Для водоснабжения городов и населенных пунктов применяются различные схемы. Они зависят от вида источника водоснабжения, качества воды в нем, рельефа местности и режима водопотребления. На рис. 5.1 показаны системы водоснабжения с забором воды из открытого источника и с забором подземных вод.
Система водоснабжения включает следующие сооружения:
Водозаборные сооружения (1). При открытых источниках (рис. 5.1, а) забор воды осуществляется береговыми и русловыми водоприемниками. Водоприемник представляет собой оголовок трубы с сеткой. Забор подземных вод (рис. 5.1, б) осуществляется путем устройства различного рода колодцев, скважин, подземных водосборных галерей и т. п.
Насосные станции необходимы для подъема и перекачки воды. В общем случае, когда вода из источника подвергается очистке, она перекачивается на очистные сооружения насосной станцией I подъема (2), а после очистки подается потребителям насосной станцией II подъема (5).
Сооружения для очистки воды (3) предназначены для доведения исходного качества воды до требований, предъявляемых к ней потребителям.
Рис.5, i. Общий вид системы водоснабжения с забором воды из открытого
источника (а) и с забором подземных вод (б)
1 - водозаборные сооружения: 2 и 5 - сооружения для подъема и
перекачки воды; 3 - сооружения для очистки воды; 4 - сборные резервуары;
Сборные резервуары (резервуары чистой воды) (4) необходимы для сглаживания неравномерности работы насосных станций I и II подъема и хранения противопожарных и аварийных объемов воды.
Сооружения для транспортирования воды к местам ее распределения -водоводы (6), по которым вода подается к городу или промышленному предприятию.Их выполняют из двух или более ниток трубопроводов, укладываемых параллельно друг другу.
Сооружения для распределения воды по территории объекта и раздачи ее потребителям - водопроводная сеть (8) Сеть—это система трубопроводов> уложенных по улицам и подающих воду к отдельным домам и предприятиям.
Водонапорная башня (7) относится к напорно-регулирующим сооружениям, она выполняет ту же роль, что и резервуар чистой воды, из-за несовпадения режима работы насосной станции II подъема и режима водопотребления
Водонапорные башни сооружают из железобетона, кирпича и стали. Башни располагают выше всех точек водоразбора, с тем чтобы в самую высокую из них вода могла поступать под гидростатическим давлением ее уровня в резервуаре. Для уменьшения высоты водонапорных башен их устанавливают на возвышенных точках местности. При наличии в городе возвышенности большей высоты, чем самые высокие точки водоразбора, вместо водонапорной башни можно сооружать надземные или подземные резервуары. При расположении башни по схеме на рис. 5.1,а систему называют системой водоснабжения с башней в начале сети; при расположении по схеме на рис. 5.1,6 систему называют системой водоснабжения с контррезервуаром.
Для подачи воды непосредственно к местам ее потребления служит водопроводная сеть.
Наружная водопроводная сеть является основной частью системы водоснабжения населенного пункта. Стоимость водопроводной сети населенных мест составляет от 50 до 70 % стоимости всей системы водоснабжения. Поэтому ее трассировке, конструированию и сооружению уделяется большое внимание.
Рис. 5.2. Конфигурация сети:
а — тупиковая; б — кольцевая;
1 - от водозаборных сооружений, 2 - водонапорная башня
При трассировке линий водоводов и водопроводной сети учитывают планировку объекта водоснабжения, размещение отдельных потребителей воды, гидрогеологические условия, рельеф местности и т.д.
Водопроводные сети состоят из магистральных и распределительных линий. Магистральные линии служат для транспортирования транзитных масс воды, распределительные – для транспортирования воды из магистралей к отдельным кварталам и микрорайонам. Магистральные и распределительные линии должны иметь достаточную пропускную способность для обеспечения необходимого напора воды в местах потребления. Требуемая пропускная способность и напоры обеспечиваются правильным подбором диаметров труб при проектировании. Надежность работы водопроводных сетей обеспечивается доброкачественностью материала труб и арматуры, а также их укладки и монтажа. Наименьшая стоимость водопроводных сетей получается при прокладке их по кратчайшим путям от источников водоснабжения до потребителей.
По конфигурации в плане различают водопроводные сети разветвленные или тупиковые, кольцевые или замкнутые и комбинированные. Тупиковые водопроводные сети прокладывают для небольших объектов водоснабжения, допускающих перерывы в снабжении водой. Эти сети целесообразны при сосредоточенном потреблении воды в отдаленных друг от друга точках. Кольцевые водопроводные сети прокладывают при необходимости бесперебойного водоснабжения, что гарантируется возможностью двустороннего питания водой любого потребителя. Протяженность и стоимость кольцевых сетей больше, чем тупиковых.
Противопожарные водопроводные сети закольцовываются всегда.
Выбор материала и класса прочности труб для водоводов и водопроводных сетей осуществляют на основе экономического расчета с учетом санитарных условий, агрессивности грунта и транспортируемой воды, а также условий работы трубопроводов.
Для напорных водоводов и сетей, как правило, стараются применять неметаллические трубы: железобетонные напорные, полиэтиленовые.
Чугунные напорные трубы применяют для сетей в пределах населенных пунктов, территорий промышленных и сельхоз предприятий при отсутствии соответствующих неметаллических труб.
Стальные трубы применяются в следующих случаях: на участках сети, где рабочее давление превышает 1,2 МПа (120 м вод ст.); на переходах под железными и автомобильными дорогами, через водные преграды и овраги; в местах пересечения хоз.питьевого водопровода с сетями канализации; при прокладке трубопроводов по опорам эстакад и в туннелях; при прокладке в труднодоступных местах строительства, в вечномерзлых, просадочных, набухающих и торфяных грунтах, на подрабатываемых территориях и в карстовых районах.
Глубина заложения водопроводных труб, считая до верха, должна быть на полметра больше расчетной глубины промерзания грунта в данной местности.
Для нормальной эксплуатации водопроводной сети на ней устанавливают следующую арматуру: задвижки, обратные клапаны, воздушные вантузы, водоразборные колонки и краны, пожарные гидранты.
Задвижки служат для выключения отдельных участков сети из работы. Обратные клапаны предназначены для пропуска воды только в одном направлении. Воздушные вантузы устанавливают в повышенных точках сети для автоматического выпуска скопляющегося в них воздуха. Уличные водоразборные краны или колонки устанавливают рядом с теми домами, где отсутствует внутренний водопровод. Пожарные гидранты служат для подачи воды при тушении пожаров. Их устанавливают на уличной или дворовой сети на расстоянии друг от друга не более 100 м.
В местах установки фасонных частей и арматуры устраивают водопроводные колодцы или камеры. Обычно их сооружают из железобетонных колец, сверху перекрываемых плитой с чугунным люком.
