и насосной станции 4. Вода из реки поступает через оголовок и самотечные трубы в береговой колодец и далее в насосную станцию.

При неблагоприятных гидрологических условиях в месте водозабора устраивают ковши, из которых производится забор воды.

Зоны санитарной охраны поверхностных источников.

Для предотвращение загрязнения воды и ухудшения ее качества в месте водозабора организуются зоны санитарной охраны источника водоснабжения, состоящие из трех поясов, границы которых устанавливаются СНиП.

Первый пояс зоны охраны источника водоснабжения охватывает территорию, непосредственно примыкающую к водозабору, и является зоной строгого санитарного контроля.

Границы первого пояса зоны поверхностного источника водоснабжения устанавливаются на расстояниях от водозабора:

Для рек:

· вверх по течению - не менее 200 м;

· вниз по течению - не менее 100 м;

· по прилегающему к водозабору берегу - не менее 100 м от уреза воды;

· в направлении к противоположному берегу: при ширине водотока менее 100 м - вся акватория и противоположный берег шириной 50 м от уреза воды при летне-осенней межени и при ширине водотока более 100 м - полоса акватории шириной не менее 100 м;

· на водозаборах ковшового типа в границы первого пояса включается вся акватория ковша и территория вокруг него полосой не менее 100 м;

· для водоемов (водохранилище, озеро):

· по акватории во всех направлениях - не менее 100 м;

· по прилегающему к водозабору берегу - не менее 100 м от уреза воды.

Территория первого пояса зоны поверхностного источника водоснабжения должна быть спланирована, огорожена, озеленена и оборудована сторожевой сигнализацией. Границы акватории первого пояса зоны обозначаются предупредительными наземными знаками и буями.

На территории первого пояса зоны запрещаются:

Все виды строительства, за исключением реконструкции или расширения основных водопроводных сооружений;

Размещение жилых и общественных зданий, проживание людей, в том числе работающих на водопроводе;

Выпуск в поверхностные источники сточных вод, купание, водопой и выпас скота, стирка белья, рыбная ловля, применение для растений ядохимикатов и удобрений;

Все производственные здания, находящиеся на территории первого пояса должны быть канализованы с отведением сточных вод в систему бытовой или производственной канализации, отведение поверхностных вод организуется за пределы первого пояса.

В пределах второго пояса зоны охраны регулируется отведение территорий для поселений, лечебно-профилактических и оздоровительных учреждений, промышленных и сельскохозяйственных объектов и их благоустройство с устройством водоснабжения и канализации зданий, отводом загрязненных поверхностных сточных вод и проведением других мероприятий по защите источника водоснабжения от загрязнения.

Во втором поясе зоны поверхностного источника водоснабжения запрещается:

Загрязнение территорий нечистотами, мусором, промышленными отходами;

Размещение складов горюче-смазочных материалов, ядохимикатов и минеральных удобрений и других объектов, которые могут вызвать химические загрязнения источника водоснабжения;

Размещение кладбищ, скотомогильников, животноводческих и птицеводческих предприятий и других объектов, которые могут вызвать микробные загрязнения источников водоснабжения;

Применение удобрений и ядохимикатов.

В пределах второго пояса зоны поверхностного источника водоснабжения допускаются: птицеразведение, стирка белья, купание, туризм, водный спорт, устройство пляжей и рыбная ловля в установленных местах.

Границы второго пояса зоны реки устанавливаются:

· вверх по течению – исходя из времени протекания воды от границы пояса до водозабора 3 - 5 суток в зависимости от климатического района:

· вниз по течению - не менее 250 м;

· боковые границы - на расстоянии от уреза воды 500 - 1000 м, в зависимости от рельефа местности.

Границы третьего пояса зоны поверхностного источника водоснабжения должны быть вверх и вниз по течению водотока или во все стороны по акватории водоема такими же, как для второго пояса; боковые границы - по водоразделу, но не более 3-5 км от водотока или водоема.

В пределах третьего пояса проводятся те же мероприятия по регулированию отвода земель и благоустройству объектов, что и для второго пояса.

Сооружения для забора подземных вод.

Выбор типа водозаборного сооружения зависит от глубины залегания вод, мощности водоносного пласта, наличия напора воды в нем и ряда других факторов.

