
книги из ГПНТБ / Калицун В.И. Основы водоснабжения и канализации учеб. пособие для техникумов
.pdfСледует также принимать меры по исключению іпросадок грунта вследствие его оттаивания. Для поддержания грунта во круг труб в мерзлом состоянии трубы необходимо тщательно утеплять.
§ 14. Приемка в эксплуатацию водопроводных линий
При приемке водопроводных линий в эксплуатацию выпол няют следующие работы: 1) проверку соответствия выполнен ных работ проекту; 2) наружный осмотр трубопроводов и всех доступных элементов сооружений; 3) гидравлическое испытание или проверку актов на эти испытания; 4) промывку и дезинфек цию или проверку актов на эти работы.
Очень важно проверить соответствие уклонов уложенных трубопроводов проектным. С этой целью проводят инструмен тально-контрольную проверку их профиля. Одновременно про веряют обеспеченность свободного удаления из трубопроводов воздуха и воды при их опорожнении.
Гидравлическое испытание трубопроводов проводят для про
верки их прочности |
и герметичности. Напорные |
трубопроводы, |
|||||||||
проложенные в траншеях или туннелях,- испытывают |
|
дважды: |
|||||||||
1) предварительное |
испытание — до |
засылки |
траншеи |
и уста |
|||||||
новки арматуры; 2) |
окончательное |
испытание — после |
засыпки |
||||||||
траншеи и завершения всех работ, но до |
установки |
гидрантов, |
|||||||||
предохранительных |
клапанов |
и вантузов |
(вместо |
них |
устанав |
||||||
ливают заглушки). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Подводные |
трубопроводы |
дважды |
подвергают |
предвари |
|||||||
тельному |
испытанию: на стапеле |
после |
сварки |
труб |
и на |
дне |
|||||
траншеи |
до ее |
засыпки. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Предварительное |
испытание заключается |
в наблюдении |
за |
состоянием трубопровода, находящегося под испытательным давлением, и в наблюдении за падением этого давления по ма нометру. Окончательное испытание заключается в определении утечки воды из трубопровода, находящегося под испытательным давлением. Испытательное давление устанавливают по рабоче му давлению в соответствии с данными табл. 7. Рабочее давле ние определяют по проекту, учитывая наибольшее рабочее дав ление на испытываемом участке.
Окончательное гидравлическое испытание трубопровода про водят отдельными участками. Каждый участок закрывают с обо их концов глухими фланцами, закрепляемыми упорами. К по вышенной точке трубопровода присоединяют трубку с вентилем для выпуска воздуха, а к пониженной точке — гидравлический пресс для повышения давления (рис. 29).
Окончательное испытание проводят в такой последователь ности. Сначала повышают давление в трубопроводе до испыта
тельного и в течение |
не менее 10 мин |
не допускают его паде |
ния больше чем на 1 |
кгс/см2, производя |
в необходимых случаях |
60
|
Величина |
испытательного давления |
|
Т а б л и ц а 7 |
|||
|
|
|
|
||||
Трубопровод |
Коэффициент |
|
Величина испытательного |
||||
|
к рабочему |
|
|||||
|
|
давления |
|
||||
|
|
давлению |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
Стальной |
|
1,25 |
Не |
менее 10 |
кгс/см2; |
превыше |
|
|
|
|
ние над рабочим давлением не ме |
||||
|
|
|
нее 5 |
кгс/см2 |
|
|
|
Чугунный |
|
— |
Рабочее плюс |
5 |
кгс/см2 |
||
Стальной подводный . . |
2 |
Не |
менее 10 |
кгс/см2 |
|
||
Железобетонный |
предва |
|
|
|
|
|
|
рительно напряженный, ас- |
|
|
|
|
|
|
|
бестоцемеитнып |
|
|
Рабочее плюс |
3 |
кгс/см2 |
||
Полиэтиленовый |
. . . . |
1,5 |
|
|
— |
|
|
дополнительную подкачку воды насосом или прессом. Затем вы пуском воды снижают давление в трубопроводе до величины, соответствующей делению манометра, ближайшему к величине испытательного давления. Этот момент считают началом испы тания. После наблюдения за падением давления в течение
Рис. |
29. |
Схема |
|
гидравлическо |
|||
го |
испытания |
||
трубопровода |
|||
/—мерный |
сосуд; |
||
2 — пробочный |
|||
кран; |
3 — р е г у л и |
||
ровочный |
вентиль; |
||
4 — |
манометр; |
||
5 — гидравличе |
|||
ский |
Пресс; |
6 — |
|
вентиль |
для |
вы |
пуска воздуха
10 мин подкачивают из мерного бака воду, повышая давление до испытательного. Затем выпуском воды обратно в мерный бак снижают давление до первоначального. Очевидно, что величина утечки из трубопровода составит
где W— изменение объема воды в мерном баке от начала до конца испыта
ния (разница подкачанного и выпущенного объемов воды);
Ъ— коэффициент, принимаемый равным 1 при падении давления до 20% испытательного и 0,9 при падении давления более 20% испытатель ного;
Т— продолжительность испытания в мин.
