8.1 Системы и схемы водоснабжения

Джерело водопостачання повинне задовольняти наступним основним вимогам:

а) забезпечувати здобуття з нього необхідних кількостей води з врахуванням зростання водоспоживання на перспективу розвитку об'єкту;

б) забезпечувати безперебійність постачання водою споживачів;

в) давати воду такої якості, яка найбільшою мірою відповідає потребам споживачів або дозволяє досягти необхідної якості дорогою простій і дешевого її очищення;

г) забезпечувати можливість подачі води об'єкту з найменшою витратою засобів;

д) володіти такою потужністю, аби відбір води з нього не порушував екологічну систему, що склалася.

Практично всі використовувані для цілей водопостачання природні джерела води можуть бути віднесені до двох основних груп:

а) поверхневі джерела — річки (у природному стані або зарегульовані) і озера;

б) підземні джерела — ґрунтові і артезіанські води і джерела.

Характерними якостями річкової води є відносно велика каламутність (особливо в період паводків), високий вміст органічних речовин, бактерій, часто значна кольоровість. Разом з цим річкова вода характеризується зазвичай відносно малим вмістом мінеральних солей і, зокрема, відносно невеликою жорсткістю.

Поверхневі джерела характеризуються значними коливаннями якості води і кількості забруднень в окремі періоди року.

Підземні води, як правило, не містять зважених речовин (тобто вельми прозорі) і зазвичай безбарвні.

Артезіанські води, перекриті зверху водонепроникними породами, захищені від вступу проникаючих з поверхні землі забруднених стоків і володіють тому високими санітарними якостями. Такими ж якостями часто володіють і джерельні води.

Разом з цими позитивними якостями підземні води часто сильно мінералізовані. Залежно від характеру розчинених в них солей вони можуть володіти тими або іншими негативними властивостями (підвищена жорсткість, наявність неприємного присмаку, вміст речовин, що шкідливо впливають на організм людини).

Системи і схеми водопостачання

трьох основних категорій:

1. Витрата води на господарсько-питні (побутові) потреби населення. Сюди входять всі витрати води, пов'язані з побутом людей: пиття, приготування їжі, умивання, прання, підтримка чистоти житла і тому подібне До цієї ж категорії можуть бути віднесені всі витрати води, необхідні для забезпечення благоустрою міста або селища: поливання вулиць, зелених насаджень і тому подібне

2. Витрата води для виробничих (технічних) цілей на підприємствах промисловості, транспорту, енергетики, сільського господарства і тому подібне (паротворення, охолоджування, конденсація пари, виготовлення різних фабрикатів, промивання продукції і ін.).

3. Витрата води для пожежогасінні.

Під системою водопостачання (або просто водопостачанням) мають на увазі комплекс інженерних споруд і установок (будівель, технологічних ; споруд, машин, трубопроводів з арматурою, КІП і ін.) і рішень по ним, взаємозв'язаних і призначених для забо­ру води, підйому і створення необхідного натиску, очищення і підготовки, зберігання і транспортування до місця вжитку.

Система водопостачання в загальному випадку складається з наступних основних елементів: водозабірних споруд, насосних станцій (першого, другого, третього і так далі підйому, станцій підкочування і т. п.), водонапірних башт або гідропневматичних пристроїв, резервуарів чистої води, водоводів, магістральних і розводящих мереж, пристроїв (для промпідприємств), що охолоджують, і деяких інших споруд.

Системи водопостачання класифікуються по наступних ознаках:

1. По роду обслуговуваних об'єктів - водопостачання населених місць (міське, селищне), виробниче або про­мислове водопостачання, сільсько-господарське, залізнодорожнє і так далі.

2. За призначенням - господарське, призначене для задоволення питних і господарчо-побутових потреб насе­лення; виробниче - для постачання водою промпідприємств; протипожежне - для гасіння пожеж; об'єднана си­стема служить для одночасного задоволення декількох водоспоживачів (наприклад, господарсько-виробнича, або виробничо-протипожежна, або господарсько-промислово-протипожежна) .

