ПРОТИВОПОЖАРНО ВОДОСНАБДЯВАНЕ

Глава 10
промишлени предприятия, населени места

Класификация на водоснабдителните системи

Водоснабдителна система- това е комплекс от инженерни конструкции, предназначени да вземат вода от естествени източници, да я издигнат на височина, да я почистват (ако е необходимо), да съхраняват водни запаси и да я доставят до местата на потребление.

Водоснабдителните системи (или водопроводите) се класифицират според редица критерии.

По вид на обслужвания обектводоснабдителните системи се делят на градски, селски, промишлени, селскостопански, железопътни и др.

Според начина на водоснабдяванеРазграничете водопроводите под налягане и гравитацията.

Водопроводите под налягане са тези, в които водата се изпомпва от източник към консуматор; гравитация - при която водата от високо разположен източник тече към консуматора чрез гравитация. Такива водопроводи понякога се подреждат в планинските райони на страната.

По уговоркаводоснабдителните системи се делят на
битови и питейни, предназначени за снабдяване с вода за битови и питейни нужди на населението; промишлени, водоснабдителни
технологични процеси на производство; противопожарни, осигуряващи водоснабдяване за гасене на пожари.

Често те подреждат интегрирани системи за водоснабдяване: икономически-пожарни, промишлени-пожарни или икономично-промишлени-пожарни.

В градовете и населените места по правило се подреждат комбинирани икономически и противопожарни водопроводи. От същите водопроводи водата се доставя и на промишлени предприятия, ако последните консумират незначително количество вода или според условията на технологичния процес на производство се изисква вода с питейна качество. При висока консумация на вода промишлените предприятия могат да имат независима водоснабдителна система, която им осигурява битови, питейни, промишлени и противопожарни нужди. В промишлените предприятия най-често се подреждат отделни стопанско-пожарни и промишлени водопроводи, а по-рядко - отделни промишлено-пожарогасителни, битово-питейни или комбинирани икономично-промишлено-пожарогасителни.

Съчетанието на противопожарното водоснабдяване с икономическо, а не с производство, се обяснява със следните причини.

1. Промишлената водопроводна мрежа обикновено е слабо разклонена, тъй като водата се доставя само на най-големите консуматори на вода, докато комуналните и противопожарните мрежи трябва да покриват всички съоръжения на предприятието.

2. За много технологични процеси на производство водата се подава при строго определено налягане и дебит.

Ако изградите производствен противопожарен водопровод, тогава при гасене на пожар във водопроводната мрежа ще се наблюдава промяна в налягането и това може да доведе до нарушаване на работата на производствените устройства.

Комбинираното стопанско-промишлено-пожарно водоснабдяване се устройва, когато за технологични нужди е необходимо малко количество питейна вода.

Устройството на самостоятелно противопожарно водоснабдяване е разрешено само ако комбинирането му с питейна или промишлена вода е непрактично по технически или икономически причини.

Независима противопожарна водоснабдителна система обикновено се устройва в такива пожароопасни съоръжения като петролни складове, складове за памук, борси за дървесина, складове за втечнен газ и др.

Противопожарните водопроводи (специални, отделни или комбинирани) са ниски или високо налягане. Свободното налягане в мрежата на противопожарната система за водоснабдяване с ниско налягане през периода на гасене на пожари трябва да бъде най-малко 10 м. В същото време налягането в стволовете, необходимо за гасене на пожара, се създава от мобилен огън помпи.

В системата за противопожарна водоснабдителна система с високо налягане водата се подава към мястото на пожара през маркучите директно от хидрантите, а налягането, необходимо за гасене на пожар в мрежата и в стволовете, се създава от стационарни противопожарни помпи, монтирани в помпената станция .

Според степента на наличност на водоснабдяване (според надеждността на работа), водоснабдителните системи са разделени на три категории:

I - допуска се намаляване на водоснабдяването за битови и питейни нужди с не повече от 30% от прогнозния дебит и за производствени нужди съгласно аварийния график. Продължителността на намаляването на предлагането е не повече от 3 дни. Допуска се прекъсване на захранването за времето на изключване на повредените и включване на резервните елементи на системата, но не повече от 10 минути.

II - намаляването на доставките е същото, но е разрешено до 10 дни. Допуска се прекъсване на доставката до 6 часа.

III - намаляването на предлагането е същото, но е разрешено до 15 дни. Допуска се прекъсване на доставката до 24 часа.

Населени места с брой жители н> 50×10 3 принадлежат към категория I; при 5×10 3< н < 50×10 3 - относятся ко II категории; при н < 5×10 3 - относятся к III категории.

За групови водопроводи категорията се взема за населеното място с най-голям брой жители.

Елементите на водоснабдителните системи, повреда на които може да наруши доставката на вода за гасене на пожар, трябва да бъдат класифицирани като категория I.

Водоснабдителните системи могат да обслужват както един обект, например град или промишлено предприятие, така и няколко обекта. В последния случай тези системи се наричат група. Ако водоснабдителната система обслужва няколко големи обекта, разположени на значително разстояние един от друг, тогава такава система се нарича районен водопровод. Малките водни системи, обслужващи една сграда или малка група от компактно разположени сгради от близък източник, обикновено се наричат ​​местни водни системи.

За подаване на вода под необходимото налягане на различни части от територията със значителна разлика в маркировките може да се организира зонирано водоснабдяване.

Водоснабдителната система е съвкупност от конструкции, които доставят на определени потребители вода с необходимото качество и количество. В ежедневието водоснабдителната система се нарича водопровод. Водоснабдяването трябва да работи стабилно, като поддържа качеството и налягането на водата в определените граници.

Видове водоснабдителни системи

Видовете водоснабдителни системи се различават по няколко основни параметъра. По уговоркаВиК са:

• селища(села, градове);
• промишлено предназначение;
• селскостопанско предназначение;
• комбинирани (селскостопански и противопожарни);
• пожарогасене.

Метод за доставка на водаТиповете потребителски системи за водоснабдяване са:

• с механично подаване на вода (помпи);
• земно притегляне;
• зона (комбиниран механичен и гравитачен метод).

По вид водоснабдяване:

• водопроводи, свързани с повърхностни източници (езера, реки);
• свързани с подземни източници (артезиански, пясъчни кладенци, извори);
• комбинирани.

Според начина на използване на водатаВсички водоснабдителни системи са разделени на следните типове:

• директен поток (вода се използва само веднъж);
• с повторно използване на вода;
• по договаряне.

Централно или автономно водоснабдяване

Освен това, според броя на потребителите, водоснабдяването може да бъде автономно (индивидуално) или централизирано.

Автономни водоснабдителни системидоставят вода на ограничен брой потребители и са собственост на частни потребители. Индивидуалният изглед към системата за топла и студена вода е широко разпространен в частни сгради, в летни вили, в вилни селища. Източникът на прием на вода се намира близо до къщата, в нея се спуска помпа. Водата се подава към къщата чрез тръбопровод, оборудван с филтър.

Централизирано водоснабдяванепредназначени за водоснабдяване на голям брой потребители. Всички те използват вода от една система, подадена по тръбопроводна система. Обикновено този тип система комбинира топла и студена вода. Един или повече източника могат да се използват за приемане на вода; за пречистване на водата се използват водоприемници, повдигане на вода и пречиствателни съоръжения.

Този тип система за топла вода се използва в градовете и големите населени места. В зависимост от обслужваната територия, централизираните водопроводи биват градски, промишлени, селищни.

Видове водоснабдителни източници

Водоснабдителната система започва с източника на поемане на вода. В зависимост от вида на водоснабдителния източник се определя: броят и съставът на конструкциите, продължителността на тръбопроводите, капацитетът на помпените станции.

Всички видове водоснабдителни източници трябва да отговарят на редица критерии:

• количеството вода трябва да е достатъчно, като се вземе предвид възможното увеличение на консумацията;
• възможност за непрекъснато водоснабдяване;
• след евтина обработка, качеството на водата отговаря на санитарните стандарти;
• водоснабдяването се осигурява с минимални разходи;
• водовземането не унищожава екосистемата на региона.

Източниците на водоснабдяване са:

• повърхност (реки, морета, езера и езера, ледници);
• под земята ( водоносни хоризонти, подземни резервоари);
• изкуствени (обезсолители).

Вода от повърхностни източницичесто мътен, качеството му е нестабилно, съдържа много микроби и органични примеси. Въпреки това има малко минерални соли.

Вода от подземни източницистабилно качество, в него практически няма окачвания, органична материя, но може да има много минерални соли, повишена твърдост.

Изкуствените източници на водоснабдяване се използват доста рядко, в Обединени арабски емирства, Израел, Казахстан.

Видове помпени станции

Задачата на помпената станция е да доставя достатъчно количество вода в тръбопровода. Без помпена станция е невъзможно да се организира механичната доставка на вода до потребителя.

Видовете помпени станции за водоснабдяване са разделени на:

• производство;
• домакинство.

Индустриалният или производствен тип водоснабдителни помпени станции работи с големи обеми вода. Тъй като са под голямо натоварване, те са оборудвани с резервни единици, мощен вакуум и циркулационни помпи. Те са надеждни и ремонтът им се извършва чрез подмяна на елементи.

