Лекция 3 Системы водоснабжения поселений Цель лекции

Лекция 3. Системы водоснабжения поселений Цель лекции – изучение схем и оборудования систем водоснабжения поселений. Задачи лекции состоят в изучении: - схем водоснабжения поселений от поверхностных и подземных источников; - функциональных элементов систем водоснабжения, принципов их работы и правил размещения на территории поселений.

Качество воды характеризуется ее физическими, химическими и бактериологическими свойствами. К физическим свойствам воды относят ее температуру, мутность, цветность, вкус и запах. Мутность воды определяется содержанием в ней взвешенных частиц и имеет размерность мг/л. Цветность воды обусловливается наличием в воде растворенных веществ и измеряется в градусах цветности путем визуального сравнения с эталоном. Вкус и запах воды устанавливают путем экспертной оценки и оценивают в баллах по пятибалльной шкале. Требования к физическим параметрам воды для хоз. питьевых нужд Показатели Единицы измерения Нормативы, не более Запах баллы 2 Привкус -"2 Цветность градусы 20 Мутность мг/л 1, 5

Химические свойства воды • Активная реакция воды, характеризующая степень её щелочности или кислотности, определяется концентрацией в воде водородных ионов. При р. Н+ = 7 вода нейтральна, при р. Н+ 7 вода проявляет кислотные свойства, а при р. Н+ 7 – щелочные. • Жесткость воды определяется наличием в ней солей кальция и магния и измеряется в мг-экв/л. • Плотный осадок характеризует содержание в воде растворенных солей и измеряется в мг/л. • Растворенные химические вещества и их соединения: железо, фтор, йод и др. Их содержание определяется в мг/л. • Окисляемость характеризует количество кислорода, необходимого для окисления органических веществ, растворенных в 1 л воды, и является косвенным признаком загрязнения воды сточными водами.

Бактериологические свойства воды К бактериологическим свойствам воды относят ее загрязненность бактериями, которая измеряется числом бактерий, содержащихся в 1 см 3 воды. Различают патогенные (болезнетворные) и сапрофитные (не болезнетворные) бактерии. Оценивают наличие в воде патогенных бактерий содержанием в ней бактерии коли (кишечной палочки) посредством использования коли-титра и коли-индекса. Коли-индекс равен количеству кишечных палочек, находящихся в 1 л. Коли-титр равен наименьшему объему воды в кубических сантиметрах, в котором обнаружена одна кишечная палочка.

Структура системы водоснабжения поселения • Система водоснабжения поселения объединяет следующие подсистемы: - водозаборное сооружение, предназначенное для приема воды из источника водоснабжения; - станцию очистки и обеззараживания воды, предназначенную для обеспечения требуемого качества воды; - трубопроводы и насосы, предназначенные для транспортировки воды по элементам и сооружениям системы водоснабжения и подачи ее потребителям; - резервуары для хранения воды.

Схема системы водоснабжения поселения ВОК – водоочистительный комплекс; 1 – источник водоснабжения; 2 - водозаборное сооружение; 3 – самотечные трубы; 4 - береговой колодец; 5 – насосная станция первого подъема; 6 – водоводы первого подъема; 7 – станция очистки и обеззараживания воды; 8 – резервуары чистой воды; 9 – насосная станция второго подъема; 10 – водоводы второго подъема; 11 – регулирующий резервуар (водонапорная башня); 12 – магистральные водопроводы; 13 - распределительные водопроводы.

Водозаборные сооружения из поверхностных источников В системах водоснабжения городов получили распространение водозаборные сооружения берегового и руслового типов.

Схема берегового водозабора раздельного типа

Береговые водозаборы совмещенного типа 1 - водоприемная камера; 2 – насосный зал; 3 – водоприемная сетка; 4 – горизонтальный центробежный насос; 5 – вертикальный центробежный насос.

Береговой водозабор руслового типа

Зоны санитарной охраны источников водоснабжения Границы первого пояса зоны охраны 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.

