§5. Водонапірні і регулювальні споруди.

Регулювальні ємкості дають можливість забезпечити відносно рівномірну роботу насосних станцій, а також зменшити діаметри, а отже і вартість водопровідної мережі.

Запасні ємкості сприяють підвищенню надійності і безперебійності роботи всієї системи водопостачання. За призначенням ємкості, що водонапірні їх використовують у водопостачанні, класифікують на регулювальні, запасні й запасно-регулювальні, тобто такі, які поєднують в одній споруді функції акумулювання і регулювання. За способом одержання води споруди бувають: напірні, що забезпечують напір, потрібний для безпосереднього подавання води у водорозподільну систему; безнапірні, з яких вода забирається насосами. Напірні ємкості конструктивно поділяються так:

а) водонапірні башти (напір забезпечується встановленням резервуара на підтримуючій конструкції належної висоти);

б) резервуари (напір забезпечується встановленням резервуара на відповідній підвищеній точці місцевості);

в) водонапірні колони, що займають проміжне становище між наземними резервуарами і баштами;

г)пневматичні установки (напір забезпечується тиском на поверхню води стисненого повітря в герметично зачинених резервуарах).

5.1. Водонапірні башти.

Основним завданням роботи водонапірної башти є компенсація не збігання режимів подавання і споживання води в окремі години доби, що досягається акумулюванням надлишку подаваної води в одні години і поповненням її нестачі в інші години доби.

Водонапірна башта становить собою водонапірний бак, розташований на підтримуючій конструкції (стволі) на потрібній за розрахунком висоті (мал. 8.25). Навколо бака для його утеплення найчастіше влаштовують шатро на консолях, випущених з опорної конструкції. Шатро має бути з легкого матеріалу, покритого теплоізоляцією і вогнетривкою фарбою. В районах теплого клімату шатра можна не робити, але тоді бак повинен мати перекриття. При достатньо швидкому обміні води в баці можна обійтися без шатра і в холодній місцевості, бо в цих умовах замерзання води в баці малоймовірне навіть при великих морозах. В одній і тій самій водонапірній башті можна на різній висоті встановлювати два і навіть три баки, що обслуговують системи водопроводів з різними напорами (на промислових підприємствах).

Водонапірні башти роблять з різних матеріалів: бетону, залізобетону, цегли, металу і дерева. Несучою конструкцією башт є циліндричні (різних форм у плані) стіни, колони і металеві ґратчасті конструкції. Резервуари залізобетонних башт здебільше круглі або багатокутні в плані зі сферичним угнутим днищем. На невеликих баштах влаштовують резервуари з плоским днищем. Залізобетонна водонапірна башта з опорним корпусом у вигляді суцільної циліндричної стінки постійного перерізу найпоширеніша у будівельній практиці.. Будувати башти такого типу можна за швидкісним методом, крім того зменшуються витрати на опалубку і помости, бо застосовується рухома опалубка.

8.25. Схема обладнання водонапірної башти трубопроводами:

і — засувка; 2 — подавально-розвідний трубопровід; 3 — компенсатор; 4 — трубопровід роздавання води з бака; 6 — зворотний клапан; 6 — сітка; 7 — поплавцевий клапан; 8 — ворінка; 9 — металеві сходи; 10 — грязьова труба; 11 — заслінка на грязьовій трубі; 12 — переливний трубопровід.

Нині більшість залізобетонних башт споруджують із збірних елементів. Приміщення в баштах використовують для потреб водопровідного господарства. Башти споруджують з баками ємкістю до 800 м³ при висоті до 40 м.

Металеві башти у нашому будівництві мало поширені з метою, заощадження металу; лиш іноді роблять стальні башти системи В.Г.Шухова. Порівняно з іншими типами башт сталеві найпридатніші для районів, що зазнають землетрусів. Металеві башти зі стволом з труби широко застосовують у сільськогосподарському водопостачанні.

