9279

11

Конструкция устройства для впуска и выпуска воздуха при наполнении

иопорожнении резервуаров питьевой воды представлена специальной системой вентиляции.

Люки - лазы с лестницами обеспечивают периодическое обслуживание и профилактику резервуаров. Спуск внутрь резервуара возможен по лестницам

искобам. В резервуаре емкостью более 500 м3 устанавливают не менее двух люков, размер которых должен быть достаточным для транспортировки через них труб и оборудования. В резервуарах с водой для питьевых целей горловины люков должны возвышаться не менее чем на 0,2 м над утеплением перекрытия.

Резервуары оборудуют указателями уровней воды и устройствами для автоматической передачи этих показаний на насосные станции или диспетчерские пункты.

Освещение внутри резервуара при чистке предусматривается с помощью переносных светильников на гибком кабеле, питаемых через переносные понижающие трансформаторы 280/220/12 В, устанавливаемые около лазов.

При хранении питьевой воды соприкасающиеся с ней внутренние поверхности резервуаров должны быть оштукатурены и зажелезнены.

Все железобетонные резервуары засыпают слоем земли толщиной 0,5; 0,75 и 1 м соответственно для расчетной зимней температуры -20, -30, -40°С. Расчетная зимняя температура наружного воздуха (средняя наиболее холодной пятидневки) для территории России приведена в [3]. Грунт засыпают равномерно слоями толщиной 20-30см. Поверхность засыпки укрепляют посевом многолетних трав.

4.3. Указания по привязке, ее особенности

-на основании гидравлических расчетов совместной работы резервуаров с насосными станциями определяется суммарный объем РЧВ;

-для резервуаров питьевой воды предусматривается ряд мероприятий, исключающих прямой контакт внутреннего пространства резервуара с атмосферным воздухом:

-оборудование резервуаров специальной вентиляцией с установкой камер фильтров-поглотителей;

-герметизация ограждающих конструкций;

-установка герметических люков-лазов;

-монтаж устройств для отбора воды в передвижную или переносную тару вне резервуара с устройством мокрого колодца и колодца с гидрантом, присоединяемых к отводной линии;

-в соответствии со схемой движения воды принимается расположение резервуаров на генплане и корректируется, в случае необходимости, проектная обвязка трубопроводов;

-в каждом конкретном случае диаметры всех трубопроводов уточняются расчетом;

12

-устанавливаются уровни воды в резервуаре (максимальный, минимальный, противопожарного запаса и на собственные нужды станции), принимаются средства контроля и сигнализации этих уровней;

-на основании изысканий устанавливается расчетный уровень грунтовых вод с учетом возможного обводнения площадки в период эксплуатации. При необходимости назначаются мероприятия по его понижению;

-в зависимости от климатических условий района строительства, температуры поступающей в резервуар воды и режима эксплуатации (кратности обмена воды) устанавливается толщина грунтовой обсыпки покрытия.

РЧВ являются конечными сооружениями в технологической цепочке станции, водоподготовки и их вертикальная привязка имеет определяющее значение для расчета отметок уровней воды в сооружениях, при этом необходимо учитывать ряд местных условий, а именно:

-инженерно-геологические условия площадки и влияние возможных утечек на состояние грунтов основания;

-рельеф площадки станции с целью обеспечения максимального баланса земляных работ;

-условия производства работ и их объем;

-возможность самотечного отвода воды и осадка от резервуаров др. При выборе мест для строительства емкостных сооружений предпочте-

ние следует отдавать площадкам с однородными, непросадочными, непучинистыми грунтами с расчетным уровнем грунтовых вод не менее двух метров ниже отметки днища. На площадках сейсмичностью свыше 9 баллов возведение резервуаров не допускается.

В практике проектирования водопроводных станций вертикальную привязку РЧВ выполняют исходя из превышения максимального уровня воды в резервуаре над поверхностью земли на величину 0,4-0,8 м. Для схем одноступенчатой очистки воды на контактных осветлителях в силу особенности высотной схемы движения воды по сооружениям эта величина может достигать 2 м. Это превышение позволяет минимизировать вероятность инфильтрации грунтовых и поверхностных вод и исключить попадание загрязненных вод через переливное устройство в РЧВ.

Работа насосов насосной станции второго подъема должна, как правило, приниматься под заливом. Это повышает надежность пуска насосов в работу, упрощает устройство насосной станции и возможность ее автоматизации.

Поэтому расчетный уровень воды в резервуаре чистой воды (который, как было показано выше, является исходным для определения уровней воды на остальных сооружениях станции) должен увязываться не только с уровнем воды на фильтрах (или контактных осветлителях), но и условиями работы насосов насосной станции второго подъема.

При установке корпусов насосов под заливом отметки осей насосов определяются:

- при одном пожаре - от верхнего уровня пожарного объема воды в РЧВ

Zoн =Zд+ hn-a;

- при двух и более пожарах - от среднего уровня пожарного запаса

13

Zoн =Zд+ hn/2-a,

где Zд - отметка дна резервуара;

hn- высота слоя противопожарного запаса воды в РЧВ, м;

а - расстояние от оси до верха корпуса насоса, м, принимаемое по справочным данным.

Внасосных станциях II и III категории допускается установка насосов не под заливом, при этом следует предусматривать вакуум-насосы и вакуумкотел.

Всоответствии с требованиями [4] в целях обеспечения санитарноэпидемиологической надежности и устойчивости емкостных сооружений к внешним воздействиям при привязке РЧВ граница первого пояса зоны санитарной охраны должна совпадать с ограждением площадки и предусматриваться от стен РЧВ на расстоянии не менее 30 м.

5.СПЕЦИАЛЬНЫЕ МЕРОПРИЯТИЯ ДЛЯ РЕЗЕРВУАРОВ СИСТЕМ ПИТЬЕВОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ

Для резервуаров питьевой воды предусматривается ряд специальных мероприятий, исключающих прямой контакт внутреннего пространства резервуара с атмосферным воздухом, а именно:

-оборудование резервуаров специальной вентиляцией за счет установки камер фильтров-поглотителей;

-герметизация ограждающих конструкций;

-установка герметических люков-лазов;

-монтаж устройств для отбора воды в передвижную или переносную тару вне резервуара.

Установки спецвентиляции для очистки поступающего в резервуар воздуха разработаны институтом «Гипрокоммунводоканал» в типовом проекте «Фильтры-поглотители для резервуаров чистой воды».

При нормальном функционировании установки фильтров-поглотителей величина давления (разрежения) воздуха в резервуаре не должна превышать ±100 мм водяного столба

Камеры фильтров-поглотителей располагаются непосредственно около резервуаров. Основанием для камер должны служить естественные грунты с ненарушенной структурой, либо уплотненными слоями (15-20 см) местный грунт. Воздухообмен между фильтрами-поглотителями и резервуаром осуществляется стальным воздуховодом, который вводится в люк-лаз или плиту перекрытия через отверстие с герметичной заделкой. Камеры и воздуховоды располагаются в обсыпке, объединенной с обсыпкой резервуара. Строительство камер фильтров-поглотителей над трубопроводами не допускается.

Отбор воды в передвижную или переносную тару осуществляется из отводящего трубопровода. Устройство для отбора располагается в колодцах вне резервуара. В передвижную тару вода отбирается автонасосом из гидранта, смонтированного со стендером в колодце на ответвлении диаметром 100 мм отводящего трубопровода. В переносную тару вода отбирается из мокрого ко-

14

лодца, ограждающие конструкции которого герметизированы аналогично конструкциям резервуара. Колодец Оборудован герметичным люком с патрубком для присоединения ручного насоса. При значительной длине ответвления для отбора воды на нем вблизи места врезки в отводящий трубопровод монтируется дополнительная отключающая задвижка в отдельном колодце. Колодцы с устройствами располагаются на специальной площадке для подъезда автотранспорта

Расположение вышеуказанных устройств и площадок уточняется при привязке проекта и решений генплана.

6.ИСПЫТАНИЕ РЕЗЕРВУАРОВ НА НЕПРОНИЦАЕМОСТЬ

Гидравлические испытания резервуаров проводят при положительной температуре наружной поверхности стен до устройства гидроизоляции и после завершения всего комплекса строительных работ. К моменту проведения испытаний весь уложенный монолитный железобетон должен иметь проектную прочность. При проведении гидравлических испытаний руководствуются требованиями [5,6]. Испытания резервуара на прочность и непроницаемость производят путем наполнения его водой в два этапа:

-первый - на высоту 1 м с выдержкой в течение суток;

-второй - наполнение резервуара водой до проектной отметки с выдержкой не менее трех суток.

Резервуар признается пригодным для эксплуатации, если убыль воды в нем за сутки не превышает 3-х литров на 1 м2 смачиваемой поверхности стен

иднища. При этом не должно быть струйной утечки воды и увлажнения грунта основания.

Резервуары питьевой воды до устройства гидроизоляции и засыпки грунтом подлежат испытанию на вакуум и избыточное давление воздуха величиной 0,0008 МПа (80 мм вод. ст.). Резервуар признается выдержавшим испытание, если давление за 30 мин. не снизилось более чем на 0,0002 МПа (20 мм вод, ст.).

7.ЭКСПЛУАТАЦИЯ РЕЗЕРВУАРОВ ЧИСТОЙ ВОДЫ

Эксплуатация подземных резервуаров коммунального водоснабжения осуществляется организациями ВКХ и регламентируется [7]. В процессе хранения воды ее качество должно соответствовать требованиям [8]. При эксплуатации РЧВ необходимо: производить систематический контроль за качеством поступающей и выходящей воды; осуществлять наблюдение за уровнями воды в резервуарах; следить за исправностью запорно-регулирующей арматуры, трубопроводов, люков, фильтров-поглотителей; периодически очищать и промывать резервуары; проводить испытания на утечку; проверять наличие активного обмена воды в резервуаре; вести надзор за состоянием и принимать меры к предотвращению инфильтрации воды в резервуар через стены и перекрытия.

15

Периодичность и метод контроля качества воды в РЧВ устанавливают в зависимости от их объема и производительности системы по согласованию с местными органами Госсанэпиднадзора.

Место расположения резервуаров питьевой воды включается в зону строгого режима, допуск к резервуарам посторонних лиц категорически запрещается. Все лазы и люки камер переключения задвижками должны находиться, в закрытом опломбированном представителями охраны состоянии. Допуск и порядок входа в резервуар устанавливаются местной инструкцией, согласованной с органами Госсанэпиднадзора, территория, где располагаются резервуары чистой воды, должна быть хорошо освещена в ночное время.

Резервуар следует очищать от осадка, обрастаний, песка не реже одного раза в год. При ухудшении физико-химических и бактериологических показателей качества воды очистку и промывку производят чаще.

Допуск в резервуар людей разрешается с соблюдением особых санитарных мер и только с разрешения начальника станции и представителя сани- тарно-эпидемиологической службы. Перед началом очистки или ремонта вода из резервуаров сливается, задвижки на трубопроводах закрываются и опломбировываются.

Очистку резервуара хозяйственно-питьевой воды производят в такой последовательности: удаляют осадок со дна, чистят поверхности стен и колонн металлическими щетками до полного удаления слизи и тщательно обмывают их водой из брандспойта, затем обмывают днище резервуара. После этого вторично промывают всю поверхность из брандспойта. Осадок из резервуара удаляют в систему производственной канализации. Сброс осадка в водный объект не допускается.

Рабочие, производящие работу по очистке и ремонту резервуара, одеваются в специальную одежду (резиновые сапоги, чистую спецодежду). При выходе из резервуара спецодежда должна быть обязательно снята. На время работ в резервуаре перед входом в него устанавливается бачок с раствором хлорной воды для обмывания резиновой обуви. Вносимый в резервуар инструмент, метлы, щетки и другой инвентарь должен хлорироваться 1%-ным раствором хлорной извести. Выполненные работы по очистке и ремонту резервуара оформляются актом, в котором указываются время снятия пломб с затворов резервуара, время начала и окончания работ по обеззараживанию, характеристика санитарнотехнического состояния резервуара, перечисляются лица, ответственные за выполнение работ и исполнители.

Очищенные резервуары вводятся в эксплуатацию после их обеззараживания раствором хлора или хлорной извести. Для резервуаров большой вместимости обеззараживание осуществляется методом орошения с концентрацией активного хлора 200 - 250 мг/л {из расчета 0,3 - 0,5 л на 1 м2 поверхности резервуаров), для резервуаров малой емкости — объемным способом с концентрацией активного хлора 75 -100 мг/л при контакте 5 - 6 часов или 20-25 мг/л - при суточном контакте. Работа производится в противогазе при искусственном освещении.

16

Через 1 - 2 ч после дезинфекции резервуар промывают фильтрованной водой. В работу он может быть пущен после не менее чем трех удовлетворительных бактериологических анализов, производимых с интервалом времени полного обмена воды между взятием проб. Администрация организации ВКХ обязана сообщить местным органам Госсанэпиднадзора об окончании работ по очистке или ремонту резервуара.

Один раз в два года производят испытание подземных резервуаров на утечку воды из них с определением ее величины.

Резервуары чистой воды должны быть оснащены указателями уровней воды. Показания приборов выводятся в МДП систем водоснабжения.

Периодичность работ по капитальному ремонту конструкций железобетонных резервуаров составляет 8 лет.

8. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ОБЪЕМНОПЛАНИРОВОЧНЫХ И КОНСТРУКТИВНЫХ РЕШЕНИЙ ЕМКОСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ

По каждому проектному заданию можно разработать несколько возможных вариантов проектных решений. Для выбора оптимального варианта необходимо произвести их сравнительную оценку.

Критериями такой оценки является одновременное удовлетворение экс-

плуатационно-технологическим, конструктивным, строительно - технологическим, эстетическим и экономическим требованиям.

Выполнение требований эксплуатационно-технологического назначения я обеспечение несущей способности конструкций рассматривается как безусловно необходимое.

На строительно-технологическое решение проектируемых сооружений значительное влияние оказывает материально-техническая база строительной организации, которой поручается строительство.

Эстетические требования предъявляются к сооружениям, возводимым в крупных жилых массивах на поверхности земли. В этом случае архитектурная форма возводимых объектов имеет определенное значение.

Важным фактором экономичности сооружений является индустриальность возведения, которая обеспечивается изготовлением унифицированных типовых железобетонных конструкций в заводских условиях с их последующей сборкой на строительной площадке.

Строительство резервуаров из монолитного железобетона более характерно для зарубежной практики. В нашей стране большая часть резервуаров возводится из сборного и сборно-монолитного железобетона. Применение сборных конструкций позволяет снизить трудовые затраты, расход материалов и сократить сроки строительства. В сборных резервуарах расходуется на 15-20% меньше бетона и арматуры.

Цилиндрические железобетонные резервуары по сравнению с прямоугольными более трещиностойки, но менее чувствительны к неравномерным осадкам, сейсмическим и температурным воздействиям.

17

Приведенные специалистами технико-экономические сравнения показали, что цилиндрические железобетонные резервуары экономичнее прямоугольных по расходу материалов при объеме до 2000-3000 м3. При большей емкости резервуаров более экономичны прямоугольные сооружения;

На технико-экономические показатели емкостных сооружений существенно влияет их высота (глубина). Чем больше высота 'резервуаров, тем выше затраты на его возведение.

Прямоугольные сооружения при одинаковом объёме с цилиндрическими имеют большую площадь смачиваемой поверхности и требуют больших затрат на специальную обработку стен и днища на водонепроницаемость.

Основные технико-экономические показатели резервуаров на единицу объема: расход бетона (м3); расход стали (т); себестоимость (руб.); трудозатраты (чел.-дн.); капитальные вложения (руб./год); приведенные затраты (руб.).

9. ПРИМЕР РАСЧЕТА РЕЗЕРВУАРОВ ЧИСТОЙ ВОДЫ

Выполнить расчет резервуаров чистой воды, расположенных при водоочистной станции хозяйственно-питьевого назначения населенного пункта средней полосы России, с числом жителей N = 55 тыс. чел. Полезная производительность станции Qплзсут= 23 000 м3/сут, режим работы равномерный в течение суток. В технологической схеме очистки предусмотрено 6 фильтров, объем воды на одну промывку составляет Wnp= 135 м3 с подачей насосалш из РЧВ.

Совмещенный график водопотребления, подачи воды насосами НС-2 и работы очистной станции для данного примера представлен на рис. 1.

В проекте станции предусмотрены системы производственной и ливневой канализации.

На основании технических решений рассчитать, объем, подобрать резервуары и оборудование.

Решение Резервуары чистой воды предназначены для увязки работы очистных

сооружений водопровода и насосной станции 2-го подъема, а также для хранения неприкосновенного противопожарного объема и запаса воды на промывку фильтров.

Так как подача воды на промывку фильтров предусмотрена насосами из РЧВ, суммарный объем резервуаров, м3, расположенных при водоочистной станции:

Wрчв= Wp +Wп +Wф

где Wp - регулирующий объем; Wn - противопожарный запас; Wф - промывной запас воды.

18

Регулирующую емкость РЧВ определим на основании совмещения графика поступления воды в резервуары с очистной станции и графика работы насосной станции 2-го подъема (рис. 1). В течение 8 часов (с 22 до 6 ч) наблюдается превышение поступления воды в резервуары над отбором насосами их них. В то же время в течение 16 часов (с 6 до 22 ч) насосы НС-2 отбирают большее количество воды, нежели поступает с очистных сооружений.

При процентном балансе объемов воды, аккумулирующейся в резервуарах и расходуемой их них в течение суток

Р6 = (4,17 - 2,5) х 8 = (5,0 - 4,17) х 16 = 13,33 %

регулирующая емкость, м3, составит:

Wр Qплзсут 100Рб 23000 13100,33 3066 м3

Непосредственно величина неприкосновенного противопожарного объема воды в резервуарах, м3, определяется по формуле

Wпож=3,6 х gпож х п х Т

где gпож- расход воды на наружное пожаротушение в населенном пункте на один пожар, л/с;

19

п - расчетное количество одновременных пожаров; Т - продолжительность тушения пожара, ч.

В соответствии с табл.1 [12] для населенного пункта с числом жителей

55 тыс. чел. расход воды на тушение одного пожара принят дпож= 35л/с при их количестве п = 2. Расчетная продолжительность тушения пожара Т=3 ч.

При этом

Wпож=3,6 х 35 х 2 х 3= 756 м3

По степени обеспеченности подачи воды система водоснабжения относится к I категории (п.7.4. [1]).

Для обеспечения бесперебойного восстановления пожарного объема, учитываем пополнение его во время тушения пожаров в часы максимального водоразбора из сети.

За три смежных часа наибольшего водопотребления согласно графика (рис.1) величина потребления составит

Р=Р1 + Р2 + Р3 = (5,44+5,47+5,25) = 16,16 %

или

Wmax Qплзсут 100Р 23000 16100,16 3717м3

За этот же период объем воды, поступившей в резервуары с очистных сооружений при их равномерной работе ( ~ 4,17% от Qплзсут в час)

Расчетный противопожарный запас с учетом пополнения его во время пожаротушения составит

Wn = Wпож+ Wmax- Woc= 756 + 3717 - 2875 = 1598 м3

Так как в технологическом регламенте заложена промывка скорых фильтров насосами с забором воды из РЧВ, предусматриваем запас воды в резервуарах на две промывки фильтра

Wф = Wnp х ппр= 135 х 2 = 270 м3

Полная требуемая емкость резервуаров чистой воды

Wрчв- Wp+ Wn+ Wф = 3066 + 1598 + 270 = 4934 м3

Согласно [2] принимаем к проектированию 2 сборных железобетонных резервуара РЕ -75-25 с размерами в плане 18x30 м, рабочей глубиной 4,8 м. Высота резервуара от дна до конструкций перекрытия 5,0 м. Полезная ем-