3. По взаємному зв'язку окремих систем водопостачання - сумісні, де всі елементи служать для господарського, промислового і протипожежного водопроводу . 4. По роду вододжерел - системи з поверхневих (рі­чки, озера, водосховища) і підземних (трубчасті і шахтні колодязі, інфільтраційні водозбори, променеві водозабори) джерел.

5. По числу обслуговуваних об'єктів - місцеві системи для окремого об'єкту, групові, - для ряду об'єктів, розташованих інколи в межах великої території.

6. За способом подачі води - напірні, в яких вода по­дається до споживачів насосами, самотечні (у гірських райо­нах).

7. По терміну служби - постійні і тимчасові.

8. По розміщенню водопровідних споруд, пристроїв і трубопроводів відносно споживачів - зовнішні і внут­рішні водопроводи.

Окрім приведеного ділення розрізняються системи низького тиску, в яких, наприклад, необхідний для гасіння пожеж натиск створюється пересувними засобами (мотопомпами, автонасосами); системи високого тиску, де, на­приклад, під час пожежі натиск забезпечується насосами, ста­ціонарно встановленими на насосній станції; системи постійного високого тиску, в яких натиск в мережі; необхідний для гасіння пожежі, підтримується постійно.

а - схема водопостачання з джерела води поверхневого; б - те ж, з підземного; у - те ж, двозонного; г - те ж, оборотного промислового об'єкту; д - те ж, двоконтурного водопостачання; Рис. 8.1. Схеми систем водопостачання

Виробничі системи підрозділяються на прямоточних і оборотних. Оборотні системи служать в першу чергу для транспортування води, що бере участь в охолоджувальному циклі. Останнім часом у зв'язку з охороною водоймищ все більше виробничих систем включається в зворот з послідовним проходженням очищення циркулируемых вод.

Конкретні вирішення розташування всіх споруд і пристроїв системи водопостачання, що зв'язали з планом населено­го пункту і промислового об'єкту і місцем розташування основ­них споруд на рельєфі місцевості, називаються схемою си­стеми водопостачання або схемою водопостачання. На рис. 8.1б показана схема з підземними джерелами. Особливістю таких схем є наявність великого числа труб­чатих колодязів (свердловин) або шахтних колодязів.

У ряді випадків виявляється технічно і економічно доцільно розділення централізованої системи водопостачання на дві або декілька «висотних» зон. Зазвичай зонні водопроводи владнують в разі значної різниці геоде­зичних відміток в межах обслуговуваної водопроводом тер­иторії, при транспортуванні води на великі відстані, а також інколи за наявності великої різниці збільшення потрібних окремими споживачами вільних на­порів.

На рис. 4.1, в показана схема двозонного паралельного во­допостачання. В цьому випадку нижня і верхня зони харчуються самостійними водоводами. При послідовному живленні вода подається як для нижньої, так і для верхньої зон в резер­вуар. Цей резервуар для нижньої зони служить напірним пристроєм. Для живлення верхньої зони будується насосна станція, яка забиратиме воду з резервуару і подаватиме її в мережу верхньої зони. Напірно-регулюючим пристроєм для верхньої зони служить водонапірна башта.

На рис. 8.1г приведена напівроздільна схема, що забезпечує водою місто і що здійснює підживлення оборотної системи промислового підприємства.

У тих випадках, коли до оборотної води пред'являються висо­кі вимоги відносно її якості, застосовуються двоконтурні схеми, в яких вода циркулює не контактуючи з атмосферою і охолоджується водою першого кон­тура (рис. 8.1, д).

Для подачі води із зовнішньої мережі водопроводу до місць водорозбору усередині будівель і споруд використовується внутрішній водопровід, який також може бути господарсько-питним, технічним, протипожежним або об'єднаним. Устрій внутрішніх господарсько-питних водопроводів обов'язково у всіх житлових і суспільних будівлях, розміщених в районах з централізованою або місцевою каналіза­цією.