В практике водоснабжения нашли применение следующие основные типы водозаборных сооружений: шахтные и трубчатые колодцы, горизонтальные водозаборы, лучевые водозаборы.

Шахтные колодцы применяют для забора воды из безнапорных водонесущих пластов неглубокого залегания. Для систем централизованного водоснабжения устраивают несколько одновременно действующих колодцев, расположенных перпендикулярно направлению потока грунтовых вод. Подача воды из колодцев осуществляется в сборный колодец сифонными трубами или при помощи погружных насосов. Из сборного колодца вода забирается насосной станцией второго подъема и, при отсутствии необходимости ее очистки и обеззараживания, подается в водопроводную сеть.

Трубчатые колодцы (скважины) устраивают для забора безнапорных и напорных вод из водоносных пластов глубокого залегания. Их отличительной особенностью является малый диаметр и значительная глубина.

Горизонтальные водозаборы используются при глубине залегания водоносного пласта до 8 метров. Они представляют собой дренажные трубы, расположенные в нижней части водоносного пласта, объединенные в сборный колодец.

Лучевой водозабор используется для забора подрусловых и подземных вод из водоносных пластов, расположенных на глубине до 20 метров. Данный водозабор относится к инфильтрационному типу. Вода собирается горизонтально расположенными дренажными трубами, радиально присоединенными к сборному колодцу.

Зоны санитарной охраны подземных водозаборов.

Границы первого пояса зоны подземного источника водоснабжения устанавливаются от одиночного водозабора (скважина, шахтный колодец) или от крайних водозаборных сооружений группового водозабора на расстояниях:

30 м при использовании защищенных подземных вод;

50 м при использовании недостаточно защищенных подземных вод.

В границы первого пояса зоны водозаборов следует включать прибрежную территорию между водозабором и поверхностным источником водоснабжения, если расстояние между ними менее 150 м.

Для подрусловых водозаборов и участка поверхностного источника, питающего инфильтрационный водозабор, границы первого пояса зоны предусматриваются как для поверхностных источников водоснабжения.

Смешанными являются лучевые подрусловые водозаборы, которые выполняют из горизонтальных скважин, пробуривая их в подрусловые аллювиальные отложения. Вместе с водозабором обычно совмещают насосную станцию I подъёма , которая перекачивает необработанную воду к станции водоподготовки.

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.

Система водоснабжения – это комплекс инженерных сооружений для забора, очистки и подачи воды потребителям. Она включает источники воды, насосные станции, станции очистки, баки, резервуары и сети трубопроводов.

В зависимости от местных условий водоснабжения некоторые из этих сооружений могут отсутствовать. В тех случаях, когда предприятие обеспечивается водой от городского водопровода, водозаборные и очистные сооружения не устраивают.

Системы водоснабжения различают по виду обслуживаемого объекта, по назначению и по принципу расходования воды.

По виду обслуживаемого объекта системы водоснабжения делят на городские, поселковые, промышленные, железнодорожные, сельскохозяйственные и другие.

В зависимости от назначения системы водоснабжения бывают следующие: хозяйственно-питьевые, производственные (технологические), противопожарные объединенные.

Хозяйственно-питьевые системы водоснабжения снабжают водой столовые, души, умывальники, уборные, прачечные и другие водопотребительские объекты хозяйственного назначения.

Производственные системы водоснабжения предназначены для подачи воды на технологические нужды. Технологическую воду используют для нагрева или охлаждения сырья и полуфабрикатов, в теплообменных аппаратах, для мойки тары, помещений и т.д. На производственные цели уходит большая часть поступающей на предприятие воды.

Противопожарные системы водоснабжения обеспечивают водой для тушения пожаров внутри предприятий и на его территории.

Противопожарный водопровод делят на внутренний и наружный. Внутренний водопровод устраивают в пожароопасных и взрывоопасных помещениях (машинные и аппаратные залы аммиачных компрессорных станций, отделения дробления и просеивания кормовой муки и т.д.). Все подводки обеспечивают противопожарными средствами (шланги с брандспойтами, дренчерные и спринклерные установки).

Наружный водопровод на территории предприятия прокладывают под землей. Он может быть низкого или высокого давления. Низкое водопроводное давление поддерживают городская насосная станция, водонапорная башня, насосная станция второго подъема. Высокое давление создают специальные стационарные противопожарные насосы. Их устанавливают в помещениях предприятий.