Домакински видове помпени станции за водоснабдяване:

• автоматичен;
• самозасмукващ.

В битовите помпени станции налягането на водата се контролира специален видмембранен резервоар - хидравличен акумулатор за водоснабдяване. Разграничават се следните видове акумулатори за водоснабдяване:

• вертикален;
• хоризонтален.

В автоматичните помпени станции тази функция се изпълнява от електронна система за управление.

Освен това се обособява отделна категория канализационни помпени станции. Това е голямо оборудване, състоящо се от няколко помпи, тръбопровод и много сензори.

Видове тръби за водоснабдителни системи

Чугунени тръбивсе още се използват за водопроводни и канализационни мрежи. Те са много здрави и издръжливи. В същото време са тежки и трудни за сглобяване.

Стоманени тръбиза водоснабдяване може да бъде поцинкована или без покритие. Предимствата на този тип тръби за водоснабдяване:

• издръжливост;
• твърдост;
• надеждност;
• сила.

Стоманените тръби са трудни за инсталиране и с течение на времето стават ръждясали, тяхната производителност намалява. За инсталиране на водоснабдителна система от този тип тръби е необходим специален водопроводен инструмент, а ставите трябва да бъдат допълнително уплътнени.

Медни тръбисе използват широко във водопроводите в чужбина. Медните тръби за водоснабдяване са: в полиетиленова обвивка, отгрявани, плътни и полутвърди. За монтажа им не се изисква специално оборудване, те са издръжливи и здрави, но висока ценаограничава обхвата им на употреба.

Металопластични тръбиса комбинация от два слоя пластмаса и един слой мек метал. Те са гъвкави, издръжливи, закрепени заедно с муфи и гайки. Можете да изрежете металопластична тръба с обикновена ножовка. Но този тип тръба за водоснабдяване слабо държи водния чук, периодично всички връзки трябва да се проверяват за херметичност.

Полипропиленови тръбистават все по-разпространени в индивидуалните и централизирани водоснабдителни системи. За станции за топла вода този тип тръби се произвеждат от фолио.

Пропиленовите тръби са много издръжливи, не ръждясват и са лесни за инсталиране, следователно при ремонт на градски комуникации стоманените водопроводи постепенно се заменят с пластмасови. Помежду си полипропиленовите тръби са запоени със специален поялник, създавайки плътна връзка.

Градските водоснабдителни системи са комплекс от инженерни конструкции за приемане, повдигане, пречистване на вода, нейното съхранение и доставка до потребителя. Включва следните сгради:

водоприемни съоръжения и помпени станции на първия лифт, които доставят вода до местата за нейното пречистване;

пречиствателни съоръжения;

събирателни резервоари чиста вода;

помпени станции на второто и следващите възвишения, доставящи вода на града или на промишлени предприятия;

тръбопроводи и водопроводни мрежи.

В практиката на градското водоснабдяване съществуват различни системи, които централно осигуряват вода на потребителите. Цялото разнообразие от водоснабдителни системи може да се класифицира според следните критерии:

от вид на използваните природни източници, - водопроводи, които поемат вода от повърхностни или подземни източници, и водопроводи със смесено потребление;

по тип потребител- комунални (градски, селски); пожарогасене; производство, което от своя страна се подразделя по промишленост (водопроводи на химически предприятия, топлоелектрически централи, металургични заводи и др.);

от териториално покритие на потребителите -локален (за един обект ) и групови (или централизирани) водопроводи, които обслужват група обекти;

според начините на представяне на вода - водопроводи счрез гравитация (гравитационно) и с механично представяне на водата (с помощта на помпи);

от честота на използване на вода -с циркулация на водата, с последователно използване в различни инсталации;

по естество на използване на водата- еднократен, обратен, последователен (с повторно използване на вода);

по видове потребители- битови и питейни, промишлени, противопожарни, селскостопански;

относно сложността на обслужването на клиентите- комбинирани, ненапълно разделени, отделни системи.

Обединена системаосигурява и трите типа потребители, като правило, с вода за пиене. Такива системи са полезни в случаите, когато индустрията консумира питейна вода или относително малко количество вода. Тези системи са по-прости и имат относително по-ниска цена за изграждане на мрежата, която обикновено е около 60% от цената на цялата водоснабдителна система.

Непълна отделна системаизползва се в случаите, когато индустрията консумира значително количество вода, чиито изисквания за качество са ниски. В този случай изграждането на интегрирана система е нерентабилно, тъй като неоправданите разходи за пречистване на вода за промишлени нужди до питейно качество водят до значително увеличение на разходите за изграждане и експлоатация на водоснабдителна система.

Отделни системипредвиждат изграждане на отделни системи за питейни, промишлени и противопожарни нужди. Такива системи са много редки.

Схемите за градско водоснабдяване се различават по набора от съоръжения, необходими за осигуряване на вода с необходимото качество и количество. Общ изглед на схемата за водоснабдяване, който включва пълен набор от водни съоръжения, е показан на фигурата. Източник на водоснабдяване са естествени и изкуствени резервоари, реки, подземни артезиански и подземни води, морета и океани.

Водоснабдителните системи на промишлените предприятия се класифицират според методите на използване на водата: директен поток, реверс и с повторно използване на вода.

AT еднократни системиводата, като правило, е част от крайния продукт (например при производството на минерални киселини, течни суспендирани сложни торове и др.) или значително променя състава си (например електролитна вода в електролизерите) и следователно повторното му използване е неподходящо. В този случай се зауства след смесване с други отпадъчни води в локалната хидрографска мрежа или се прехвърля в пречиствателна станция.

AT работещи системиповторно използване на водоснабдяване, когато водата се използва основно за охлаждане, е препоръчително да се охлади нагрятата вода (например в охладителни кули) и да се използва за повторна употреба в същото съоръжение. В същото време само 3-5% от общото количество използвана вода се доставя от водоизточника за попълване на загубите му по време на циркулация. Понякога рециклираната вода трябва не само да бъде охладена, но и изпратена за почистване.

AT системи за повторна употребаводата, зауствана от един от промишлените потребители, може да се използва от друг (например водата след улавяне на флуорни газове при производството на суперфосфат се използва при производството на амониев флуорид-хидрофлуорид). Това дава възможност да се намали количеството вода, взета от водоизточника.

Има 4 схеми за водоснабдяване:

1 - система с директен поток (водата се изхвърля в резервоари без пречистване). Qp.p. - безвъзвратни загуби на вода в производството, Qsp. - загуба на вода при изпаряване.

Qp.p. – загуби на вода с промишлени продукти,

Qsp - загуба на вода за изпаряване.

2 - система с избистряне на отпадъчни води в пречиствателни съоръжения.

Qos. – загуба на вода, отстранена заедно с утайката от пречиствателните станции.

3- водоснабдителна система с пречистване на отпадните води преди заустването им във водоем

Qline - загуба на вода, отстранена с утайката от пречиствателните съоръжения.

Най-широко използваната система.

4 - циркулационна водоснабдителна система. Разходът на вода в него е малък, определя се от потреблението, необходимо за попълване на безвъзвратното потребление на вода в процеса на производство и потребление, както и от периодичната подмяна на водата в циркулационните цикли (чрез продухване). При ТЕЦ с мощност 1 милион kW, с директно подаване на вода, се консумират 1,5 km3 вода годишно, с циркулационна система - само 0,12 km3, т.е. 13 пъти по-малко.

Q entrainment - загуба на вода с увличане на капчици,

Qdischarge - загуба на вода по време на прочистване на системата,

Qadd - вода, взета от воден обект за попълване на загубите на вода в системата.

При тази водоснабдителна система отпадъчните води след пречистване не се заустват в резервоара, а се използват повторно в производствената система, като се регенерират след всеки производствен цикъл.

5 - система за ендохийно водоснабдяване (затворена система), най-обещаваща, но най-трудно постижима.

Критерии за ефективност на използването на вода

Ефективността на използването на водата може да бъде оценена чрез следните три показателя, взети заедно.

Техническото съвършенство на водоснабдителната система се оценява от количеството използвана рециклирана вода (%)

Ефективността на използването на водата, взета от източника, се оценява от коефициента на използване

Невъзстановима консумация и загуби на вода (%)

,

където Qob и Qseq. - количеството вода, използвано в циркулация и последователно;

Qist и Qcheese. - количеството вода, взета от източника и постъпваща във водоснабдителната система със суровини;

Q SW - количеството отпадъчни води, зауствани във водоема.

За икономическата оценка на водоснабдителните системи е необходимо да се отчетат разходите за използвана вода, разходите за водоснабдяване и техния дял в себестойността на производството, екологичните щети, причинени на околната среда поради заустване на замърсени отпадни води, както и като икономически ефект от всяка една от разглежданите схеми.

					водоснабдителни системи

Ориз. Разходите за вода (C), капиталови инвестиции (K), щети за околната среда (U) и икономически ефект (E) при използване на 1-4 водоснабдителни системи.

