Подякувати Студентському архіву довільною сумою
Admin
26.02.2023 12:38
Дякуємо, що користуєтесь нашим архівом!
Інформація про навчальний заклад
ВУЗ:
Національний університет Львівська політехніка
Інститут:
Не вказано
Факультет:
Не вказано
Кафедра:
Не вказано
Інформація про роботу
Рік:
2010
Тип роботи:
Конспект лекцій
Предмет:
БЖД
Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ «ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА»
КОНСПЕКТ ЛЕКЦІЙ
З ДИСЦИПЛІНИ
«ВОДОПОСТАЧАННЯ ТА ВОДОВІДВЕДЕННЯ»
(для студентів спеціальності ПБ та БД»)
Львів-2010
ЗМІСТ
стор.
ВСТУП 3
ЗАГАЛЬНІ ПОЛОЖЕННЯ 4
РОЗДІЛ 1. ДЖЕРЕЛА, СИСТЕМИ І СХЕМИ ВОДОПОСТАЧАННЯ.
СПОРУДИ І МЕРЕЖІ ВОДОПОСТАЧАННЯ 8
ТЕМА 1. Системи і схеми водопостачання 8
ТЕМА 2. Приймання води з природних джерел 19
ТЕМА 3. Поліпшення якості природної води 35
ТЕМА 4. Системи подачі та розподілу води………………………………....51
РОЗДІЛ 2. ВОДОВІДВЕДЕННЯ. ПОКРАЩЕННЯ ЯКОСТІ ВОДИ 78
ТЕМА 5. Системи і схеми водовідведення…………………………………..78
ТЕМА 6. Зовнішні системи водовідведення 90
ТЕМА 7. Очищення стічних вод……………………………………………..102
РОЗДІЛ 3. ВОДОПОСТАЧАННЯ НАСЕЛЕНИХ ПУНКТІВ 112
ТЕМА 8. Санітарно-технічне обладнання будинків……………………….. 112
СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ………………………………………………………...129
ВСТУП
Метою вивчення дисципліни є формування у майбутніх фахівців умінь і знань з сучасних методів проектування, будівництва та експлуатації систем во допостачання і водовідведення населених міст, житлових і промислових
об'єктів.
Предметом вивчення дисципліни є системи й схеми водопостачання і водовідведення населених міст і промпідприємств, методи й споруди поліпшення якості, подачі й розподілу питної води, методи й споруди для транспортування та очищення стічних вод і осадів, основи проектування та експлуатації внутрі шніх і зовнішніх систем водопостачання і водовідведення.
Основними завданнями, що мають бути вирішені в процесі вивчення ди сципліни, є теоретична і практична підготовка студентів з таких питань:
основні положення та вимоги державних стандартів до систем водопо стачання і водовідведення;
класифікації та основні характеристики систем і схем водопостачання і водовідведення населених пунктів, житлових і промислових об'єктів;
принципи вибору системи й схеми водопостачання і водовідведення об'єкта;
основні принципи санітарно-технічного обладнання будинків та споруд;
визначення розрахункових параметрів систем забору, подачі й приготу вання води різної якості для потреб водопостачання;
визначення розрахункових параметрів систем відведення і очищення стічних вод від різних споживачів.
Конспект лекцій покликаний допомогти студентам у вивченні дисципліни, він містить теоретичний матеріал з усіх змістових модулів, контрольні питання і рекомендовану літературу.
При роботі з текстом слід звертати увагу на визначення, класифікації, тези, виділені курсивом і жирним шрифтом.
Уважне вивчення наведеної інформації і схем, опрацьовування контроль них питань допоможуть студентам успішно справлятися з завданнями поточно го і підсумкового контролю.
ЗАГАЛЬНІ ПОЛОЖЕННЯ
Жодна сфера людської діяльності не обходиться без використання води, адже вона - це саме життя. Для організму вода є «будівельним» матеріалом, пі дтримуючи його життєві функції. Людина використовує воду для пиття і при готування їжі, задоволення різних життєвих, господарських, побутових і сані тарно-гігієнічних, рекреаційних потреб. Тільки для життєвих потреб людині щодоби потрібно 2,5 л чистої прісної води, а з урахуванням усіх інших її запи тів витрати води на одну людину в промислово розвинених країнах становлять 300-600 л на добу.
Задоволення попиту на воду в містах, на підприємствах і в селищах здійс нюється шляхом влаштування централізованих систем водопостачання. Су часний водопровід є системою складних споруд для видобування води, очищен ня її (якщо це потрібно), зберігання необхідних запасів і транспортування до споживача. Каналізація складається з комплексу споруд для організованого від ведення стічної рідини, очищення її і випуску в водоймище. Правильне вирі шення питань водопостачання і каналізації можливе лише в комплексній ув'язці з питаннями енергопостачання, газопостачання, транспорту та ін.