61
Трубопровод считают выдержавшим испытание, если утечка не превышает допустимой величины, приведенной в табл. 8.
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 8 |
|
|
Допустимая величина утечки на участке длиной |
1 км |
|
|||||
|
Д о п у с т и м ая величина |
утечки |
|
Допустимая |
величина |
утечки |
||
Условный |
в .і/мия |
дл я трубопроводов |
Условный |
в л/мин |
для трубопроводов |
|||
|
|
|
|
|
|
|
||
п р о х о д |
|
|
|
проход |
|
|
|
|
в мм |
стальных |
чугунных |
асбестоце- |
в мм |
стальных |
чугунных |
асбестоце- |
|
|
ментных |
|
ментных |
|||||
100 |
0,28 |
0,7 |
1,4 |
450 |
1,05 |
|
2,1 |
2,96 |
150 |
0,42 |
1,05 |
1,72 |
500 |
1,1 |
|
2,2 |
3,14 |
200 |
0,56 |
1,4 |
1,98 |
600 |
.1,2 |
|
2,4 |
3,44 |
250 |
0,7 |
1,55 |
2,22 |
700 |
1,3 |
|
2,55 |
3,7 |
300 |
0,85 |
1,7 |
2,42 |
800 |
1,35 |
|
2,7 |
3,96 |
350 |
0,9 |
1,8 |
2,62 |
900 |
1,45 |
|
2,9 |
4,2 |
400 |
1 |
1,95 |
2,8 |
1000 |
1,5 |
|
3 |
4,42 |
После испытания перед пуском в эксплуатацию водопровод ные линии должны быть подвергнуты промывке водой с боль
шой |
скоростью (не менее |
1 м/сек). Линии хозяйственно-питье |
|||||
вых |
водопроводов, кроме |
того, подвергают |
дезинфекции |
рас |
|||
твором, содержащим 40 |
мг |
активного |
хлора |
на 1 л |
воды. |
||
Хлорная вода должна находиться в трубопроводе |
1 сутки. |
|
|||||
Техническая эксплуатация |
водопроводной |
сети заключается: |
|||||
1) в наблюдении за работой |
и состоянием |
сети и ее оборудова |
ния; 2) в устранении обнаруженных дефектов, текущем и пла
ново-профилактическом |
ремонте |
сети |
и |
ее оборудования; |
|
3) в промывке и прочистке водопроводных |
труб; 4) |
в ликвида |
|||
ции аварий на сети; 5) |
в надзоре за строительством |
и приемке |
|||
в эксплуатацию новых участков сети и вводов в здания. |
|||||
Важным вопросом эксплуатации |
сети |
является |
определение |
||
мест утечек воды из сети и устранение их. |
|
|
|
||
Имеющиеся в воде |
механические или |
химические примеси |
могут отлагаться на стенках труб, уменьшая их пропускную спо
собность. Неплотные отложения удаляют |
путем |
промывки труб |
|
с введением |
в них шаровых деревянных пробок |
или просто пу |
|
тем пропуска |
воды с большой скоростью. |
Твердые отложения |
удаляют специальными скребками, протаскиваемыми на тросах через трубы, или путем промывки трубопроводов слабым рас твором кислоты.
В случае замерзания воды в трубах зимой оттаивание замо роженных участков целесообразно производить электропро гревом.
