11. Запасные и регулирующие емкости систем водоснабжения

Резервуары чистой воды, применяемые в системах водоснабжения, в зависимости от назначения должны иметь регулирующий, аварийный, пожарный, контактный и дополнительный на промывку фильтров объемы воды. Восстановление аварийного объема воды, должно быть произведено в течение 36—48 ч. Контактный объем воды предусматривают для обеспечения не менее 30-минутного контакта воды с реагентами (обычно с хлором). Резервуары и их оборудование необходимо защищать от замерзания воды.

Если рельеф местности позволяет располагать резервуары на достаточно высоких отметках, они могут служить напорными емкостями; если воду из резервуаров необходимо перекачивать к потребителю, то они называются безнапорными.

На городской водопроводной сети иногда устанавливаются водонапорные башни или резервуары, объём которых определяется сопоставлением графиков подачи воды насосной станцией второго подъема и водопотребления. Водонапорные башни накапливают излишки воды, когда подача ее насосной станцией второго подъема превышает потребление, и отдают воду в сеть с необходимым напором, когда потребление превышает подачу воды насосной станцией второго подъема. Водонапорные башни размещаются на самой высокой точке водоснабжаемой территории.

В системах водоснабжения небольших объектов иногда применяются гидропневматические установки. Они выполняют роль водонапорной башни. Требуемый напор в них создается давлением сжатого воздуха.

Запасные резервуары (обычно безнапорные) повышают надежность систем водоснабжения. Их используют как резервуары чистой воды при водоочистных сооружениях водопроводов, а также в качестве пожарных и аварийных емкостей.

Противопожарные резервуары предусматривают на промышленных объектах и в системах водопроводов, где хранят необходимый противопожарный запас воды.

12. Системы подачи и распределения воды

Системы подачи и распределения воды являются наиболее крупным и весьма ответственным комплексом сооружений, обеспечивающих транспортирование воды на территорию снабжаемых объектов, распределение её по территории и доставку по всем местам отбора потребителям.

В состав систем подачи и распределения воды входят: насосные станции, водоводы, водопроводные сети на территории объекта, напорные и безнапорные регулирующие и запасные емкости, насосные станции подкачки (в зонированных системах), насосные станции регулирования.

По конфигурации в плане различают водопроводные сети разветвленные или тупиковые и кольцевые. Разветвленные водопроводные сети выполняют для небольших объектов водоснабжения, допускающих перерывы в снабжении водой. Эти сети целесообразны при сосредоточенном потреблении воды в отдаленных друг от друга точках. Кольцевые водопроводные сети выполняют при необходимости бесперебойного водоснабжения, что гарантируется в данном случае возможностью двустороннего питания водой любого потребителя. Основная задача распределительной сети – непосредственная подача воды к отдельным домовым ответвлениям, а также подвод воды к пожарным гидрантам во время пожара. Водоводы по способу транспортирования воды могут быть напорными и безнапорными.

В системе водоснабжения должны применяться трубы, материалы которых безвредны для здоровья людей. Трубы должны обладать высокими антикоррозионными свойствами по отношению к воздействию транспортируемой воды, подземных вод, грунта, блуждающих токов и т. п. Правильный выбор материала и покрытия труб применительно к конкретным условиям строительства и эксплуатации позволяет значительно увеличить срок их службы и снизить эксплутационные расходы. Шероховатость внутренней поверхности труб влияет на затраты энергии по транспортированию воды. Поэтому внутренняя поверхность должна быть гладкой и не изменяться в процессе эксплуатации. Это зависит от применяемого материала, технологии изготовления, качества транспортируемой воды, вида внутреннего покрытия.

Надежность работы трубопровода во многом определяется правильным выбором прочностных характеристик и их соответствием внешним и внутренним нагрузкам, воздействующим на трубопровод. Кроме того, трубы и их соединения должны оставаться герметичными в процессе всего периода эксплуатации. От этого зависит экономичность и надежность системы подачи и распределения воды, а также её санитарное состояние.

Для строительства напорных водоводов и сетей применяют стальные, чугунные, асбестоцементные, пластмассовые, железобетонные и другие трубы, для безнапорных - бетонные трубы, а также открытые каналы из бетона, железобетона или земляные с одеждой дна и откосов различного типа.

Глубина заложения водопроводных труб зависит от глубины промерзания почвы, температуры воды и режима ее подачи. Она должна обеспечивать не замерзание воды в трубах при самых больших морозах, не допускать нагревания ее в летнее время и предохранять трубы от динамических нагрузок. По соображениям защиты труб от нагревания глубина заложения линий хозяйственно-питьевых водопроводов не должна быть меньше 0,5 м до их верха. Согласно СНиП 2.04.02-84 глубина заложения труб, считая до низа трубы, должна быть на 0,5 м больше расчетной глубины промерзания.

При определение глубины заложения водоводов и водопроводных сетей следует учитывать внешние нагрузки от транспорта.

Глубина заложения металлических труб для Северных районов 3-3,5 м; для Средней полосы 2,5-3 м; для Южных районов 1,25 -1,5 м.

Водопроводные трубы в основном следуют рельефу местности.

Для обеспечения нормальной эксплуатации и повышения надежности водопроводы оборудуют арматурой:

• запорно-регулирующей (задвижки, вентили, поворотные затворы);

• водозаборной (пожарные гидранты, краны, водоразборные колонки);

• предохранительной (обратные клапаны, вантузы).

Задвижки необходимы для отключения отдельных участков сети на случай ремонта или по другим причинам, переключения отдельных линий, регулирования работы сети в целях создания в ней наилучших гидравлических условий, изменения расхода воды в отдельных линиях.

Водоразборные колонки предназначены для разбора воды из водопроводной сети жителями, проживающими в домах, не оборудованных внутренним водопроводом, около водоразборной колонки необходимо делать отмостку для отвода воды. Для целей питьевого водоснабжения также служат колонки – фонтанчики, устанавливаемые в парках, садах и т. п.

Пожарные гидранты устанавливают на водопроводной сети для получения воды из нее при тушении пожара. Гидранты бывают надземные и подземные. Стендер навинчивают на головку гидранта. К имеющимся на стендере штуцерам с помощью быстросмыкающихся гаек присоединяют пожарные рукава или всасывающие рукава пожарных насосов. Согласно СНиП, гидранты устанавливают на сети на расстоянии не более 150 м друг от друга, не ближе 5 м от стен здания. Также пожарные гидранты применяются для заполнения автоцистерн при поливе зеленых насаждений и мытье площадей и улиц.

Обратные клапаны допускают движение воды только в одном направлении. Их обычно устанавливают на насосных станциях для предотвращения обратного движения воды при внезапной остановке насосов

Нормальная работа системы подачи и распределения воды может быть обеспечена, если созданы условия для беспрепятственного доступа к основным узлам. Такими узлами являются места установки арматуры и фасонных частей с фланцевыми соединениями. В этих местах устанавливают водопроводные колодцы и камеры.

Водопроводные колодцы на водопроводной сети устраивают в местах расположения узлов с арматурой, а также в местах вводов в здания. Колодец состоит из рабочей камеры и горловины над ней, необходимой для спуска в колодец. Рабочая камера имеет определенную высоту, достаточную для удобства работы в колодце. Высот горловины зависит от глубины заложения колодца. В верхней части горловины устанавливают стандартный чугунный или стальной заводского изготовления люк с крышкой. Диаметр лаза люков обоих типов 600 мм (для южных районов страны допускаются люки с диаметром лаза 500 мм). Колодцы устраивают из монолитного (прямоугольные) и сборного (круглые и прямоугольные) железобетона, а также из кирпича (прямоугольные и круглые). Размеры колодцев в плане определяются диаметром труб, а также типом арматуры и фасонных частей, размещаемых в колодце. Глубина заложения колодцев диктуется глубиной расположения труб.

Переход водопроводных линий под железной или автомобильной дорогой – достаточно ответственное сооружение. Эти переходы осуществляют, как правило, в специальных кожухах (футлярах). Переход водопроводных труб через реки может быть осуществлен по мосту, а также по дну реки. При переходе по дну реки водопроводные трубы укладываются в виде дюкера.