Стан джерел водопостачання і якість питної води безпосередньо вплива ють на здоров'я населення. Так, за даними Всесвітньої організації охорони здо ров'я (ВООЗ), 25% населення постійно ризикує захворіти на хвороби, пов'язані із споживанням недоброякісної питної води. У країнах, що розвиваються, кож ний третій мешканець страждає через брак питної води та необхідних санітар них умов - основних вимог для здорового і гідного життя. У цих країнах приб лизно 80% всіх хвороб і 1/3 смертельних випадків спричинені споживанням за брудненої води.
Оскільки чисельність населення на Землі безперервно збільшується, то не впинно зростають і потреби в чистій прісній воді, а отже, збільшується кіль кість стічних вод. Останні, потрапляючи в поверхневі й підземні джерела вод (рис. 1), забруднюють їх шкідливими токсичними домішками, небезпечними для життя людини, внаслідок чого скорочуються і без того обмежені резерви прісної води.
Людині потрібна чиста високоякісна прісна вода. Тому збереження і охо рона водних ресурсів від виснаження - одна з найважливіших проблем людст ва, яка значно ускладнюється у зв'язку з урбанізацією людського суспільства, інтенсивним розвитком промисловості й сільського господарства, використан ням різних хімічних препаратів у побуті й виробництві, що призводить до знач ного забруднення води і ґрунтів. Це перешкоджає вирощуванню екологічно безпечної харчової рослинної і тваринної продукції та сировини. Наслідком мі грації токсичних компонентів у ґрунті є негативний вплив на здоров'я людей, що свідчить про потребу охорони природних вод від забруднення. Саме тому питання охорони і раціонального використання прісної води посідає чільне міс це у програмах економічного і соціального розвитку всіх без винятку країн сві ту. Особливе значення це питання має для України, яка за ступенем водозабез-печення займає одне з останніх місць серед країн Європи, а за водоємністю ва лового суспільного продукту випереджає їх.
У результаті проведення відповідних робіт із захисту водних об'єктів від забруднення і раціонального використання водних ресурсів в Україні розробле ні й освоюються нові високоефективні технології водопостачання та водовідве дення. Це дало змогу значно скоротити забір води з природних водних джерел, об'єм утворюваних стічних вод, підвищити якість очищуваної води й зменшити негативний вплив на навколишнє природне середовище.
Для потреб країни (промисловості, сільського господарства, енергетики, населення) потрібна велика кількість води, яка б відповідала жорстким вимогам державного стандарту і технічним умовам споживачів. Вирішення цих важли вих господарських завдань потребує ретельного вибору джерел водопостачання і будівництва високоефективних очисних споруд, систематичного й планомір ного здійснення комплексних заходів щодо охорони від забруднення води, ґру нтів і повітря, очищення річок та річкових басейнів.
Постанови і закони, прийняті Верховною Радою і урядом України, зокрема Загальнодержавна програма «Питна вода України» на 2006-2020 рр, спрямовані на раціональне використання, економну витрату води й запобігання виснажен ню водних резервів. При цьому наголошується на необхідності прискорення темпів будівництва водоохоронних об'єктів, збільшення потужності систем оборотного і повторного використання вод, розроблення і впровадження на пі дприємствах безстічних систем водокористування, поліпшення якості питної води. Великого значення надається охороні водних джерел від забруднення і виснаження та створенню автоматизованих систем управління водогосподарсь кими комплексами.
На якість питної води централізованого постачання негативно впливає не задовільний технічний стан водопровідних мереж і споруд, несвоєчасне прове дення їх капітальних, поточних та планово-профілактичних ремонтів, велика кількість аварій і затягування строків їх ліквідації. Зношеність технологічного обладнання становить в середньому 65-70%, понад 33% мереж знаходяться в аварійному стані і потребують негайної заміни. Крім того, незадовільний стан водопровідно-каналізаційних мереж призводить до повторного забруднення питної води.
Вирішення проблеми забезпечення населення питною водою гарантованої якості можливе лише шляхом впровадження сучасних технологій, споруд, реа гентів, матеріалів та обладнання, а також відновленням систем розподілу пит ної води.
Рис. 1. Склад і функції системи водопостачання та водовідведення
1. ДЖЕРЕЛА, СИСТЕМИ І СХЕМИ ВОДОПОСТАЧАННЯ. СПОРУДИ І МЕРЕЖІ ВОДОПОСТАЧАННЯ.
ТЕМА 1. Системи і схеми водопостачання
Призначення окремих водопровідних споруд.
Класифікація систем водопостачання.
Основні категорії водоспоживачів. Режими водоспоживання.
Норми водоспоживання.
Необхідні напори в мережі.
1. Призначення окремих водопровідних споруд
Водопостачання - це забезпечення водою різних водоспоживачів (населе них пунктів, виробничих підприємств та інших об'єктів) для задоволення гос подарсько-питних, технологічних і протипожежних потреб. Комплекс інженер них споруд, що виконують завдання водопостачання, називають системою во допостачання або водопроводом.