Общата схема на водоснабдяване може да варира в зависимост от конкретните условия. Например, ако водата не изисква пречистване, тогава пречиствателните и свързаните с тях съоръжения отпадат от схемата. При поставяне на източника на по-висока височина от обекта на потребителя, водата може да се доставя гравитачно и няма нужда от изграждане на помпени станции. Някои системи използват множество източници на водоснабдяване, което води до увеличаване на броя на основните съоръжения.

Водоприемници, помпени станции и пречиствателни съоръжения.

прием на вода- това е хидравлична конструкция, която поема вода от източник (реки, езера, резервоари) за нуждите на водоползването. Освен това има водохващания, използвани за нуждите на ВЕЦ, напояване и др. Водовземните съоръжения трябва да осигуряват наличието на вода в тръбопровода

в дадено количество

необходимо качество,

в съответствие с графика за използване на водата.

Конструкциите за прием на вода от повърхностни източници се класифицират според вида на източника (река, резервоар, езеро, море и др.). От реката най-разпространени са крайбрежни, канални, плаващи, кофи. Могат да се комбинират с помпени станции от първия лифт.

Крайбрежните водоприемни конструкции, използвани на сравнително стръмни речни брегове, представляват стоманобетонен кладенец с голям диаметър, изнесен от предната стена в реката. Водата влиза в него през отвори, оборудвани с решетки, и след това преминава през решетките, които осигуряват механично пречистване на водата.

Проточните водоприемни съоръжения, които се използват при леко наклонени брегове, имат глава, поставена в речното корито, водата тече гравитачно в крайбрежния кладенец, който често се комбинира с помпената станция на първия лифт.

Плаващите съоръжения за приемане на вода са понтон или баржа, на която са монтирани помпи за изтегляне на вода директно от реката. Водата се доставя до брега чрез тръби с подвижни съединения, положени по свързващ мост.

При водоприемните съоръжения с кофа водата първо изтича от реката в кофа (изкуствен язовир), разположен близо до брега. Самата кофа се използва за утаяване на утайки, както и за борба с ледените явления - киша, дълбок лед.

Подземният водоприемник е хидравлична конструкция за прием на подземни води и подаването им на водоснабдителни и други системи за управление на водите. Изборът на място за оборудване за захващане на подземни води се определя от геоложките и хидрогеоложките условия на района, отдалечеността от мястото на водоползване и др. Структурно такива водоприемници са разделени на кладенци и шахтови кладенци. Кладенците са най-универсалният, технически по-усъвършенстван вид водоприемник и се използват за централизирано водоснабдяване. Те имат висока производителност и най-пълно отговарят на санитарните изисквания. Дълбочината на кладенците може да достигне 800 м. Дебитът може да достигне 50 l / s или повече. Стените на кладенците в нестабилни скали са подсилени с обсадни тръби, които влизат едно в едно и в границите на водоносния хоризонт завършват с филтър от порест бетон, чакъл, керамика и метални мрежи. Използва се за повдигане на вода потопяеми помпи. Често водните кладенци са оборудвани с водни кули, които регулират налягането и загубата на вода във водопроводната мрежа. Срокът на експлоатация на кладенците е 10-15, понякога до 30 години.

Прием на водаконструкциите са предназначени да вземат вода от източник и грубо да я почистват главно от плаващи предмети.

Помпени станцииПомпени станции I, II а други асансьори служат за вдигане на вода. Подемната станция 1 обикновено доставя вода към пречиствателната станция, а подемната станция P към водорегулиращия резервоар. Тяхната нужда се определя от терена и дължината на водния транспорт. Те са оборудвани с помпи, като правило, с електрическо задвижване, регулиране, предупреждение и прибори. Много помпени станции са дистанционно управлявани и напълно автоматизирани.

Съоръжения за пречистване на водапреработва естествена вода, за да й придаде качества, отговарящи на изискванията на потребителите. Ако водата в източника удовлетворява изискванията на потребителя, тогава няма нужда от пречиствателни съоръжения.

Повърхностните води обикновено не са подходящи за пиене поради значителна мътност, цвят и по-високо съдържание на бактерии от допустимото за питейната вода. Ето защо, преди водата да бъде подадена във водоснабдяването на пречиствателните съоръжения, тя се избистря (отстраняват се суспендирани и колоидни примеси), цветът се отстранява и дезинфекцира (освобождава се от патогенни бактерии), омекотява се и др.

Пречистената вода се подава към водоснабдителното съоръжение чрез водопроводии се отглежда на нейна територия с помощта на водопроводна мрежа.

Водна мрежа

Водоснабдителната мрежа е съвкупност от водопроводи (тръбопроводи) за подаване на вода към местата за използване на водата, тя е основният елемент на водоснабдителната система.

Водопроводната мрежа, положена извън границите на сградите, се нарича външен.Така наречените домашни разклонения (тръби) са свързани към водопроводната мрежа, през която водата се подава към отделни конструкции.

Къщите са оборудвани вътрешни водопроводни мрежи.

Използва се за водопроводно оборудване водопроводни тръби.Изборът на тръби зависи от необходимото налягане във водопроводната мрежа, естеството на почвата, начина на полагане и икономическите фактори. За подземно полагане най-често се използват чугунени, азбестоциментови и стоманени тръби, приложими са и стоманобетонни и пластмасови тръби. Дълбочината на полагане на тръбите зависи от нивото на замръзване на почвата, температурата на водата и режима на работа (в Украйна около 1,5-2 m). Максималната дълбочина на полагане на тръби се дължи на необходимостта от запазване на тръбите от разрушаване в резултат на транспортни натоварвания.

Оборудване на водопроводни мрежи спирателни вентили- амортисьори и вентили за изключване на отделни участъци от мрежата, водоподаващо оборудване, пожарни кранове, а понякога и улични водни колони. Хидранти и амортисьори, като правило, се монтират в специални сглобяеми или тухлени кладенци, покрити с метални люкове.

Според техническите условия налягането на водата във водопроводната мрежа на населените места не трябва да надвишава 6 атм. За водоснабдяване на многоетажни сгради са допълнително оборудвани локални помпени станции.

Мрежата може да бъде пръстеновидна(състоящ се от отделни съседни затворени вериги-пръстени, които могат да бъдат изключени в случай на авария) и разклонена (задънена улица),при което в случай на авария в който и да е участък се прекъсва водоподаването на всички участъци от мрежата, разположени зад повредата. Следователно разклонените мрежи могат да бъдат оборудвани само в случаите, когато са допустими прекъсвания в консумацията на вода.

Ширината на трасето на водопроводната мрежа трябва да бъде най-малко 40 m от двете страни на оста при полагане на водопроводи в незастроена зона и 10 m в застроена площ.

В местата на принудително пресичане на водопроводните и канализационни мрежи в населеното място водопроводът се проектира над канализацията. Вертикалното разстояние между тях е не по-малко от 0,4 m.

При полагане на успоредни водопроводни тръби на същото ниво като канализационните, разстоянието между тръбопроводите трябва да бъде най-малко 1,5 m, ако диаметърът на водопроводните тръби е не повече от 200 mm и най-малко 3 m, ако диаметърът на водопроводните тръби е повече от 200 мм.

При паралелно полагане на водопроводи под канализационните тръби разстоянието между стените на тръбопроводите във филтриращи почви трябва да бъде най-малко 5 м., в сеизмични райони и др.

Не се допуска разполагането на помийни ями на ями за боклук и други подобни обекти на разстояние по-малко от 20 m от водопроводните мрежи.

За да регулират налягането и потока на водата, да създадат нейния резерв и да изравнят графика на работа на помпените станции, те изграждат водни кули и резервоари.

Водна куласе състои от резервоар за вода, обикновено цилиндричен, и носеща конструкция (стъбло). Регулиращата роля на водната кула е, че при намаляване на потреблението на вода излишната вода, подадена от помпената станция, се натрупва в нея и се изразходва при повишена консумация на вода. Височината на водната кула (разстоянието от повърхността на земята до дъното на резервоара), като правило, не надвишава 25 m, понякога 30 m; капацитет на резервоара - от няколко десетки кубически метра до няколко хиляди. Подпорните конструкции се изработват предимно от стомана, стоманобетон, понякога тухла, резервоари - предимно от стоманобетон и стомана.

резервоар за вода, за разлика от водна кула, няма носеща конструкция (багажник), а се монтира на издигнат терен. Понякога резервоарите за вода служат за съхранение на противопожарни и аварийни водоснабдителни запаси. Сега най-често срещаните резервоари са направени от стоманобетон.

Капацитетът на резервоарите трябва да осигурява непрекъснато водоснабдяване в пиковите часове, както и снабдяване с вода в случай на авария. Стените и дъното на подземните резервоари трябва да са водоустойчиви (стоманобетон, тухла). Дъното на резервоара трябва да е над нивото на подпочвените води.При необходимост се спуска с помощта на дренаж.

Системите за централизирано водоснабдяване на населените места са разделени на три категории според степента на надеждност на водоснабдяването в зависимост от населението:

Аз - повече от 50 хиляди души,

II -50-0,5 хиляди души,

III - по-малко от 0,5 хиляди души.

ЛЕКЦИЯ 1

ВОДОСНАБДЯВАЩИ СИСТЕМИ

Водоснабдителна система - Това е комплекс от инженерни конструкции, предназначени да вземат вода от водоизточник, да я почистват, съхраняват и доставят на потребителите.

