6.2. Водонапорные башни

Водонапорные башни предназначены для хранения регулирующих и противопожарных запасов воды, а также для создания и поддержания в сети необходимых напоров. Водонапорная башня состоит из строительных и монтажных конструктивных элементов (рис. 6.2).

К строительным элементам относят: 1) бак (резервуар), в котором размещается запас воды; 2) шатер, предохраняющий бак от воздействия температуры внешнего воздуха; 3) ствол; 4) фундамент, обеспечивающий строительную прочность конструкции.

Монтажными элементам башни считают: 1) подающие и отводящие трубопроводы, 2) переливной трубопровод; 3) грязевую трубу; 4) трубу для противопожарных нужд; 5) лестницу; 6) арматуру.

В баке башни размещается запас для регулирования неравномерности водопотребления и неприкосновенный противопожарный запас:

• для промышленных предприятий на 10-ти минутную продолжительность тушения пожара внутренними пожарными кранами;

• для населенных мест на 10-ти минутную продолжительность тушения одного внутреннего и одного наружного пожаров.

Таким образом, полный объем бака башни определяется по формуле:

V_б = V_p+V_пож. (6.1)

Регулирующий неравномерность водопотребления объем V_р определяется путем совмещения графиков водопотребления и подачи питающих башню насосов:

, (6.2)

где Q_сут - расчетный суточный расход воды, м³/сут;

d_птр, d_под - наибольшие ординаты между интегральными линиями водопотребления и подача воды насосами соответственно по избытку и недостатку, % от Q_сут.

Рис.6.2. Водонапорная башня:

1 - переливная труба; 2 - шатер; 3 - забор на хозяйственно-питьевые нужды; 4 – труба; 5 - то же на противопожарные; 6 - сальниковые компенсаторы; 7 – лестницы; 8 - подающеотводящие трубопроводы; 9 - подвальное помещение; 10 - грязевой трубопровод; 11 - то же сбросной; 12 - ствол башни

Объем неприкосновенного противопожарного запаса воды в баке водонапорной башни определяют по формуле:

= 0,6(q_{max хоз}+ q'_пож+ q"_пож), (6.3)

где q_max._хоз - расчетное. максимальное водопотребление в городе, л/с;

q'_пож и q"_пож - расход воды соответственно на тушение одного наружного и одного внутреннего пожаров, л/с.

Высоту водонапорной башни Н_в, (м) определяют после гидравлического расчета водонапорной сети и вычисления пьезометрических отметок во всех узлах сети при расчетных случаях ее работы:

H_б=Н_св-(О_б-О_д)+h_н, (6.4)

где Н_св - минимально допустимый для заданной этажности свободный напор, м;

О_б и О_д - отметки поверхности земли водонапорной башни и наиболее удаленной от нее;

h_н - потери напора в системе при движении воды от башни к диктующей точке.

6.3. Подземные резервуары

Подземные резервуары предназначены для хранения хозяйственных, противопожарных, технологических и аварийных запасов воды. В зависимости от конструкции и принципа работы они бывают следующих типов:

• по форме - круглые (горизонтальные и вертикальные) и прямоугольные;

• по материалу - железобетонные, бетонные;

• по наличию перекрытия - открытые и закрытые;

• по способу поступления воды из них - безнапорные (пассивные), напорные (активные).

Напорные резервуары располагают на высоких отметках местности и выполняют туже роль, что и водонапорные башни. Вода из них поступает в сеть под необходимым напором, обусловленным разностью пьезометрических отметок. Безнапорные резервуары устраивают, главным образом, на водоочистных станциях. Воду из них забирают насосами II-го подъема и подают в водопроводную сеть. На современных водопроводах применят, в основном, железобетонные резервуары различной формы и конструкции. Резервуары должны быть надежны в работе, экономичны, и удобны в эксплуатации. При этом в резервуарах, предназначенных для хранения воды на хозяйственно-питьевые нужды, должен быть обеспечен обмен воды в срок не более 48 часов. Вода должна перемешиваться с целью предохранения ее от застаивания, что ухудшает ее качество.

Резервуары для воды должны быть оборудованы подводящими и отводящими трубопроводами, переливными устройствами, спускными трубопроводами, вентиляционным устройством, люками-лазами, лестницами, устройствами для измерения уровня воды, контроля вакуума и давления, средствами автоматики, устройствами для очистки поступающего в емкость воздуха.