Водоводы и водопроводные сети

Водоводы и водопроводные сети

Водоводами называются транзитные трубопроводы, соединяющие отдельные сооружения системы водоснабжения, например, насосную станцию с водонапорной башней или с водопроводной разводящей сетью. Трассу прокладки водоводов следует выбирать в зависимости от рельефа местности, вблизи существующих или проектируемых дорог, учитывая при этом технико-экономические показатели. Число пересечений водовода с реками, автомобильными и железными дорогами должно быть минимальным. Если такие пересечения неизбежны, их рекомендуется делать под углом 90° к указанным препятствиям и в наиболее удобных местах для строительства и эксплуатации. В отдельных случаях, при соответствующем обосновании, допускается уменьшение угла пересечения до 45°.

Количество ниток водовода должно приниматься в зависимости от категории системы водоснабжения, количества и мощности источников водоснабжения и очередности но, как правило, не менее двух. При соответствующем обосновании допускается предусматривать водовод в одну нитку.

При аварии на одном из водоводов подача воды не прекращается. Аварийный участок отключают системой задвижек (рисунок 2.8). Если водовод проектируют в одну нитку, необходимо предусмотреть устройство запасных резервуаров в конце водовода. За счет устройства этих резервуаров обеспечивается бесперебойность водоснабжения объекта в случае аварии на водоводе. Длина ремонтируемых участков водоводов не должны превышать при прокладке их в две линии – 5 км, при прокладке в одну линию –3 км. В случае выхода из строя одного водовода, второй должен подавать 70% расхода воды, требуемого на хозяйственно-питьевые нужды, по аварийному графику – на производственные нужды и 100% – на нужды пожаротушения. Расчет водоводов состоит из определения экономически наивыгоднейшего диаметра труб и потерь напора.

Рисунок 2.8 – Схема водовода в две линии с переключениями

Наружная водопроводная сеть прокладывается вдоль проездов, как правило, прямолинейно и параллельно линиям застройки, по возможности, вне бетонных или асфальтовых покрытий. Пересечение проездов трубопроводами следует предусматривать под прямым углом.

По начертанию в плане водопроводные сети бывают разветвленные (тупиковые), кольцевые и комбинированные (смешанные) (рисунок 2.9). Разветвленная сеть обычно дешевле, чем кольцевая, но она менее надежна в отношении снабжения водой потребителей. В таких сетях чаще замерзает вода, сильнее проявляется разрушающее действие гидравлических ударов, наблюдается ухудшение качества воды в конечных участках. Кольцевые сети обеспечивают бесперебойную подачу воды потребителям, меньше подвержены авариям, так как в них не возникает сильных гидравлических ударов. Вода в сети не замерзает, так как даже при небольшом водоразборе она циркулирует по всем линиям.

а – разветвленная (тупиковая) сеть; б – кольцевая сеть;

в – комбинированная (смешанная) сеть;

1 – насосная станция; 2 – водонапорная башня; 3 – водопроводная сеть

Рисунок 2.9 – Типы наружной водопроводной сети

Прокладка тупиковых линий допускается для подачи воды на противопожарные или хозяйственно-противопожарные нужды различных зданий, независимо от расхода воды на пожаротушение, при длине линий не более 260 м и количестве внутренних пожарных кранов не более 12 [40]. В населенных пунктах с числом жителей до 5000 чел. И при расходе воды на наружное пожаротушение 10 л/с или при количестве пожарных кранов в каждом здании не более 12 допускаются тупиковые линии длиной до 500 м при условии обеспечения необходимых запаса, расходов и давления воды (путем устройства пожарных резервуаров, водонапорной башни или контррезервуара в конце тупика). При расчетном расходе воды на наружное пожаротушение не более 10 л/с и длине тупиковых линий не более 260 м, а также при расчетном расходе воды на наружное пожаротушение не более 5 л/с на тупиковых линиях допускается не предусматривать устройство пожарных резервуаров (водонапорных башен), водоемов или контррезервуара в конце тупика.

Очень часто кольцевая сеть охватывает районы наибольшего водопотребления, а к отдаленным водопотребителям прокладывают от кольца тупики, которые при расширении населенного пункта в дальнейшем могут быт закольцованы прокладкой дополнительных водопроводных линий.

