9225

няет насосы от засорения. Возможно устройство на отводящем трубопроводе воронки-конфузора.

Диаметры подводящих и отводящих трубопроводов определяют из условий,чтобы скоростьдвижения водыв них была не более1-1,2 м/с.

Равномерность обмена воды в резервуаре и предотвращение образования застойных зон обеспечивается соответствующим размещением подаю-

щего и отводящего трубопроводов, а в резервуарах емкостью 2600-20000 м3 устройством специальных продольных перегородок, направляющих поток водыотподачикразбору.

Переливноеустройствогарантируетрезервуаротпереполнения.

Для труб диаметром 100-400 мм переливное устройство выполнено в виде трубопровода, введенного в резервуар через стену, на конце вертикальной части которого находится водосливная воронка. В резервуарах питьевой воды на вертикальной части переливного устройства выполняется гидравлический затвор с высотой водяной пробки не менее 500 мм, исключающей контакт с окружающей атмосферой и поступление запахов из системы промканализации.

При диаметре 500-1000 мм переливной трубопровод вводится через днище. В этом случае переливное устройство представляет собой следующую конструкцию: сварная деталь из трубы, расположенная под днищем резервуара в обетонке и выполняющая функцию гидрозатвора, переливная камера из вертикально установленной раструбной железобетонной трубы диаметром

1000, 1500, 2000 мм.

Отметка верха переливного устройства - кромки воронки-конфузора, раструба камеры принимается на 10 см выше максимального уровня воды в резервуаре при автоматическом режиме контроля уровней или - на отметке максимального уровня воды в резервуаре при отсутствии режима автомати-

ки. Удельный расход с 1п.м. кромки перелива принимают равным 0,05 м3/с, чтосоответствуетслоюводы0,08 м.

Спускной (грязевой) трубопровод предназначен для спуска минимального объема воды после отключения насосов при опорожнении резервуара, а такжедляотводагрязевыхводприпрофилактическойчисткерезервуара.

Спускной трубопровод диаметром 100 - 200 мм расположен в приямке под днищем резервуара, обетонирован и имеет наклонный участок с выходом на уровне дна приямка. Сток грязевых вод к спускному трубопроводу обеспечиваетсянабетонкой.

Все трубопроводы, кроме переливного оборудуют задвижками. Спускной и переливной трубопроводы присоединяются к системам канализации илиоткрытойканавесразрывомструи.

В резервуарах емкостью 50-2500 м3 смыв осадка осуществляется брандспойтом, шлаг которого спускается через люк-лаз. В резервуарах емкостью 2600-20000 м3 на днище вдоль перегородок монтируется стационарный промывочный трубопровод, присоединѐнный к технологическому трубопроводу площадки.Вводводопроводарасположенподднищемрезервуара.

Конструкция устройства для впуска и выпуска воздуха при наполнении

иопорожнении резервуаров питьевой воды представлена специальной системойвентиляции.

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 гор-

ловины 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 диспетчерскиепункты.

Освещение внутри резервуара при чистке предусматривается с помощью переносных светильников на гибком кабеле, питаемых через переносные понижающиетрансформаторы280/220/12 В,устанавливаемыеокололазов.

При хранении питьевой воды соприкасающиеся с ней внутренние поверхностирезервуаровдолжныбытьоштукатуреныизажелезнены.

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 посевоммноголетнихтрав.

4.3. Указанияпопривязке,ееособенности

-на основании гидравлических расчетов совместной работы резервуаровснасоснымистанциямиопределяетсясуммарныйобъемРЧВ;

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

-оборудование резервуаров специальной вентиляцией с установкой камерфильтров-поглотителей;

-герметизацияограждающихконструкций;

-установкагерметическихлюков-лазов;

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

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

-в каждом конкретном случае диаметры всех трубопроводов уточняютсярасчетом;

-устанавливаются уровни воды в резервуаре (максимальный, минимальный, противопожарного запаса и на собственные нужды станции), принимаютсясредстваконтроляисигнализацииэтихуровней;

-на основании изысканий устанавливается расчетный уровень грунтовых вод с учетом возможного обводнения площадки в период эксплуатации. Принеобходимостиназначаютсямероприятияпоегопонижению;

-в зависимости от климатических условий района строительства, температуры поступающей в резервуар воды и режима эксплуатации (кратности обменаводы)устанавливаетсятолщинагрунтовойобсыпкипокрытия.