Водоснабдителните системи се класифицират по редица критерии.

По вид на обслужвания обектводоснабдителните системи се делят на градски, селски, промишлени, селскостопански, железопътни и т.н.

По уговоркаводоснабдителните системи (или водопроводи) се делят на икономически - пиене предназначени за снабдяване с вода за битови и питейни нужди на населението и служителите на предприятията; производство , технологични цехове, доставящи вода; пожарогасене , подаване на вода за гасене на пожари.

Често организирайте интегрирани системи за водоснабдяване: икономически - противопожарни, промишлени - противопожарни или стопански - промишлени - противопожарни .

Водоснабдителните системи могат да обслужват както един обект, например град или промишлено предприятие, така и няколко обекта. В последния случай тези системи се наричат група . Нарича се водоснабдителна система, обслужваща няколко големи обекта, разположени на значително разстояние един от друг районен водопровод илирайонно водоснабдяване . Най-големите водоснабдителни системи, обслужващи една сграда или малка група от компактно разположени сгради от близък източник, се наричат местни водни системи .

Когато отделни части от територията имат значителна разлика в маркировките, подредете зони за водоснабдяване . При такъв терен помпите трябва да поддържат високо налягане във външната мрежа за високо разположени райони, което не е необходимо за ниско разположени райони.

Схема за водоснабдяване - последователното подреждане на тези структури от източника до потребителя и тяхното относително положение една спрямо друга.

Цялото разнообразие от водоснабдителни системи, срещани в практиката, се класифицира според следните основни характеристики:

- с уговорка:домакинство и пиене; пожарогасене; производство; селскостопански. Изброените типове системи могат да бъдат както независими, така и комбинирани. Системите се комбинират, ако изискванията за качество на водата са еднакви или е икономически изгодно;

- по естеството на използваните природни източници:системи, получаващи вода от повърхностни източници (реки, езера, резервоари, морета, океани); системи, които вземат вода от подземни източници (артезиански, наземни); смесени системи за хранене (при използване на различни видове водоизточници);

- на териториален принцип(покритие): локален (единичен обект) или локален; група или област, обслужваща група обекти; извън обекта; интрасайтово;

- чрез водоснабдяване:гравитация (гравитационна); налягане (с механично водоснабдяване с помощта на помпи); комбиниран;

- по честота на използване на консумираната вода(за предприятия): директен поток (еднократна употреба); използване на вода (два или три пъти); циркулация (многократно използване на вода, извършено по затворена, полузатворена схема или с изпускане на част от водата - продухване); комбиниран;

- по видове обслужвани обекти:градски; селище; промишлени; селскостопански; жп и др.;

- според начина на доставка и разпределение на водата:централизиран; децентрализирана; комбинирани.

Водоснабдителните системи в населените места обикновено са централизирани. В същото време, в зависимост от местните условия и икономическата целесъобразност, те могат да бъдат отделни - със собствени водоснабдителни източници за всяка от зоните (жилищни или промишлени) - или комбинирани - с общ водоизточник за двете зони (фиг. 3.1).

Схеми за водоснабдяване на населени места и промишлени предприятия

Схемата за водоснабдяване на населено място зависи преди всичко от вида на водоснабдителния източник. Източниците на водоснабдяване се разделят на повърхностен (реки, резервоари, езера, морета) и под земята (подземни и артезиански води).

Схемата за водоснабдяване на населеното място се състои от следните елементи:

а) водоприемни конструкции, с помощта на които се получава вода от естествени източници,

б) водоподемни конструкции, т.е. помпени станции, доставящи вода до местата за нейното пречистване, съхранение или консумация,

в) съоръжения за пречистване на вода,

г) водопроводи и водопроводни мрежи, които служат за транспортиране и доставяне на вода до местата на нейното потребление,

д) кули и резервоари, които играят ролята на регулиращи и резервни резервоари във водоснабдителната система

На територията на населеното място се застроява водна кула , който, подобно на резервоари за чиста вода, служи за съхраняване и натрупване на водни запаси. През онези часове на деня, когато помпите доставят повече вода в мрежата, отколкото се консумира, излишъкът влиза във водната кула; в часове на максимална консумация на вода от консуматорите, когато потокът, подаван от помпите, е недостатъчен, се използва вода от кулата. Водната кула, разположена в противоположния край на града по отношение на тръбопроводите, се нарича контрарезервоар . Ако в близост до населено място има значителна естествена надморска височина, вместо водна кула се строят резервоар за подземни води .

При използване на подземни води схемата за водоснабдяване е значително опростена. В този случай пречиствателните съоръжения обикновено не са необходими - подземните води често не изискват пречистване.

Понякога населено място се снабдява с вода от два или повече източника - водоснабдяване с двустранно или многостранно захранване .

Когато водоизточникът е разположен на значителна височина спрямо населено място, водата може да се захранва от източник без помпена станция - гравитачно.

В промишлените системи водоснабдяването може да бъде директна, обратна и последователна употреба на вода.

На фиг. II.2 е диаграма директен поток водоснабдяване промишлено предприятие. Помпена станция 1, разположена в близост до водовземно съоръжение 2, доставя вода за промишлени нужди на цехове 3 през мрежа 4. За битови и противопожарни нужди на село 5 и цехове 3 водата се подава към самостоятелна мрежа от 6 помпи инсталиран в помпена станция 1. преди това водата се пречиства в пречиствателна станция 7.

Често за производствени цели се изисква водоснабдяване с различно качество и под различни налягания. В този случай се подреждат две независими мрежи или дори няколко мрежи.

Водата, използвана в технологичния процес, се подава в канализационната мрежа и след подходящо пречистване се зауства във водоема надолу по течението.

В редица промишлени предприятия (химически, петролни рафинерии, металургични заводи, ТЕЦ и др.) водата се използва за охлаждане и почти не се замърсява, а само се нагрява. Такава индустриална вода, като правило, се използва отново, след като предварително е охладена.

На фиг. II.3 е даден схема за рециклиране на вода промишлено предприятие. Нагрятата вода се подава през гравитачен тръбопровод 1 до помпена станция 2, откъдето се изпомпва с помпи 3 през тръбопровод 4 до специални конструкции 5, предназначени за охлаждане на вода (пръскателни басейни или охладителни кули). Охладената вода се връща в помпената станция 2 през гравитачен тръбопровод 6 и се изпраща от помпи 7 през напорни тръбопроводи 8 до цеховете на предприятието 9. При циркулационно водоснабдяване част от водата (5-10% от общата консумация) се губи. За да се компенсират загубите на вода, "прясна" вода се подава към системата през тръбопровод 10.

Циркулационното водоснабдяване е икономически изгодно, когато промишлено предприятие се намира на значително разстояние от източника на водоснабдяване или на значителна надморска височина спрямо него, тъй като в тези случаи при водоснабдяване с директен поток разходите за електроенергия за водоснабдяване ще бъдат Високо. Също така е изгодно да се организира водоснабдяване за рециклиране, ако водният поток в близкия резервоар е малък, а търсенето на индустриална вода е голямо.

Схема на водоснабдяване с последователно (или повторно използване) вода се използва в случаите, когато водата, зауствана след един технологичен цикъл, може да се използва във втория, а понякога и третия технологичен цикъл на индустриално предприятие. След това използваната вода в няколко цикъла се изхвърля в канализационната мрежа. Използването на такава схема за водоснабдяване е икономически осъществимо, когато е необходимо да се намали консумацията на "прясна" вода.

Тест

Основните елементи на водоснабдителните системи

1. ВОДОСНАБДЯВАЩИ СИСТЕМИ

СХЕМИ ЗА ВОДОСНАБДЯВАНЕ

1 Основни понятия и дефиниции

РЕЖИМ НА РАБОТА НА ВОДОСНАБДЯВАЩИТЕ СИСТЕМИ

3.3 Проектиране на схеми и системи за водоснабдяване

литература

1. ВОДОСНАБДЯВАЩИ СИСТЕМИ

1 Основни понятия и дефиниции

За да се осигури надеждно и висококачествено водоснабдяване на населените места, се създават специални водоснабдителни системи.

Водоснабдителната система е комплекс от конструкции, оборудване и тръбопроводи, които осигуряват прием на вода от естествен източник, пречистване и преработка, транспортиране и доставка на вода на потребителите с необходимите разходи и качество.

Водоснабдителната система трябва да отговаря на наложените й технически, икономически и санитарни изисквания. Водоснабдителните системи се проектират едновременно с канализационните системи. При проектирането на схеми за водоснабдяване на промишлено предприятие трябва да се изготви баланс на водоползването, да се приложи схема за циркулационно водоснабдяване с въздушно или водно охлаждане.

При проектиране на водоснабдяване трябва да се предвидят прогресивни технически решения, механизация на трудоемката работа, автоматизация на технологичните процеси и максимална индустриализация на строително-монтажните работи чрез използване на дефектни конструкции, стандартни и стандартни продукти и части.

Изискванията за качеството на питейната вода и водата, използвана за технически цели (техническа вода) са различни. Поради това в повечето съоръжения се изгражда отделна интегрирана система за битово питейно и противопожарно водоснабдяване и отделна система за техническо водоснабдяване.