Водопроводные линии в городах и на крупных объектах подразделяются на магистральные и распределительные. Магистральные линии питают распределительную сеть. Трассу магистралей выбирают так, чтобы вода потребителям подавалась кратчайшим путем. Магистральные линии прокладывают по самым возвышенным точкам территории, распределительные – на более низких отметках. Магистральные линии должны прокладываться в две линии, при этом, они должны закольцовываться перемычками, не более чем через 3 км. Магистральные трубопроводы являются наиболее ответственными участками наружной водопроводной сети и поэтому подлежат расчету. Распределительные линии, как правило, не рассчитываются. Развитие водопроводной сети должно учитывать очередность застройки и перспективное развитие системы водоснабжения.

Читайте также:  Вытяжки для кухни franke

Диаметры трубопроводов объединенного противопожарного водопровода принимаются по расчету, но не менее 100 мм. В сельских населенных пунктах допускается принимать водопровод диаметром не менее 80 мм с возможностью установки на нем пожарных гидрантов.

Выбор материала и класса труб водоводов и наружной водопроводной сети обусловлен и обоснован расчетом в зависимости от условий работы и требований к качеству воды. Глубина заложения труб, считая до нижней образующей трубы, должна быть на 0,5 м больше расчетной глубины проникания в грунт нулевой температуры (рисунок 2.10). Для предупреждения нагревания воды в летнее время глубину заложения трубопроводов следует, как правило, принимать равной не менее 0,5 м, считая до верха труб.

Рисунок 2.10 – Определение глубины заложения трубопроводов

На водоводах и водопроводных сетях для их правильной и надежной эксплуатации следует устанавливать следующую трубопроводную арматуру:

– запорную (задвижки, вентили, затворы);

– регулирующую (клапаны, регуляторы давления);

– предохранительную (предохранительные клапаны, воздушные вантузы, компенсаторы, обратные клапаны);

– водоразборную (пожарный гидрант, пожарная колонка, краны).

Расположение арматуры и оборудования на водоводах и водопроводных сетях следует принимать с учетом:

– размещения водопроводной сети в плане;

– необходимости опорожнения ремонтных участков не более чем за 2 ч;

– обеспечения подачи минимально необходимого количества воды потребителям при локализации аварии на водопроводной сети;

– необходимости обеспечения прочистки и промывки трубопроводов и их дезинфекции;

– обеспечения нужд пожаротушения;

– обеспечения населения, проживающего в домах, не имеющих внутреннего водопровода;

– обеспечения надежности работы водопроводных сетей.

Запорно-регулирующая арматура предназначена для отключения отдельных участков сети в случае аварии или ремонта, а также для регулирования работы сети (увеличения или уменьшения расходов и напоров воды). Для удобства и простоты обслуживания рекомендуется оборудовать сеть трубопроводов однотипной арматурой.

Предохранительная арматура служит для предотвращения обратного движения воды по водоводам к насосам насосных станций. Их устанавливают между напорным патрубком насоса и задвижкой, что позволяет во время ремонта клапанов отключать их от водоводов. Обратные клапаны применяют также в качестве отсекающей арматуры для разделения водоводов на отдельные участки как мера, локализирующая гидравлический удар (повышение давления вследствие резкой остановки движения воды при быстром закрытии задвижки или остановке насоса с открытой задвижкой на напорном патрубке и др.).

В возвышенных точках водоводов и водопроводной сети может скапливаться воздух (оставшийся в трубопроводе в период его заполнения, попавший с водой из источника, выделившийся из воды и др.). Наличие воздуха в трубопроводах уменьшает их пропускную способность и может быть причиной возникновения гидравлических ударов (соударение разорвавшихся частей потока в результате накопления воздуха). В некоторых случаях возникает необходимость впуска воздуха в трубопроводы. Для выпуска и впуска небольших количеств воздуха применяют воздушные вантузы.

Водоразборная арматура предназначена для забора воды непосредственно из водопроводной сети.

Пожарные гидранты предназначены для отбора воды на пожаротушение. Они бывают двух типов: наземные и подземные. Наибольшее распространение получил подземный гидрант московского типа (рисунок 2.11).

Радиус обслуживания пожарных гидрантов (расстояние от пожарных гидрантов до обслуживаемых ими объектов) принимается не более 260 м. Расстояние между пожарными гидрантами определяется расчетом, учитывающим суммарный расход воды на пожаротушение и сопротивление установленного типа гидранта, но не более 150 м [40].