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 необходимоучитыватьрядместныхусловий,аименно:

-инженерно-геологические условия площадки и влияние возможных утечекнасостояниегрунтовоснования;

-рельеф площадки станции с целью обеспечения максимального балансаземляныхработ;

-условияпроизводстваработи ихобъем;

-возможностьсамотечногоотводаводыиосадкаотрезервуаровдр.

При выборе мест для строительства емкостных сооружений предпочтение 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 возведениерезервуаровнедопускается.

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 загрязненныхводчерезпереливноеустройствовРЧВ.

Работа насосов насосной станции второго подъема должна, как правило, приниматься под заливом. Это повышает надежность пуска насосов в работу, упрощаетустройствонасоснойстанцииивозможностьееавтоматизации.

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 насосовнасоснойстанциивторогоподъема.

При установке корпусов насосов под заливом отметки осей насосов определяются:

- приодномпожаре - от верхнего уровняпожарного объема воды в РЧВ

Zoн =Zд+ hn-a;

- придвухиболее пожарах - отсреднегоуровняпожарного запаса

Zoн =Zд+ hn/2-a,

гдеZд - отметкаднарезервуара;

hn- высотаслояпротивопожарного запаса водыв РЧВ,м;

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

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 менее30 м.

5.СПЕЦИАЛЬНЫЕМЕРОПРИЯТИЯДЛЯРЕЗЕРВУАРОВСИСТЕМ ПИТЬЕВОГОВОДОСНАБЖЕНИЯ

Для резервуаров питьевой воды предусматривается ряд специальных мероприятий, исключающих прямой контакт внутреннего пространства резервуарасатмосфернымвоздухом,аименно:

-оборудование резервуаров специальной вентиляцией за счет установки камерфильтров-поглотителей;

-герметизацияограждающихконструкций;

-установкагерметическихлюков-лазов;

-монтаж устройств для отбора воды в передвижную или переносную тарувнерезервуара.

Установки спецвентиляции для очистки поступающего в резервуар воздуха разработаны институтом «Гипрокоммунводоканал» в типовом проекте «Фильтры-поглотителидлярезервуаровчистойводы».

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

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. Строитель- ствокамерфильтров-поглотителейнадтрубопроводаминедопускается.

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 отводящеготрубопровода.В переноснуютаруводаотбираетсяиз мокрогоко-

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 подъездаавтотранспорта

Расположение вышеуказанных устройств и площадок уточняется при привязкепроектаирешенийгенплана.

6.ИСПЫТАНИЕРЕЗЕРВУАРОВНАНЕПРОНИЦАЕМОСТЬ Гидравличе-

ские 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 производятпутемнаполненияего водойвдваэтапа:

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

-второй - наполнение резервуара водой до проектной отметки с выдержкой неменее 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 и днища. При этом не должно быть струйной утечки воды и увлажнения грунтаоснования.

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.ЭКСПЛУАТАЦИЯРЕЗЕРВУАРОВЧИСТОЙВОДЫ

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 стеныиперекрытия.

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

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 располагаютсярезервуары чистойводы,должнабытьхорошоосвещенавночноевремя.

Резервуар следует очищать от осадка, обрастаний, песка не реже одного раза в год. При ухудшении физико-химических и бактериологических показателейкачестваводыочисткуипромывкупроизводятчаще.

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 объектнедопускается.

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, перечисляютсялица,ответственныезавыполнениеработиисполнители.

Очищенные резервуары вводятся в эксплуатацию после их обеззараживания раствором хлора или хлорной извести. Для резервуаров большой вместимости обеззараживание осуществляется методом орошения с концентраци-

ей 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 искусственномосвещении.

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 поочисткеилиремонтурезервуара.

Один раз в два года производят испытание подземных резервуаров на утечкуводыизнихсопределениемее величины.

Резервуары чистой воды должны быть оснащены указателями уровней воды.ПоказанияприбороввыводятсявМДПсистемводоснабжения.

Периодичность работ по капитальному ремонту конструкций железобетонныхрезервуаровсоставляет8 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 необходимопроизвестиихсравнительнуюоценку.

Критериями такой оценки является одновременное удовлетворение экс-

плуатационно-технологическим, конструктивным, строительно - технологическим,эстетическимиэкономическимтребованиям.

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

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

Эстетические требования предъявляются к сооружениям, возводимым в крупных жилых массивах на поверхности земли. В этом случае архитектурнаяформавозводимыхобъектовимеетопределенноезначение.

Важным фактором экономичности сооружений является индустриальность возведения, которая обеспечивается изготовлением унифицированных типовых железобетонных конструкций в заводских условиях с их последующейсборкойнастроительнойплощадке.

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% меньшебетонаиарматуры.

Цилиндрические железобетонные резервуары по сравнению с прямоугольными более трещиностойки, но менее чувствительны к неравномерным осадкам,сейсмическимитемпературнымвоздействиям.

Приведенные специалистами технико-экономические сравнения показали, что цилиндрические железобетонные резервуары экономичнее прямо-

угольных по расходу материалов при объеме до 2000-3000 м3. При большей емкостирезервуаровболееэкономичныпрямоугольныесооружения;

На технико-экономические показатели емкостных сооружений существенно влияет их высота (глубина). Чем больше высота 'резервуаров, тем вышезатратынаеговозведение.

Прямоугольные сооружения при одинаковом объѐме с цилиндрическими имеют большую площадь смачиваемой поверхности и требуют больших затратнаспециальнуюобработкустениднищанаводонепроницаемость.

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. ПРИМЕРРАСЧЕТАРЕЗЕРВУАРОВЧИСТОЙВОДЫ

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 производительностьстанцииQплз сут= 23 000 м3/сут,режим работы равномерный

в течение суток. В технологической схеме очистки предусмотрено 6 филь-

тров, объем воды на одну промывку составляет Wnp= 135 м3 с подачей насосалшизРЧВ.

Совмещенный график водопотребления, подачи воды насосами НС-2 и работыочистнойстанциидляданногопримерапредставленнарис.1.

В проекте станции предусмотрены системы производственной и ливневойканализации.

На основании технических решений рассчитать, объем, подобрать резервуарыиоборудование.

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 промывкуфильтров.

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 - промыв-

нойзапасводы.

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 отбираютбольшееколичествоводы,нежелипоступаетсочистныхсооружений.

При процентном балансе объемов воды, аккумулирующейся в резервуарахирасходуемой их них в течениесуток

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

регулирующаяемкость,м3, составит:

Wр =Qплзсут ×100Рб = 23000×13,33100 =3066м3

Непосредственно величина неприкосновенного противопожарного объемаводыврезервуарах,м3, определяетсяпоформуле

Wпож=3,6 х gпож х п х Т

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

п- расчетноеколичествоодновременныхпожаров;

Т- продолжительностьтушенияпожара,ч.

Всоответствии 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 количествеп = 2. РасчетнаяпродолжительностьтушенияпожараТ=3 ч.

Приэтом

Wпож=3,6 х 35 х 2 х 3= 756 м3

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

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

За три смежных часа наибольшего водопотребления согласно графика (рис.1)величинапотреблениясоставит

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

или

Wmax =Qплзсут ×100Р =23000×16,16100 =3717м3

За этот же период объем воды, поступившей в резервуары с очистных сооруженийприихравномернойработе( ~ 4,17% отQплз сут вчас)

Расчетный противопожарный запас с учетом пополнения его во время пожаротушениясоставит

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 резервуарахнадвепромывкифильтра

Wф = Wnp хппр= 135 х2 = 270 м3

Полнаятребуемаяемкостьрезервуаровчистойводы

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-