Каждая система водоснабжения обеспечивается оперативным запасом воды. Этот запас хранят в подземных резервуарах. Количество оперативного запаса определяют исходя из норм расхода на тушение пожара. Требуемое давление в водопроводе создают водонапорная башня, пневматические установки или насосы второго подъема.

Систему водоснабжения , обслуживающую несколько крупных объектов, расположенных на значительном расстоянии друг от друга, называют районной или районным водопроводом.

Иногда водопровод обеспечивает водой объекты, расположенные на участках территории с различной высотой. В таких случаях устраивают зонные системы водоснабжения. Для высоко расположенных участков насосы поддерживают высокое давление, которое не нужно для низко расположенных (повысительные насосные станции).

При наличии объединенных систем водоснабжения вода поступает на различные цели. Например, на предприятиях мясной и молочной (т.е. пищевой) промышленности на технологические нужды идет только питьевая воды. Это позволяет объединить хозяйственно-питьевую и производственную системы водоснабжения в одну общую. Такая общая система водоснабжения может служить и для противопожарных целей. В некоторых случаях сооружают частично объединенные системы водоснабжения – производственно-хозяйственные, когда для технологических целей применяют только питьевую воду, и хозяйственно-противопожарные (в административно-хозяйственных помещениях). Кроме того, на предприятиях устраивают системы горячего водоснабжения .

Все системы внутреннего водоснабжения делят по принципу расходования воды на прямоточные, последовательно-повторные и оборотные.

В прямоточных системах водоснабжения воду из точек потребления (разные звенья технологического процесса, мойки оборудования и помещений, душевые, туалеты и т.д.) спускают в канализацию. Прямоточная система является самой распространенной и наименее экономичной. Значительную экономию воды дают последовательно-повторная и оборотная системы водоснабжения.

Продажа и монтаж в загородном дома или коттедже.

В любом жилом помещении должна быть смонтирована и налажена система водоснабжения. Это обязательное условие комфортной жизни как в частном доме, так и в обыкновенной квартире. Разновидностей система подачи воды всего две: централизованная и автономная. Последняя чаще всего применяется в частных домах, так как сделать автономную систему возле многоэтажного дома и завести её в квартиру достаточно проблематично. Но и в централизованном водоснабжении также имеются свои плюсы: обслуживание сети и трубопроводов ложится на плечи соответствующих служб.

Принцип работы системы подачи на воды на примере автономной сети

Хозяева современных частных домов всё чаще стараются обзавестись собственным источником воды, а после – и личной системой её подачи в жилое помещение. У автономной системы есть как свои полюсы (постоянное наличие воды, на которую не надо платить), так и минусы (правильную работу сети необходимо контролировать самостоятельно). Принцип функционирования как у автономной, так и у централизованной системах одинаков, поэтому следует рассмотреть его более основательно.

Основная задача сети подачи воды – доставка жидкости ко всем потребителям, а также соблюдение таких параметров как напор и качество. Забор жидкости происходит с определённого источника, для частного дома – скважина или колодец, для многоэтажек – водохранилище.

После прохождения сквозь систему фильтров (для больших объёмов используют очистные сооружения), вода под действием насосных станций поступает к потребителю. Прежде чем жидкость попадёт в дом, она должна пройти по трубопроводу, длина которого варьируется, в зависимости от нахождения поблизости источника.

Прямая подача воды не всегда удобна, поэтому часто пользователи предпочитают установить гидроаккумулятор. Это устройство позволяет накапливать жидкость, пополнять которую требуется по мере потребления.

Также автономная система водоснабжения частного дома невозможна без использования систем автоматики. Иначе хозяину дома каждый раз придётся самостоятельно включать насосную станцию и контролировать процесс набора жидкости.

Некоторые нюансы подачи воды в многоквартирные дома

Каждая квартира в многоэтажном доме должна быть обеспечена водой соответствующего качества. Большое количество потребителей требует соответственного размера трубопровода: определённый диаметр и длина. Для обеспечения качественного напора необходимо создать сеть с разводками, фильтрационными установками, приборами, которые выполняют контроль за потреблением жидкости.