62
Г л а в а т р е т ь я В О Д О З А Б О Р Н Ы Е С О О Р У Ж Е Н И Я И Н А С О С Н Ы Е С Т А Н Ц И И
§ 15. Подземные и поверхностные источники водоснабжения
Подземные воды образуются вследствие просачивания в зем
лю атмосферных |
и поверхностных вод. Подземные воды могут |
||
быть безнапорными и напорными |
(артезианскими). |
|
|
Безнапорные |
воды заполняют |
водоносные горизонты не пол |
|
ностью и имеют |
свободную поверхность. Примером |
безнапор |
|
ных вод может служить вода в водоносном горизонте / |
(рис. 30). |
Рис. 30. Схема образования и залегания подземных |
вод |
||
/ — водоупорные породы; |
2 — водоносные |
породы |
|
Если в этом горизонте сделать |
колодец, то |
вода |
установится |
в нем на уровне а—а, совпадающем с уровнем подземных вод. Безнапорные подземные воды первого от поверхности земли во доносного горизонта (слой / на рис. 30)- называются грунтовы ми. Грунтовые воды характеризуются повышенной загрязненно
стью, поэтому при использовании для целей |
водоснабжения их |
||||
в большинстве случаев подвергают очистке. |
|
|
|||
Напорные |
(артезианские) |
воды заполняют водоносные |
гори |
||
зонты полностью. Примером |
напорных вод может служить |
вода |
|||
в водоносных |
горизонтах / / |
и // / (см.'рис. |
30). Артезианские |
||
воды, какправило, |
характеризуются высоким качеством |
и в |
|||
большинстве |
случаев |
могут |
использоваться |
для хозяйственно- |
питьевых целей без очистки. В колодцах, вскрывающих напор ные водоносные горизонты, вода поднимается до пьезометриче
ской линии. Если |
пьезометрическая линия |
проходит выше по |
верхности земли, |
наблюдается излив воды |
из колодца. Такие |
колодцы называют |
самоизливающимися. |
|
Уровень воды, устанавливающийся в колодце при отсутствии водозабора, называют статическим. При безнапорных водах ста тический уровень совпадает с уровнем подземных вод, а при на порных водах — с пьезометрической линией (рис. 31).
63
При откачке воды из колодца уровень ее снижается, причем тем больше, чем интенсивнее откачка. Такой уровень называют
динамическим.
Уровни воды и пьезометрические линии, устанавливающиеся вокруг колодцев при откачке из них воды (в поперечном раз резе они имеют выпуклую кверху форму), называют
кривыми депрессии. Об ласть, ограниченную кривы ми депрессии, называют депрессионной воронкой.
Безнапорные и напорные воды могут выходить на дневную поверхность в виде родников. Выход безнапор ных вод называют нисходя щим ключом, а выход на порных вод — восходящим ключом. Ключевая вода от личается высоким качеством и также может использо ваться для целей водоснаб жения без очистки.
|
|
|
|
|
|
|
|
К |
поверхностным |
источ |
|||
] р Г 7 7 |
7 7 7 ^ |
/ / / / |
/ |
/ / / 7 |
7 |
7 |
никам водоснабжения |
отно |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
сятся |
реки, водохранилища |
||||
Рис. 31. |
Депрессионные |
воронки |
и озера. |
Для |
промышлен |
||||||||
ных |
целей |
может использо |
|||||||||||
а — безнапорных вод; |
б—напорных вод; |
/—во |
|||||||||||
ваться и морская вода. При |
|||||||||||||
доупорные породы; |
2 — водоносные |
породы; |
|||||||||||
ДА — статический |
уровень; А 'А' — пьезометри |
отсутствии |
в |
приморских |
|||||||||
ческая линия |
при |
отсутствии |
|
откачки; |
ББ н |
районах пресной |
йоды |
мор |
|||||
Б'Б' |
— динамические |
уровни |
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
ская |
вода |
после |
опреснения |
может использоваться и для хозяйственно-питьевых целей. Од нако это решение должно быть обосновано технико-экономиче скими соображениями.
При выборе источника водоснабжения следует учитывать ка чество воды в источнике и его мощность, требования, предъяв ляемые к качеству воды потребителями, технико-экономические соображения и другие факторы.
Для хозяйственно-питьевого водоснабжения наиболее при годны подземные воды, так как они обладают сравнительно вы соким качеством и часто не нуждаются в очистке.
Воду из поверхностных источников рекомендуется использо вать для водоснабжения при недостаточном дебите или непри годности подземных вод. Перед использованием для хозяйствен но-питьевого водоснабжения воду из поверхностных источников обычно подвергают очистке, а перед использованием для водо снабжения некоторых производств, не нуждающихся в высоком
64
качестве воды, ее подвергают только простейшей очистке либо вообще не очищают.