Централізована система водопостачання населеного пункту або промисло вого підприємства повинна забезпечувати прийом води з джерела в необхідній кількості, її очищення, якщо це необхідно (тобто доведення її якості до потріб ного рівня показників), передачу до обслуговуваного об'єкта і подачу спожива чу під необхідним напором (тиском). З цією метою в систему водопостачання включені такі елементи (рис 1.1):
водопостачання
Рис. 1.1 - Принципова схема водопостачання
― водоприймальні споруди (водозабірні споруди, водозабори), призначені для прийому води з вибраних для даного об'єкта природних вододжерел;
― насосні станції (водопідіймальні споруди), що створюють тиск для пере дачі води на очисні споруди, до акумулюючих ємкостей або до споживачів; на сосні станції (НС) 1 підйому призначені для передачі води від водозабору (джерела) на очисні споруди; НС 2 підйому призначені для передачі очищеної води з резервуару чистої води (РЧВ) в магістральні водоводи і далі в розподі льну мережу; наступні НС влаштовують при необхідності для створення необ хідного тиску в трубопроводах;
― споруди для очищення води, призначені для поліпшення властивостей води і доведення її якісних показників до вимог споживачів;
― резервуари і водонапірні башти, які є запасними і регулюючими ємкос тями;
― водоводи і водорозподільні мережі, призначені для передачі води до місць її розподілу і споживання; магістральні водоводи транспортують основ ну кількість води від очисних споруд до об'єкта водопостачання; водорозподі льні мережі подають воду безпосередньо споживачам на території обслугову ваного об'єкта.
Взаємне розташування споруд системи водопостачання і їх склад можуть бути різними залежно від призначення, місцевих природних умов, вимог водо споживання або виходячи з економічних міркувань. Так, НС 1 підйому може бути поєднана з водоприймальною спорудою або об'єднана в одній будівлі з НС 2 підйому, але частіше вони розташовуються окремо. НС 2 підйому може бути з'єднана в одному блоці з водоочисними спорудами і РЧВ або розміщена в окремій будівлі. Комплекс водоочисних споруд, РЧВ і НС 2 підйому можуть бути розташовані в безпосередній близькості від вододжерела або, навпаки, віддалені від нього і наближені до споживача.
Щоб правильно вибрати схему і джерело водопостачання, треба мати в своєму розпорядженні дані про водоспоживання, знати вимоги, що ставляться до якості води, мати відомості про тиск, під яким вона повинна подаватися споживачеві, про наявні природні вододжерела в районі проектування. Значний вплив на схему водопостачання має вибране вододжерело; його вид (поверхне вий - відкриті водоймища, тобто річки, водосховища, озера, моря, або підзем ний - грунтові й артезіанські води, джерела), потужність, якість води, відстань, на яку воно віддалене від водоспоживача, і т.п.
У ряді випадків при використанні підземних (артезіанських) вод потреба в поліпшенні їх якості відпадає, що спрощує систему водопостачання, оскільки стає можливим відмовитися не тільки від очисних споруд, але і від РЧВ і НС 2 підйому. У загальному випадку необхідність очищення води і визначення його технологічної схеми встановлюють шляхом порівняння даних якості води виб раного джерела з вимогами споживачів.
На рис. 1.2 показані можливі схеми водопостачання з різних джерел.
2. Класифікація систем водопостачання.
Все різноманіття систем водопостачання, що зустрічаються на практиці, можна класифікувати за наступними ознаками:
• за територіальним охопленням споживачів - локальні (місцеві); центра лізовані; групові або районні;
• за призначенням (видом обслуговуваних об'єктів) - комунальні (для міст і селищ); залізничні; сільськогосподарські (для тваринницьких ферм, пасовищ і т.п.); виробничі, які, в свою чергу, підрозділяються за галузями промисловості (водопроводи хімічних комбінатів, теплових електростанцій, металургійних заводів і т.п.) і за кратністю використання води (прямотечійна, з повторним ви користанням води, оборотна); комбіновані;
• за видом використовуваного природного джерела - поверхневі, підземні й змішаного живлення;
• за якістю води - господарсько-питні; технічні; протипожежні; спеціальні; об'єднані;
• за вертикальним розташуванням - однозонні й зонні;
Рис 1.2 - Схеми водопостачання з підземного (а, б, в) і поверхневого (г) джерел: а - схема з контррезервуаром; б - безбаштова схема; в - схема самотічного водопро воду з використанням каптажу; г - схема з прийманням води з річки; 1 - вододжерело; 2 - водозабірна споруда; 3 - НС 1 підйому; 4 - РЧВ; 5 - НС 2 під йоми; 6 - напірні водоводи; 7 - розподільна мережа; 8 - водоспоживач; 9 - водонапі рна башта; 10 - водоповітряний котел; 11 - самотічний водовід; 12 - напірний резер вуар; 13 - водоочисні споруди
• за способами подачі води - самопливні (гравітаційні); з механічною пода чею (перекачування води насосами); комбіновані;
• залежно від якості вихідної води і вимог водоспоживачів - з влаштуван ням споруд з поліпшення якості води і без них;
• за тривалістю роботи - що постійно діють, тимчасово діють, сезонно діють;
• за ступенем надійності - 1, 2 і 3 категорії залежно від допустимої трива лості перерви і зниження подачі води.
3. Основні категорії водоспоживачів. Режими водоспоживання. Основними категоріями водоспоживання є наступні:
господарсько-питні потреби населення (тобто всі види водокористу вання, обумовлені побутом людей: пиття, приготування їжі, особиста гігієна і гігієна житла, прання і т.п.). Сюди ж відносяться такі витрати води, як поливан ня проїзної частини вулиць і тротуарів, зелених насаджень, обводнення міських водоймищ і обмін води в басейнах і т.п. (комунальні потреби населених пунк тів). Ця категорія водокористувачів ставить до води вимоги, що регламенту ються ГОСТ 2874-82 «Вода питна» і Державними санітарними правилами і но рмами (Держ Сан П і Н) (тобто це перш за все вимоги санітарно-гігієнічного по рядку). Разом з тим, в певних районах можливо використання води з підвище ною мінералізацією для поливання вулиць, заповнення ванн плавальних басей нів, обводнення міських водоймищ; можливе також використання доочищених стічних вод для поливання зелених насаджень, вулиць та інших цілей;
технологічні потреби різних промислових підприємств - використання води як для промивки і охолоджування сировини і продукції, так і для обслуго вування устаткування. Кількісні і якісні вимоги до води цієї категорії спожива чів визначаються технологією виробництва. Так, до води, яку використовують в хімічній, текстильній промисловості, ставлять вимоги низької жорсткості і майже повної відсутності заліза і марганцю, а іноді й повної деіонізації і т.п. До води, використовуваної для охолодження різних виробничих апаратів, ставлять вимоги з температури, відсутності грубих завислих частинок, стабільності, мі німальності вмісту біозабруднень. Для паросилового господарства потрібна ве личезна кількість води, яка не повинна містити домішок, що викликають відк ладення накипу, спінювання котельної води, винесення солей з парою і корозію металу;
потреби пожежогасіння - придатна вода практично будь-якої якості. У більшості випадків подача води для потреб пожежогасіння в містах покладаєть ся на ті ж системи міського водопостачання, які здійснюють подачу води для звичайних господарсько-питних потреб. В окремих випадках влаштовують та кож спеціальні протипожежні водопроводи. Витрату води на пожежогасіння приймають за розрахунком залежно від чисельності населення, поверховості будівель (для населеного пункту); ступеня вогнестійкості будівель, розмірів промислових будівель, характеру виробництва, тобто категорії з пожежної не безпеки (для виробничих підприємств), а також наявності сучасних засобів по жежогасіння;
потреби сільського господарства. Передбачається використання для го сподарсько-питних цілей, комунальних потреб (котельні, пральні, їдальні та ін.), виробничих цілей (майстерні з ремонту сільськогосподарської техніки, те пличні господарства і т. п.), водопою худоби.
Наведений перелік основних категорій водоспоживання дає уявлення про різноманітність використання води для потреб народного господарства і про велику відмінність вимог за її якістю.
При проектуванні водопроводів необхідно вирішувати питання про доці льність влаштування єдиної або роздільної системи водопостачання. Звичайно в містах передбачають єдиний господарсько-протипожежний водопровід. Він по дає воду для господарсько-питних потреб промислових підприємств, розташо ваних в місті, іноді для технічних потреб тих підприємств, де потрібна вода пи тної якості. Для окремих крупних промислових підприємств міста або для гру пи виробництв одного району, які можуть використовувати неочищену воду, доцільно влаштовувати самостійні виробничі водопроводи.
Крім того, в містах звичайно є ряд підприємств, кожне з яких споживає ві дносно невелику кількість неочищеної води. Враховуючи їх розкиданість за те риторією міста, іноді виявляється економічно доцільним забезпечувати ці підп риємства очищеною водою від мережі міського водопроводу, а не влаштовува ти для них самостійні виробничі водопроводи.
Можливість об'єднання протипожежного водопроводу з господарсько-питним або виробничим водопроводом вирішують на основі техніко-економічних розрахунків. Найчастіше, як протипожежний, використовують го сподарсько-питний водопровід, що має велику розгалуженість на території під приємства. Іноді для цих цілей служить система виробничого водопроводу, а на підприємствах з підвищеною небезпекою влаштовують окремі протипожежні водопроводи.
