Система водоснабжения

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

Под системой водоснабжения подразумевается комплекс сооружений, необходимых для обеспечения водой потребителей в необходимом количестве, требуемого качества.

Системы водоснабжения разделяют на хозяйственно-питьевые, производственные и противопожарные. Помимо этого вода, вода используется для мойки улиц, проездов, площадей, а также поливки зеленых насаждений и для других целей. В зависимости от вида объекта, снабжаемого водой, системы бывают городскими, поселковыми, промышленными и т.п. При этом система водоснабжения может обеспечивать водой как один объект, так и группу однородных и разнородных потребителей на территории района.

На промышленных предприятиях, в зависимости от схемы использования воды, системы классифицируются на прямоточные, с последовательным использованием воды, оборотные, замкнутые.

Относительно источника водозабора существуют системы, забирающие воду из поверхностных и из подземных источников. По способу подачи воды потребителям системы могут быть напорными и безнапорными. Возможна комбинация этих схем подачи воды. Система водоснабжения состоит из сооружений для забора воды из источника, ее транспортирования, обработки, хранения и регулирования подачи.

Вид водозаборного сооружения зависит от характера источника водоснабжения. Из поверхностных источников водоснабжения забор воды осуществляется береговыми и русловыми водозаборами различных конструкций, из подземных водозаборных скважин, шахтных колодцев – горизонтальными и лучевыми водозаборами, сооружениями для каптажа подземных вод.

Подъем и перекачка воды на очистные сооружения или к потребителю осуществляется насосной станцией I подъема. После прохождения процесса кондиционирования вода подается потребителю насосной станцией II подъема. Возможно устройство нескольких последовательно или параллельно работающих станций, что определяется техническими и экономическими требованиями.

Сооружения для кондиционирования воды необходимы для доведения ее качества до требований, предъявляемых к ней абонентами. Резервуары чистой воды (сборные резервуары) служат для сглаживания неравномерности режима работы насосных станций I и II подъемов и хранения аварийных и противопожарных объемов воды.

Водоводы следует рассматривать как сооружения для транспортирования воды к местам ее распределения. Они представляют собой систему труб (напорных и безнапорных) и каналов, по которым вода поступает к городу, поселку или промышленному объекту.

Для распределения воды по территории объекта и раздачи ее потребителям устраивается водопроводная сеть. Она представляет собой систему трубопроводов, оборудованных необходимой арматурой для целей регулирования, ремонта, а также отбора воды на цели пожаротушения, поливки и т.д. Сооружения для хранения и аккумулирования воды (водонапорная башня) выполняют ту же роль, что и резервуар чистой воды. Они сглаживают несовпадение режима работы насосной станции II подъема и режима водопотребления.

Место расположения водонапорной башни в значительной мере определяется рельефом местности. Как правило, ее устанавливают на возвышенных отметках с целью уменьшения строительной стоимости. Однако в общем случае место установки башни должно определяться гидравлическими и технико-экономическими расчетами систем подачи и распределения воды. Если вблизи города имеются достаточно высокие отметки земли, вместо водонапорной башни может быть установлен наземный или подземный напорный резервуар. Если возвышенные отметки находятся в черте населенного пункта, емкости можно установить и в промежуточное положение.

Расположение очистных сооружений возможно вблизи как водозаборных сооружений, так и потребителя. Это зависит от удаленности водопотребителя от точки водозабора, наличия строительной площадки, санитарных, технических и прочих условии, а также качества воды в источнике.

В случае удовлетворительного качества воды в источнике применяется упрощенная схема водоснабжения. В этом случае очистные сооружения могут отсутствовать. Такая схема возможна, например, при использовании артезианских скважин, для которых характерно высокое санитарно-гигиеническое качество воды.

Если источник водоснабжения расположен выше отметок снабжаемой водой территории, появляются предпосылки для подачи воды потребителю самотеком. К таким источникам относятся горные водохранилища и ключи, а также напорные артезианские воды. При этом отпадает необходимость устройства насосных станций, подающих воду от источника питания от потребителя. При значительной удаленности объекта водопотребления от источника может возникнуть необходимость устройства нескольких последовательно работающих насосных станций, перекачивающих воду по водоводам. Если город имеет развитую территорию и сложный пересеченный рельеф местности, то для создания требуемого давления в сетях водоснабжения устраивают несколько насосных станций.

При совпадении режима работы насосной станции и режима водопотребления необходимость устройства резервуаров и башен для целей регулирования отпадает.

Таким образом, обязательные элементы системы водоснабжения – водозаборные сооружения, водоводы и водопроводная сеть.

Система водоснабжения в процессе работы должна удовлетворять требованиям надежности и экономичности. Ошибки при определении степени надежности системы водоснабжения при ее проектировании, строительстве и эксплуатации может привести к серьезным сбоям в подаче воды. Под надежностью понимается способность системы обеспечивать потребителей водой в необходимых количествах, требуемого качества и под определенным напором. Одним из показателей надежности функционирования системы может служить вероятность ее безотказной работы в течение рассматриваемого времени.

Различают технологическую и санитарную надежность системы водоснабжения. Так, технологическая надежность обеспечивается рядом мер на стадии проектирования, строительства и эксплуатации сети. А именно: созданием запасов воды в источниках водоснабжения, использованием двух и более независимых источников, увеличением числа водозаборных сооружений, прокладкой нескольких параллельно работающих водопроводов, устройством кольцевых водопроводных сетей, увеличением объемов запасно-регулирующих емкостей в системе подачи и распределения воды, созданием резервных мощностей очистных сооружений, обеспечением бесперебойного энергоснабжения, разработкой математических моделей распределения воды при авариях.

К мероприятиям по повышению санитарной надежности системы водоснабжения относятся: устройство локальных прудов-водохранилищ (при снабжении водой из рек и каналов, подверженных случайным залповым загрязнениям); создание системы непрерывного контроля наличия токсичных загрязнений в источнике; организация зон санитарной охраны; составление банка данных о потенциально опасных веществах, хранимых или транспортируемых на водосборной площади, способных заразить источник водоснабжения при аварийной ситуации; разработка моделей вероятных загрязнений источника; подготовка технологии обработки воды в условиях аварийных загрязнений; устройство автоматизированных постов контроля качества воды в источнике водоснабжения выше водозаборов; предотвращение вторичного загрязнения воды в распределительной сети и регулирующих узлах; обеспечение населения питьевой водой в условиях катастроф и особо крупных аварий в системе водоснабжения.

Экономичность системы достигается принятием решений, обеспечивающих минимальные затраты на строительство и эксплуатацию при соблюдении необходимых параметров ее работы, а также требований надежности.