1. Классификация систем водоснабжения. Состав сооружений системы водоснабжения. Хозяйственно-питьевая система водоснабжения. Производственная система водоснабжения. Прямоточная система водоснабжения. Оборотная система водоснабжения. Система водоснабжения с повторным использованием воды. Противопожарная система водоснабжения

Системой водоснабжения называется комплекс инженерных сооружений, предназначенный для забора воды из источника, ее очистки, хранения и подачи потребителю в требуемом количестве и заданного качества.

Классификация систем водоснабжения

По территориальному признаку

- локальные;

- групповые (районные).

По назначению

- хоз.-питьевые;

- противопожарные;

- с/х;

- производственные – прямоточные и оборотные.

По виду природного источника

- поверхностные;

- подземные;

- смешанного питания.

По способу подачи воды

- с механической подачей (насосами);

- гравитационные (самотечные).

По качеству воды

- с устройствами для улучшения качества воды;

- без устройств для улучшения качества воды.

По способу доставки и распределения

- централизованные (города, поселки, предприятия);

- децентрализованные (промпредприятия);

- комбинированные (предприятия с особой технологией).

Состав сооружений системы водоснабжения

а) с поверхностным источником

1 - водозаборные сооружения; 2 - насосная станция первого подъема (НС1); 3 - водоводы первого подъема; 4 – станция подготовки воды; 5 - резервуар чистой воды (РЧВ); 6 - насосная станция второго подъема (НС2); 7 - водоводы второго подъема; 8 - наружная водопроводная сеть города; 9 - водонапорная башня (ВБ); 10 - водоводы, соединяющие водонапорную башню с сетью города.

б) с подземным источником

11 - водозаборные скважины; 12 – водораспределительная станция

Хоз-питьевая система водоснабжения

хоз-пит сист водоснабж-я (на генплане –В1-) – предназначена для удовлетворения питьевых и хоз-бытовых нужд населения и предприятий, т.е. вода соответствует ГОСТ 2874-82 «вода питьевая» (ПДК в-в в воде) С, [мг/л], C_Fe=0,3мг/л

СНиП 2.04.02-84 «водоснаб-е и наруж. сети»

СНиП 2.04.01-85 «внутр. водопровод и кан-я зд.»

Производственная сист водоснабжения

производственная сист. водоснабж. (на генплане -В2-,-В3- и т.д.) – предназначена для снабжения водой одного или нескольких промыш предприятий или отдельных цехов, кач-во воды и опр-ся технологическим регламентом произ-ва.

На промышленных предприятиях может быть применена прямоточная, оборотная или последовательная (система с повторным использованием воды) система водоснабжения.

Прямоточное водоснабжение предусматривает подачу воды к потребителям и сброс ее в водоем после использования. При этом если вода загрязняется в производстве, то перед выпуском в водоем она очищается на очистных сооружениях.

Прямоточное водоснабжение применяется в тех случаях, когда источник воды достаточно мощный, расположен вблизи предприятия (не более 2-3 км) и высота расположения площадки промышленного предприятия над уровнем воды в источнике невелика (15-20 м).

При оборотном водоснабжении вода, нагретая в производстве, охлаждается на охладительных сооружениях и вновь используется для тех же целей. Если вода в процессе производства загрязняется, то ее очищают. В производственном процессе при очистке и охлаждении воды некоторое количество ее теряется. Потери при оборотной системе составляют 3-5 % от общего количества используемой воды в оборотной системе. Эти потери восполняются из источника водоснабжения. Свежая вода обычно подается в бассейн, в котором собирается охлажденная вода.

Оборотная система водоснабжения применяется при ограниченной мощности источника водоснабжения. Однако и при достаточной мощности источника такая система может быть экономически выгодной при значительной удаленности источника (более 4- 5 км) от предприятия и при высоком расположении промышленной площадки над уровнем воды в источнике (выше 25 м).

Благодаря устройству оборотных систем водоснабжения можно значительно уменьшить спуск в водоем загрязненных промышленных сточных вод и тем самым уменьшить загрязнение водоемов.

Последовательное водоснабжение – такое водоснабжение, когда вода, использованная в одном цехе, используется повторно в другом, а в отдельных случаях еще и в третьем цехе. При этой системе водоснабжения уменьшается количество воды, подаваемой из источника, по сравнению с прямоточным водоснабжением.

Противопож-я система водоснабжения

противопож-я сист водоснабж-я (на генплане –П,Пр-) – предназначена для подачи воды для тушения пожаров.

Системы водопроводов, объединенные с противопожарными водопроводом, могут быть: низк. давления, в к-х напор, необх-й для тушения пожара, созд-ся при помощи передвижных насосов, присоединяемых к пожарным кранам наружной водопроводной сети; высокого давления, в к-х напор, необх-й для тушения пожара, созд-ся стационарными насосами, установленными в насосной станции.

2. Источники водоснабжения. Подземные воды. Воды зоны аэрации. Безнапорные грунтовые воды. Напорные межпластовые воды. Сооружения для забора подземных вод. Трубчатый колодец. Шахтный колодец. Лучевой водозабор.

Источники водоснабжения

-Поверхностные (моря, реки, озера, водохранилища)

а) по производительности (пропускной способности): малые (до 1м³/c); средние(1-6); крупные(>6).

б) по местоположению: русловые, береговые, приплотиновые

в) по конструктивным и технологическим особенностям: совмещенные с НС1; раздельные; ковшовые

-Подземные:

1.воды зоны аэрации (не являются источником централизованного ВС);

2.безнапорные грунтовые воды, m - мощность водоносного пласта [H];

3.напорные грунтовые воды (между 2 водоупорами), артезианские воды.

Воды зоны аэрации

К водам зоны аэрации отн-ся воды почвенного слоя и верховодка, питаемые главным образом атмосферными осадками и задерживающиеся на непроницаемых для воды водоупорных слоях. Эти воды неустойчивы в отношении дебита и подвержены загрязнению, поэтому в водоснабжении их обычно не исп-ют.

Безнапорные грунтовые воды

Безнапорные грунтовые воды, обычно связанные с поверхностными водами рек, озер, морей. Эти воды питаются атмосферными водами в некотором отдалении от места их получения. Грунтовые воды могут служить для хоз-пит водоснабжения, но обычно обладают ограниченным дебитом и подвержены загрязнению, поэтому в этом случае требуется особое внимание к организации санитарной охраны. Для их получения применяются шахтные колодцы каменные, бетонные, ж/б и деревянные, в к-е вода поступает ч/з дно и стенки.

Напорные межпластовые воды

Напорные межпластовые воды имеют напорную пов-ть, т.к. протекают в напорных слоях, ограниченных сверху и снизу водонепроницаемыми слоями, имея отдаленную область питания. Такие межпластовые воды находятся под напором и в большинстве случаев удовлетворяют самым строгим сан. требованиям. Для получения напорных межпластовых вод применяют трубчатые колодцы, устраиваемые путем бурения скважин.

Трубчатый колодец

Трубчатый колодец состоит из фильтра, ч/з который вода поступает в скважину, колонны труб, называемых обсадными, и устья. В некоторых случаях, если вода поступает из слоя твердых трещиноватых пород, фильтр не требуется.

Трубчатые колодцы устанавливаются путем бурения скважин и используются для получения напорных межпластовых вод (глубина залег.h>15м, значительная мощность). Трубчатые колодцы бывают совершенные и несовершенные (не доходит до пласта).

Виды водозаборных совершенных скважин

1 — скважина (колодец); 2 — поверхность земли; СТУГВ — статический уровень грунтовых вод; ДУГВ — динамический уровень грунтовых вод;

г — радиус скважины;

R — радиус влияния скважины; S — глубина откачки; H — мощность водоносного горизонта; H_нап — мощность напорного водоносного горизонта

Принцип водопонижения

Шахтный колодец.

Шахтные колодцы исп-ют для централизованных систем ВС в безнапорных грунтовых водах, для получения воды из неглубоко залегающего слоя небольшой мощности. Габариты колодца зависят от требуемого дебита.

Шахтн кол бывают: ключевые, в к-е грунтовая вода поступает ч/з дно, и сборные, в к-е гр вода поступает ч/з низ и бок стенки.

Шахтн кол состоит из водоприемной части, ствола и перекрытия. Вода поступает в водоприемную часть колодца ч/з донный фильтр или щели в стенках кол.

Конструкция шахтного колодца

1 - обратный гравийный фильтр;

2 -железобетонные кольца;

3 - вентиляционный стояк;

4 - отмостка;

5 - глиняный замок;

6 - ручной поршневой водоподъемник.

Лучевой водозабор— сооружение для захвата подземных вод, представляющее собой радиальную систему горизонт, (или наклонных) водозаборных лучевых скважин (дрен), сходящихся в центрально расположенном водосборном колодце (шахте), где установлено водоподъемное оборудование. Лучевые водозаборы исп-ют в маломощных пластах, когда с небольшой площади нужно получить большой дебит.

Конструкция лучевого водозабора

1 - наземный павильон управления;

2 - перекрытие;

3 - железобетонная плита;

4 - бетонное днище;

5 - задвижка;

6 - скважина горизонтального бурения;

7 - вертикальная скважина, оборудованная обсыпным фильтром.

3. Места расположения водозаборных сооружений из поверхностных источников. Русловый и береговой водозаборы. Оголовки. Ковшовые водозаборы. Зоны санитарной охраны

Место расположения водозаборного сооружения в плане следует выбирать как можно ближе к потребителю, на устойчивом участке водоёма, в районе наименьшего загрязнения водоёма (на реках – выше населённых пунктов, промышленных предприятий и участков сброса сточных вод), вне очагов возможного образования шугозажоров и ледяных заторов, вне областей интенсивного движения донных наносов и с учётом возможности организации зоны санитарной охраны.

Место расположения водозаборных сооружений на реках выбирают с учётом типа руслового процесса (характера изменения русла).

Глубинное положение места забора воды на реке следует определять из условия, что расстояние от низа ледяного покрова (в зимний период) до верха приёмных окон водозабора составляло не менее 0,2 м, а порог между дном реки и низом приёмных окон, необходимый для исключения попадания в водозаборное сооружение вместе с забираемой водой донных наносов, составлял не менее 0,5 м.

Место для размещения водозаборных сооружений должно быть согласовано с гос органом сан-эпидем надзора и удовл. СанПиН и СНиПам.

Для поверхностных источников используются следующие водозаборные сооружения:

-Береговые

-Русловые

-Плавучие

-Ковшовые

Русловый водозабор

Водозаборы руслового типа применяют при относительно пологом береге, когда требуемые для забора воды глубины в реке нах-ся на значит расст от берега, при глубинах <3м . Вода из реки в береговой колодец руслового ВЗ поступает по самотечным трубопроводам.

Русловый ВЗ обычно имеет оголовок, вынесенный в русло реки. Оголовки оборудуются сорозадерживающими решетками. Непосредственный прием воды из реки производится через оголовок, конструктивное оформление которого зависит от кол-ва забираемой воды, глубины реки, ее ледовых условий, характера грунта и т. д. От оголовка вода по самотечным линиям подводится к береговому колодцу.

1 - водоприемник; 2 - самотечные водоводы; 3 - сифонные водоводы; 4 - береговой колодец; 5 - насосная станция; 6 - трубопровод обратной промывки самотечных линий.

Береговой водозабор

- устраивается при крутом береге и при глубинах >3м. Водоприемники при таких водозаборах размещ. в береговых откосах с обеспечением пост. эксплуатационного обслуживания водоприемных окон в любое время года. Внутри берегового водоприемного колодца находится сороудерживающие сетки, обеспечивающие более полную очистку воды от сора и разделяющие тколодец на 2 отд-я; водоприемное - перед сеткой и всасывающее - за сеткой. Р-ры бер водоприем колодца в плане опр-ся габаритами водопр-х отверстий и сеток, числом и диам всасывающих водоводов.

1- камера-шахта; 2 - приемное отделение; 3 - всасывающее отделение; 4 - входные окна; 5 - перегородка; 6 - плоская съемная сетка; 7 - всасывающие трубы насосов; 8  - насосная станцияI подъема (HC-I); 9 - галерея.

Оголовки

Русловый ВЗ обычно имеет оголовок, вынесенный в русло реки. Оголовки оборудуются сорозадерживающими решетками. Непосредственный прием воды из реки производится через оголовок, конструктивное оформление которого зависит от кол-ва забираемой воды, глубины реки, ее ледовых условий, характера грунта и т. д. От оголовка вода по самотечным линиям подводится к береговому колодцу.

Оголовки делят на3 группы: постоянно затопленные, затопляемые высокими водами и незатопляемые. Затопленные оголовки имеют в практике наиболее широкое распр-е, т.к. значительно дешевле незатопляемых ог-ков. Постоянно затопленные ог-ки не подвергаются воздействию ледовых нагрузок (преимущество). По материалу ог-ки бывают деревянными (свайными или ряжевыми), бетонными и ж/б.

Разновидности оголовков по конструкции:

1) Раструбный свайный незащищенный оголовок

2)Деревянный ряжевый оголовок с боковым приемом воды

3)Железобетонный раструбный защищенный оголовок с боковым приемом воды

4) Бетонный оголовок в металлическом кожухе

5) Сборный фильтрующий водоприемник

Ковшовые водоприемники

Ковшовый водозабор устраивается на реках с большим кол-вом шуги или высокой мутности.

- с низовым питанием - с верховым питанием

- с двухсторонним питанием

Зоны санитарной охраны

Все источники ВС подвержены загрязнению. Охрана источников ВС и бассейна его питания от загрязнения требует организации зон сан. охраны. Зоны сан. охраны водопровода должны включать зону источника ВС в месте забора воды (включая водозаборные сооружения), зону и сан.-защитную полосу водопроводных сооружений (НС, станций подготовки воды, емкостей) и сан-защитную полосу водоводов. Зона сан. охраны состоит: для источников ВС из 1-го (строгого режима) и 2-го поясов; для водозаборных соор. и площадок водопроводных соор. из 1-го пояса; для водоводов из 2-го пояса.

Территория 1-го пояса должна быть спланирована, огорожена и озеленена, должна быть сторожевая (тревожная) сигнализация, запрещаются все виды строительства, здания должны быть канализованы. На тер 2-го пояса необходимо: осуществить регулирование отведения территорий для нас. пунктов, лечебно-профилактических учреждений, промышл. и с/х объектов; запрещается загрязнение территории мусором промышл. отходами и т.д.(СНиП 2.04.02.-84)