Чтобы пользователь получил жидкость требуемого качества, она должна пройти несколько этапов очистки. Для чего используют методы отстаивания, а также пропускают воду через системы фильтров. Чтобы исключить наличие вредных микроорганизмов в жидкости, применяют метод хлорирования. Именно из-за большого количества хлорки в воде, её можно использовать только в качестве технической жидкости.

Основными элементами системы водоснабжения многоквартирного дома являются насосные станции и регуляторы давления. Насосы способны обеспечить транспортировку жидкости непосредственно к потребителю, для этого они создают определённое давление в системе. Мощность таких станций достаточно высокая. Регуляторы давления не позволяют превысить определённый уровень, иначе может произойти повреждение трубопровода и дальнейшая утечка жидкости.

Основные разновидности систем водоснабжения

Подача воды в жилые помещения осуществляется двумя способами:

• Централизованным. Подходит для большого количества пользователей. Источник данной системы один, но должен соответствовать определённым рабочим параметрам, иначе вода просто не дойдёт до жильцов. От общего источника отходят ответвления, которые подключены напрямую к пользователям. Часто к централизованному водоснабжению подключаются и хозяева частных домов.
• Автономное. Подразумевает использование ресурсов собственного источника, смонтированного на небольшом расстоянии от дома. Нередко к одной скважине или колодцу могут подключиться несколько пользователей. Автономная система водоснабжения может включать в себя гидроаккумулятор, в который набирается жидкость. Такое конструктивное решение позволяет реже использовать насосные станции.

Централизованная система подачи воды в помещения состоит из большого количества различных элементов, за которыми требуется периодический уход. Данная система способна обеспечить большое количество пользователей водой, но на ремонт и техническое обслуживание иногда уходит большое количество средств.

Автономная система более удобна, но не на всех участках имеются места, где можно пробурить скважину или выкопать колодец. Основной недостаток такой системы – это необходимость самостоятельного поддержания её в рабочем состоянии.

Основные элементы, а также особенности работы централизованного водоснабжения

Так как централизованная подача воды требует установки и монтажа многих дополнительных элементов, то именно её принцип действия имеет некоторые особенности.

Основные элементы, из которых состоит централизованная система подачи воды:

• Технические изделия и агрегаты, которые производят забор воды. Основная работа система заключается именно в функционировании данных устройств.
• Станции, производящие очистку полученной жидкости в больших количествах.
• Сеть трубопроводов, запорной арматуры, а также устройств, контролирующих расход жидкости.

Централизованная система подачи воды имеет следующие особенности работы:

• Перед поступлением в очистные сооружения, вода проходит предварительную очистку в фильтрах насосных станций. В основном, там из жидкости удаляются крупные частицы песка, глины, ила. Более тонкая очистка происходит в очистных бассейнах, после которых кода поступает к пользователям.
• Разводка трубопровода, соблюдение углов наклона, правильное расположение запорной арматуры играют очень большую роль в водоснабжении. При неправильном монтаже трубопроводов, жидкость не поступит к некоторым пользователям, также может произойти повреждение отдельных участков.
• Основным рабочим параметром системы подачи воды является давление. Если давление не будет соответствовать номинальным значением, то вода просто не поднимется до верхних этажей.

В некоторых случаях возможна установка скважины и водонапорной башни. Это позволяет создать индивидуальный источник для нескольких домов. Монтаж такой системы достаточно дорогостоящий, но позволяет жильцам не зависеть от централизованной сети.

Как работает водонапорная башня

Принцип действия водонапорной башни не слишком отличается от монтажа гидроаккумулятора в частном доме.

Состоит данная конструкция из резервуара, который обычно монтируют из металла или нержавеющей стали. Резервуар находится выше скважины, примерно на 2-3 метра. Следует знать, что такой резервуар называется кессоном, он соединяется со скважиной посредством трубопровода. Именно по этому трубопроводу вода поступает из скважины в резервуар.

Сейчас очень часто используют металлические ёмкости, которые немного раннее заменялись несколькими бетонными кольцами. К сожалению, даже самый высококачественный монтаж колец и их последующая обработка не позволяют добиться высокой герметичности системы. Кессоны из металла или нержавеющей стали имеют большую стоимость, но также отличаются более длительным сроком эксплуатации.