§ 16. Зона санитарной охраны
Для предотвращения загрязнения источников хозяйственнопитьевого водоснабжения создают зону санитарной охраны, со стоящую из трех поясов.
Первый пояс зоны санитарной охраны включает территорию, на которой располагаются водоприемные и другие водопровод ные сооружения; его ограждают забором и,окружают полосой зеленых насаждений.
Второй пояс зоны санитарной охраны охватывает территорию верхнего течения реки и ее притоков, а также территорию насе ленных мест, оказывающих какое-либо воздействие на источник. При использовании для хозяйственно-питьевого водоснабжения подземных вод второй пояс зоны санитарной охраны должен включать территорию питания их поверхностными водами.
Третий пояс зоны санитарной охраны охватывает смежную со вторым поясом территорию; в нем организуют наблюдения за ин фекционными заболеваниями для предотвращения распростра нения их через водопровод.
§ 17. Сооружения для приема подземных вод
Тип и конструкция сооружения для приема подземных вод зависит в основном от глубины их залегания и мощности водо носного горизонта. Сооружения для приема подземных вод мо гут быть разделены на четыре вида: 1) трубчатые колодцы; 2) шахтные колодцы; 3) горизонтальные водозаборы; 4) каптажные камеры.
Трубчатые колодцы служат для прлема безнапорных и на порных подземных вод, залегающих на глубине более 10 м. Это — наиболее распространенный вид водоприемных сооруже ний для систем водоснабжения городов, сельских населенных мест и промышленных предприятий. Трубчатые колодцы устраи вают путем бурения в земле скважин, стенки которых крепят обсадными стальными трубами. По мере заглубления колодца диаметр обсадных труб уменьшают, в результате чего колодец приобретает телескопическую форму (рис. 32). Концентрические -зазоры между отдельными обсадными трубами заделывают (тампонируют) цементным раствором. В скальных грунтах стен ки скважин обсадными трубами не крепят. Над верхом трубча того колодца делают кирпичную, бетонную или железобетонную камеру. В нижней части колодца устанавливают фильтр, состоя щий из надфильтровой, водоприемной (фильтрующей) и отстой ной частей. Трубчатые колодцы можно оборудовать фильтрами
5-814 |
65 |
следующих типов: дырчатыми, щелевыми, сетчатыми, проволоч ными и гравийными.
Дырчатый фильтр представляет собой перфорированную тру бу с отверстиями диаметром d=5-4-25 лш, расположенными в шахматном порядке на расстоянии l,5-f-2 d друг от друга.
Щелевой фильтр выполняют из пластмассовых, асбестоцементных или фарфоровых труб, а также из деревянных клепок.
Размер продольных щелей фильтра должен
исключать |
возможность |
проникания через |
них частиц |
окружающего |
грунта. |
Сетчатый фильтр (рис. 33, а) представляет собой каркас из дырчатой трубы, на который
спирально навита или расположена по его образующим опорная латунная или медная проволока, обернутая фильтрующей сет кой. Фильтрующая сетка изготовляется из медной или латунной проволоки толщиной 0,25—1 мм.
Проволочный фильтр (рис. 33, б) выполняют аналогично сет чатому фильтру: по образующим каркаса из дырчатой трубы располагают опорную проволоку, на которую спирально нави вают латунную или медную проволоку. Сетчатый и проволоч-
66
ный фильтры можно выполнять и на вертикально-стержневом каркасе (рис. 33, в).
Для устройства гравийных фильтров необходимо создание скважин большого диаметра, что является их недостатком. Од-
|
« |
|
|
К насосан |
/77" |
|
|
|
77 |
Г |
^ |
! |
-с |
|
• |
— V " |
T" |
""T |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
Рис. 34. Схема расположения трубчатых колодцев
нако у них имеется и существенное достоинство — обеспечение большого дебита трубчатых колодцев даже при водоносных го ризонтах из мелкозернистых песков.
В зависимости от требуемого расхода и мощности водонос ного горизонта устраивается один или несколько трубчатых ко лодцев, располагаемых перпендикулярно направлению потока подземных вод (рис. 34).
Способ получения воды из трубчатых колодцев зависит от глубины залегания динамического уровня воды. При самоизливе воду отводят из колодцев самотеком в сборный резервуар, из которого ее откачивают насосами. При сравнительно неглубо ком залегании динамического уровня / (рис. 34) подземные во ды отводят из трубчатых колодцев по самотечным или сифон ным трубопроводам 2 в сборный колодец 3, из которого их от качивают насосами насосной станции 4. Применение сифонных трубопроводов позволяет уменьшать глубину заложения сбор ных трубопроводов. При глубоком залегании динамического уровня (более 20 м от поверхности земли) каждый трубчатый колодец оборудуют насосом.