Промишлените водоснабдителни системи осигуряват и съоръженията и оборудването, необходими за приемане на отпадъчни води и подготовката им за повторна употреба, както и пречиствателни станции за отпадъчни води.

В някои случаи, например, в предприятията на хранително-вкусовата промишленост, където значителна част от водата трябва да отговаря на изискванията на GOST 2874-82 "Питейна вода", се създава единна система за водоснабдяване.

А в предприятия с висока опасност от пожар те са принудени да създават отделни противопожарни системи за водоснабдяване.

2 Класификация на водоснабдителните системи

Водоснабдителните системи се класифицират по следните критерии:

по вид на водоизточника - използване на повърхностни води; използване на подземни води; смесен;

по метода на повдигане на вода - инжектиране, при което водата се подава на консуматорите чрез помпи; гравитация (гравитационна); комбиниран;

по записване - битови и питейни, технологични, противопожарни, комбинирани;

по видове обслужвани обекти - градски, промишлени, селски;

по отношение на териториалното покритие на консуматорите на вода - местни (местни), осигуряващи водоснабдяване на отделни съоръжения (предприятия, ферми, групи от сгради), централизирани, осигуряващи вода на всички консуматори, намиращи се в даден град, село;

по естество на използването на водата - директен, при който водата след еднократна употреба се изпуска в канализацията, директен с повторно използване на водата, циркулиращ, в който водата след използване за технически цели се почиства и охлажда, след което използвани повторно в същото съоръжение;

по експлоатационен живот - постоянен; временен.

Според надеждността на водоснабдяването системите за водоснабдяване са разделени на три категории:

I - допуска се намаляване на водоснабдяването за битови и питейни нужди с не повече от 30% от прогнозното потребление и за производствени нужди до границата, установена с аварийния график на предприятията; продължителността на намаляване на водоснабдяването или намаляване на подаването под определената граница се допуска за времето на изключване на повредените и включване на резервните елементи на системата, но не повече от 10 минути;

II - допустимото намаление на водоснабдяването е същото като за категория I, продължителността на намаляването на водоснабдяването не трябва да надвишава 10 дни. Допуска се прекъсване на водоснабдяването или намаляване на подаването под определената граница за времето на изключване на повредените и включване на резервните елементи или извършване на ремонт, но не повече от 6 часа;

III - допустимото намаление на водоснабдяването е същото като за категория I, продължителността на намаляването на водоснабдяването не трябва да надвишава 15 дни. Допуска се прекъсване на водоподаването или намаляване на подаването под определената граница за времетраенето на ремонта, но не повече от 24 часа.

Категорията на отделните елементи на водоснабдителните системи трябва да се определи в зависимост от тяхното функционално значение в обща системаводоснабдяване. Елементите на водоснабдителните системи от категория II, повреда на които може да наруши доставката на вода за гасене на пожар, трябва да бъдат класифицирани като категория I.

за разполагане на водни съоръжения, устройства и тръбопроводи във връзка с нуждите:

външни - всички съоръжения за приемане, пречистване на вода, транспортиране и разпределение на водопроводната му мрежа;

вътрешни - вземат вода от външната мрежа и я доставят на потребителите в сгради.

ВиК системите, комбинирани с противопожарни водопроводи, могат да бъдат:

§ ниско налягане - налягането, необходимо за гасене на пожари, се създава с помощта на мобилни помпи, свързани към пожарните канали (хидранти) на външната водопроводна мрежа.

§ високо налягане - налягането, необходимо за гасене на пожари, се създава от стационарни помпи.

§ системи с постоянно високо налягане - налягането в мрежата, необходимо за гасене на пожар, се поддържа постоянно.

3 Основни елементи на водоснабдителните системи

Водоснабдителните системи, както беше отбелязано по-горе, са комплекс от конструкции, оборудване и тръбопроводи, които осигуряват прием на вода от естествен източник, нейното пречистване и преработка, транспортиране и доставка на потребителите на необходимите разходи, качество при необходимото налягане.

Водоснабдителната система включва следните основни структури:

водоприемни съоръжения, с помощта на които се получава вода от източници;

помпени станции, доставящи вода по тръби до пречиствателни съоръжения и до мястото на потребление на вода. От източника на водоснабдяване водата, като правило, се изпомпва до пречиствателната станция от помпената станция на 1-ви лифт, а след почистване се подава на консуматорите на вода от помпената станция на 2-ри лифт;

пречиствателни съоръжения, предназначени за пречистване на вода;

резервоари за чиста вода, в които се регулира неравномерната работа на помпени станции I и II подемници, както и съхранението на аварийни и противопожарни водни обеми;

напорни тръби и водопроводна мрежа, които служат за транспортиране на вода до местата на нейното потребление;

водни кули или други конструкции за съхранение и акумулиране на вода, предназначени да изглаждат неравномерното потребление на вода и водоснабдяването от помпи, както и да създават необходимото налягане във водоснабдителната мрежа.

Има и съоръжения за пречистване и охлаждане на отпадъчни води в оборотни водоснабдителни системи. Освен това във всички промишлени водоснабдителни системи има съоръжения за пречистване на отпадъчни води.

Основните регулаторни изисквания за водоснабдителните системи, включително за железопътните гари и прилежащите към тях населени места, са посочени в SNiP 2.04.02-84 „Водоснабдяване. Външни мрежи и структури”.

Съставът на водоснабдителната система от повърхностен източник (река) е показан на фиг. 1.1 и от подземен източник на фиг. 1.2.

2. СХЕМИ НА ВОДОСНАБДЯВАЩИТЕ СИСТЕМИ

1 Основни понятия и дефиниции

Водоснабдителните системи са подредени по определени схеми, които представляват набор от водоснабдителни съоръжения и последователността на тяхното разположение на земята.

Изборът на схема за водоснабдяване зависи от много фактори. Основните предпоставки за избор на схема на водоснабдителна система са видът на наличния източник, обемът на потреблението на вода, местоположението на консуматорите на вода, санитарни изискванияи т.н.

Проектирането на всеки водопровод започва с изчертаване на неговата схема по отношение и определяне на състава на конструкцията.

Обикновено в начална фазапроектирането се състои от две (или повече) възможни схеми за водоснабдяване, които са варианти за бъдещия водопроводен проект. След това се извършва проучване за осъществимост - сравнение на опциите, като се избира най-изгодният.

Съгласно избраната схема всички устройства на водоснабдителната система са окончателно проектирани и изчислени.

2 Класификация на схемите за водоснабдяване

Във водоснабдителните системи могат да се използват различни схеми за водоснабдяване.

По броя на водопотребителите схемите за водоснабдяване могат да бъдат: интегрирани (централизирани) (фиг. 1.3, фиг. 1.4); местни схеми за водоснабдяване (фиг. 1.5).

В местните водоснабдителни системи обикновено се обслужва един обект, например населено място, жп гара. В интегрираните (централизирани) системи за водоснабдяване водата се подава на няколко потребителя. В същото време водата може да се доставя както чрез отделни водоснабдителни системи, така и чрез единична (комбинирана) система.

В населените места, както и в градовете, като правило, те организират единна водоснабдителна система за битови, питейни и противопожарни цели.

Водата за технологични и противопожарни нужди на предприятията, в зависимост от необходимото качество и икономическа целесъобразност, може да се набавя както от интегрирана водоснабдителна система, така и от отделна. Отделна противопожарна водоснабдителна система се устройва много рядко и като правило за най-опасните от пожар съоръжения - нефтохимически и нефтопреработващи предприятия, складове за нефт и нефтопродукти, хранилища за втечнен газ, дървопреработвателни предприятия и др.

Според условията на водоснабдяване: стационарни водоснабдителни схеми; временни водоснабдителни схеми; вносни схеми за водоснабдяване.

По вид водопроводи: схема на водоснабдяване с надлъжни водопроводи (фиг. 1.3); схеми за водоснабдяване с групови водопроводи (фиг. 1.4).

Схемите за промишлено водоснабдяване, освен това, могат да бъдат с директен поток, с директен поток с повторно използване на вода и обратен (фиг. 1.6 - фиг. 1.8). Има и комбинирани схеми за водоснабдяване. Името на водоснабдителните системи в инженерната практика повтаря името на съответната схема.

В системите с директен поток водата след използване в технологичния цикъл се зауства в резервоар.

В системите за повторно използване на вода, прясната вода, преминала технологичния цикъл в едно производство, участва в технологичния процес на следващото производство. При използване на такава система е необходимо качеството на водата след употреба в първото предприятие да отговаря на изискванията на втория производствен процес; ако е необходимо, трябва да се почисти или охлади.

Циркулационните системи, като правило, се използват в промишлени предприятия и представляват система, при която водата, участваща в технологичния процес, не се изхвърля в резервоара, а след преработка се връща в производствения цикъл. Загубите на вода, които възникват в производството, се попълват от източника.

3. РЕЖИМ НА ВОДОСНАБДЯВАНЕ

1 Режим на водоснабдяване и експлоатация на водопровода

Връзката в работата на отделните структури на водоснабдителната система може да се проследи чрез комбинираните графици на потребление на вода и водоснабдяване от помпени станции на I и II асансьор (фиг. 1.9).