Посредством насосной станции, вода проходит через кессон и поступает в накопительный резервуар, которым и является водонапорная башня. Резервуар, в котором происходит накопление жидкости, оборудован поплавковой системой, что позволяет автоматически запускать насосную станцию, если уровень воды опустился ниже минимального.

Основным преимуществом водонапорной башни является возможность постоянного поддержания давления. Это означает, что высокое давление в системе будет до тех пор, пока накопительный резервуар заполнен больше, чем отметка минимум. На давление даже не влияет отсутствие электричества в сети, вода всё равно будет поступать к пользователям.

Основные разновидности труб, который используют для систем водоснабжения

Трубопровод – это один из основных элементов качественной сети водоснабжения. Материал для труб должен выбираться качественный, с длительным сроком эксплуатации, и, по возможности, антикоррозийными свойствами. Наиболее распространёнными являются следующие разновидности труб:

• Стальные. Часто использовались в конце прошлого века, так как в то время не было трудностей с получением настоящей стали. Стальные трубы имеют одно существенное преимущество – долговечность. Срок х эксплуатации достаточно продолжителен, при правильном обслуживании могут использоваться до 20-30 лет и более. Основной недостаток – склонность стали к возникновению коррозии.
• Медные. Дорогостоящий материал, поэтому в современных трубопроводах практически не используется. Срок эксплуатации медных труб в несколько раз продолжительнее, чем стальной продукции. Медь не подвержена воздействию коррозии, не требует частого проведения технического обслуживания. При повреждениях, медные трубы можно запаять. Помимо многих положительных качеств, данный материал способен оказывать бактерицидное действие на транспортируемую жидкость.
• Металлопластиковые. Наиболее часто металлопластиковые трубы используются при современной прокладке трубопровода. Данная продукция проста в монтаже, а также при последующем обслуживании. Пластиковые трубы намного дешевле, чем стальные или медные, имеют меньший вес, их удобно транспортировать и устанавливать. Обладают длительным сроком эксплуатации, при правильном обращении.

Водоснабжение квартир

Чтобы понять, как происходит водоснабжение квартир, следует рассмотреть наиболее популярные схемы подключения.

• Последовательное водоснабжение. Трубопроводы горячей и холодной воды, при таком подключении, проходят параллельно, поэтому для подключения различного оборудования используют тройники. Последовательное водоснабжение требует не высоких затрат, а вода к пользователям поступает из общей магистрали.
• Коллекторное водоснабжение. Такая схема подключения обеспечивает постоянное давление в системе, без перепадов и отключений. Высокое давление позволяет включать сантехнические приборы одновременно, так как к потребителям отходят отдельные трубы. Коллекторная схема считается достаточно дорогостоящей, а её монтаж требует наличия знаний, а также специализированного инструмента.

ЛЕКЦИЯ 1

СИСТЕМЫ ВОДОСНАБЖЕНИЯ

Система водоснабжения – это комплекс инженерных сооружений, предназначенных для забора воды из источника водоснабжения, ее очистки, хранения и подачи к потребителям.

Системы водоснабжения классифицируют по ряду признаков.

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

По назначению системы водоснабжения (или водопроводы) подразделяют на хозяйственно – питьевые , предназначенные для подачи воды на хозяйственные и питьевые нужды населения и работников предприятий; производственные , снабжающие водой технологические цеха; противопожарные , обеспечивающие подачу воды для тушения пожаров.

Часто устраивают объединенные системы водоснабжения:хозяйственно – противопожарные, производственно – противопожарные илихозяйственно – производственно – противопожарные .

Системы водоснабжения могут обслуживать как один объект, например город или промышленное предприятие, так и несколько объектов. В последнем случае эти системы называют групповыми . Систему водоснабжения, обслуживающую несколько крупных объектов, расположенных на значительном расстоянии друг от друга, называют районной системой водоснабжения или районным водопроводом . Наибольшие системы водоснабжения, обслуживающие одно здание или небольшую группу компактно расположенных зданий из близлежащего источника, называют местными системами водоснабжения .

Когда отдельные части территории имеют значительную разницу в отметках, устраивают зонные системы водоснабжения . При таком рельефе местности насосы должны поддерживать в наружной сети для высокорасположенных участков высокое давление, которое не нужно для низкорасположенных участков.

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

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 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. 3.1).