Шахтные колодцы служат для приема подземных вод, зале гающих на глубине не более 30 м. Шахтные колодцы можно вы
полнять из бетона, железобетона, кирпича, бутового камня |
и AC |
S' |
67 |
рева. Чаще всего шахтные колодцы строят опускным способом, поэтому обычно они имеют круглую форму в плане. Деревянные колодцы, выполняемые в виде сруба из бревен, имеют квадрат
ную форму в плане.
Для приема воды дно шахтных колодцев устраивают в виде так называемых обратных фильтров путем пос лойной засыпки круп нозернистых материа лов с постепенным уве личением крупности зе рен снизу вверх (рис. 35).
В боковых стенках бетонных и железобе тонных колодцев соз дают водоприемные от верстия путем заклад ки в них трубок при бе тонировании. В кир пичных и бутовых ко лодцах водоприемны ми отверстиями слу жат незаполненные ра створом сквозные швы. При мелкозернистых грунтах водоприемные отверстияV в стенках шахтных колодцев це лесообразно выполнять Ѵ-образной или нак лонной формы (грави тационные фильтры), заполняя их песком и
гравием по типу обратных фильтров. Такая загрузка не вымы вается в колодец.
Для повышения дебита шахтных колодцев увеличивают пло щадь донного фильтра путем уширения их основания. Значи тельного увеличения дебита можно достигнуть, устроив радиально расположенные горизонтальные трубчатые фильтры. Та кие водозаборы называют лучевыми.
Вокруг колодцев рекомендуется делать глиняный замок и отмостку из булыжника на песчаном основании. Стенки колодца следует возводить выше поверхности земли не менее чем на "0,5 м. Это исключает засорение колодца и поступление в нег "4 по верхностных вод.
68
Для получения значительных расходов воды устраивают не сколько шахтных колодцев, которые располагают перпендику лярно направлению потока грунтовых вод. Воду из каждого ко
лодца отводят по сифонным, а иногда |
и по самотечным |
линиям |
||
в сборный колодец, из которого ее перекачивают |
насосами |
на |
||
очистную станцию или потребителям. |
|
|
|
|
Горизонтальные водозаборы устраивают для приема грунто |
||||
вых вод, залегающих на небольшой глубине (до |
8 м), |
при |
ма |
|
лой мощности водоносного горизонта. |
Горизонтальные |
водоза |
||
боры выполняют из железобетонных, |
бетонных или керамиче |
ских труб с круглыми или щелевыми отверстиями. Для горизонтальных водозаборов целесообразно использовать трубы овоидального сечения, у которых больше водоприемная поверх ность. Для предотвращения вымывания водой частиц грунта в водозаборы их обсыпают фильтрующей песчано-гравийной за грузкой. Чтобы исключить поступление в них загрязненных по верхностных вод, на поверхности земли над ними устраивают глиняную подушку.
Простейшие горизонтальные водозаборы могут выполняться из коротких труб с зазорами в местах соединений, из кирпичной или бутовой кладки без раствора и т. п. Для осмотра и очистки горизонтальных водозаборов через каждые 50—150 м по их дли не устраивают смотровые колодцы.
Кагітажные камеры применяют при необходимости использо вания для целей водоснабжения ключевой воды. Для захвата вод восходящих ключей устраивают каптажные камеры по типу шахтных колодцев, располагая их над местами выходов воды, а для захвата вод нисходящих ключей выполняют камеры с при емом воды через боковые стенки. Для увеличения площади при ема воды каптаж осуществляют в виде горизонтальных водоза боров.
§ 18. Сооружения для приема воды
из поверхностных источников
Сооружения для приема воды из поверхностных источников должны обеспечивать бесперебойное снабжение потребителя во дой возможно лучшего качества в течение всего года. Решение этой задачи достигается правильным выбором их места располо жения (в плане и по глубине), типа и конструкции.
Место расположения водозаборного сооружения в плане сле дует выбирать как можно ближе к потребителю, на устойчивом участке водоема, в районе наименьшего загрязнения водоема (на реках — выше населенных мест, промышленных предприятий и участков сброса сточных вод), вне очагов возможного, обра зования шугозажоров и ледяных заторов, вне областей интен-
69