Основним чинником, що визначає режим роботи всіх елементів систе ми водопостачання, є режим витрачання води споживачами, для яких ця сис тема призначена. Для ряду водоспоживачів вирішення цього завдання не має утруднень. Наприклад, при проектуванні водопроводів промислових підпри ємств режим витрати води на виробничі потреби задається відповідно до тех нології підприємства графіком водоспоживання. Складніше встановити режим водоспоживання населених пунктів, який диктується цілим рядом чинників по бутового характеру, пов'язаних з умовами життя і трудовою діяльністю людей. Тому при проектуванні водопроводів задаються вірогідним графіком витра чання води протягом розрахункової доби найбільшого водоспоживання (рис. 1.3).
% доб. витр.
7
6
5
4
3
2
1
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24
год. доби
Рис. 1.3 Графік добового водоспоживання
З графіка видно, що вода протягом доби споживається нерівномірно. Ступінь нерівно мірності водоспоживання хара ктеризується відношенням мак симальної годинної витрати до середньогодинної витрати, на званим коефіцієнтом годинної нерівномірності. Відношення максимальної добової витрати до середньодобової називають коефіцієнтом до бової нерівномірності.
Витрата води протягом кожної години також коливається. Проте при прое ктуванні водопроводу допускають, що витрата води протягом однієї години за лишається постійною. Тоді розрахункова секундна витрата під час максималь ного водоспоживання дорівнюватиме
qmaxсек = qmaxгод ∕ 3600, л/с. (1.1)
Коливання витрати води протягом доби на виробничі потреби промисло вості обумовлені особливостями технологічного процесу і способами спожи вання води й залежать від тривалості роботи підприємства протягом доби. Про те більшість промислових підприємств мають свої регулюючі ємкості, тому ві дбирання води для них з міського водопроводу можна вважати рівномірним протягом доби.
Отже при розрахунку міського водопроводу повинен бути складений зага льний графік водоспоживання на господарсько-питні потреби населення і спо живання води з мережі міського водопроводу промисловими підприємствами, а також на поливання вулиць і зелених насаджень.
4. Норми водоспоживання
При проектуванні систем водопостачання визначення необхідної спожива чу кількості води є найважливішим завданням. Загальна витрата на потреби населення в якому-небудь населеному пункті пропорційна числу жителів. Отже для його визначення необхідно знати витрату води одним жителем на його гос подарсько-побутові потреби - питому норму водоспоживання. Ця величина складається з витрат води для різних цілей і залежить від ступеня санітарно-технічного обладнання місць проживання, благоустрою міста, кліматичних умов і т.п. Чим вищий ступінь санітарно-технічного обладнання, тим більше буде споживання води; в жаркому кліматі водоспоживання буде більше, ніж в помірному або холодному і т.п.
Аналіз досвіду експлуатації існуючих комунальних водопроводів дає мож ливість визначити фактичну витрату води на одного жителя при різному ступе ні санітарно-технічного обладнання житлових будинків у різних кліматичних умовах. У нашій країні діють норми господарсько-питного водоспоживання, наведені в СНиП [15]. У ці норми входять витрати води на всі господарсько-питні потреби людей, що витрачаються як в житлових будинках, так і в громад ських будівлях (їдальнях, лазнях, пральнях, кіно, клубах і т.п.).
Витрата господарсько-питної води не є постійною і міняється за сезонами року. Тому при проектуванні системи водопостачання необхідно, крім серед ньої добової витрати споживаної води знати вірогідну максимальну добову ви трату, яку визначають за допомогою коефіцієнта добової нерівномірності.
Для визначення сумарної витрати води на господарсько-питні потреби не обхідно також враховувати витрату води на господарсько-питні потреби робіт ників під час перебування їх на виробництві.
Кількість води питної якості, яку забирають з міського водопроводу для поливу зелених насаджень, миття і поливу вулиць і площ, визначають у кожно му випадку конкретно залежно від місцевих умов, установлюють органами міс цевої влади. 20% забраної води витрачається на ручний полив, 80%, що зали шилися, - на механізований. Питома витрата води на поливання (л/м2 території) наведена в табл. 3 [15]. За відсутністю даних про площі за видами благоустрою (зелені насадження, проїзди і т.д.) питоме середньодобове за поливальний сезон споживання води на поливання з розрахунку на одного жителя приймають 30-
90 л/доб. залежно від кліматичних умов, потужності джерела водопостачання, ступеня благоустрою населених пунктів та інших місцевих умов.