Водовземните съоръжения, помпената станция на 1-ви лифт и пречиствателните съоръжения осигуряват водоснабдяване в размер на дневната консумация на вода. Следователно режимът на работа на тези структури като цяло се приема за еднакъв през целия ден. В този режим (пунктирана линия 2 на фиг. 1.9) се осигурява най-ефективното и икономично изпълнение на тези конструкции.

Водата се подава към водопроводната мрежа от резервоари за чиста вода от помпена станция на втория асансьор, чиято работа по правило се приема като стъпка (линия 3 на фиг. 1.9) през деня. В този режим, през часовете на максимална консумация на вода, помпената станция на втория лифт подава по-малък обем вода в сравнение с необходимия. През часове на минимална консумация на вода, доставката на изпомпване

Лифтът на станция II надвишава консумацията на вода. Чрез комбиниране на графика за потребление на вода (линия I на фиг. 1.9) с графика за захранване на помпената станция на втория лифт се определя регулиращата мощност на водната кула. Обемът на контролния резервоар ще бъде толкова по-малък, колкото по-близо е работният график на помпената станция II до графика за потребление на вода.

Водата постъпва в резервоарите за чиста вода през пречиствателната станция от помпена станция I на асансьора, която работи равномерно. Водата се взема от резервоарите с помпите на втората лифт станция. Режимите на работа на помпени станции I и II асансьор определят регулиращия капацитет на резервоарите за чиста вода.

Режимът на работа на тръбопроводите от водоприемни съоръжения до пречиствателни съоръжения и резервоари за чиста вода се определя от единния режим на работа на помпената станция на 1-ви лифт и режима на работа на тръбопроводите, доставящи вода от резервоари за чиста вода към водата кула се определя от помпената станция на 2-ри лифт.

Режимът на работа на водопроводната мрежа се определя от графика за потребление на вода, а водопроводната мрежа се изчислява за максималната секунда консумация на максималната почасова консумация на вода.

2 Изисквания за главата

Системите за водоснабдяване също са обект на определени изисквания по отношение на налягането, което трябва да се осигури в точките за вземане на проби. Потребителите вземат вода от мрежата чрез водосгъващи устройства, разположени на определена височина над земната повърхност. Следователно във водопроводната мрежа е необходимо да се осигури такова налягане, което ще бъде достатъчно, за да повиши водата до най-високата точка на изтегляне, да излее вода от устройството и да преодолее всички съпротивления по пътя на движение на водата от главния до точката на изливане. Тази глава се нарича свободна глава и се измерва в метри от земята (над земята). За водоснабдителни съоръжения в едноетажни сгради минималното налягане в мрежата за потребление на битова и питейна вода на входа на сградата трябва да бъде „прието в съответствие със SNiP 2.04.02-84 най-малко 10 m, с по-голям брой етажи, към всеки следващ етаж се добавят по 4 м. минимална консумация на вода, налягането може да се приеме равно на 3 м за всеки етаж, с изключение на първия.

За промишлени сгради стойността на свободното налягане се взема в зависимост от производствената технология.

Свободният напор в противопожарната водопроводна мрежа с ниско налягане през периода на гасене трябва да бъде най-малко 10 m.

За да се предотвратят аварии във водопроводната мрежа и да се намали изтичането на вода от нея, е невъзможно да се позволи свободната глава да бъде повече от 60 m; в противен случай е необходимо да се предвиди инсталиране на регулатори на налягането или да се организира зонирано водоснабдяване.

На фиг. 1.10 показва връзката между наляганията в различни точки от схемата за водоснабдяване с кула в началото на мрежата в момента на максимална консумация на вода. Определя се от положението на пиезометричните линии, които отразяват спада на налягането в мрежата, когато водата се движи от помпената станция на второто покачване до "диктуващата" точка. Обикновено "диктуващата" точка е точката на изтегляне на вода, която е най-отдалечена от кулата и има най-високата геодезическа марка на земята. В такава точка ще има най-ниските пиезометрични глави и най-малките свободни глави.

Връзката между наляганията на мястото на водната кула и в точката на диктуване се определя от уравнението

ZBb + HBb \u003d Za + Hcv + ?hc,

където ZBb е маркировката на земната повърхност на мястото на водната кула;

НВб - височина на водната кула;

Za - марка на земната повърхност в "диктуваща" точка а;

Hsv - стойността на необходимото свободно налягане в "диктуваща" точка а;

Hc - загуба на налягане в мрежовите участъци от водната кула до "диктуваща" точка а.

От горното уравнение можете да определите височината на водната кула HBb

HBb \u003d Hsv + ?hc - (ZBb - Za)

Височината на HVB ще бъде толкова по-малка, колкото по-голяма е стойността на ZBB. Следователно водните кули трябва да бъдат разположени на най-високите марки.

Необходимият манометричен напор на помпите HH.Man на II подемна станция се определя от максималното ниво на водата в резервоара на водната кула

HH.Man \u003d (Zon - ZBb) + (HBb + Hb) + hv,

където Zon е маркировката на оста на помпата;

Nb - прогнозна височина на резервоара на водната кула;

hv - загуба на налягане в тръбите под налягане.

В реални условия често се случва повишените марки на водоснабдената територия да се намират от противоположната страна от помпената станция. В този случай водоснабдителната система с водна кула, монтирана на тези коти, се нарича система с контра резервоар. Режимът на работа на такава система има значителна разлика от горния.

3 Проектиране на водоснабдителни схеми и системи

Изборът на схема и система за водоснабдяване трябва да се направи въз основа на сравнение на възможните варианти за нейното изпълнение, като се вземат предвид характеристиките на обект или група обекти, необходимите скорости на водния поток на различни етапи от тяхното развитие, водоснабдителни източници, изисквания за налягане, качество на водата и сигурност на нейното снабдяване.

Сравнението на опциите трябва да бъде обосновано:

източници на водоснабдяване и тяхното използване за определени потребители;

степента на централизация на системата и възможността за разпределяне на местни водоснабдителни системи;

обединяване или разделяне на структури, проводници и мрежи за различни цели;

зониране на водоснабдителната система, използване на контролни резервоари, използване на контролни станции и помпени станции;

използването на интегрирани или местни системи за рециклиране на вода;

използване на отпадъчни води от някои предприятия (цехове, инсталации, производствени линии) за производствените нужди на други предприятия (цехове, инсталации, производствени линии), както и за поливане на територията и зелените площи;

използване на пречистени промишлени и битови отпадъчни води, както и натрупани повърхностен оттокза промишлено водоснабдяване, напояване и напояване на водоеми;

възможността за организиране на затворени цикли или създаване на затворени системи за използване на вода;

последователност на изграждане и въвеждане в експлоатация на елементи на системата от пускови комплекси.

Централизираната водоснабдителна система на населените места, в зависимост от местните условия и приетата схема за водоснабдяване, трябва да осигурява:

битово потребление и питейна вода в жилищни и обществени сгради, нуждите на комуналните услуги;

битова и питейна вода в предприятията;

производствени нужди на промишлени и селскостопански предприятия, при които е необходима питейна вода или за които е икономически неосъществимо изграждането на отделен водопровод;

гасене на пожари;

собствени нужди на пречиствателни станции, промиване на водопроводни и канализационни мрежи и др.

Когато е оправдано, е позволено да се инсталира независима водоснабдителна система за:

места за поливане и миене (улици, площади, зелени площи), фонтани и др.;

поливане на насаждения в оранжерии, оранжерии и открити площи, както и домакински парцели.

Централизираните водоснабдителни системи са разделени на три категории според степента на наличност на водоснабдяване:

I - разрешено е да се намали доставката на вода за битови и питейни нужди с не повече от 30% от прогнозното потребление и за производствени нужди до границата, установена от аварийния график на предприятията; продължителността на намаляването на предлагането не трябва да надвишава 3 дни. Допуска се прекъсване на водоснабдяването или намаляване на подаването под определената граница за времето на изключване на повредените и включване на резервните елементи на системата (оборудване, арматура, конструкции, тръбопроводи и др.), но не повече от 10 минути;

II - стойността на допустимото намаление на водоснабдяването е същата като за категория I; продължителността на намаляването на предлагането не трябва да надвишава 10 дни. Допуска се прекъсване на водоснабдяването или намаляване на подаването под определената граница за времето на изключване на повредените и включване на резервните елементи или извършване на ремонт, но не повече от 6 часа;

III - стойността на допустимото намаление на водоснабдяването е същата като за категория I; продължителността на намаляването на предлагането не трябва да надвишава 15 дни. Допуска се прекъсване на водоподаването или намаляване на подаването под определената граница за времетраенето на ремонта, но не повече от 24 часа.

Комбинирани питейни и промишлени водопроводи на населени места с повече от 50 хиляди жители. трябва да бъдат класифицирани като категория I; от 5 до 50 хиляди души - към II категория; по-малко от 5 хиляди души - до III категория.

Ако е необходимо да се увеличи наличието на водоснабдяване за производствените нужди на промишлени и селскостопански предприятия (производства, цехове, инсталации), трябва да се осигурят местни водоснабдителни системи.