Рисунок 2.11 – Пожарный гидрант

Подземные гидранты устанавливаются в специальных колодцах. Круглые колодцы выполняют диаметром до 2 м, прямоугольные колодцы – больших размеров. Высота рабочей части колодца должна быть не менее 1,5 м. Ось гидранта располагается не ближе 175 мм и не далее 200 мм от стенки горловины люка, а расстояние от верхней части гидранта до верхней кромки люка должно быть не более 400 мм и не менее 150 мм. Колодцы должны иметь надежную гидроизоляцию. Люки колодцев при наличии мостовой должны возвышаться над уровнем проезжей части на 2 см, а при отсутствии мостовой – на 5 см с устройством при этом отмостки шириной не менее 1 м. На усовершенствованных мостовых крышки люков устанавливают заподлицо с поверхностью мостовой. Должны быть предусмотрены меры против замерзания гидрантов в зимнее время.

Читайте также:  Бетономешалка профмаш б 180 отзывы

На водопроводах больших диаметров (500 мм и более) устраиваются сопроводительные линии меньшего диаметра, на которых устанавливаются пожарные гидранты. Это связано со сложностью устройства колодцев на самих трубопроводах.

На линиях водопроводной сети необходимо предусматривать установку задвижек в отдельных колодцах для выделения ремонтных участков, позволяющих отключать одновременно не более 5 пожарных гидрантов.

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.

Читайте также:  Быки абердин ангусской породы фото

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.

9.1. Водоводы

Водоводы предназначены для транспортирования воды от водоисточника до объекта водоснабжения.

9.1.1. Типы водоводов и их устройство

Водоводы подразделяются на напорные, самотечные и комбинированные.В напорных водоводах подача воды осуществляется насосом, в самотечных – самотеком под действием сил тяжести. Комбинированный водовод состоит из напорных и самотечных водоводов.

Тип водовода выбирают в зависимости от типа водоисточника, удаленности его от объекта водоснабжения, топографических условий и расхода транспортируемой воды.

Рассмотрим схемы напорного и самотечного водоводов (рисунок , а и рисунок ).

а) напорный водовод;

2 – насосная станция;

3 – напорный водовод;

4 – водонапорная башня;

5 – линия гидростатического напора;

6 – линия гидродинамического напора;

7 – подземный напорный резервуар;

8 – камера переключения;

9 – самотечно-напорный водовод.

Рисунок 9.1 – Расчетные схемы водоводов

По напорным водоводам (рисунок 9.1, а) воду подают из питающего резервуара с меньшей отметки его свободной поверхности z1в питательный резервуар на высотуz2. Для этих водоводов линия гидродинамического напора всегда будет находится выше линии гидростатического напора.

В самотечных водоводах (рисунок 9.1, б) отметка уровня воды в питающем резервуаре больше отметок в питаемом на величину располагаемого напора Н=z1 — z2 .Для этих водоводов линия гидродинамического напора всегда будет находится ниже линии гидростатического напора.

Напорный и самотечный водоводы работают полным сечением, самотечно-безнапорный – неполным.

Водоводы являются ответственными элементами в системе, к ним предъявляются 2 основных требования: экономичность и надежность подачи воды потребителям.

Для обеспечения безперебойности работы водоводы укладываются обычно в две нитки, которые часто соединяют переключениями, позволяющими выключить на ремонт какой-либо участок в случае аварии на нем.

Допускается укладка водовода в одну нитку при значительной его длине и технико-экономическом обосновании. Если водовод проектируют в одну нитку, необходимо предусмотреть устройства запасных резервуаров (в конце водовода).

Водоводы укладывают из стальных, чугунных асбестоцементных и железобетонных труб. Для предохранения одного трубопровода от разлива в случае аварии на втором расстояние между нитками водовода l принимают в зависимости от материала труб, внутреннего давления и геологических условий следующим образом:

— при диаметре труб до 300 мм – l0,7м;

— при 400( d ( 1000мм – l = 1м;

— при d(1000мм – l = 1,5м.

Трубы должны быть уложены на глубине, обеспечивающей незамерзаемость воды зимой, исключающей возможность не допускающей нагревание ее летом и предупреждающей повреждение труб под нагрузками от движущегося транспорта.

Для обеспечения незамерзаемости глубина укладки труб (считая до дна траншеи) должна быть на 0,5м больше расчетной глубины проникания в грунт нулевой температуры:

За расчетную принимают максимальную глубину проникновения в грунт нулевой температуры Нпр, определяемую на основании многолетних наблюдений. Для предупреждения нагревания воды в летнее время глубину заложения труб хозяйственно-питьевых водопроводов следует принимать не менее0,5м, считая от верха труб.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector