9.3. Источники водоснабжения

Правила выбора централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения и оценка его качества регламентируются ГОСТ 2761 «Источники централизованного хозяйственно-питьевого во­доснабжения. Гигиенические, технические требования и правила хранения». При выборе водоснабжения (водоисточника) учиты­вают также требования, предъявляемые потребителем к качеству воды. Выбор источника определяет характер всей системы водо­снабжения, состав водопроводных сооружений и технологичес­кую схему, а также расходы, связанные со строительством и эксплуатацией водопроводного комплекса. Выбору источника водоснабжения того или иного объекта должны предшествовать всестороннее изучение и анализ водных ресурсов региона, где расположен проектируемый объект.

Природные источники воды и искусственные водоемы делят­ся на поверхностные (реки, моря, водохранилища, озера и т. д.) и подземные (артезианские, грунтовые и родниковые). При вы­боре водоисточника следует отдавать предпочтение подземным водам (особенно родниковым и артезианским). Такие источники наиболее широко эксплуатируют как при сельскохозяйственном водоснабжении, так и при снабжении водой населенных мест и большинства промышленных предприятий, поскольку в боль­шинстве своем они менее подвержены загрязнению и нет необ­ходимости в их очистке. Свыше 90 % систем сельскохозяйствен­ного водоснабжения базируется на использовании подземных вод.

На выбор источника водоснабжения влияют следующие фак­торы: удаленность его от объекта, санитарное состояние и гидро­геологическая характеристика, необходимость регулирования речного стока и условия его осуществления, качество и количе­ство воды в выбираемых источниках, высота подъема воды от источника водоснабжения до объекта и стоимость ее кондицио­нирования. Эти факторы взаимодействуют в различных сочета-

282

ниях, а вопрос о выборе источника решают в первой стадии проектирования, поэтому, как правило, источник водоснабжения выбирают на основании технико-экономического сопоставления различных вариантов.

9.4. Основные схемы сельскохозяйственного водоснабжения

Основные процессы водоснабжения: забор воды из природ­ных источников водозаборными сооружениями; подъем воды и создание напора при помощи насосных станций; улучшение ка­чества воды на очистных станциях с устранением из нее различ­ных примесей; транспортирование воды к объектам водоснабже­ния и распределение ее между потребителями; регулирование расхода воды для сглаживания неравномерности водопотребле-ния при помощи аккумулирующих резервуаров.

Схема внешней системы водоснабжения показана на рис. 9.1. Воду из источника водоснабжения захватывают с помощью водо­заборных сооружений и насосной станцией I подъема подают на очистную станцию. Очищенная вода поступает в резервуар чис­той воды, откуда насосной станцией II подъема подается по водоводу в регулирующее сооружение (водонапорную башню) и далее в наружную (уличную) разводящую водопроводную сеть и во внутренние водопроводы зданий.

В зависимости от вида источника, рельефа местности и дру­гих условий схема водоснабжения может существенно меняться. Так, при использовании чистых ключевых или артезианских вод необходимость в устройстве очистной станции и двух ступеней

Рис. 9.1. Схема внешней системы водоснабжения:

1— источник; 2—водоприемник; 3— самотечная линия; 4— береговой колодец; 5—насос­ная станция I подъема; 6— напорный водовод; 7— очистная станция; 8— резервуар чистой воды; 9—насосная станция II подъема; /О—напорный водовод; //—водонапорная башня;

12 — потребитель; 13 — разводящая сеть

283

подъема воды отпадает. При расположении источника на высо ких геодезических отметках не нужны насосные станции.

По надежности подачи воды системы водоснабжения подраз деляют на три категории:

к 1-й категории (наивысшей) относят системы водоснабжения предприятий ряда отраслей промышленности и крупных насс ленных пунктов (более 50 тыс. человек), в которых не допуска ются перерывы подачи воды, а расчетные расходы могут сни жаться не более чем на 30 % в течение трех суток;

ко 2-й категории относят системы водоснабжения предпри ятий и населенных пунктов (менее 50 тыс. человек), а также групповые сельскохозяйственные водопроводы, в которых допус­каются перерывы в подаче воды продолжительностью до 5 ч и снижение подачи воды на 30 % в течение месяца;

в 3-ю категорию входят системы водоснабжения поселков с числом жителей до 500 человек, в которых допускаются переры­вы в подаче воды на 1 сут и снижение подачи на 30 % в течение месяца.

Задачи. Здесь приведены задачи, в которых рассмотрены схемы и элементы систем сельскохозяйственного водоснабжения.

Задача 9.1. Начертить общую схему водоснабжения для сельскохозяйственно­го населенного пункта, на территории которого находится поверхностный водо­источник — река с устойчивыми крутыми берегами. Воды реки пригодны для целей хозяйственно-питьевого водоснабжения только после предварительной очистки. Подача воды насосной станцией к потребителю регулируется водона­порной башней.

Обосновать выбор типа водозаборного сооружения и других элементов схемы. Наметить водовод и разводящую напорную сеть. Рельеф местности диктует необ­ходимость проектирования разводящей водопроводной сети с проходной башней.

Решение. Воду из рек захватывают водозаборными сооружениями. Из них вода насосами подается в общую систему водопровода. Как известно, водозабор­ные сооружения должны забирать из рек воду по возможности наилучшего качества и подводить ее в необходимом количестве к насосам. На реке можно применить береговой водозабор, так как берега у нее крутые. Поскольку воду забирают непосредственно у берега, в этом месте берег должен быть устойчивым, неэатопленным и удобным для размещения водозабора. Береговой водозабор имеет ряд преимуществ. При использовании берегового водозабора объем соору­жений и стоимость их уменьшаются, сокращается до минимума длина всасываю­щих труб (вследствие чего условия работы насосных агрегатов значительно улуч­шаются), водозабор и насосную станцию может обслуживать один и тот же персонал.

Обеззараживанием воды уничтожают содержащиеся в ней болезнетворные бактерии. Выбираем способ дезинфекции воды путем хлорирования, наиболее широко распространенный.

Водонапорная башня состоит из бака и поддерживающих конструкций. Фун­дамент башни строят из монолитного железобетона. Башню оборудуют напорно-разводящим стояком.

Общая схема водоснабжения для сельскохозяйственного населенного пункта представлена на рис. 9.2.

Задача 9.2. Начертить общую схему водоснабжения для поселка, на террито­рии которого находится поверхностный водоисточник — река с пологими берега­ми, полностью обеспечивающая в течение года потребности поселка в воде. Воду

284

Рис. 9.2. К задаче 9.1. Общая схема водоснабжения для сельскохозяйственного населенного пункта:

/—береговой колодец; 2—насосная станция; 3— водовод; 4—напорный фильтр; 5—тру­бопровод, подающий воду в разводящую сеть; 6— труба, подающая чистую воду в напорный резервуар, и одновременно разборная труба; 7— населенный пункт

после забора из реки осветляют, обесцвечивают и обеззараживают. Подача воды насосной станцией к потребителю регулируется водонапорной башней.

Обосновать выбор водозаборного сооружения и других элементов схемы. На­метить водовод и разводящую водонапорную сеть. Рельеф местности диктует необходимость проектирования разводящей водопроводной сети с контррезервуа­ром.

Решение. Воду из реки захватывают водозаборными сооружениями. Из

водозаборного сооружения вода подается насосами в общую систему водовода. Выбираем русловой водозабор, так как река имеет пологие берега и небольшую глубину. У берега воду после забора из реки осветляют, обесцвечивают и обезза­раживают, для чего предусмотрены очистные сооружения. Основные производст­венные операции по осветлению и обесцвечиванию — это фильтрование и осаж­дение. Обеззараживают воду хлорированием.

Общие схемы водоснабжения поселка представлены на рис. 9.3.

Задача 9.3. Начертить общую схему водоснабжения для села, где в качестве водоисточника могут быть использованы артезианские воды, залегающие на глу­бине 26 м и отвечающие по качеству требованиям хозяйственно-питьевого водо­снабжения. Подача воды насосной станцией к потребителю регулируется водона­порной башней.

Обосновать выбор типа водозаборного сооружения и других элементов схемы. Наметить водовод и разводящую водонапорную сеть. Рельеф местности диктует необходимость проектирования разводящей водонапорной сети с проходной баш­ней.

Решение. Водозаборным сооружением служит шахтный колодец глубиной

26 м, так как в качестве водоисточника используют артезианские воды, залегаю­щие обычно на глубине до 30 м. Очистное сооружение не требуется в связи с тем, что артезианские воды отвечают по качеству требованиям хозяйственно-пи­тьевого водоснабжения.

Общая схема водоснабжения села представлена на рис. 9.4. Задача 9.4. Начертить общую схему водоснабжения для сельскохозяйственно­го населенного пункта, где в качестве водоисточника может быть использован мощный подземный напорный водный пласт, залегающий на глубине 50 м. Ана-

285

в действие электродвигателями. В станции предусмотрены резервные насоси i.n агрегаты. Подача насоса определяется потребностью поселка в воде. Напори i.n трубопроводы внутри насосной станции изготовлены из стальных труб. Bcaci.i вающий трубопровод должен быть выполнен по возможности коротким, 6i i изгибов, с минимальным числом колец, отводов и тройников, а всасывающ.ш труба должна иметь непрерывный подъем к насосу (уклон не менее 0,005), чтоОм воздух, выделяющийся из воды, во всасывающих трубах мог свободно передан гаться к насосу.

Выбираем комбинированную водопроводную сеть. Кольцевая сеть обслужива ет комплексно застроенную часть поселка с тупиковыми линиями, отходящими k отдельным объектам. Очистные сооружения должны обеспечивать соответств» качества воды предъявляемым требованиям. С этой целью проводят осветленис обесцвечивание, обеззараживание воды и т. д.

Общая схема водоснабжения сельскохозяйственного поселка представлена h.i рис. 9.9.

Задача 9.9. Планируется строительство современного сельскохозяйственного объекта, на территории которого отсутствуют поверхностные водоисточники, способные полностью обеспечить потребителя водой в течение года. В качестве водоисточника рекомендуется использовать подземные артезианские воды, залегающие на глубине 19 м. Анализ воды показал содержание в ней сероводорода.

Начертить общую схему водоснабжения для сельскохозяйственного объекта <-механическим водоподъемом, где подача воды к потребителю насосной станцией регулируется водонапорной башней.

Обосновать выбор типа водозаборного сооружения и других элементов схемы Рельеф местности диктует необходимость проектирования разводящей водопро­водной сети с контррезервуаром.

Решение. Водоисточником являются артезианские подземные воды. Для подъема воды необходимо пробурить скважину. Вода требуется для орошения сельскохозяйственного объекта. Чтобы избежать наличия в воде сероводорода, планируется отстойник. В систему также входят насосная станция, разводящая сеть труб и водонапорная башня, которая расположена на другой стороне от насосной станции и служит контррезервуаром. В период, когда значение расхода в сети максимальное, вода поступает в сеть от насосной станции и из напорного резервуара на башне. Когда потребление в сети меньше расхода воды, подавае­мой насосной станцией, неизрасходованная в сети вода поступает транзитом в напорный резервуар на башне.

Общая схема водоснабжения сельскохозяйственного объекта представлена на рис. 9.10, а, схема сети с контррезервуаром — на рис. 9.10, б.

Задача 9.10. В качестве водоисточника для сельскохозяйственного населенно­го пункта планируется использовать подземные артезианские воды, залегающие на глубине 48 м мощным водоносным пластом. По качеству вода отвечает требо­ваниям хозяйственно-питьевого снабжения.

Начертить общую схему водоснабжения сельскохозяйственного населенного пункта с механическим водоподъемом, где подача воды к потребителю насосной станцией регулируется водонапорной башней.

Обосновать выбор типа водозаборного сооружения и других элементов схемы. Рельеф местности диктует необходимость проектирования разводящей водопро­водной сети с проходной башней.