1.2.2. Водопроводные сети. Схемы и трассировка водопроводных сетей

Транспортирование воды от источника водоснабжения до населенного пункта осуществляется по водоводам, которые укладывают числом не менее двух параллельных ниток. Прокладка водоводов в одну нитку разрешается, если в конце водовода расположена емкость, обеспечивающая запас воды на время ликвидации аварии в водопроводе.

Водопроводная сеть представляет собой совокупность водопроводных линий и участков, соединенных между собой.

Водопроводная линия - это последовательное соединение участков.

Водопроводный участок - часть водопроводной линии, по его длине расчетный расход воды условно принимается постоянным. Поэтому по длине участка диаметр труб назначают один и тот же.

Каждый участок водопроводной сети ограничен узловыми точками. Узловые точки, а следовательно, и участки намечают в местах разветвления водопроводных линий, а также в местах изменения их направления или условий питания.

Водопроводные сети разделяют на магистральные и распределительные линии. Магистральные линии служат в основном для транспортирования транзитных масс воды; распределительные линии - для подачи воды из магистралей непосредственно потребителям и к пожарным гидрантам.

Очертание поселковой водопроводной сети в значительной степени определяется планировочной структурой поселка и рельефом местности. По очертанию в плане водопроводная сеть может быть разветвленной (тупиковой) и кольцевой, ее разновидностью может быть комбинированная схема, сочетающая кольцевую и разветвленную схемы (рис. 14).

Разветвленная (тупиковая) сеть, схема которой показана на рисунке 14 а, состоит из отдельных тупиковых линий, в каждую из которых вода поступает только с одной стороны. Разветвленная (тупиковая) сеть менее надежна в отношении бесперебойного снабжения потребителей водой, поскольку во время ликвидации аварии на одном участке магистрали транспортирование воды в последующие прекращается. По протяженности и стоимости разветвленная сеть значительно меньше, чем кольцевая, однако диаметры труб получаются больше, чем для соответствующей кольцевой сети. Строительство тупиковых сетей разрешается при их последующем замыкании в кольцевые сети.

Кольцевая сеть (рис. 14 б) состоит из одного или нескольких замкнутых контуров (колец) в зависимости от размеров обслуживаемого водопроводом населенного пункта и его планировочных решений.

Кольцевые сети имеют преимущество перед разветвленными сетями: при авариях или выключении любого участка на ремонт они обеспечивают бесперебойное снабжение остальных потребителей, так как вода на участки поступает с двух сторон.

Однако сооружения кольцевой сети имеют большую протяженность и затраты на их возведение выше, чем затраты на возведение разветвленной сети, несмотря на то, что диаметр труб меньше. Водопроводные сети, обслуживающие хозяйственно-питьевые и противопожарные нужды, как правило, должны быть кольцевыми.

а

б

в

Рис. 14. Очертание в плане водопроводной сети:

а - разветвленная (тупиковая); б - кольцевая; в – комбинированная.

Комбинированные водопроводные сети сочетают в себе кольцевые и разветвленные (тупиковые) сети. Часть водопотребителей обеспечивается по схеме кольцевой сети, а часть - по схеме тупиковой (рис. 14 в).

Стоимость водопроводной сети составляет до 70 - 80% полной стоимости системы водоснабжения. Поэтому большое экономическое значение имеют вопросы проектирования схемы водопроводной сети и расчета диаметров труб.

Большое влияние на схему водопровода оказывает рельеф местности, планировочное решение населенного пункта, тип источника водоснабжения, его мощность, количество воды в нем. Основными требованиями, диктующими выбор трассы водопроводных линий, являются следующие:

водопроводная сеть должна охватывать всех потребителей с обеспечением их бесперебойной подачей воды;

водопроводная сеть должна иметь возможно меньшую протяженность и низкую строительную стоимость.

Первый пункт решается главным образом устройством кольцевых сетей, второй - трассировкой сетей к потребителям по кратчайшим направлениям.

При трассировке водопроводной сети поселка на плане намечают магистральные линии. Трассы их определяют, исходя из следующих соображений:

основное направление сети, а следовательно, и движение воды, должно быть близким к перпендикулярам по отношению к распределительной сети прилегающей застройки;

кольцам, образуемым основными магистралями, следует по возможности придавать форму, вытянутую вдоль основного направления движения воды, с тем чтобы сократить длины мало работающих перемычек;

сети должны охватывать всех наиболее крупных водопотребителей и подавать воду к регулирующим емкостям;

линии магистральной сети нужно по возможности располагать по возвышенным участкам территории населенного пункта;

при выборе трасс магистральных линий необходимо увязывать их с размещением других сетей и сооружений подземного хозяйства;

трубопроводы должны пересекать проезды и улицы населенного пункта под прямым углом.