Вода на виробничі потреби може забиратися з міського водопроводу (пит на вода), з поверхневих або підземних джерел (технічна вода). Для підпри ємств, що вимагають великої кількості води, влаштовують власні водопроводи. Режим споживання води промисловим підприємством визначається технологі єю виробництва і обов'язково узгоджується з органами місцевої влади або вод ною інспекцією. У випадку, якщо є обмеження на відбір води з водопровідної мережі під час максимального водоспоживання, на території промплощадки влаштовується водопровідний вузол, який включає РЧВ і НС, а іноді й дезінфікуючу установку. При великих витратах води і значних коефіцієнтах нерівно мірності на підприємствах влаштовують акумулюючі ємкості, які заповнюють ся в години мінімального водоспоживання населеним пунктом. На введенні в промислове підприємство обов'язково встановлюють лічильник витрати води.
Нормування витрати води для пожежогасіння значно відрізняється. Поже жогасіння здійснюють струменем води, що подається пожежними кранами, які розміщуються на зовнішній водорозподільній мережі, а для внутрішнього по жежогасіння використовують пожежні крани, що встановлюються на мережі внутрішнього водопроводу. Розрахункова витрата води на гасіння однієї поже жі, а також число можливих одночасних пожеж на території населеного пункту або промислового підприємства встановлюють залежно від розмірів населених місць, розрахункового числа жителів, вогнестійкості споруд, щільності й харак теру забудови [15].
5. Необхідні напори в мережі
Водопровідна мережа повинна забезпечувати подачу води до всіх точок її споживання не тільки в заданій кількості, але і з необхідним вільним напором, вимірюваним висотою стовпа води над поверхнею землі. Величину необхідного напору можна обчислити за формулою
Нвільн = Нгеом + Σh + hвил , м (1.2)
де Нгеом - геометрична висота розташування найвищого (розрахункового) во дорозбірного приладу над поверхнею землі біля точки підключення будинково го введення, м;
Σh - сума втрат напору на шляху руху води від точки підключення будин кового введення до розрахункового водорозбірного приладу, м;
hвил - напір, необхідний для виливання розрахункової витрати води, м;
приймають залежно від типу санітарного приладу.
У практиці водопостачання при проектуванні зовнішніх водопровідних мереж для спрощення розрахунків величину потрібного вільного напору Н визначають залежно від поверховості будівель: при одноповерховій забудові Н складає не менше 10 м, а при більшій поверховості на кожен поверх додають по 4 м. Отже
Нвільн = 4 • (n – 1) +10, м, (1.3)
де n - кількість поверхів.
Гідростатичний напір у мережі господарсько-питного водопроводу біля споживача повинен бути не більше 60 м. Якщо ця вимога для окремих будівель або районів не виконується, то можна встановлювати регулювальники тиску або застосовувати зонування системи водопроводу.
Контрольні запитання:
Що називається водопостачанням? Які споруди входять до складу водоп роводу?
Які завдання повинна виконувати система водопостачання?
Яке призначення водозабірних споруд?
Яке призначення водопідіймальних споруд?
Яке призначення насосних станцій 1-го і 2-го підйому?
Яке призначення очисних комплексів систем водопостачання?
Яке призначення магістральних водоводів?
Яке призначення розподільних мереж?
9. Які бувають регулюючі й запасні ємкості? 10.Як класифікують системи водопостачання?
11.Поясніть загальну схему водопостачання населеного пункту.
Як класифікують споживачів води?
Які вимоги ставлять різні категорії споживачів до використовуваної во ди?
14.Від яких параметрів залежить норма господарсько-питного водоспожи вання?
15. Як (за яким документом) визначити норму господарсько-питного водос поживання?
16.Як визначають норму технологічного водоспоживання?
17.Як визначають норму водоспоживання для протипожежних цілей?
Який режим водоспоживання води населеним пунктом протягом доби?
Від яких параметрів залежить необхідний напір у мережі? 20.Як розрахувати вільний напір для житлової будівлі?
21. Який максимальний гідростатичний напір в мережі господарсько-питного водопроводу біля споживача?
ТЕМА 2. Приймання води з природних джерел
Джерела водопостачання та їх характеристика.
Споруди для приймання води з природних джерел.
Зони санітарної охорони.
1. Джерела водопостачання та їх характеристика.
Вибір вододжерела є найважливішим завданням при проектуванні системи водопостачання, оскільки він визначає характер самої системи, технологічну схему і склад водопровідних споруд, а отже будівельну і експлуатаційну вар тість водопровідного комплексу.
До джерел водопостачання ставлять наступні вимоги:
забезпечення безперебійного отримання необхідної кількості води з урахуванням перспективи зростання водоспоживання;
можливість подачі води об'єкту з найменшою витратою засобів на її транспортування;
якість води в джерелі повинна найбільшою мірою відповідати вимогам споживачів або необхідну якість можливо отримати шляхом простого і дешево го очищення;
достатня потужність для того, щоб отримання з них води не впливало на існуючу екологічну систему.