Проекти на локални системи, които отговарят на технологичните изисквания на съоръженията, следва да се разглеждат и одобряват заедно с проектите на тези съоръжения.

Елементите на водоснабдителните системи от категория II, повреда на които може да наруши доставката на вода за гасене на пожар, трябва да бъдат класифицирани като категория I.

При разработване на схема и система за водоснабдяване трябва да се дадат технически, икономически и санитарни оценки на съществуващите конструкции, водопроводи и мрежи и да се обоснове степента на тяхното по-нататъшно използване, като се вземат предвид разходите за реконструкция и интензификация на работата им.

Системите за водоснабдяване, които осигуряват противопожарни нужди, трябва да бъдат проектирани в съответствие с инструкциите в разд. 2 SNiP 2.04.02-84 „Водоснабдяване. Външни мрежи и структури”.

Системите за водоснабдяване за рециклиране трябва да бъдат проектирани в съответствие с инструкциите на гл. 11 SNiP 2.04.02-84 „Водоснабдяване. Външни мрежи и структури”.

При избора на оптимален вариант на промишлени водоснабдителни системи, ако е необходимо, трябва да се вземе предвид възможността и целесъобразността на промени в технологичните процеси, при които увеличението на разходите на основното производство е по-малко от намаляването на настоящата стойност на водоснабдяването и канализационни системи.

Водовземните съоръжения, тръбопроводи, пречиствателни станции по правило трябва да се изчисляват за средночасовия дебит на максимална консумация на вода.

Изчисления съвместна работаводопроводите, водоснабдителните мрежи, помпените станции и контролните резервоари трябва да бъдат произведени в количеството, необходимо за оправдаване на водоснабдителната и разпределителната система за прогнозния период, да се установи реда на нейното изпълнение, да се избере помпено оборудване и да се определят необходимите обеми на контролните резервоари и тяхното местоположение за всеки етап от строителството.

За водоснабдителните системи на населените места изчисленията на съвместната работа на водопроводи, водопроводни мрежи, помпени станции и контролни резервоари трябва по правило да се извършват за следните типични режими на водоснабдяване:

на ден на максимална консумация на вода - максимална, средна и минимална почасова консумация, както и максимална почасова консумация и прогнозна консумация на вода за гасене на пожари;

на ден среден разход на вода - средночасов разход;

на ден минимална консумация на вода - минимална почасова консумация;

Извършването на изчисления за други режими на потребление на вода, както и отказът от извършване на изчисления за един или повече от посочените режими, е разрешено, когато се обоснове достатъчността на извършените изчисления за идентифициране на условията за съвместна работа на водопроводи, изпомпване станции, контролни резервоари и разпределителни мрежи за всички характерни режими на потребление на вода.

За промишлените водоснабдителни системи характерните условия за тяхната работа се установяват в съответствие с характеристиките на производствената технология и осигуряване на пожарна безопасност.

Забележка. При изчисляване на конструкции, тръбопроводи и мрежи за периода на гасене на пожар не се взема предвид аварийното спиране на проводници и линии на пръстеновидни мрежи, както и участъци и блокове от конструкции.

При разработването на схема за водоснабдяване трябва да се създаде списък с параметри, чийто контрол е необходим за последваща систематична проверка от експлоатационния персонал на съответствието с проекта на действителното потребление на вода и неравномерните коефициенти на потребление на вода, както и действителните характеристики на оборудването, конструкциите и устройствата. За осъществяване на контрола в съответните раздели на проекта трябва да се предвиди инсталирането на необходимите инструменти и оборудване за това.

При разработването на схеми и системи за селскостопанско водоснабдяване е необходимо:

проектиране на централизирани водоснабдителни системи само за перспективни населени места и селскостопански производствени съоръжения;

за спестените на период на фактуриранеселските населени места да осигурят реконструкция на съществуващи водовземни съоръжения (водовземни кладенци, минни кладенци, каптиращи извори и др.) с оборудването им с механизирани водоподемници и монтаж на вътрешни водопроводи в отделни културни, битови и производствени сгради;

при инсталиране на групови водопроводи да се предвидят мерки за запазване на качеството на водата по време на транспортирането й на дълги разстояния, особено в началния период на работа на тези системи, когато скоростта на движение на водата във водопроводите е много по-ниска от изчислената;

да разгледа възможността за използване на устройство за поливане на домакински парцели на отделни сезонни водопроводи, използващи местни източници и поливни системи, които са неподходящи като източник на битова и питейна вода;

при проектирането на водоснабдителни системи за зони за разпределение на солена вода при липса на местни източници на прясна вода, помислете за възможността за използване на обезсолена вода за питейни нужди и минерализирана вода за непитейни нужди. В същото време за населени места с едноетажни сгради се препоръчва да се проектират вътрешни водопроводи само за подаване на минерализирана вода, като се предвижда доставка на обезсолена вода за питейни нужди чрез водопроводни тръби.

4. РОЛЯ И ПРЕДНАЗНАЧЕНИЕ НА ВОДОВХЪМНИТЕ СЪОРЪЖЕНИЯ ВЪВ СХЕМАТА ЗА ВОДОСНАБДЯВАНЕ

1 Класификация на водоприемниците

Водовземните съоръжения (водовзематели, VZS) се класифицират по следните критерии:

по вид и местоположение на водоизточника - повърхностни (река, езеро, водоем, от канали), подземни (тръбни и шахтови кладенци, хоризонтални водосбори, надписи, инфилтрационни водохващания);

по назначение - битови и питейни, индустриални (технологични), селскостопански;

по отношение на производителността - малки (по-малко от 1 m3 / s), средни (от 1 до 6 m3 / s), големи (повече от 6 m3 / s);

според разположението на основните елементи - комбинирани, отделни, комбинирани;

според местоположението на водохващането - крайбрежни, канални, кофи, язовирни и други;

според начина на прием на вода - дълбоки, дънни, повърхностни, инфилтрационни, комбинирани;

според степента на стационарност - стационарни, нестационарни (подвижни, плаващи);

според експлоатационния срок - постоянни и временни.

В допълнение, водоприемните конструкции се класифицират според необходимата категория надеждност на водоснабдяването.

В съответствие със SNiP всички водоприемни съоръжения са разделени на 3 категории: I, II, III. В този случай категорията на водовземното съоръжение трябва да съвпада с категорията на водоснабдителната система, в която функционира водовземното съоръжение.Категория - VZS, осигуряваща непрекъснат избор на прогнозния воден поток. Те включват всички видове крайбрежни незаливни постройки, чиито водоприемни прозорци са винаги налични за поддръжка, а почистването на решетките за боклук е механизирано. Категорията е ВЗС, които осигуряват избор на прогнозния воден поток с възможност за прекъсвания на водоснабдяването до 5 часа или намаляване на подаването му до 1 месец. Към тях спадат всички видове канални наводнени водохващания, разположени във водоем на разстояние от брега и практически недостъпни при наводнения, ледоход и др. категория - VZS, чрез които може да се спре изтеглянето на вода до 3 дни. Те включват плаващи и мобилни водоприемници.

2 Определяне местоположението на водовземните съоръжения

Непрекъснатата работа на водоприемника до голяма степен зависи от неговото местоположение и конструктивните елементи, които съставляват водоприемника.

Водовземните съоръжения, предназначени за битово и питейно водоснабдяване, трябва да бъдат разположени над населените места по течението на реката, местата за заустване на отпадни води, корабни и шлепни пристанища и складове. В този случай приемът на вода трябва да бъде възможно най-близо до консуматора. За технологичните нужди на промишлени предприятия, които не налагат високи изисквания към качеството на водата по отношение на бактериалните показатели, е разрешено да се монтират водоприемни съоръжения на територията на промишлено съоръжение.

Изборът на прием на вода е силно повлиян от условията на прием на вода. Основните видове водоприемници и техният обхват са дадени в SNiP 2.04.02-84. За речни водоприемници е препоръчително да се взема вода от вдлъбнат бряг. На тези места замръзването се образува по-бързо и утайката запушва в по-малка степен решетките на водоприемните прозорци на главата на водоприемника. Не е препоръчително да се разполагат водоприемни съоръжения на места, където могат да се образуват ледени задръствания, в близост до бързеи, под притоци, носещи голямо количество суспендирани вещества и други замърсители, в райони за хвърляне на хайвера и на места с неблагоприятни инженерно-геоложки условия. На езера и резервоари, водоприемници на водоприемници са разположени извън зоните за сърф, на места, защитени от вълнение.

Разнообразие от местни природни условияв съчетание с различни количества водовземане налага създаването на голям брой видове и дизайни на водовземни съоръжения. При цялото разнообразие от видове водоприемници, условията за непрекъснато подаване на необходимото количество вода за пречистване и добро местоположение по отношение на гарантирането, че водоприемникът осигурява плавен поток около него и не затруднява канала на водоизточника трябва да се спазва.