Магистральные линии, как правило, необходимо трассировать вдоль улиц и проездов, вне проезжей части автомобильных дорог, параллельно линиям застройки, на расстоянии не менее 1 м от кювета или 1,5 м от бордюрного камня автомобильных дорог и 5 м от линии застройки. Допускается трассирование их внутри кварталов и групп жилой застройки, если это оказывается целесообразным в связи с особенностями планировки поселка. Чем более редкой будет сеть магистральных линий и, следовательно, чем больше будет их диаметр, тем меньше будет строительная стоимость сети и потери напора в ней. Однако при значительном удалении магистральных линий друг от друга увеличивается протяженность линий распределительной сети, меняется характер их работы и увеличиваются потери напора. Необходимо стремиться расположить сети магистральных линий равномерно по территории поселка.

3. Глубина заложения труб и расположение их в плане.

Водопроводные колодцы и арматура водопроводной сети

Глубина заложения водопроводных труб зависит от степени промерзания грунта, температуры воды в трубах и режима ее подачи. Глубина заложения труб, считая до низа, должна быть на 0,5 м больше глубины проникновения в грунт нулевой температуры (глубины промерзания грунта). Минимальная глубина заложения труб ориентировочно составляет 0,5 м от верха трубы исходя из необходимости их защиты от внешних нагрузок и предохранения воды от нагревания в летнее время.

Расположение линий водопровода на генеральных планах, а также минимальное расстояние в плане и пересечениях от наружной поверхности труб до сооружений и инженерных сетей должны приниматься в соответствии с главой СНиП на проектирование генеральных планов промышленных предприятий (табл. 13 и 14).

Таблица 13. Расстояния по горизонтали (в свету) от инженерных

сетей до зданий и сооружений

Инженерные сети	Расстояние, м, по горизонтали (в свету) от подземных сетей до
	фундаментов зданий и сооружений	фундаментов ограждений предприятий, , э эстакад, опор контактной сети	оси крайнего пути		бортового камня улицы, дорог и кромки проезжей части	Нан наружной бровки или подошвы насыпи д дороги	фундаментов опор воздушных линий электропередач напряжением
			железных дорог колеей 1520 мм	железных дорог колеей 750 мм и трамвая			до 1 кВ наружного освещения	свыше 1 кВ до 35кВ	свыше 35 кВ до 110 кВ и выше
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Водопровод и напорная канализация	5	3	4	2,8	2	1	1	2	3
Самотечная канализация	3	1,5	4	2,8	1,5	1	1	2	3
Дренаж	3	1	4	2,8	1,5	1	1	2	3
Газопроводы горючих газов давления, МПа:
низкого, до ,005	2	1	3,8	2,8	1,5	1	1	5	10
среднего, свыше 0,005 до 0,3	4	1	4,8	2,8	1,5	1	1	5	10
высокого, свыше 0,3 до 0,6	7	1	7,8	3,8	2,5	1	1	5	10
свыше 0,6 до1,2	10	1	10,8	3,8	2,5	2	1	5	10
Тепловые сети:
от наружной стенки канала, тоннеля	2	1,5	4	2,8	1,5	1	1	2	3
от оболочки бесканальной прокладки	5	1,5	4	2,8	1,5	1	1	2	3
Кабели силовые всех напряжений и кабели связи	0,6	0,5	3,2	2,8	1,5	1	0,5*	5*	10*
Каналы, коммуникационные тоннели	2	1,5	4	2,8	1,5	1	1	2	3*

*Относится только к расстояниям от силовых кабелей.

П р и м е ч а н и я. 1. Для северной климатической зоны (1А, 1Б, 1Г и 1Д) расстояние от подземных сетей водопровода, бытовой и дождевой канализации, дренажей и тепловых сетей при строительстве с сохранением вечномерзлого состояния грунтовых оснований следует принимать по теплотехническому расчету.

2. Расстояния от тепловых сетей при бесканальной прокладке для зданий и сооружений следует принимать как для водопровода.

3. Расстояния от силовых кабелей напряжением 110 - 220 кВ до фундаментов ограждений, эстакад, опор контактной сети и линий связи следует принимать 1,5 м.

Таблица 14. Расстояния по горизонтали (в свету) от инженерных сетей до зданий и сооружений

Инженерные сети	Расстояния, м, по горизонтали (в свету) до
	водопровода	канализации бытовой	дренажа и дождевой канализации	газопроводов давления, МПа				кабелей силовых всех напряжений	кабелей связи	тепловых сетей
				низкого, до 0,005	свыше 0,6 до 1,2	высокого				наружная стенка канала, тоннеля	оболочка бесканальной прокладки
						свыше 0,3 до 0,6	свыше 0,6 до 1,2
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
Водопровод	См. прим.1	См. прим.2	1,5	1	1	1,5	2	0,5*	0,5	1,5	1,5
Канализация бытовая	См. прим.2	0,4	0,4	1	1,5	2	5	0,5*	0,5	1	1
Дождевая канализация	1,5	0,4	0,4	1	1,5	2	5	0,5*	0,5	1	1
Газопроводы давления, МПа:
низкого, до 005	1	1	1	0,5	0,5	0,5	0,5	1	1	2	1
среднего, свыше 0,005 до 0,3	1	1,5	1,5	0,5	0,5	0,5	0,5	1	1	2	1
высокого, свыше 0,3 до 0,6	1,5	2	2	0,5	0,5	0,5	0,5	1	1	2	1,5
свыше 0,6 до1,2	2	5	5	0,5	0,5	0,5	0,5	2	1	4	2
Продолжение таблицы 14
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
Кабели силовые всех напряжений	0,5*	0,5*	0,5*	1	1	1	2	0,1-0,5*	0,5	2	2
Кабели связи	0,5	0,5	0,5	1	1	1	1	0,5		1	1
Тепловые сети:
от наружной стенки канала, тоннеля	1,5	1	1	2	2	2	4	2	1	-	-
от оболочки бесканальной прокладки	1,5	1	1	1	1	1,5	2	2	1	-	-
Каналы, тоннели	1,5	1	1	2	2	2	4	2	1	2	2

* В соответствии с требованиями правил устройства электроустановок (ПЭУ).

П р и м е ч а н и я. 1. При параллельной прокладке нескольких линий водопровода расстояния между ними следует принимать в зависимости от технических и инженерно-технических условий в соответствии со СНиП 0.2 0.4 02-84.

2. Расстояния от бытовой канализации до хозяйственно-питьевого водопровода следует принимать, м: до водопровода из железобетонных и асбестоцементных труб - 5; до водопровода из чугунных труб диаметром до 200 мм - 1,5; диаметром свыше 200 мм - 3; до водопровода из пластмассовых труб - 1,5. Расстояние между сетью канализации и сетью производственного водопровода должно быть 1,5 м.

При параллельной прокладке нескольких линий водоводов расстояние между наружной поверхностью труб надлежит принимать исходя из условий производства работ, обеспечения защиты смежных трубопроводов при аварии на одном из них, в зависимости от материала труб, внутреннего давления и геологических условий, но оно должно быть не менее:

0,7 м - при диаметре труб до 300 мм;

1 м - при диаметре труб от 400 до 1000 мм;

1,5 - м при диаметре труб более 1000 мм.

Водопроводные трубы прокладывают в тоннелях. В этом случае расстояние от стенки трубы до внутренней поверхности ограждающих конструкций и стенок других трубопроводов надлежит принимать не менее 0,2 м.

Водоводы и водопроводные сети прокладывают с учетом рельефа местности с уклоном не менее 0,001 по направлению к выпуску, этим обеспечивается опорожнение сети и выпуск из нее воздуха. При плоском рельефе местности уклон допускается уменьшать до 0,0005.

Водопроводные колодцы на водопроводной сети устраивают в местах изменения направления трассы и при необходимости установки фасонных частей и арматуры с фланцевыми соединениями (задвижки, вантузы и другая арматура).

В плане колодцы бывают прямоугольные и круглые.

Круглые колодцы разрабатывают диаметром 1; 1,5; 2 м (рис. 15), прямоугольные имеют в плане размеры 2,5х2; 2,5х2,5; 2х3 м.

Колодцы имеют рабочую камеру и над ней горловину для спуска. Горловина закрывается чугунным люком с крышкой. Тяжелые люки типа Т служат для устройства колодцев на проезжей части дорог, а легкие, типа Л, - на тротуарах и на непроезжей части.

