4.Системы и схемы водоснабжения

Система водоснабжения представляет собой комплекс инженерных сооружений, оборудования и трубопроводов, обеспечивающих забор воды из природного источника, очистку и обработку ее, транспортирование и подачу потребителям требуемых расходов и качества под необходимым напором.

Системы водоснабжения классифицируют по следующим признакам:

по виду водоисточника– с использованием поверхностных вод; с использованием подземных вод; смешанные;

по способу подъема воды– нагнетательные (напорные), в которых вода к потребителям подается механическим способом (насосами); самотечные (гравитационные); комбинированные;

по назначению:

- хозяйственно-питьевые – для подачи воды на питьевые, хозяйственно-бытовые и санитарно-технические нужды, а также на благоустройство населенных пунктов (полив улиц, зеленых насаждений и т.д.); качество воды - питьевая;

- производственные – подача воды различным отраслям производства (заводы, фабрики и др.) и для нужд сельского хозяйства (животноводческие фермы, производственные комплексы, предприятия по переработке сельскохозяйственной продукции, теплицы, пастбища и т.д.); качество воды определяется требованиями производства. Системы производственного водоснабжения могут быть оборотные, с повторным использованием воды и др.

- противопожарные – подача воды на тушение пожаров.

Перечисленные группы водопроводов могут быть как самостоятельными, так и объединенными. Объединяют водопроводы в том случае, если требования, предъявляемые к качеству воды, одинаковые или это выгодно экономически. Например, хозяйственно-питьевые водопроводы в населенных пунктах, как правило, объединяют с противопожарным, т.к. это целесообразно экономически. Производственный водопровод можно объединять с хозяйственно-питьевым и противопожарным.

по способу доставки и распределения воды системы водоснабжения бывают: централизованные, децентрализованные и комбинированные.

Централизованная система – это система, при которой вода из одного или нескольких источников поступает в общую водораспределительную сеть или сначала в один или несколько резервуаров, а из них – в общую сеть, питающую водой весь объект данной системы. Водоснабжение всех потребителей при централизованной системе осуществляют из единой водопроводной системы. При этом водозаборные, водоподъемные и очистные сооружения рассчитаны на подачу воды всем потребителям, находящимся в зоне действия системы, и работают по согласованному графику.

Централизованные системы водоснабжения, подающие воду в сельские населенные пункты и другие объекты в пределах района, области и более обширного региона, называют групповыми сельскохозяйственными водопроводами, которые в зависимости от района обслуживания делят хозяйственные (колхозные, совхозные), межхозяйственные, областные, межобластные, межреспубликанские.

Групповые сельскохозяйственные водопроводы строят в первую очередь в безводных или плохо обеспеченных водой районах, а также когда местные водные ресурсы недостаточны или непригодны для водоснабжения.

Децентрализованная система – это система водоснабжения, при которой каждый хозяйственный или производственный центр снабжают водой обособленно, независимо от других объектов. При этом в каждом центре устраивают локальный водопровод.

Комбинированная система - промежуточная между децентрализованной и централизованной. При этой системе некоторые группы (кусты) объектов снабжают водой централизованно, используя кустовые водопроводы, а другие объекты – локально, используя локальные системы водоснабжения.

по характеру использования воды– прямоточные, в которых воду после однократного использования выпускают в канализацию; прямоточные с повторным использованием воды; оборотные, в которых воду после использования для технических целей очищают и охлаждают, затем многократно используют на том же объекте;

по надежности– одной из 3х категорий в зависимости от вида потребителя и требований бесперебойности подачи воды.

Системы водоснабжения устраивают по определенным схемам, которые представляют собой совокупность сооружений водопровода и последовательность расположения их на местности. Схемы расположения водопроводных сооружений различны и зависят в основном от принятого источника водоснабжения: его характера, мощности, качества воды в нем.

Проектирование любого водопровода начинается с вычерчивания его схемы в плане (в разрезе) и определения состава сооружений.

Обычно в начальной стадии проектирования составляют две (или более) возможные схемы водоснабжения, которые являются вариантами проекта будущего водопровода. Затем проводится технико-экономический расчет – сравнение вариантов, выбирают наивыгоднейший.

По выбранной схеме окончательно проектируют и рассчитывают все устройства и элементы СВ.

При заборе воды из поверхностных источников (река, водохранилище, канал, море и др.) схема водоснабжения следующая (рисунок 1а):

а – из поверхностного источника; б – из подземного источника с одним подъемом воды; в - из подземного источника с двумя подъемами воды с установкой (станцией) улучшения качества воды;

1 – источник водоснабжения; 2 – водозаборное сооружение из реки (а), скважины (б, в); 3 – насосная станция I подъема (а), насос в скважине (б, в);

4 – станция улучшения качества воды; 5 – резервуар чистой воды;

6 – насосная станция II подъема; 7 – водовод; 8 – водонапорная башня;

9 – наружная водопроводная сеть; 10 – внутренний водопровод

- забор воды водозаборными сооружениями;

- подъем воды и создание напора насосными станциями;

- улучшение качества воды на очистных станциях с устранением из нее различных примесей;

- транспортирование воды к объектам водоснабжения и распределение ее между водопотребителями;

- регулирование расхода воды для сглаживания неравномерности водопотребления при помощи аккумулирующих резервуаров.

Воду из источника водоснабжения захватывают с помощью водозаборных сооружений и насосной станцией I подъема подают на очистную станцию. Очищенная вода поступает в резервуары чистой воды, а оттуда насосной станцией II подъема по водоводу подается в регулирующее сооружение (водонапорную башню) и в наружную (уличную) разводящую сеть и далее во внутренние водопроводы зданий.

Схемы водоснабжения при использовании подземных источников с одним или двумя подъемами воды(рисунок 1б, в).

При отклонении качества подземной воды от требований ГОСТ 2874-82 «Вода питьевая» в системе водоснабжения, помимо перечисленных выше, предусматривают сооружения для улучшения ее качества (например, обезжелезивание, умягчение, обесфторивание, опреснение и др.).