Схемы водоснабжения населенных мест и промышленных предприятий

Схема водоснабжения населенного места зависит, прежде всего, от вида источника водоснабжения. Источники водоснабжения делятся на поверхностные (реки, водохранилища, озера, моря) и подземные (грунтовые и артезианские воды).

Схема водоснабжения населенного пункта состоит из следующих элементов:

а) водоприемные сооружения, при помощи которых осуществляется прием воды из природных источников,

б) водоподъемные сооружения, т.е. насосные станции, подающие воду к местам ее очистки, хранения или потребления,

в) сооружения для очистки воды,

г) водоводы и водопроводные сети, служащие для транспортирования и подачи воды к местам ее потребления,

д) башни и резервуары, играющие роль регулирующих и запасных емкостей в системе водоснабжения

На территории населенного места сооружается водонапорная башня , которая, как и резервуары чистой воды, служит для хранения и аккумулирования запасов воды. В те часы суток, когда насосы подают в сеть воды больше, чем ее расходуется, излишек поступает в водонапорную башню; в часы максимального расходования воды потребителями, когда расход, подаваемый насосами, недостаточен, используется вода из башни. Водонапорная башня, расположенная в противоположном по отношению к водоводам конце города, называется контррезервуаром . При наличии вблизи населенного места значительного естественного возвышения вместо водонапорной башни сооружают наземный водонапорный резервуар .

При использовании подземных вод схема водоснабжения значительно упрощается. В этом случае очистные сооружения обычно не нужны – подземные воды часто не требуют очистки.

Иногда населенное место снабжается водой из двух или более источников – водоснабжение с двусторонним или многосторонним питанием .

При расположении источника водоснабжения на значительной высоте по отношению к населенному месту возможна подача воды из источника без устройства насосной станции – самотеком.

В производственных системах водоснабжение может быть прямоточным, оборотным и с последовательным использованием воды .

На рис. II.2 приведена схема прямоточного водоснабжения промышленного предприятия. Насосная станция 1, расположенная вблизи водозаборного сооружения 2, подает воду для производственных целей в цехи 3 по сети 4. Для хозяйственно – противопожарных нужд поселка 5 и цехов 3 вода подается в самостоятельную сеть 6 насосами, установленными в насосной станции 1. предварительно вода очищается на очистных сооружениях 7.

Нередко для производственных целей требуется подача воды различного качества и под разными напорами. В этом случае устраиваются две самостоятельные сети или даже несколько сетей.

Вода, использованная в технологическом процессе, подается в канализационную сеть и после соответствующей очистки сбрасывается в водоем ниже по течению.

На ряде промышленных предприятий (химические, нефтеперерабатывающие, металлургические заводы, ТЭЦ и пр.) вода применяется для целей охлаждения и почти не загрязняется, а только нагревается. Такую производственную воду, как правило, используют вновь, предварительно охладив её.

На рис. II.3 приведена схема оборотного водоснабжения промышленного предприятия. Нагревшуюся воду по самотечному трубопроводу 1 подают к насосной станции 2, откуда насосами 3 перекачивают по трубопроводу 4 на специальные сооружения 5, предназначенные для охлаждения воды (брызгальные бассейны или градирни). Охлажденную воду по самотечному трубопроводу 6 возвращают на насосную станцию 2 и насосами 7 по напорным трубопроводам 8 направляют в цехи предприятия 9. При оборотном водоснабжении часть воды (5-10% общего расхода) теряется. Для восполнения потерь воды в систему подают «свежую» воду по трубопроводу 10.

Оборотное водоснабжение экономически выгодно, когда промышленное предприятие расположено на значительном расстоянии от источника водоснабжения или на значительном возвышении по отношению к нему, так как в этих случаях при прямоточном водоснабжении будут велики затраты электроэнергии на подачу воды. Также выгодно устраивать оборотное водоснабжение, если расход воды в близлежащем водоеме мал, а потребности в производственной воде велики.

Схема водоснабжения с последовательным (или повторным) использованием воды применяется в тех случаях, когда вода, сбрасываемая после одного технологического цикла, может быть использована во втором, а иногда и третьем технологическом цикле промышленного предприятия. Вода, использованная в нескольких циклах, сбрасывается затем в канализационную сеть. Применение такой схемы водоснабжения экономически целесообразно, когда необходимо сократить расход «свежей» воды.