Використовувані для цілей водопостачання природні джерела можна під розділити на дві групи: поверхневі джерела - річки, водосховища і озера; пі дземні джерела - ґрунтові й артезіанські води і джерела (ключі). Основними чинниками, що впливають на вибір вододжерела, є:
віддаленість від водозабезпечуваного об'єкта;
санітарна і гідрологічна характеристика вододжерела (необхідність регу лювання річкового стоку і умови його здійснення, якість і кількість води у ви бираних джерелах);
висота підйому води від джерела до об'єкта водопостачання.
В існуючій практиці з поверхневих вододжерел найчастіше використовують річки. Як правило, середні й великі річки за своїм дебітом задовольняють потреби у воді звичайних об'єктів водопостачання, інакше проводять зарегулювання їх стоку.
Характерними особливостями якості річкової води є її велика каламут ність (особливо весною і восени), високий вміст органічних речовин, рослин, часто значна кольоровість води. Річкова вода звичайно має відносно малий солевміст і, як правило, невелику жорсткість. Вода водосховищ і озер характери зується малим вмістом завислих речовин, значною кольоровістю, великою окислюваністю, наявністю планктону в літній час.
Річкам властиві сезонні коливання їх витрати і якості води. Тому при ви борі річки як вододжерела слід перевіряти можливість отримання необхідних кількостей води в період найменшого її дебіту з урахуванням зміни контурів її русла. При цьому слід пам'ятати, що в періоди паводків річкова вода характери зується високою кольоровістю і низькою лужністю, великою кількістю завис лих речовин, значною бактерійною забрудненістю, що ускладнює її кондиціо-нування.
Як правило, річкові води відрізняються малим вмістом мінеральних солей, невеликою жорсткістю і при цьому відносно великою каламутністю, високим вмістом органічних речовин, бактерій, часто значною кольоровістю.
Вода озер звичайно має малий вміст завислих речовин. Ступінь мінералі зації озерної води різний.
Поверхневі джерела характеризуються значними, іноді дуже різкими коли ваннями якості води і кількості забруднень в окремі періоди року. Якість води озер і річок великою мірою залежить від забруднення їх поверхневими стоками і стічними водами міст і промислових підприємств.
Основним чинником, що впливає на вибір місця водозабірної споруди для господарсько-питних цілей, є санітарний стан місцевості, зокрема можливість організації зони санітарної охорони. Тому при виборі джерелом водопостачан ня річки водозабірні споруди слід розташовувати за течією річки обов'язко во вище населених пунктів і промислових об'єктів, які можуть забруднюва ти їх. Враховуючи це, іноді доводиться водозабірні споруди відносити на значні відстані від населеного пункту.
Особливу трудність становить використання для цілей централізованого водопостачання гірських річок, що відрізняються не тільки різкими коливання ми дебіту, але і якістю води. Води озер і водосховищ характеризуються вели кою різноманітністю за ступенем мінералізації, високою прозорістю, кольоро вістю і наявністю солей заліза в періоди паводків, високою окислюваністю, на явністю планктону в теплу пору року, низькою мінералізацією, невеликим луж ним резервом і малою жорсткістю. Ці особливості якості води водосховищ і озер викликають відомі труднощі при вирішенні завдання поліпшення її якості. Походження, умови залягання і формування підземних вод.
Підземні води утворю ються внаслідок проникнення углиб землі атмосферних опадів і поверхневих вод, а також конденсації водяної пари з атмосфери.
Вони зна ходяться в порожнечах усе редині гірських порід. Поро жнечі можуть мати форму пір (у пісках, супісках, суглин ках, глинах) або тріщин і на віть цілих печер (у вапняках, пісковиках та в інших гірсь ких породах). Підземні води, заповнюючи всі пори тих або інших порід, утворюють так звані водоносні пласти. У тріщинах і печерах вони про тікають у вигляді підземних потоків. Водоносний пласт підстилає водотривкий пласт, називаний іноді водотривким ложем, або просто водоупором. Пласти породи, що перекривають водоносний пласт, називаються його покрівлею.
Безнапірні підземні води насичують водоносний пласт не на всю його то вщину, а мають вільну поверхню, названу дзеркалом ґрунтових вод. Рівень води в колодязях, опущених в такий пласт, встановлюється на тій же відмітці, на якій вода була зустрінута при розкритті пласта. Тиск над вільною поверхнею ґрунтових вод, тобто на їх дзеркалі, рівний атмосферному.
Потужність водоносного пласта визначається шаром водомісткої поро ди від водоупору до дзеркала ґрунтових вод.
Підземні води, які насичують повністю водоносний пласт, покриті зверху водонепроникними ґрунтами і мають п'єзометричний тиск, називаються напір ними або міжпластовими. Напірні води характеризуються підйомом рівня во ди в колодязях вище за відмітку, на якій вода відзначена при влаштуванні коло дязя. Тиск під покрівлею напірного пласта більший за атмосферний.
У місцях виходу водоносних пластів на поверхню землі утворюються джерела або ключ.
У верхніх шарах ґрунту іноді зустрічаються води, звичайно називані вер ховодкою, які характеризуються непостійністю і невизначеністю залягання.
