Тема №5

5 Принципи проектування систем водопостачання

Проектування системи водопостачання потрібно починати з розроблення схеми та техніко-економічного обгрунтування (ТЕО). При цьому необхідно визначити продуктивність водопроводу, джерело водопостачання, метод очищення води і склад очисних споруд, схему подачі й розподілу води та ін.

Схему системи водопостачання розробляють на кінець розрахункового періоду (перша черга 5-10 років) з урахуванням перспективи розвитку (друга черга 20-25 років) і виконують шляхом варіантного проектування. На першому етапі розробляють кілька технічних варіантів, які мають бути технічно рівноцінними й конкурентоздатними. На другому етапі здійснюють економічне зіставлення варіантів, із яких відбирають кращий для остаточного розроблення. При цьому технічну різницю при економічному порівнянні варіантів ураховують додатковими затратами. Тільки у цьому разі економічна оцінка варіантів доцільна і вибір варіанта є технічно та економічно грамотним. Наприклад, якщо варіанти розрізняються за надійністю, при економічному зіставленні варіантів потрібно враховувати збитки, які виникають у тому чи іншому варіанті через недостатню надійність системи.

Залежно від технічних вимог, умов будівництва, гідрологічних, гідрогеологічних та інших умов виникає значна кількість варіантів вирішення схем системи водопостачання, в тому числі необхідно вибрати: джерело водопостачання; схему подачі й розподілу води (трасування водопровідної мережі, зонування водопроводу, розташування насосних станцій); метод очищення води склад очисних споруд і місця їх розташування; оптимальний діаметр водогонів та матеріал труб, послідовність будівництва тощо. Вибір потрібно виконувати виходячи з технічних вимог з урахуванням соціальних вимог, правил техніки безпеки і надійності, потім – за економічними критеріями з урахуванням технічної нерівноцінності варіантів.

5.1 Вибір джерела водопостачання та місця розташування водозабору

Розроблення схеми системи водопостачання міста починають з вибору джерела водопостачання та місця розташування водозабору. Для цього потрібно мати ситуаційний план місцевості навколо міста у масштабі 1:100000 або М 1:50000 із нанесеними на ньому поверхневими водоймами й місцеположення підземних вод. Згідно з вимогами цивільної оборони для середніх і великих міст треба передбачити два джерела водопостачання, в тому числі один підземний, або два водозабори на одному джерелі водопостачання поза зоною значних руйнувань (4...7 км від міста). Така

відстань до водозабору необхідна ще й тому, що міста досить швидко розвиваються і часто водозабірні споруди опиняються у зоні забудови.

Поверхневе джерело на річках відшукують вище за течією відносно міста, підземне джерело – за місцеположенням підземних вод. Якщо підземні води розміщені повсюди (в межах ситуаційного плану), то свердловини слід передбачати на низьких позначках місцевості для того, щоб зменшити глибину свердловин. При цьому знижується їх вартість, а також витрати електроенергії на підйом води. З цієї причини свердловини розташовують у заплавах річок, але поза зоною підтоплення.

Коли визначено місця водозабору та очисних споруд, виконують трасування водогонів від водозабору до міста. Водогони трасуються у дві нитки (в разі наявності тільки одного водозабору для міста) найкоротшим шляхом із найменшою кількістю перетинів природних перешкод (ярів, річок) та штучних інженерних споруд (залізниць, автошляхів, шляхопроводів й ін.). Уздовж траси водогону виділяють смугу відчуження, в межах якої без спеціального дозволу не можна виконувати земляні роботи та будівництво. Тому траси водогонів раціонально вкладати вздовж інженерних комунікацій, там, де така смуга вже є (вздовж автошляхів, залізниць тощо). Це дає змогу оперативно виконувати ремонти на водогонах у будь-яку пору року. Крім того, треба мати на увазі велику вартість будівництва доріг.

З урахуванням цих принципів джерела водопостачання і трасування водогонів раціонально відшукувати за таким алгоритмом.

1 Виділяємо зону можливого розміщення водозабору в радіусі близько 4...7 км від границі міста.

2 Вибираємо місце водозабору. Водозабір на поверхневому джерелі розташовуємо на річці вгору за течією на відстані 4...7 км (рисунок 5.1). Водозабір на підземному джерелі розміщуємо на низьких позначках місцевості на відстані 4...7 км, там, де є підземні води (рисунок 5.2).

3 Виконуємо техніко-економічне обгрунтування і вибираємо один водозабір. Однак тут можливі й інші варіанти. Наприклад: один водозабір буде робочим, а інший – резервним, або працюватимуть обидва водозабори з різною продуктивністю тощо. Тому, якщо задача не розв'язується однозначно, розробляються можливі варіанти та вибирається один із них для реалізації.

4 Трасуємо водогін у дві нитки від вибраного водозабору до міста. Для цього виходимо від водозабору коротким шляхом до найближчого автомобільного шляху, залізниці або іншої інженерної комунікації. Прокладаємо дві нитки водогону вздовж цих комунікацій до міста.

Рисунок 5.1 – Ситуаційний план місцевості навколо міста „Н” (варіант поверхневого джерела):

залізниця; автомобільний шлях

Рисунок 5.2 – Ситуаційний план місцевості навколо міста „Н” (варіант підземного джерела):

з алізниця; автомобільний шлях

5.2 Вибір підземного або поверхневого водозабору

Для того щоб зробити такий вибір, необхідно зіставити два різних водозабори, а також два варіанти очисних споруд, бо очищення підземної води може принципово відрізнятися від очищення поверхневої. Якщо водогони мають різну довжину, то вони також уходять до споруд, що порівнюються. На рисунку 5.5 наведено приклад вибору джерела водопостачання.