5. ПЕРСПЕКТИВИ ЗА РАЗВИТИЕ НА ВОДОСНАБДЯВАЩИТЕ СИСТЕМИ И ВОДОВХОДНИ СЪОРЪЖЕНИЯ

1 Перспективни задачи в областта на водоснабдяването и канализацията

В момента много потребители налагат изисквания към водата, които са различни както в количествено, така и в качествено отношение. Нарастването на потреблението на вода доведе до количествен и качествен недостиг на вода в целия свят. Следователно, в съвременни условиязадължително Комплексен подходза решаване на проблемите с водоснабдяването, като се вземат предвид интересите на различни групи потребители на вода, нейното рационално използване, което предвижда разработване на мерки за защита на източниците от замърсяване и изчерпване, подобряване на системите за водоснабдяване, използване на научно базирани стандарти за потребление на вода, разработване на маловодни и безводни технологични процеси, усъвършенстване на водното законодателство и др.

Обещаващи задачи в областта на водоснабдяването и канализацията в железопътния транспорт са:

пълното премахване на т. нар. вносно водоснабдяване, при което в безводните райони водата се доставя до отделни станции и населени места в резервоари;

намаляване на потреблението на чиста вода за производствени нужди поради по-широкото използване на оборотната вода;

подобряване на методите за пречистване на природни води и замърсени отпадни води до такава степен, че пия водаще отговарят на изискванията на новите хигиенни стандарти (SanPiN 2.14.-559-96), а отпадъчните води - на изискванията на GOST;

подобряване на управлението на системите за водоснабдяване и канализация чрез използване на компютъризация.

Най-важната задача за подобряване на ефективността на водоснабдителните и разпределителните системи е защитата на тръбопроводите от вътрешна корозия. Един от начините за решаване на този проблем е използването на тръби с вътрешни покрития.

Най-радикалното решение на проблема с пестенето на вода, както и намаляването на нейното замърсяване, е използването на вода в индустриалния производствен процес в циркулационните системи за водоснабдяване.

Охлаждащите циркулационни водоснабдителни системи са най-водоемките в областта на промишленото водоснабдяване. Използването на модерни и новоразработени охладители ще повиши ефективността на охлаждането и следователно ще намали консумацията на вода.

Един от начините за намаляване на циркулиращата и прясна вода от естествени източници за производствени нужди е въздушното охлаждане вместо вода. Намалява количеството замърсени отпадъчни води, зауствани във водните обекти.

В системите за циркулационно водоснабдяване методите на реагентите са доста прости по отношение на работа за кондициониране на индустриална вода за защита на металите от корозия, предотвратяване образуването на котлен камък и борба с развитието на биологично замърсяване. Използването на нови реагенти заедно с традиционните значително ще подобри ефективността на тези системи.

С рационалното разполагане на съоръжения за рециклиране на вода в индустриална площадка, тяхното блокиране и подобряване, значително намаляват капиталовите и оперативните разходи и се повишава тяхната надеждност.

По-нататъшното развитие на водоснабдителните системи за промишлени предприятия в райони с висока плътност на застрояване и развита индустрия в момента се извършва главно чрез създаване на повече рационални системиизползване на вода, включително затворени системи, както и чрез използване на алтернативни източници на водоснабдяване, сред които основна роля се отдава на използването на пречистени отпадъчни води. През последните години е натрупан известен опит в използването на пречистени отпадъчни води в технически и селскостопански водоснабдяване.

В Руската федерация и в чужбина се извършват цялостни изследвания по проблемите, свързани със създаването на затворени системи за управление на водите. Приложението им е перспективно за водоснабдяване и канализация на промишлени предприятия, възли и промишлени зони. Ако по-рано тези въпроси се разглеждаха само за индустриални зони с остър недостиг на вода, то в момента създаването на системи с минимално заустване на вода и отпадъци е задължително условие при проектирането на всякакви предприятия, независимо от тяхното местоположение.

По-нататъчно развитие водопроводни системии конструкции е свързано и с усъвършенстването и създаването на нови видове механично и електрическо оборудване, оборудване за автоматизация. Използването в практиката на проектиране и изграждане на увеличени сглобяеми елементи, въвеждането на методите на блоково сглобяване на възли на технологично оборудване са една от мерките за интензифициране на развитието на водоснабдителните системи. Постиженията на научно-техническия прогрес позволяват решаването на тези и други проблеми на водоснабдяването чрез най-рационалните и икономични методи и методи.

Циркулационни и затворени системи за управление на водата.

Интензивното развитие на индустрията и селскостопанското производство, подобряването на нивото на благоустрояване на градовете и значителното увеличение на населението доведоха до недостиг и рязко влошаване на качеството на водните ресурси в почти всички региони на Русия в последните десетилетия.

Един от основните начини за задоволяване нуждите на обществото от вода е инженерното възпроизводство на водните ресурси, т.е. тяхното възстановяване и подобряване не само количествено, но и качествено.

Перспективите за рационално възпроизвеждане на потреблението на технологична вода са свързани със създаването на последователни, циркулационни и затворени системи за водоснабдяване в предприятията. Те се основават на удивителното свойство на водата, което й позволява да не променя физическата си същност след участие в производствените процеси.

Характеризира се руската индустрия високо ниворазвитие на рециклиращи водоснабдителни системи, поради което спестяването на прясна вода, използвана за производствени нужди, е средно 78%. Топ производителностциркулационните системи се използват от предприятия в газовата (97%), нефтопреработката (95%), черната металургия (94%), химическата и нефтохимическата (91%) индустриите, машиностроенето (85%).

Максималното потребление на вода в системите за циркулационно и повторно последователно водоснабдяване е характерно за икономическите райони на Урал, Централен, Волга и Западен Сибир. Като цяло в Русия съотношението на обемите на използване на прясна и рециклирана вода е съответно 35,5 и 64,5%.

Широкото въвеждане на перфектни системи за циркулация на водата (до затворени) може не само да реши проблема с водоснабдяването на потребителите, но и да поддържа естествените водоизточници в екологично чисто състояние.

2 Проблеми с приема на вода

Проблеми с водовземанията от повърхностни източници.

Хидравлично моделиране и аналитични изчисления на водоприемната част на водоприемници от видове:

без кофа (отдалечени входове за вода), дълбоко врязана кофа (брег), самомиеща се, комбинирана

Теоретични и експериментални изследвания на хидравликата на каналния поток и водоприемните кофи.

Разглеждане на работата на хидравличните конструкции на водоприемници:

хидравлична ориентация на проблема в условията на водоема;

хидравлична ориентация на проблема в условията на водотока;

изследване на хидравликата на кофата;

проучване на хидравликата на потока на канала в нивелировката на местоположението
прием на вода; разработване на мерки за защита на водоприемници с помощта на струйни водачи - стрели, дънни бързеи, шпори и др.

Изследване на процеса на канала, движението и местоположението на утайката
прием на вода по отношение на: като се вземат предвид изискванията на хидротехниката;

със стабилни и нестабилни канали.

Изследване на термиките на речните потоци и зимния режим на водовземните съоръжения:

през летния, есенно-зимния и зимния периоди;

зимен режим на каналовите процеси;

ледено-захарен режим;

хидравлика на зимния режим и експлоатацията на хидравличните съоръжения през зимата;

в ниски нивавода екстремна по отношение на приема на вода;

предложения за разположение на водохващанията, като се отчита зимния режим на ледените явления.

Защита на рибите:

Разработване на принципи на хидравлична и ихтиологична защита;

математическо моделиране на навлизането на малки риби в зоната на улавяне;

мерки за отстраняване на риба от водоприемници и от кофата.

Разработване на оперативни мерки за водоприемната част на водохващанията:

принудителни системи за силозиране, отстраняване на риба и нано-изхвърляне;

проучване, производство, експлоатация на обемни филтърни касети и тяхното усъвършенстване;

разработване на изходни изисквания за технологията за отстраняване на утайки и риба във водоприемни кофи, оборудвани с принудителни хидравлични системи.

налягане на водата за подаване на вода

литература

1. Строителни норми и разпоредби. Част II, гл. 31, SNiP P-31-74. М., Стройиздат, 1975.

2. Водовземни съоръжения за водоснабдяване от повърхностни източници. Изд. К. А. Михайлова. М., Стройиздат, 2006.

3. Тугай А. М. Изчисляване и проектиране на водоприемни възли. Киев, "Будаеляи", 2008 г.

4. Абрамов А.А. Водоснабдяване. М., Стройиздат, 2004.

5. Справочник по специални произведения. Тръби, фитинги и оборудване за водоснабдителни и канализационни съоръжения. Изд. А. С. Москвитина. М., Стройиздат, 2000.

6. Шевелев Ф. А. Таблици за хидравлично изчисление на стоманени, чугунени, азбестоциментови, пластмасови и стъклени водопроводи. Стройиздат, 2003.

7. В. П. Сироткин, Водовземни структури. М., " висше училище“, 2005 г.

8. Godes E. G. Опит в изграждането на водовземни съоръжения. Л., Стройиздат, 2000.

9. Е.П. Воронина, Ю. М. Симонов, А. Е. Татура. ВОДОСНАБДЯВАНЕ, Задача за курсов проект, 2001г.

Обучение

Имате нужда от помощ при изучаването на тема?

Нашите експерти ще съветват или предоставят уроци по теми, които ви интересуват.
Подайте заявлениекато посочите темата в момента, за да разберете за възможността за получаване на консултация.