Підземні води, як правило, прозорі й безбарвні, але часто сильно мінералі зовані, мають підвищену жорсткість, значний вміст фтору, заліза і т.п. Артезі анські води, перекриті зверху водонепроникними породами, захищені від над ходження проникаючих з поверхні землі забруднених стоків і тому мають ви сокі санітарні якості. Такі ж якості мають і джерельні води. Разом з тим підзем ні води часто сильно мінералізовані, тобто містять велику кількість розчинених солей.
2. Споруди для приймання води з природних джерел.
Водозабірні споруди з підземних джерел.
Вживані в практиці водопостачання типи споруд для отримання підземних вод можна підрозділити на такі типи:
трубчасті колодязі;
шахтні колодязі;
горизонтальні водозбори;
променеві водозбори;
споруди для каптажа джерел.
Використовуваний тип водозабірних споруд залежить від глибини заля гання і потужності водоносного пласта, умов залягання (характеру ґрунтів, ная вності, тиску в пласті і т.п.).
Трубчасті колодязі споруджують шляхом буріння в землі вертикальних циліндрових каналів - свердловин. У більшості порід стінки свердловин укріп люють обсадними трубами (сталевими, азбестоцементними, поліетиленовими),
що створюють трубчастий колодязь. У межах водоносного горизонту для можливості при йому води з ґрунту колодязь виконують з перфорованих труб, обладнаних спеціальним фільтром.
Трубчасті колодязі застосовують при глибокому заляганні водоносних пластів і їх значній потужності. Характерною особливіс тю трубчастих колодязів є малий діаметр і ві дносно велика довжина водозабірної частини колодязя. Трубчасті колодязі використовують для отримання підземних вод як безнапірних, так і напірних. Колодязь може бути доведений до підстилаючого водотривкого пласта - досконалий колодязь або закінчуватися в товщі найводоноснішого пла ста - недосконалий колодязь. Для водопостачання крупних об'єктів споруджу ють декілька трубчастих колодязів, що об'єднуються в загальну систему водоз бірних споруд.
У трубчастому колодязі розрізняють такі елементи (рис.2.3):
- водоприймальну частину (фільтр), яка служить для прийому води з водо носного горизонту;
- стовбур (або водопідіймальна частина), тобто глуху частину свердлови ни, по якій підіймається вода;
- гирло, вихідна частина колодязя, відповідним чином обладнана; вона роз ташовується в колодязі або спеціальному павільйоні.
Рис. 2.3 - Елементи трубча- Рис. 2.4 - Схема трубчастого
стого колодязя: колодязя під час (а) і після (б)
1 - фільтр; 2 - стовбур; буріння
3 - гирло
При значній глибині залягання водоносних порід досягти їх однією обсадною трубою не вдається, зважаючи на значне зростання опору при зануренні обсадних труб. Тоді послідовно використовують обсадні труби діаметра, що поступово зменшується. У цих умовах колодязь набуває телескопічного вигля ду (рис. 2.4). Верхня частина колони обсадних труб повинна виступати над під логою павільйону або заглибленої камери, де розташовується гирло свердлови ни, не менше ніж на 0,5 м. При цьому габарити павільйону в плані при висоті не менше 2,5 м повинні бути достатніми для розміщення електрообладнання і контрольно-вимірювальних приладів. Оголовок свердловини повинен мати герме тизацію, що виключає проникнення в міжтрубний простір забруднень.
Рівень води в колодязі за відсутністю з нього водовідбору називається статичним. Для безнапірних підземних вод він відповідає рівню води у водо носному пласті. Для напірних підземних вод статичний рівень в колодязі вище за рівень води водоносного горизонту в даному місці, оскільки вода знаходить ся у водоносному горизонті під тиском. При постійному відбиранні води з ко лодязя статичний рівень в ньому починає знижуватися і через деякий час вста новлюється на певному горизонті, називаному динамічним. Чим інтенсивніше водовідбір, тим нижче встановлюється динамічний рівень. Після припинення відкачування вода в колодязі знову піднімається до статичного рівня.
Шахтні колодязі викону ють з бетону, залізобетону, цегли, буту і дерева. Вони застосовуються для прийому безнапірних вод, при відносно невеликій глибині їх залягання (приблизно до 40 м). Найчастіше шахтні колодязі не доводяться до водоупору (колодязі недосконалого ти пу). Тоді вони приймають воду в основно му через днище і частково через отвори в стінках. Шахтні колодязі мають значну площу поперечного перетину і малу дов жину вертикальної частини. На дні шахт них колодязів для запобігання попаданню в них частинок ґрунту укладають піщано-гравійний фільтр. У крупних системах во допостачання для прийому необхідних кі лькостей води звичайно влаштовують не один
05.06.2013 21:06-
Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!
0%
Оголошення від адміністратора