Проектирование хозяйственно-противопожарного водопровода для населенного пункта

 

4.4 Представим гидравлическую схему водозаборного сооружения (в удобном масштабе).

В состав оборудования водозабора входят: решетки, защищающие приемные отверстия от попадания в них сора, рыбозаградительные сетки с промывными устройствами и фильтрами, сетка для процеживания воды, подъемные и транспортные устройства для подъема и промывания сеток, насосы для очистки береговых колодцев от наносов, насосы основного оборудования, насосы вспомогательного оборудования, а также вентиляторы для создания искусственной циркуляции воздуха подъемные и транспортные приспособления и устройства для монтажа и демонтажа оборудования и коммуникаций, электрооборудования, обычно работающее от двух независимых вводов электроэнергии, тепломеханические устройства и приспособления для полного или частичного автоматического управления работой водозабора, обратные клапаны для поддержания напора в водоводах при внезапной остановке одного из насосов, затворы для управления коммуникациями и оборудованием водозабора, предохранительные клапаны для защиты водоводов и коммуникаций от гидравлических ударов, водомеры.

Состав сооружений системы водоснабжения.

Сооружение системы водоснабжения  во многом определяется особенностями  применяемых в них лопастных  насосов.

Рассмотрим состав сооружений на примере  системы водоснабжения с поверхностного источника руслового типа.

 

Вода из реки 1 по самотечной трубе 2 поступает в береговой водоприемный колодец 3, откуда насосной станцией первого  подъема 4 подается на очистные сооружения 5, 6, в пределах которых движется самотеком и поступает в резервуар  чистой воды 7. