Типы водопроводной сети по назначению

Системы водоснабжения

Системы водоснабжения классифицируют по ряду признаков.
По роду обслуживаемых объектов различают: городские, поселковые, промышленные, сельскохозяйственные системы водоснабжения.

По назначению различают системы водоснабжения:

• хозяйственную – для удовлетворения питьевых и хозяйственно-бытовых нужд населения и предприятий;
• производственную – для снабжения водой одного или нескольких предприятий или отдельных цехов;
• противопожарную, подающую воду для тушения пожаров;
• объединенные, предназначаемые одновременно для удовлетворения различных нужд ( например, хозяйственно-противопожарная система – для удовлетворения хозяйственных и противопожарных нужд или производственно-противопожарная система для удовлетворения противопожарных и производственных нужд).

По способам подачи воды различают системы водоснабжения:

• самотечные (гравитационные), в которых вода из источника к потребителю подается самотеком; примерами самотечных систем являются системы водоснабжения в горных местностях;
• с механической подачей воды (напорные), в которые вода из источника к потребителю подается насосами;
• со смешанной подачей (в пределах системы).

По кратности использования подаваемой воды системы водоснабжения подразделяются на системы прямоточные; с оборотом воды; с последовательным использованием воды на различных установках.

По природным источникам водоснабжения бывают:

• системы водоснабжения, использующие воду поверхностных источников (реки, водохранилища, озера, моря);
• системы, использующие подземные воды (грунтовые, артезианские, родники).

Системы водопроводов, объединенные с противопожарным водопроводом, могут быть:

• низкого давления, в которых напор, для тушения пожара, создается при помощи передвижных насосов, присоединяемых к пожарным кранам (гидрантам) наружной водопроводной сети;
• высокого давления, в которых напор, необходимый для тушения пожара, создается стационарными насосами, установленными в насосной станции.

Система внутреннего водоснабжения здания : назначение, виды и основные элементы. Системой внутреннего водоснабжения здания или отдельного объекта называют совокупность устройств, обеспечивающих получение воды из наружного водопровода и подачу ее под напором к водоразборным устройствам, расположенным внутри здания или объекта.

Система холодного водоснабжения , называемая внутренним водопроводом, состоит из следующих устройств: ввода (одного или нескольких), водомерного узла (одного или нескольких), сети магистралей, распределительных трубопроводов и подводок к водоразборным устройствам, арматуры. В отдельных случаях в систему включают установки для повышения напора, а также для дополнительной обработки воды (умягчения, обесцвечивания, обезжелезивания и т.д.).

Системами холодного водоснабжения оборудуются здания любого назначения (жилые, административные, учебные, общественного питания, коммунально-бытовые, зрелищные, лечебные, детские и др.), а также объекты культурно-оздоровительные (стадионы, бассейны, парки отдыха) и производственные (гаражи, депо и др.), расположенные в канализованных районах или имеющие систему местного водоотведения. Построенные системы водоснабжения зданий должны обеспечивать потребителей водой заданного качества в нужном количестве и под необходимым напором. Требования к качеству воды зависят от назначения систем водоснабжения. Система водоснабжения здания может быть присоединена у централизованной системе водоснабжения населенного пункта или оборудована устройствами для получения воды из местных источников водоснабжения (подземных или поверхностных).

По назначению системы внутреннего водоснабжения зданий подразделяют на следующие:

• хозяйственно-питьевые – предназначены для подачи воды, удовлетворяющей требованиям ГОСТ Р 51232-98, для питья, умывания, купания, приготовления пищи и других хозяйственных нужд. Устройство хозяйственно-питьевых водопроводов обязательно во всех жилых и общественных зданиях, строящихся в канализованных районах, а также в зданиях, имеющих систему местного водоотведения;
• производственные – могут состоять из нескольких водопроводов, обеспечивающих подачу воды различного качества, удовлетворяющего технологическим требованиям (умягченной, охлажденной и т.п.);
• противопожарные – предназначенные для тушения огня или для предотвращения его распространения. Вода в противопожарных водопроводах может быть и непитьевого качества.

По сфере обслуживания системы могут быть:

• объединенные (хозяйственно-противопожарными, производственно-противопожарными, хозяйственно-производственными);
• раздельные;
• единые – внутренний водопровод, обеспечивающий подачу воды одновременно на хозяйственно-питьевые, производственные и противопожарные нужды.

В отдельных случаях для хозяйственных нужд (промывки приемников сточных вод – унитазов, писсуаров и т.п., мытья полов, стирки белья и проч.) по согласованию с органами санитарного надзора можно использовать воду и непитьевого качества. Не допускается соединение водопроводов, подающих воду непитьевого качества, с хозяйственно-питьевыми.
По способу использования воды системы бывают с прямоточным водоснабжением и с повторным использованием воды.
При выборе системы водоснабжения в зависимости от назначения объекта учитывают технологические, противопожарные, санитарно-гигиенические требования, а также технико-экономические соображения. Например, жилые и общественные здания могут быть оборудованы объединенным хозяйственно-противопожарным водопроводом с подачей воды питьевого качества. Объединение в одну систему всех водопроводов, подводящих воду одного качества и под одинаковым напором, приводит к уменьшению строительных и эксплуатационных расходов.

Для нормальной работы внутреннего водопровода на вводе в здание должен быть создан такой напор (требуемый), который обеспечит подачу нормативного расхода воды к более высокорасположенному (диктующему) водоразборному устройству и покроет потери напора на преодоление сопротивлений по ходу движения воды. Напор в наружном водопроводе на месте присоединения ввода (у трубы или на поверхности земли) называют гарантийным. При периодическом или постоянном недостатке напора в наружном водопроводе до требуемого для здания применяют установки для повышения напора: насосы (постоянно или периодически действующие), водонапорные баки, пневматические установки.

В зависимости от обеспеченности напором и установленного оборудования различаются:

В многоэтажных зданиях проектируют зонные системы водоснабжения. Нажняя зона работает под напором наружного водопровода, а верхняя – от повысительных насосов. Высота зоны определяется максимально допустимым гидростатическим напором в самой нижней точке сети, не превышающем 60 м вод. ст. (0,6 МПа).

Водопроводные сети и водоводы

Трассировка водоводов и водопроводных сетей

Водопроводная сеть представляет собой совокупность трубопроводов, по которым вода транспортируется потребителям.

Она состоит из водоводов, магистральной сети и распределительных трубопроводов. Для транспортирования воды от водоприемника к очистным сооружениям и от регулирующих емкостей к магистральной сети прокладывают водоводы. Их проектируют не менее чем в две линии. Количество линий водоводов выбирают на основании технико-экономического расчета с учетом стоимости мероприятий по обеспечению бесперебойности водоснабжения потребителей. При этом необходимо учитывать, что при отключении одного водовода или его части в систему водоснабжения должно быть подано не менее 50% расчетного расхода водопотребления населения и обеспечена работа промышленных предприятий по аварийному графику.

При проектировании водовода в одну линию необходимо предусматривать запасные емкости с запасом воды на время ликвидации аварии на водоводе и обеспечения расхода на пожаротушение. В это время в сеть города необходимо подавать 50% расчетного расхода в городе и обеспечивать подачу воды на промышленные предприятия при их работе по аварийному графику.

Трассу водовода выбирают из условия подачи воды к потребителю по кратчайшему направлению, по возможности она должна иметь минимальное количество искусственных сооружений и быть доступной для обслуживания. Исходя из этого, водоводы рекомендуется прокладывать вблизи существующих или проектируемых автодорог. Трасса водоводов не должна проходить по территории свалок, кладбищ и скотомогильников. При прокладке нескольких линий водоводов расстояние между ними рекомендуется принимать не менее 5 м при диаметре труб до 300 мм и 10 м – при диаметре труб более 300 мм.

На территории города водоводы прокладывают по разным улицам по одной из ее сторон и присоединяют к магистральной сети в двух различных точках. Точки присоединения соединяют между собой трубопроводом диаметром, равным диаметру водовода.

По начертанию в плане различают два основных вида сетей: тупиковые (рис. 8.1, а) и кольцевые (рис. 8.1, б).

Рис. 8.1. Схемы водопроводных сетей:

а – тупиковая; б – кольцевая; 1 – 11 – расчетные колодцы водопроводной сети

Тупиковые сети в оптимальном варианте обеспечивают подачу воды к потребителю по кратчайшему пути, но не полностью удовлетворяют требование бесперебойности водоснабжения. Поэтому, как правило, в городах и на промышленных предприятиях проектируют кольцевые водопроводные сети.

Кольцевые сети имеют несколько бо́льшую протяженность, но обеспечивают более высокую степень надежности и бесперебойности подачи воды к потребителю, чем тупиковые.

Тупиковые водопроводные сети разрешается применять для снабжения водой объектов, допускающих перерыв в водоснабжении на время ликвидации аварии, и в населенных пунктах с населением до 500 человек.

Линии водопроводной сети в зависимости от их назначения можно разделить на магистральные и распределительные.

Магистральными называют линии, которые предназначены в основном для транспортирования воды по территории населенного пункта.

Распределительными называют линии, которые получают воду из магистральных линий и подают ее к потребителям через центральные пункты или домовые вводы. При этом, как правило, гидравлический расчет производят только для магистральных линий. Минимальный диаметр распределительных линий городского хозяйственно-противопожарного водопровода принимается не менее 100 мм и диктуется в основном расходом воды на пожаротушение. В крупных городах подача пожарного расхода требует увеличения диаметра труб распределительной сети до 150 мм, а иногда и до 200 мм.

При проектировании магистральной сети руководствуются следующими соображениями.

Кольца, образуемые транзитными магистралями и перемычками, должны иметь вытянутую форму в направлении основного движения воды.

По основному направлению движения воды должно быть проложено несколько параллельных магистральных линий (не менее двух). С точки зрения экономики число параллельно работающих транзитных магистралей должно быть по возможности наименьшим. Однако чтобы обеспечить бесперебойность водоснабжения, количество транзитных линий должно быть не менее двух.

Опыт проектирования магистральных сетей показывает, что оптимальное расстояние между магистральными линиями составляет 300. 600 м. Соответственно расстояние между перемычками принимается равным 400. 800 м. Диаметры трубопроводов (перемычек), соединяющих магистральные линии, должны назначаться с учетом работы их при аварии на магистральной линии, так как при нормальной работе они несут весьма малую нагрузку. Обычно диаметр трубопровода перемычки назначается на один-два размера меньше диаметра магистральной линии.

Магистральные линии водопроводных сетей рекомендуется трассировать по наиболее возвышенным отметкам территории для создания достаточных напоров в распределительной сети.

Магистральная сеть должна охватывать всех крупных потребителей и подавать воду к регулирующим емкостям. Крупные потребители и регулирующие емкости должны иметь не менее двух присоединений по возможности от магистральных линий смежных колец.

При трассировке магистральных линий необходимо учитывать строительно-эксплуатационные условия и увязывать трассы магистральной сети с размещением других сетей и сооружений городского хозяйства.

На крупных магистральных линиях рекомендуется устраивать сопроводительные линии в тех случаях, когда транзитный расход составляет не менее 80% суммарного расхода.

Водопроводные линии располагают в проездах по одной из сторон, по возможности вне бетонных или асфальтовых покрытий, прямолинейно и параллельно линии застройки. Трубопроводы должны пересекать проезды под прямым углом.

Выбирая трассу водопроводной линии, необходимо соблюдать минимальные расстояния от наружной поверхности трубопровода до различных подземных коммуникаций в соответствии с требованиями СНиПа. Глубину заложения водоводов и водопроводных сетей следует принимать с учетом исключения возможности замерзания воды в зимний период и недопустимого нагрева в летний период. Минимальную глубину заложения трубопроводов, считая от низа труб, принимают на 0,3. 0,5 м больше расчетной глубины промерзания грунта.

Водопроводная сеть: назначение, виды, схемы внутренних водопроводов

Сети внутренних водопроводов состоят из маги­стральных и распределительных трубопроводов, подводок к водоразборным устройствам (рисунок ниже).

В зависимости от режима водопотребления и назначения здания, а также от технологических и противопожарных требо­ваний сети бывают:

• тупиковые — применяют в зданиях, где допускается перерыв в подаче воды в случае выхода из строя части или всей сети водо­провода, в жилых, административных, а иногда и производст­венных зданиях;

• кольцевые — применяют в зданиях, где необходимо обеспе­чение надежного и бесперебойного снабжения водой потреби­телей (в многоэтажных зданиях, зданиях с противопожарным водопроводом, производственных зданиях и т.п.); их присое­диняют к наружному водопроводу несколькими вводами, по­этому в случае отключения одного из них подача воды в здание не прекращается;
• комбинированные — состоят из кольцевых и тупиковых маги­стральных трубопроводов и применяются в крупных зданиях с большим разбросом водоразборных устройств;
• зонные — несколько сетей в одном здании, соединенных друг с другом или раздельных. Сети отдельных зон могут иметь само­стоятельные вводы и установки для повышения напора;
• многозонные — применяются в отдельных зданиях (высотных).

В нижней точке сети (у арматуры) каждой зоны в целях обеспечения ее прочности гидростатический напор не должен превышать 60 м вод. ст. (0,6 МПа).

По расположению магистральных трубопроводов выделя­ют сети с нижней или верхней разводкой. При нижней разводке магистральные трубопроводы размещают в нижней части зда­ния, а при верхней разводке — на чердаке или под потолком верхнего этажа. Устройство сети с верхней разводкой может быть дешевле, чем с нижней. В то же время при прокладке ма­гистралей на неотапливаемом чердаке требуются дополни­тельные расходы на утепление трубопроводов.

Схема водопровода в санитарно-техническом узле 5-этажного жилого дома

На рисунке ниже в качестве примера приведена одна из возмож­ных схем внутреннего водоснабжения здания с повысительной установкой.

Система внутреннего водопровода с кольцевой сетью и нижней разводкой

Схема сети внутреннего водопровода выбирается с учетом размещения водоразборных устройств в планах каждого этажа, режимов подачи и потребления воды, надежности снабжения потребителей водой, а также технико-экономической целесо­образности. Особое внимание при проектировании уделяется рациональному размещению санитарно-технических прибо­ров в здании. Например, санитарные узлы и водоразборную арматуру группируют поэтажно, располагая их друг над дру­гом, трубопроводы прокладывают по кратчайшему пути.

Различные виды систем водоснабжения, насосных станций, труб и источников водозабора

Система водоснабжения это совокупность конструкций, поставляющих определенным потребителям воду необходимого качества и количества. В быту систему водоснабжения называют водопроводом. Водопровод должен работать стабильно, поддерживая качество и напор воды в заданных рамках.

Виды систем водоснабжения

Виды систем водоснабжения различаются по нескольким главным параметрам. По назначению водопроводы бывают:

• населенных пунктов (сел, городов);
• производственного назначения;
• сельскохозяйственного назначения;
• комбинированные (сельскохозяйственно-противопожарные);
• противопожарные.

По методу доставки воды потребителю виды систем водоснабжения бывают:

• с механической доставкой воды (насосами);
• самотечными;
• зонными (комбинируются механический и самотечный метод).

По типу источников водоснабжения:

• водопроводы, подключенные к поверхностным источникам (озера, реки);
• подключенные к подземным источникам (артезианские, песчаные скважины, родники);
• комбинированные.

По методу использования воды все системы водоснабжения делятся на следующие виды:

• прямоточные (вода используется только один раз);
• с повторным применением воды;
• оборотные.

Центральное или автономное водоснабжение

Кроме этого, по числу потребителей водопровод может быть автономным (индивидуальным) или централизованным.

Автономные системы водоснабжения подают воду ограниченному количеству потребителей и принадлежат частным пользователям. Индивидуальный вид системы горячего и холодного водоснабжения широко распространен в частной застройке, на дачах, в коттеджных поселках. Источник водозабора размещается недалеко от дома, в него опускается насос. Вода подается в дом по трубопроводу, оснащенному фильтром.

Централизованный водопровод рассчитан на подачу воды большому количеству потребителей. Все они используют воду из единой системы, поставляемую по системе трубопроводов. Обычно этот вид системы сочетает горячее и холодное водоснабжение. Для водозабора может использоваться один или несколько источников, в водоподготовке используются водозаборные, водоподъемные, очистные сооружения.

Такой вид системы горячего водоснабжения используется в городах и крупных поселках. В зависимости от обслуживаемой территории, централизованные водопроводы бывают городскими, производственными, поселковыми.

Виды источников водоснабжения

Система водоснабжения начинается с источника водозабора. В зависимости от вида источника водоснабжения определяется: количество и состав сооружений, продолжительность трубопроводов, мощность насосных станций.

Все виды источников водоснабжения должны соответствовать ряду критериев:

• количества воды должно хватать с учетом возможного роста потребления;
• возможность бесперебойного обеспечения водой;
• после недорогой очистки качество воды соответствует санитарным нормам;
• поставка воды обеспечивается с минимальными затратами;
• забор воды не разрушает экосистему региона.

Источники водоснабжения бывают:

• поверхностными (реки, моря, пруды и озера, ледники);
• подземными (водоносные горизонты, подземные водоемы);
• искусственными (опреснительные установки).

Вода из поверхностных источников часто мутна, качество ее нестабильно, в ней много микробов и органических примесей. Вместе с тем, в ней мало минеральных солей.

Вода из подземных источников стабильного качества, в ней практически нет взвесей, органических веществ, но может быть много минеральных солей, повышенная жесткость.

Искусственные источники водоснабжения используются достаточно редко, в Арабских Эмиратах, Израиле, Казахстане.

Виды насосных станций

Задача насосной станции – подать в трубопровод достаточное количество воды. Без насосной невозможно организовать механическую доставку воды потребителю.

Виды насосных станций водоснабжения делятся на:

• производственные;
• бытовые.

Промышленный или производственный вид насосных станций водоснабжения работает с большими объемами воды. Находясь под высокой нагрузкой, они снабжены дублирующими агрегатами, мощными вакуумными и циркуляционными насосами. Они надежны, а их ремонт осуществляется путем замены элементов.

Бытовые виды насосных станций водоснабжения:

• автоматические;
• самовсасывающие.

В бытовых насосных давление воды контролируется особым видом мембранного бака – гидроаккумулятором для водоснабжения. Различаются следующие виды гидроаккумуляторов для водоснабжения:

• вертикальные;
• горизонтальные.

В автоматических насосных эта функция выполняется электронной системой управления.

Кроме этого выделяют отдельную категорию канализационных насосных станций. Это крупногабаритное оборудование, состоящее из нескольких насосов, трубопровода и множества датчиков.

Виды труб для систем водоснабжения

Чугунные трубы до сих пор используются для водопроводных и канализационных сетей. Они очень прочны и долговечны. При этом тяжелы и сложно монтируются.

Стальные трубы для водоснабжения могут быть оцинкованными или без покрытия. Преимущества этого вида труб для водоснабжения:

• долговечность;
• жесткость;
• надежность;
• прочность.

Стальные трубы сложно монтируются, а со временем покрываются ржавчиной, уменьшается их пропускная способность. Для установки системы водоснабжения из этого вида труб необходим специальный сантехнический инструмент, а стыки обязательно дополнительно герметизируются.

Медные трубы широко используются в водопроводах за рубежом. Водопроводные медные трубы бывают: в полиэтиленовой оболочке, отожженными, твердыми и полутвердыми. Для их монтажа не требуется специальное оборудование, они долговечны и прочны, но высокая цена ограничивает спектр их использования.

Металлопластиковые трубы представляют собой сочетание двух слоев пластика и одного слоя мягкого металла. Они гибки, прочны, между собой крепятся муфтами и гайками. Порезать металлопластиковую трубу можно простой ножовкой. Но такой вид труб для водоснабжения слабо держит гидроудары, периодически все соединения необходимо проверять на герметичность.

Полипропиленовые трубы получают все большее распространение в индивидуальных и централизованных системах водоснабжения. Для станций горячего водоснабжения этот вид трубы производят фольгированным.

Пропиленовые трубы очень долговечны, не ржавеют, легко монтируются, поэтому при ремонте городских коммуникаций стальные водопроводные магистрали постепенно заменяют пластиковыми. Между собой полипропиленовые трубы спаиваются специальным паяльником, создавая герметичное соединение.

Видеоролик о монтаже полипропиленовых труб:

Инженерные сети

Любое промышленное или жилое здание не может полноценно использоваться, ели в нем не установлены инженерные сети.

Оборудование зданий и сооружений продумывается еще на этапе проектирования, затраты на них сейчас могут доходить до 40% от общей сметы строительства.

Столь высокая стоимость всех компонентов сетей объясняется их техническим совершенством, ведь сейчас можно организовать практически интуитивное управление всеми коммуникациями в помещении.

Виды инженерных сетей

Инженерные сети и оборудование – это совокупность элементов, которые делают работу и жизнь в зданиях наиболее комфортной. Без таких компонентов невозможно назвать сооружение полноценным, и пригодным для эксплуатации.

Инженерные сети обеспечивают:

• Снабжение зданий тепловой энергией;
• Снабжение водой и водоотведение;
• Вентиляцию и кондиционирование;
• Наружное освещение;
• Газоснабжение;
• Сигнализацию и связь;
• Снабжение электрической энергией.

Инженерные сети, оборудование зданий различного типа имеют свои особенности. Рассмотрим более детально некоторые из них, что именно входит в каждую из систем, и в чем заключаются ее особенности.

Инженерные сети теплоснабжения

Тепло – это один из главных факторов, по которым можно судить, насколько комфортное в эксплуатации здание, особенно, для жителей России.

Сети теплоснабжения состоят из элементов, вырабатывающих тепло, это могут быть котельные или теплоэлектростанции, тепловых сетей, которые транспортируют тепло от источника к потребителю, и непосредственно отопительных приборов, установленных в помещении.

В качестве отопительных приборов могут быть использованы конвекторы, радиаторы, калориферы, и т.д.

Инженерные сети водоснабжения и водоотведения

Обеспечение поступления воды нужного качества в нужном количестве в здание или сооружение – одна из ключевых составляющих его эксплуатации.

Водоснабжение может быть противопожарным, которое обеспечивает сохранность помещения от возгорания, промышленным, которое подает воду на заводы и фабрики в больших объемах, и хозяйственно-питьевым, которое обеспечивает работников или жителей качественной водой, пригодной для питья.

Различают городские, поселковые и промышленные системы водоснабжения. Состоят данные сети из водозаборных сооружений, водоводов, водопроводных сетей.

Сети вентиляции и кондиционирования

Современные инженерные сети, оборудование сооружений и элементы вентиляции обеспечивают приток чистого воздуха в здание, его очистку, нагрев, ионизацию, охлаждение или осушение.

Все элементы данного вида систем могут быть искусственными и естественными, приточными или вытяжными, местными и обобщенными, наборными и моноблочными.

Условно их можно разделить на бытовые и промышленные, что обязательно учитывается при проектировании помещений и сооружений.

Другие инженерные системы

Наружное освещение обеспечивает безопасную и комфортную эксплуатацию зданий и близлежащих территорий, их адекватное восприятие в ночное время суток.

Осветительные устройства устанавливаются в жилых и промышленных зонах.

Системы газоснабжения обеспечивают здания и сооружения газом нужного качества под оптимальным для использования напором. Сигнализация и связь позволяет организовать охрану территории и сооружений, и коммуникацию между людьми, которые будут в них жить или работать.

Системы электроснабжения дают возможность организовывать освещение и корректную работу всех бытовых приборов, автоматов и аппаратов, которые находятся на территории сооружения.

Больше о проектировании инженерных сетей для Интернет-технологий можно узнать на ежегодной выставке «Связь».

Системы водоснабжения. Назначение, состав, виды систем водоснабжения

Системой водоснабжения называют комплекс инженерных сооружений, обеспечивающих водой различных потребителей.

Системы водоснабжения классифицируются:

1)по виду обслуживаемого объекта (городские, сельскохозяйственные, промышленные, железнодорожные);

2)по назначению (хозяйственно-питьевые, производственные, противопожарные);

3)по виду источника (с забором воды из поверхностного источника, с забором воды из подземного источника);

4)по способу подачи воды (механизированные с использованием насосов и водоподъемников, самотечные);

5)по способу регулирования воды (башенные, безбашенные);

6)по кратности использования воды (прямоточные с однократным использованием воды, оборотные с многократным использованием воды);

7)по общему назначению (централизованные системы, обеспечивающие водой большие комплексы объектов коммунального и производственного назначения; локальные системы, снабжающие водой отдельные здания или небольшую их группу; групповые системы, снабжающие водой несколько крупных районов, в которые входят промышленные комплексы, сельхозпредприятия, населенные пункты).

Если система водоснабжения одновременно выполняет несколько функций (хозяйственно-питьевые, производственные, противопожарные), её называют комбинированной. Сельскохозяйственные системы чаще всего комбинированные.

Сельскохозяйственное водоснабжение может осуществляться по нескольким схемам. Схема водоснабжения прежде всего зависит от вида источника.

На рисунке 1 показана наиболее полная схема водоснабжения с поверхностным источником 1, вода из которого поступает в береговой колодец 2, оттуда насосной станцией первого подъема 3 перекачивается на очистную водопроводную станцию 4. Пройдя очистку, вода собирается в резервуаре чистой воды 5, оттуда насосной станцией второго подъема 6 по водоводу 7 поступает водопотребителю 9.

В систему водоснабжения включена водонапорная башня 8.

Схема водоснабжения из подземного источника показана на рисунке 2. Вода из колодца 1 насосной станцией первого подъема 2 перекачивается в резервуар чистой воды 3. Насосная станция второго подъема 4 подает воду по водоводу 5 потребителю 6 и водонапорную башню 7.

В сельском хозяйстве часто сооружаются напорные безбашенные системы водоснабжения. Схема такой системы водоснабжения приведена на рисунке 3. Из подземного источника 1 вода насосом 2 перекачивается в воздушно-водяной котел 3, откуда за счет давления сжатого воздуха по водоводу 4 подается к потребителю 5.

На рисунке 4 представлена схема водопровода с забором воды из родника. Родниковая вода, собранная каптажной камерой 1, самотеком поступает через регулирующий резервуар 2 по водоводу 3 к потребителю 4. Подобные схемы водоснабжения применяются в горной местности.

Водопроводная сеть представляет собой совокупность трубопроводов, по которым вода транспортируется потребителям. Основное назначение водопроводной сети – подавать потребителям воду в требуемом количестве, хорошего качества и с необходимым напором. Обычно водопроводная система наряду с подачей воды для хозяйственных нужд обеспечивает ещё и нужды пожаротушения.

Проектируют водопроводную сеть с учетом совместной работы насосных станций, водонапорной башни и других элементов системы водоснабжения.

Трассировка водопроводной сети заключается в придании ей определенного геометрического начертания. Она зависит от: конфигурации населенного пункта, расположения улиц, кварталов, общественных и производственных зданий, расположения источника водоснабжения и многих других факторов.

По начертанию в плане различают два основных вида сетей – тупиковые и кольцевые.

Примерный вид схемы тупиковой и кольцевой водопроводной сети представлен на рисунке 5, где:

а – схема тупиковой водопроводной сети,

б – схема кольцевой водопроводной сети,

Н.С. – насосная станция,

Б – водонапорная башня.

Вода в населенных пунктах расходуется:

населением для индивидуальных нужд,

на обслуживание животных и содержание различных машин и механизмов.

Всех потребителей населенного пункта можно условно сгруппировать в три сектора:

(население, проживающее в домах различной степени благоустройства; школы; больницы; бани; полив газонов и цветников; скот и птица в личном пользовании);

(различные животноводческие фермы мясного и молочного направления, птицефермы и др.);

(предприятия по переработке сельскохозяйственной продукции, гаражи, мастерские и др.).

Типы водоводов и водопроводных сетей

Водоснабжение. Водоотведение. Оборудование и технологии. (ООО СТРОЙИНФОРМ, 2007 г.)

Транспортирование воды к потребителям осуществляется по водоводам и водопроводным сетям. Они должны отвечать определенным требованиям надежности и экономичности. Это достигается путем правильного выбора трассы водоводов и конфигурации сети, материала и диаметров труб, режима их эксплуатации. При выборе, отводе и использовании земель под трассы водоводов должны соблюдаться основы земельного законодательства и ряд нормативных актов. В соответствии с этими документами водоводы должны прокладываться вблизи дорог с учетом границ землепользования и севооборотов. Если это приводит к значительному удлинению трассы, необходимо технико-экономическими расчетами обосновать ее начертание с учетом дополнительных расходов на временное использование посевных площадей и потраву посевов в случае ликвидации аварий.

Водоводы прокладывают в одну, две и более «ниток». Их целесообразно прокладывать на относительно возвышенных отметках местности с минимальным числом искусственных сооружений, в местах, доступных для эксплуатации и производства ремонтных работ. Для обеспечения заданного уровня снабжения водой потребителей между параллельно уложенными водоводами устраивают переключения, а вдоль трассы и на территории объекта могут устанавливаться емкости.

Водоводы по способу транспортирования воды бывают напорными и безнапорными. Перекачка воды по напорным водоводам может осуществляться насосами или в результате разницы пьезометрической отметки уровня воды в источнике и расчетной пьезометрической отметки в месте водоотбора. Первые водоводы называются нагнетательными; вторые- гравитационными напорными, или самотечно-напорными.

Безнапорные водоводы (гравитационные самотечные) работают неполным сечением. Область их применения по сравнению с напорными водоводами не столь велика. Их применение зависит от разности отметок начальной и конечной точек пути подачи воды, рельефа местности, расстояния между узлами подачи и отбора. Использование безнапорных труб приводит к уменьшению единичной стоимости таких водоводов по сравнению с напорными.

Однако увеличение протяженности трассы из-за необходимости обеспечения требуемых уклонов может увеличить их общую строительную стоимость.

Водопроводная сеть устраивается для транспортирования и подачи воды потребителям по всей территории объекта. Конфигурация сети зависит от планировки объекта, формы его поверхности, наличия естественных и искусственных препятствий, рельефа местности, расположения крупных потребителей воды, места расположения источника водоснабжения и т.д. По конфигурации сети бывают: кольцевыми, разветвленными и смешанными.

Кольцевые сети, имеющие более высокую стоимость по сравнению с другими, обладают более высокой надежностью в сфере снабжения водой. Линии сети, транспортирующие основные потоки воды, называются магистральными. Вне зависимости от типа сети магистрали должны прокладываться в направлении основных потоков воды и охватывать всю территорию населенного пункта.

Категории и группы классификации систем водоснабжения

Водопровод или система водоснабжения – это комплекс, в который входят различные инженерные сооружения: непосредственно источник водозабора, насосные установки или станции, трубопроводы, по которым вода движется до потребителей, различного назначения резервуары, в основном накопительного типа, а также станции водоочистки. То есть, это огромный комплекс, который выполняет функции доставки воды. Правда, необходимо отметить, что не все водопроводные сети укомплектованы по такой схеме. Все будет зависеть от условий эксплуатации, имеется в виду местных условий. Поэтому некоторые элементы могут отсутствовать. Итак, что собой представляет классификация систем водоснабжения.

Классификация по принципу обслуживания

Категории водопроводных систем

Существует несколько критериев разделения водопроводных сетей.

• По типу обслуживания.
• Как расходуется вода.
• И по назначению самой системы.

В первую категорию входят водопроводные сети, которые снабжают водой различные населенные пункты или заводы. К примеру, городской водопровод, поселковый, снабжающий водой фабрику или ферму, железнодорожную станцию или автопредприятие. То есть, это достаточно широкий диапазон всевозможных названий. И в зависимости от объема потребляемой воды такие сети могут быть просто огромными или небольшими локальными.

Что касается категории, определяющей назначение водопроводной системы, то тут несколько позиций.

• Для питьевой воды.
• Для технической, они еще называются производственными сетями.
• Для хозяйственных нужд.
• Противопожарные сети.

Классификация общего типа

Внимание! Существуют объединенные водопроводы, из которых вода может использоваться по разному назначению. К примеру, хозяйственно-питьевые или для производства и тут же для противопожарной системы.

Чаще всего в различных областях жизнедеятельности человека используются именно объединенные комплексы. Во-первых, это упрощает саму систему водопровода. Во-вторых, снижает ее себестоимость как в процессе строительства и монтажа, так и в процессе обслуживания. К примеру, на фабрику пищевых производств нельзя подавать техническую воду, она должна быть только питьевой.

Но виды систем водоснабжения по их назначению разделяются именно так. При этом при сооружении учитываются именно критерии использования водопровода.

• Хозяйственно-питьевая система обычно обслуживает столовые, прачечные, душевые, уборные и тому подобные заведения.
• Производственный водопровод обычно строится только для обеспечения водой различные технические объекты. Понятно, что в них входят любые заводы и фабрики, среди мелких потребителей можно назвать автомойки, небольших котельных, в цехах, где производятся стройматериалы и так далее.
• Понятно, что противопожарные водопроводы обеспечивают водой системы противопожарной безопасности, которые входят в состав инженерных сетей на фабриках и заводах.

Насосные станции с водоподготовкой

Кстати, последние делятся на внутренние системы и наружные. Внутренние – это разводка труб, по которой вода подается во взрывоопасные помещения. Это система открытая, и проводка укладывается по стенам, эстакадам, карнизам и так далее. Внешние – это трубная разводка, которая прокладывается под землей. Она может быть высокого или низкого давления. Высокое давление в них поддерживают специальные насосы, которые устанавливаются на самом предприятии. Низкое городская водопроводная сеть или водонапорная башня.

Внимание! Все вышеперечисленные водопроводные системы должны быть обеспечены так называемым оперативным запасом. Это могут быть емкости разного объема, установленные в разных местах: под землей, на башнях и так далее.

И третья категория – по способу обслуживания потребителей. Сооружаются глобальные водопроводы, которые обслуживают несколько объектов, расположенных на значительных расстояниях друг от друга. Такие сети называют межрайонными или районными. Понятно, что структура таких водопроводов достаточно сложная. И если на пути прокладки труб встречаются участки с разными высотами рельефа, то необходимо позаботиться об поднятие воды на необходимую высоту. Именно на границе таких участков строят так называемые зонные водопроводы. Основная их задача – поднять воду, а значит, на этом месте устанавливаются насосы, которые создают в подающей системе избыточной давление.

Вот такие виды водоснабжения сегодня встречаются. Но необходимо более подробно остановиться на объединенных схемах.

Трубы районного водопровода

Объединенные водопроводы

Понятно, что нередко водопроводная схема объединяет в себе сразу все вышеупомянутые категории. Особенно, если кроме городского или районного водопровода другого источника воды нет. К примеру, завод, у которого водозабор – городской водопровод. То есть, заводская система – это одновременно и хозяйственно-питьевая, и техническая, и противопожарная.

Схема объединенного комплекса состоит из входящей трубы, которая подает воду в резервуар. А для питья и хозяйственных нужд отводится отдельная ветка, которая врезается в подводящую трубу до резервуара. Кстати, на заводах редко используются готовые емкости, обычно под них отводят бассейны закрытого или открытого типа. Это и есть оперативный запас. То есть, если в городской сети по какой-то причине произошел сбой подачи воды, в кранах она течь не будет. А вот в бассейне для производственных нужд она будет содержаться в необходимом количестве. Отсюда же вода будет подаваться и на противопожарную систему, если для этого появится необходимость.

Нередко даже в этих случаях с разветвленной сетью водопровода вода для питья подается из резервуаров. Правда, к качеству воды в них будут предъявляться жесткие требования. За этим обычно следит заводская лаборатория. Как показывает практика, такие резервуары изготавливаются из металла, редко используют бетонные бассейны.

Есть в объединенной категории подвид, который делит внутренний водопровод на несколько групп. В основе разделения лежит принцип расходования запасов воды.

• Прямоточные. Это самые распространенные сети. В них вода от потребителя после ее использования спускается в канализационную систему. Правда, такой вариант можно назвать малоэкономичным.
• Последовательно-повторные.
• Оборотные.

Классификация внутреннего водопровода

Две последние группы, наоборот, являются очень экономичными. В них вода после использования поступает на очистительные сооружения, где очищается и возвращается обратно в технологическую схему. Правда, такую воду нельзя использовать для хозяйственных нужд и питья.

Как видите, классификация систем водоснабжения достаточно широкая. В ней различные схемы, которые в основном делятся по назначению самого водопровода. Но, как уже было сказано выше, редко встречаются отдельные сети, чаще всего это объединение нескольких в одну.

Классификация насосных станций

Насосными станциями называют здания или помещения, в которых расположены насосные агрегаты, соединяющие их трубопроводы, арматура, силовое электрооборудование, контрольно-измерительные приборы, грузоподъемное и вспомогательное оборудование, обеспечивающие нормальную работу насосных агрегатов, их ремонт или замену. Насосные станции являются наиболее ответственными сооружениями в системах водоснабжения и водоот-ведения, обеспечивающими подачу необходимого расхода воды с требуемым напором. От того насколько правильно запроектирована и построена насосная станция, зависит не только ее надежность и удобство эксплуатации, но и надежность и экономичность работы системы водоснабжения или водоотведения.
Насосные станции классифицируют по назначению, по требуемой надежности действия, по расположению машинного зала относительно уровня земли, по степени автоматизации и т.д.
В области водного хозяйства по назначению различают четыре основные группы насосных станций.
Водопроводные, предназначенные для работы в системах водоснабжения городов, населенных мест и промышленных предприятий.
Канализационные, предназначенные для работы в системах водоотведения городов и промышленных предприятий.
Ирригационные, предназначенные для подачи воды в системы орошения сельскохозяйственных угодий.
Дренажные, предназначенные для откачки воды в системах дренажа территорий и промышленных площадок.

В свою очередь водопроводные насосные станции в зависимости от их назначения в системе водоснабжения подразделяют на насосные станции первого и второго подъема, повысительные (станции подкачки) и циркуляционные.
Насосные станции первого подъема предназначены для подачи воды из источника водоснабжения на очистные сооружения или непосредственно в сеть, резервуары или водонапорную башню, если очистка воды не требуется. В некоторых (чаще всего малых) системах водоснабжения насосная станция первого подъема может быть единственной в данной системе. Тогда ее называют просто насосной станцией. Если в системе имеется несколько таких независимо действующих насосных станций, то их, как правило, нумеруют (насосная станция № 1, № 2 и т.д.). В некоторых случаях на насосной станции первого подъема устанавливают две или более групп насосов, например, для подачи воды на очистные сооружения и непосредственно потребителям (на нужды промышленных предприятий и т. п.).

Насосные станции второго подъема предназначены для подачи очищенной воды из резервуаров в водоводы и распределительную сеть. Иногда насосную станцию второго подъема блокируют с очистными сооружениями или (при благоприятном рельефе местности) с насосной станцией первого подъема.

Повысительные насосные станции (станции подкачки), как это следует из их названия, предназначены для повышения напора в сети отдельных районов города или на некоторых участках районных водопроводов. Эти насосные станции забирают воду из водоводов или распределительной сети.
Циркуляционные насосные станции устраивают в оборотных системах водоснабжения промышленных предприятий и тепловых электростанций. Как правило, на таких насосных станциях устанавливают две группы насосов: первая подает воду на охлаждающие устройства, а вторая забирает ее из резервуаров охлажденной воды и подает в сеть потребителя.

В зависимости от характера обслуживаемых объектов различают насосные станции хозяйственно-питьевых водопроводов и производственные насосные станции, подающие воду на промышленные предприятия, электростанции, железнодорожные узлы и т. п.
По надежности действия водопроводные насосные станции согласно нормам подразделяют на три категории.
Станции первой категории—перерыв в подаче насосной станции недопустим, так как это может привести к значительному материальному ущербу (повреждению технологического оборудования, расстройству сложного технологического процесса и т.д.).
Станции второй категории — перерыв в подаче воды допустим на время, за которое обслуживающий персонал успеет включить резервные агрегаты.
Станции третьей категории — перерыв в подаче воды допустим для ликвидации аварии (но не более 24 ч).
К первой категории по надежности относят насосные станции противопожарных водопроводов, а также объединенных хозяйственно-противопожарных или производственно-противопожарных водопроводов.
Ко второй категории по надежности относят насосные станции, имеющие в системе водоснабжения емкость с необходимым противопожарным запасом воды и обеспеченным расчетным напором, а также населенных пунктов с числом жителей более 3000 человек при расходе воды на наружное пожаротушение 20 л/с,
К третьей категории по надежности относят насосные станции хозяйственно-противопожарных водопроводов и населенных пунктов с числом жителей менее 3000 человек при расходе воды на пожаротушение до 20 л/с, а также насосные станции, подающие воду на орошение, поливочные нужды, во вспомогательные цехи промышленных предприятий и т. п.
Число резервных агрегатов в насосных станциях зависит от категории станции, числа рабочих агрегатов в каждой группе насосов, подающих воду в одну и ту же сеть или водоводы, и принимается по данным табл. 8.1.

Таблица 8.1

Например, если на насосной станции первой категории установлены две группы насосов: три рабочих насоса хозяйственно-питьевого водопровода и два насоса для подачи воды на производственные нужды, то общее число резервных насосов составит четыре (по два в каждой группе).

Для гарантированной надежной работы насосной станции необходимо обеспечить ее бесперебойное электроснабжение. Это достигается подключением силовой установки станции двумя фидерами от двух независимых источников питания.
В некоторых особо ответственных случаях предусматривают так называемый тепловой резерв, т. е. привод резервных насосов от паровых турбин или двигателей внутреннего сгорания. Тепловой резерв вступает в действие автоматически при прекращении подачи электроэнергии.
В тех случаях, когда допускается снижение или некоторый перерыв подачи, можно устанавливать лишь один резервный агрегат, а второй хранить в полностью укомплектованном виде на складе при насосной станции.
Непродолжительные перерывы в подаче воды допускаются в системах с водонапорными башнями и напорными резервуарами. Чем больше вместимость бака (резервуара), тем больше может быть перерыв в подаче воды. В таких случаях, например, при трех рабочих насосах, допускается установка одного резервного агрегата. Пожарные насосные агрегаты также должны иметь один резервный агрегат.
Канализационные насосные станции классифицируют также по нескольким признакам. По назначению различают насосные станции для перекачки бытовых сточных вод и насосные станции для перекачки производственных сточных вод.
В свою очередь насосные станции для перекачки бытовых сточных вод в зависимости от системы канализации подразделяются на насосные станции общесплавной, полураздельной и раздельной систем канализации, а также насосные станции для перекачки атмосферных вод. Как в системах хозяйственно-бытовой, так и производственной канализации применяют насосные станции для перекачки илов и осадка. В системе очистных сооружений таких станций может быть несколько.
По функциям, которые насосные станции выполняют в общей системе канализации, насосные станции подразделяют на главные и районные. Главные насосные станции служат для перекачивания сточных вод со всего населенного пункта или промышленного предприятия на очистные сооружения или в головной магистральный коллектор. Районные насосные станции служат для перекачивания сточных вод из отдельных районов населенного пункта или промышленного предприятия на очистные сооружения или в расположенный выше коллектор другого бассейна сточных вод.
По расположению приемного резервуара относительно машинного зала различают насосные станции с раздельным расположением резервуара и совмещенные, когда в одном здании размещен резервуар с решетками и прочим оборудованием и машинный зал.
По высоте расположения оборудования относительно уровня земли как водопроводные, так и канализационные станции подразделяют на наземные, полузаглубленные, заглубленные и шахтного типа, т. е. расположенные на большой глубине.
По степени автоматизации различают насосные станции с ручным управлением, полуавтоматизированные, в которых некоторые операции по управлению насосными агрегатами выполняет обслуживающий персонал, автоматизированные и управляемые на расстоянии (так называемые телеуправляемые станции). Автоматизированные и телеуправляемые насосные станции могут быть включены в АСУ водоснабжения или водоотведения.