Рис. 15. Круглый водопроводный колодец из сборных железобетонных колец для труб диаметром 50 – 800 мм:

1 – железобетонные кольца; 2 – плита покрытия; 3 – горловина; 4 – каменная отмостка; 5 – плита днища; 6 – ходовые скобы; 7 – водопроводные трубы; 8 – место установки задвижки.

Арматура водопроводной сети и места ее установки

На водоводах и линиях водопроводной сети в необходимых случаях надлежит предусматривать установку:

задвижек для выделения ремонтных участков;

обратных клапанов для выключения ремонтных участков;

вантузов для выпуска воздуха;

пожарных гидрантов;

водоразборных колонок;

компенсаторов;

клапанов для впуска воздуха;

выпусков для сброса воды;

аппаратуры для предупреждения недопустимого повышения давления при гидравлических ударах.

Задвижки служат для выключения отдельных участков сети. Они устанавливаются с тем расчетом, чтобы при закрытии их не прекращалось водоснабжение других объектов и чтобы при этом выключалось не более пяти пожарных гидрантов. Наиболее распространена в настоящее время клиновая задвижка, действие которой обусловливается постепенным поднятием и опусканием дисков, открывающих и закрывающих трубу при вращении шпинделя. Задвижка на сети устанавливается в смотровых колодцах на пересечении водопроводных линий (рис. 16 а).

Обратный клапан устанавливают для пропуска воды только в одном направлении. Он состоит из помещенного внутри корпуса шарнирно-подвижного клапана, который пропускает воду только в одном направлении. При обратном движении воды клапан опускается на гнездо, к которому прижимается давлением воды. Обратные клапаны ограничивают те участки сети, на протяжении которых недопустимо обратное движение воды, главным образом, на насосных станциях (рис. 16 б).

Воздушные вантузы устанавливают для автоматического выпуска из трубопроводов воздуха, скапливающегося в более высоких точках кольцевой водопроводной сети, где в результате этого возможно образование воздушных пробок (рис. 16 в).

Рис. 16. Арматура водопроводной сети:

а - клиновая задвижка: 1 - клиновые части диска; 2 - винтовой шпиндель;

б - обратный клапан: 1 - клапан; 2 - съемная крышка;

в - воздушный вантуз: 1 - цилиндрическая коробка; 2 - крышка;

3 - гайка с отверстием; 4 - колпак; 5 - шар; 6 - отверстие для выхода воздуха.

Вантуз представляет собой чугунную цилиндрическую коробку, внутри которой помещен обтянутый резиной деревянный шар 5. При отсутствии воздуха в трубопроводе вода плотно прижимает шар к гайке с отверстием 3, прикрытой колпаком 4.

При скоплении воздуха в верхней части корпуса уровень воды под действием воздуха понижается, вместе с ним опускается плавающий шар, и воздух выходит наружу через отверстие 6 в гайке 3.

Пожарные гидранты устанавливают на водопроводной сети в подземных колодцах, закрытых крышками. Гидранты располагаются вдоль проездов не ближе 5 м от стен здания и не далее 2,5 м от края проезжей части, на расстоянии друг от друга не более 150 м (рис. 17).

Водоразборные колонки размещаются вдоль улиц и на перекрестках с радиусом обслуживания населения не более 100 м, в местах, не препятствующих движению и удобных для разбора воды. Из водоразборных колонок обеспечиваются водой жители, проживающие в индивидуальном секторе жилой застройки.

Вокруг водоразборных колонок надлежит предусматривать отмостки, обеспечивающие отвод воды от колонки (рис. 18).

Рис. 17. Колодец с подземным пожарным гидрантом

Компенсаторы надлежит устанавливать на трубопроводах, стыковые соединения которых не компенсируют осевые перемещения, вызываемые изменением температуры воды, воздуха или грунта.

На концах ремонтных участков следует предусматривать установку клапанов (кранов) для впуска воздуха и выпуска воды. В нижней части ремонтного участка предусматривается установка кранов для выпуска воды, а в верхней части – кранов для впуска воздуха.

Рис. 18. Водоразборные колонки:

а - общий вид колонки московского типа: 1 - чугунный корпус колонки; 2 - патрубок; 3 - приемник; 4 - патрубок для присоединения колонки к трубопроводу;

б - колонка системы Чиркунова: 1 - противовес; 2 - лоток;

3 - водяная труба; 4 - штанга; 5 - клапан; 6 - эжектор; 7 - воздушная труба; 8 - бачок; 9 - скобы; 10 - пожарная подставка для установки пожарного гидранта.