Дерев'яні водонапірні башти роблять на тимчасових водопроводах і у невеликих водопроводах колгоспів або радгоспів (у місцях, багатих на ліс). Ці башти придатні лише, коли потрібні невеликі висота і ємкість. На дерев'яних баштах встановлюють стальні баки з плоским дном. Інколи (при ємкості не більш як 100 м³) роб-баки з клепок, стягнутих стальними обручами.

Водонапірні башти обладнують подавальним, переливним і спускним трубопроводами. Подавальний (він же часто і розвідний) трубопровід подає воду в резервуар (при надлишковому подаванні води насосами) або в мережу. В рідкісних випадках влаштовують окремо подавальний і розвідний трубопроводи. Подавальний трубопровід бажано встановлювати на висоті верхнього рівня води в резервуарі. Тоді на кінці його роблять поплавцевий клапан, що автоматично закриває трубопровід, коли рівень води в резервуарі досягне верхньої відмітки. Переливний трубопровід служить для запобігання переповненню резервуара. Спускний (грязьовий) трубопровід у вигляді короткого відгалуження приєднаний до переливного трубопроводу і призначений для повного випорожнення резервуара. На цьому відгалуженні встановлена засувка, що відчиняється тільки при потребі видалити з резервуара осад. У башті має бути встановлений показник рівня води в резервуарі. В основному застосовуються поплавцеві пристрої. У тих випадках, коли водонапірна башта зв'язана з автоматичною системою водопостачання, у резервуарі встановлюють поплавцевий вимикач, що керує роботою насосів залежно від рівня води. Різновидом водонапірної башти є водонапірні колони — високі металеві або залізобетонні резервуари. В нашій країні їх роблять дуже рідко.

Зведення водонапірної колони доцільне тоді, коли вона призначена (головним чином) для зберігання аварійного запасу води і можливе значне зниження напору в період, коли запас води витрачений (такі умови часто зустрічаються на металургійних заводах). Наявність водонапірної колони для зберігання аварійного запасу води дає можливість в багатьох випадках обійтися без додаткового енергетичного резерву на насосних станціях. Перевагою водонапірної колони є те, що вона сприяє пом'якшенню гідравлічних ударів у мережі, бо в ній сполучається з атмосферою значна площа поверхні води. Колону доцільно розташовувати якомога ближче до основного джерела виникнення гідравлічних ударів, тобто до насосної станції.

5.2. Напірні резервуари.

У системах великих водопроводів рекомендується влаштовувати кілька резервуарів, що

дає можливість забезпечити безперебійне водопостачання. Непорушний протипожежний запас води в об'ємі до 100 м³ припускається зберігати в одному резервуарі, а для більших об'ємів треба мати не менш як два резервуари.

Резервуари поділяють:

за формою — на круглі (вертикальні, горизонтальні) і прямокутні;

за ступенем заглиблення — на підземні і. надземні;

за матеріалом — на сталеві, дерев'яні, цегляні, бутобетонні, бетонні, залізобетонні.

Мал. 8.26. Обладнання резервуарів.

1— поплавцевий клапан; 2 — переливна труба; 3 — колонка для керування заслінками; 4 — камера заслінок; 5 — усмоктувальний трубопровід; 6— грязьова труба; 7 —приямок; 8 — подавальний трубопровід.

Сталеві циліндричні резервуари можуть бути наземними і підземними, у цьому разі ємкість їх обмежена (до 100 м³). Дерев'яні, цегляні, буто-бетонні і бетонні резервуари застосовують дуже рідко і для невеликих ємкостей (до 150 м³), в основному для тимчасових водопроводів і в сільській місцевості, де доцільно використовувати місцеві будівельні матеріали.

Найпоширеніші в практиці залізобетонні резервуари, що можуть бути монолітні і збірні. Нині залізобетонні підземні резервуари застосовують ємкістю до 20 000 м³. Ємкість круглих резервуарів обмежена до 3000 м³. Круглі залізобетонні резервуари мають ряд переваг перед прямокутними: вони стійкіші (меншої тріщинуватості), економічніші, менш чутливі до нерівномірності опадів, сейсмічних і температурних впливів. Круглі резервуари влаштовують з плоским безбалочним перекриттям. Тепер будують залізобетонні резервуари повністю із збірних елементів. В резервуарах, призначених для зберігання води питної якості, має бути забезпечена циркуляція води або обмін всієї води.

Резервуари звичайно заглиблюють в землю так, щоб вийнята земля була цілком використана на засипання резервуара для утеплення його згори. У підземний резервуар вода надходить напірним трубопроводом, у верхній частині якого розміщується поплавцевий клапан, який автоматично закривається при підвищенні рівня води понад установлений максимум (мал.8.26.). У розвідну мережу вода надходить з резервуара тим самим трубопроводом через горизонтальний відросток із сіткою і зворотним клапаном. Якщо резервуар є приймальним резервуаром при насосній станції, то приймальну сітку всмоктуючого трубопроводу розміщують звичайно у приямку резервуара, що усуває можливість просякання у трубопровід повітря при спорожненні резервуара. Резервуар обладнується також переливною (зливальною) і грязьовою трубами, вентиляційними трубами і лазом для періодичного огляду, очищення і ремонту.

Біля резервуара або між двома суміжними резервуарами роблять камеру переключення для керування заслінками на трубах, що потрібні для подавання води і відведення її з резервуара. У місцях проходження труб через стінку резервуара встановлюють сальники або патрубки з ребрами.

Якщо у резервуарах зберігається непорушний протипожежний запас води, то мають бути укладені окремі усмоктувальні лінії від протипожежного і господарсько-питного (або виробничого) насосів. Устаткування в цьому разі має бути запроектоване таким чином, щоб непорушний запас міг бути використаний тільки для протипожежних цілей.

В резервуарах встановлюють КВП і прилади автоматики, які дають можливість контролювати рівень або автоматично регулювати його. У резервуарах передбачається автоматична сигналізація горизонтів води з наступним використанням в разі потреби сигналів для автоматизації насосних агрегатів. Як сигналізатори рівня вживають поплавцеві реле. Електрична схема передбачає передавання на пункт контролю оптичного і звукового сигналів при досягненні горизонтом води певного рівня, а також можливість автоматичного пуску і зупинки насосних агрегатів залежно від рівнів води.

Ефективність автоматики полягає у зменшенні втрат води через переливання завдяки регулюванню рівня води в резервуарі.

ЛЕКЦІЯ Т-9. ЗОВНІШНІ СПОРУДИ КАНАЛІЗАЦІЇЇ.

Ключові слова і поняття.

9.1. Колектор

9.2. Головний колектор

9.3. Станції перекачування

9.4. Випуск

9.5. Схема каналізації

9.6. Загальносплавна система каналізації

9.7. Роздільна система каналізації

9.8. Напівроздільна система каналізації

9.9. Канал

9.10. Дощова каналізація

9.11. Дощоприймальник

9.12. Приймальний резервуар каналізаційної насосної станції

9.13. Зворотний клапан

9.14. Патогенні мікроорганізми

9.15. Сапрофітні мікроорганізми

9.16. Аеробний процес мінералізації органіки

9.17. Анаеробний процес мінералізації органіки

9.18. Аероби та анаероби

9.19. Біохімічна потреба в кисні (БПК)

9.20. Сталість або стійкість води

9.21. Самоочисна здатність водойми

9.22. Грати і сіта

9.23. Піскоуловлювачі

9.24. Жироуловлювачі, мастилоуловлювачі, смолоуловлювачі

9.25. Поля зрошення, поля фільтрації і біологічні стави

9.26. Біологічні фільтри

9.27. Аеротенки

9.28. Електродіаліз

9.29. Сорбція

9.30. Екстракція

9.31. Евапорація

9.32. Коагуляція

9.33. Флотація

9.34. Контактний резервуар

9.35. Гідроелеватор

9.36. Метантенк

9.37.Первинний відстійник

9.38. Вторинний відстійник

9.39. Лоток Паршаля .