Виды подземных вод • Подземные источники водоснабжения, делятся на безнапорные и напорные (артезианские) 1 - воды аэрации; 2 – безнапорные грунтовые воды; 3 – напорные (артезианские) грунтовые воды.

Сооружения для забора подземных вод • В практике водоснабжения нашли применение следующие водозаборные сооружения: шахтные и трубчатые колодцы, горизонтальные водозаборы, лучевые водозаборы.

Зоны санитарной охраны подземных водозаборов • Границы первого пояса зоны санитарной охраны 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.

Требуемый напор насосной станции 1 подъема Δh разность отметок уровней воды в приемном резервуаре станции очистки воды и в приемной камере берегового колодца; Hпот - потери напора воды на участке её движения от источника водоснабжения до приемного резервуара станции очистки воды. -

Очистные сооружения водопровода 1 – насосная станция первого подъема; 2 – смеситель; 3 – реагентное хозяйство; 4 – камера реакции; 5 – вертикальный отстойник; 6 – фильтры; 7 – установка для выработки обеззараживающего агента; 8 – резервуар чистой воды; 9 – насосная станция второго подъема.

Водоочистительный комплекс

Зона санитарной охраны ВОК Граница первого пояса зоны совпадает с ограждением водоочистительного комплекса и предусматривается на расстоянии: - от стен резервуаров фильтрованной (питьевой) воды, фильтров (кроме напорных), контактных осветлителей с открытой поверхностью воды — не менее 30 м; - от стен остальных сооружений и стволов водонапорных башен — не менее 15 м. Территория водоочистного комплекса огораживается и оборудуется охранной сигнализацией.

Размеры земельных участков ВОК • Размеры земельных участков для станций очистки воды в зависимости от их производительности, тыс. м 3/сут, принимаются не более , га: до 0, 8………………… 1 св. 0, 8 до 12…………… 2 " 12 " 32…………… 3 " 32 " 80…………… 4 " 80 " 125…………. . 6 " 125 " 250…………. 12 " 250 " 400…………. 18 " 400 " 800…………. 24.

Прокладка водов • Для прокладки водов предусматриваются санитарно-защитные полосы. • Ширина санитарно-защитной полосы водов, проходящих по незастроенной территории, принимается от крайних водов: - при прокладке в сухих грунтах — не менее 10 м при диаметре до 1000 мм; - не менее 20 м при больших диаметрах; - в мокрых грунтах — не менее 50 м независимо от диаметра.

Тупиковые водопроводные сети. 1 – водоводы; 2 - магистральные водопроводы; 3 – распределительные трубопроводы; 4 – кварталы застройки.

Кольцевые водопроводные сети. 1 – водоводы; 2 - магистральные водопроводы; 3 – распределительные трубопроводы; 4 - кварталы.

Комбинированные водопроводные сети. 1 – водоводы; 2 - магистральные водопроводы; 3 – распределительные трубопроводы; 4 - кварталы.

Глубина заложения труб • Минимальная глубина заложения труб, считая до низа, принимается на 0, 5 м больше расчетной глубины проникания в грунт нулевой температуры, и составляет примерно 1, 0 -1, 5 м для южных районов России, 2, 0 -3, 0 м для средней полосы и 3, 03, 5 м для северных районов. • Минимальное расстояние от верха трубы до поверхности земли определяется из условий предотвращения нагревания воды летом, а также защиты от внешних нагрузок и составляет 0, 5 м.

Трубопроводная арматура. • задвижки, шаровые краны и другая запорная арматура для отключения отдельных участков сети; • клапаны для впуска и выпуска воздуха при опорожнении и заполнении трубопроводов; • вантузы для выпуска воздуха в процессе работы трубопроводов; • выпуски для сброса воды при опорожнении трубопроводов; • обратные клапаны для предотвращения обратного движения воды; • пожарные гидранты.

Пожарные гидранты • Пожарные гидранты размещают вдоль автомобильных дорог на расстоянии не более 2, 5 м от края проезжей части, но не ближе 5 м от стен зданий. Эти ограничения связаны с условиями забора воды пожарными машинами и предотвращением замачивания оснований зданий. • Расстояние между гидрантами определяется расчетом и составляет ориентировочно 100 - 150 м.

Зонирование водопроводной сети. Схема последовательного зонирования. 1, 2 – ниже и выше расположенные районы застройки; 3 – резервуар; 4 – насосная станция.

Зонирование водопроводной сети. Схема параллельного зонирования. 1 – резервуар питьевой воды; 2 – насосная станция; 3 – районы застройки, расположенные вблизи насосной станции; 4 –районы застройки, удаленные от насосной станции.

Влияние планировочных решений поселений на технико-экономические характеристики водопроводных сетей. • К увеличению протяженности сети, и, следовательно, к увеличению ее стоимости приводит: • - низкая плотность застройки и, как следствие, увеличение площади застройки поселения; • - территориальная разобщенность поселения (наличие отдаленных массивов застройки, поселков и др. ); • - большое количество широких, более 22 м улиц, по каждой стороне которых необходимо прокладывать распределительные водопроводные сети; • - удаленность насосной станции второго подъема от городской застройки.

Водонапорная башня Схема водонапорной башни. 1 – фундамент; 2 – обратный клапан; 3 – задвижки; 4 – трубопровод подачи воды в бак; 5 – ствол башни; 6 – шатер; 7 – бак; 8 – кровля; 9 – перелив; 10 – трубопровод для опорожнения бака и удаления осадка; 11 – трубопровод подачи воды в водопроводную сеть.

Принципы водоснабжения промышленных предприятий Схема прямоточного водоснабжения предприятия. 1 – цехи предприятия; 2 – сеть производственного водоснабжения; 3 – очистные сооружения; 4 – насосная станция; 5 – водозаборное сооружение; 6 – жилой район; 7 – сеть хозяйственно-питьевого водопровода.

Принципы водоснабжения промышленных предприятий Схема оборотного водоснабжения предприятия. 1 – производственный цех; 2 – насосная станция нагретой воды; 3 – напорный трубопровод подачи воды на охлаждение; 4 - сооружения для охлаждения воды; 5 – трубопровод подпитки; 6 – самотечный трубопровод охлажденной воды; 7 – насосная станция нагретой воды; 8 – насосная станция охлажденной воды; 9 – напорный трубопровод охлажденной воды; 10 – самотечный трубопровод нагретой воды.

Литература к лекции 3 1. Инженерное оборудование зданий и сооружений: Учеб. для вузов по спец. «Архитектура» / Ю. А. Табунщиков, Л. П. Голубничий, Ю. Н. Ефимов и др. . ; Под ред. Ю. А. Табунщикова. – М. : Высш. шк. , 1989. – 238 с. 2. Инженерные сети, оборудование зданий и сооружений: Учебник/Е. Н. Бухаркин, В. М. Овсянников, К. С. Орлов и др. ; Под ред. Ю. П. Соснина. – М. : Высшая школа, 2001. – 415 с. 3. Водоснабжение. Оборудование и технологии. М. : изд. Стройинформ. 2006. – 432 с. 4. Г. Н. Музалевская. Инженерные сети городов и населенных пунктов: Учебное пособие. – М. : Издательство ассоциации строительных вузов. 2006. – 148 с. 5. ГОСТ 2761 -84 (1994). Источники централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения. Гигиенические, технические требования и правила выбора. 6. СНи. П 2. 04. 02 -84 (2002). Водоснабжение. Наружные сети и сооружения. 7. СНи. П 2. 07. 01 -89 (2000). Градостроительство. Планировка и застройка городских и сельских поселений. 8. Сан. Пи. Н 2. 1. 4. 1110 -02. Зоны санитарной охраны источников водоснабжения и водопроводов питьевого назначения.