Водоснабжение

Общие указания и нормы хозяйственно-питьевого водопотребления.

Определение количества воды необходимое потребителю, является ответственной задачей при проектировании систем водоснабжения.

Количество воды требуемое для хозяйственно-питьевых нужд наседения определяется по существующей методике: Общий расход воды на нужды населения в каком-либо населенном пункте пропорционален числу жителей. Следовательно нужно знать расход воды одним жителем. (удельное водопотребление, которое является суммой расходов на различные нужды и зависит от: степени комфортности жилья, благоустройства города, климатических условий).

Чем выше степень санитарно технического оборудования жилишь, тем больше будет удельное водопотребление (в условиях жаркого климата больше чем в умеренной климатической зоне и т.д.)

Водоснабжение объекта должно проектироваться с учетом охраны и комплексного использования водных ресурсов.

Кооперирование потребителей, возможности перспективного развития, а также на основе схемы водоснабжения разработанной в составе проекта районной планировки административных и промышленных районов, схем генеральных планов и проектов планировки застройки населенных пунктов и их промышленных районов. При этом системы водоснабжения необходимо проектировать одновременно с системами канализации.

Система водоснабжения по надежности подачи воды подразделяется на 3 категории по следующим требованиям:

1.              Предприятия металлургической, нефтеперерабатывающей, нефтехимической промышленности и химической, электростанции; хозяйственно-питьевые водопроводы населенных пунктов с числом жителей более 5000 человек, допускающих снижения подачи воды не более 30% рассчитанных расходов в течении до 3-х суток.

2.              Предприятия угольной, горнорудной, нефтеперерабатывающей, машиностроительной и других видов промышленности; хозяйственно питьевые водопроводы населенных пунктов с численностью населения до 5000 человек и групповые сельскохозяйственные водопроводы, допускающие снижение подачи воды не более 30% в течении одного месяца и перерыв в подаче воды в течении 5 часов.

3.              Мелкие промышленные предприятия, системы орошения сельскохозяйственных земель; хозяйственно питьевые водопроводы населенных пунктов с численностью населения до 500 человек, допускающие перерыв в подаче воды не более 30% в течении одного месяца.

Примечание:

Предприятия не перечисленные выше, но имеющие оборонную систему водоснабжения, следует относить ко второй категории надежности подачи воды.

Характеристика природных источников водоснабжения и требования предъявляемые к ним.

Выбор источника водоснабжения является одной из наиболее ответственных задач при проектировании любой системы водоснабжения. Источник водоснабжения определяет характер системы водоснабжения: технологическую схему водоснабжения, и состав сооружений входящих в нее; экологическую стабильность объекта водоснабжения; строительную и эксплуотационную стоимость водоснабжения.Почти все используемые для целей водоснабжения природные источники можно отнести к двум группам: поверхностные – реки, озера, водохранилища, моря; подземные – грунтовые воды, артозианские воды, родники.Правильное решение вопроса о выборе источника водоснабжения для каждого данного объекта требует тщательного анализа водных ресурсов района, в котором он расположен. При выборе реки в качестве источника водоснабжения, необходимо учитывать сезонные колебания ее расхода. Периодически пересыхающие или промерзающие реки не могут быть использованы в качестве источника водоснабжения. Интенсивное использование подземных вод в качестве источника водоснабжения, привод к осушению поверхности земной коры и возникновению тектонических подвижных грунтов. Поверхностные источники характеризуются значительным колебание качества воды и количество загрязнений в различные периоды города. Вода рек и водохранилищ обладает значительной мутностью, высоким содержание органических веществ (особенно в период повадков) значительной цветностью. Речную воду отличает небольшая жесткость (содержание солей, кальция и магния). Например: мг.экв/л, жесткость в Неве 0,7 мг.экв/л, в Москва реке 2,5 мг.экв/л (для сравнения жесткость питьевой воды не должна превышать 10 мг.экв/л) Кроме того в речной воде содержится значительное количество бактерий, включая патогенное количество которых измерятется КОЛИ-ТИТР ( тот наименьший объем воды в котором еще содержится кишечная палочка) или КОЛИ-ИНДЕКС числом кишечных палочек содержащееся в 1 литре воды. Вода озер отличается малым количеством взвешенных веществ, малой мутностью, значительной минерализацией, цветностью. Подземные воды как правило прозрачны и бесцветностью.Артозианские воды закрытые сверху водонепроницаемыми породами, защищены от поступления проникающих с земли стоков. Они обладают высокими санитарными качествами т.е. не требуют глубокой очистки. Однако подземные воды имеют повышенную жесткость, часто содержат много железа, фтора что требует повышения использования специальных установок по их удалению. Составляя основные показатели качества воды природных источников с требованиями предъявляемы к качеству воды главных групп потребителей можно сделать вывод, что для целей водоснабжения населенных мест наиболее подходящими являются подземные воды. Однако принимая во внимание, что для крупных населенных мест дебит подземных вод оказывается недостаточным водоснабжение большинства крупных городов полностью или в значительной степени базируется на использовании поверхностных вод. Источник водоснабжения должен отвечать следующим основным требованиям: обеспечивать бесперебойность поступления требуемого количества воды установленного качества с учетом роста потребности водоснабжения; обладать достойной мощностью (отбор воды не нарушает экологического состояния жизнедеятельности водоема); находиться на крайчайшем от объекта водопотребления. 

Сети и сооружения системы водоснабжения города с поверхностными и подземными источниками.

Системой водоснабжения города – называется комплекс инженерных сооружений предназначенных для забора воды из источника водоснабжения, ее очистки, хранения и подачи потребителям. Система водоснабжения должна обеспечивать снабжение водой данный объект, в требуемых количествах и требуемого качества без снижения установленных показателей своей работы. Вода расходуется потребителем на самые разные нужды. Основными категориями потребителей являются:

1.      Водопользование для хозяйственных нужд населения.

- все расходы воды на питье

- гигиенические нужды

- приготовлении пищи и т.д.

Кроме того сюда входят расходы воды на обеспечение благоустройства городов и населенных пунктов, полив улиц и наземных насаждений.

2.      Водопользование для производственных целей.

- на предприятиях промышленности, транспорта сельского хозяйства.

3. Водопользование для пожаротушения

4. Использование воды на собственные нужды водопровода: промывку фильтра, сетей и т.п.

 Все эти группы потребителей предъявляют различные требования к количеству, качеству и давлению воды, поэтому при проектировании необходимо решать вопрос о целесообразности сооружений единой или раздельной системой водоснабжения.

Для отдельных крупных промышленных объектов города, которые могут использовать неочищенную воду, целесообразно устраивать производственные водопроводы. Возможность определения, изменения противопожарного водопровода с хозяйственно питьевым производственным водопроводом решают на основе технико-экономических расчетов. Обычно в городах устраивают единый хозяйственно-противопожарный водопровод, он подает воду и для хозяйственно-питьевых нужд предприятий, располагаемых на территории города и для их технических нужд если в технологических процессах используется вода питьевого качества.

Классификация систем водоснабжения.

1.      По территориальному признаку: локальные и групповые или районные.

2.      По качеству воды: с устройствами для улучшения качества воды и без устройств.

3.      По назначению: железнодорожные, производственные, сельскохозяйственные, коммунальные, городские, комунально-почелковые.

4.      По технико-экономическим показателям: хозяйственно противопожарные (города, поселки, предприятия); производственные (промышленные предприятия); хозяйственно производственные, противопожарные (на предприятиях с особой технологией)

5.      По виду природного источника: поверхностные, подземные, смешанного типа.

6.      По способу подачи воды: с механической подачей (насосы) и гравитационно (самотечно)

Сети и сооружения системы водоснабжения города с поверхностным источником водоснабжения.

      Вода поступает в водозаборное сооружение, откуда насосами насосной станции первого подъема, по водоводам первого подъема подается на очистные сооружения, после очистки из резервуаров чистой воды, она забирается насосами насосной станции второго подъема и по водоводам второго подъема, подается в наружную сеть города, распределяющую воду по отдельным районам и кварталам города. Водонапорная башня может располагаться в начале, середине либо за сетью города, в последнем случае она называется КОНТР башня. Все водоводы проектируются не меньше чем в две нитки на случаи аварии. Аварийный водовод должен обеспечивать пропуск не менее 70% суточного потребления воды. По способу подачи воды водоводы могут быть нагнетательными или самотечными. Взаимное расположение сооружения системы водоснабжения и их состав могут быть разными. Насосная станция первого подъема может быть совмещена с водоприемными сооружениями, а насосная станция второго подъема может располагаться в одном блоке с резервуаром чистой воды.

Существенное влияние на расположение сооружений системы, оказывает рельеф местности. При расположении источников водоснабжения на значительной высоте по отношению к городу вода из источников подается без помощи насосов -  самотеком. Водонапорная башня всегда располагается на возвышенности. При наличии вблизи населенного пункта, значительного, естественного возвышения вместо водонапорной башни проектируется нагорный резервуар.

Водонапорная башня в системе выполняет напорно-регулирующую функцию т.е. компенсирует несовпадение режимов подачи воды насосами и ее потребления городом в отдельные часы, аккумулируя избыток подаваемой воды и восполняя необходимость в другие. При этом расход воды на тушение одного внутреннего и одного наружного пожара в течении 10 минут хранится в баке постоянно. Если водонапорная башня в системе водоснабжения города отсутствует, то в часы минимально водопотребления, подача воды в город подается насосами в меньшей производительности, расположенной на насосной станции второго подъема.

Сети и сооружения города с подземным источником.

Схема значительно упрощена по сравнению со схемой водоснабжения города с поверхностным источником, так как отсутствует дорогостоящая система очистки воды, поскольку подземные источники обладают не только прекрасными вкусовыми качествами воды, но и не требует ее глубокой очистки. В отдельных случаях могут применяться местные установки для обеззараживания воды, они устанавливаются на насосной станции. Поэтому согласно схеме, вода из водозаборных скважин, поступает в сборный резервуар, а затем насосами насосной станции подается в городскую водопроводную сеть. Подача воды в город в ряде случаев может быть двухсторонней. Сравнительная характеристика систем водоснабжения города с поверхностным и подземными источниками обобщает основные достоинства и недостатки описанных выше систем.

Система с поверхностным источником.

Достоинства: Обеспечивает подачу практически любого количества воды, с учетом перспективного роста городов; надежна.

Недостатки: Большая строительная и эксплуотационная стоимость; грамосткость; экологическое несовершенство; в ряду невозможного увеличения очистных сооружений.

Система с подземным источником:

Достоинства: Обеспечивает высокое санитарное качество воды; не нарушает жкологию окружающей среды.

Недостатки: Ограниченность применения из-за недостатка мощности вод-насосных горизонтов.

Организация зон санитарной охраны поверхностных источников.

Санитарная охрана источников питьевого водоснабжения осуществляется путем организации на водозаборных бассейнах зон санитарной охраны представляющих собой специально выделенную территорию, охватывающую использование водоема и частично бассейн его питания. На этой территории устанавливается режим обеспечивающий надежную защиту источника водоснабжения от загрязнения и сохранения требуемого качества воды.

Проект хоны санитарной охраны составляет необходимую часть каждого проекта водоснабжения без которого он не может быть утвержден. Проект должен содержать установление границ зоны санитарной охраны, перечень мероприятий по санитарному оздоровлении территориальной зоны и согласовываться с органами государственного надзора. Зона санитарной охраны источника водоснабжения включает в себя три пояса имеющие установленные границы.