Глава 6. Регулирующие и запасные емкости
6.1. Виды регулирующих и запасных емкостей
Емкости, используемые в системах водоснабжения, могут быть классифицированы следующим образом.
По функциональному признаку (по их назначению):
а) регулирующие;
б) запасные;
в) запасно-регулирующие (т. е. объединяющие в одном сооружении функции аккумулирования и хранения воды).
По способу подачи воды из них в сеть:
а) напорные, которые обеспечивают напор, необходимый для непосредственной подачи воды в водопроводную сеть;
б) безнапорные, из которых воду нужно забирать насосами.
Напорные емкости в зависимости от конструкции подразделяют на следующие основные типы:
а) водонапорные башни (напор обеспечивается установкой резервуара на поддерживающей конструкции требуемой высоты);
б) напорные резервуары (напор обеспечивается установкой резервуара на естественных возвышенностях с требуемыми отметками);
в) водонапорные колонны (занимают промежуточное положение между наземными резервуарами и башнями);
г) пневматические водонапорные установки (напор обеспечивается давлением сжатого воздуха на поверхность воды в герметически закрытых резервуарах).
Регулирующие емкости позволяют обеспечить относительно равномерную работу насосных станций, так как отпадает необходимость в подаче ими пиковых расходов воды, а также уменьшить диаметры, а, следовательно, и стоимость водопроводов и транзитных магистралей водопроводной сети.
Правильный выбор размеров регулирующих емкостей, их числа и мест расположения в системе водоснабжения имеет большое экономическое значение.
Запасные емкости способствуют повышению надежности систем водоснабжения, т. е. обеспечивают выполнение одного из основных требований, предъявляемых к этим системам.
6.2. Резервуары чистой воды
Резервуары в системах водоснабжения используются как регулирующие емкости. Одновременно в них могут храниться противопожарные и аварийные запасы воды. Объем резервуаров зависит как от их назначения, так и от производительности системы водоснабжения. Объем резервуаров, устанавливаемых вместо башен, определяется по тем же принципам, что и регулирующие объемы водонапорных башен.
Регулирующий объем Wр резервуаров чистой воды, находящихся на территории очистных сооружений, определяют по совмещенным графикам работы насосов насосных станций I и II подъемов. Этот объем необходим для согласования работы в равномерном режиме насосной станции I подъема и очистных сооружений с работой в неравномерном режиме насосной станции II подъема. В резервуаре чистой воды хранится также запас воды, необходимый для технологических нужд очистной станции Wф, и запас воды для целей пожаротушения Wп. Тогда суммарный объем резервуара чистой воды составит:
Величина Wф, определяемая технологическими расчетами, обычно составляет 2 – 8 % суточной производительности. Противопожарный объем Wп назначают из условия длительности пожара в течение 3 ч. В этот период насосы будут забирать из резервуара пожарный расход и максимальный хозяйственно-питьевой расход.
В настоящее время наибольшее распространение получили железобетонные резервуары различных форм, конструкций и методов изготовления. На рис. 6.1 показан резервуар цилиндрической формы с плоским перекрытием объемом до 2000 м3. При больших объемах применяют резервуары прямоугольной формы с плоскими балочными или безбалочными перекрытиями. В настоящее время при строительстве резервуаров широко используется предварительно напряженный железобетон, что обеспечивает их повышенную прочность и герметичность.
Рис. 6.1. Расчетная схема резервуара чистой воды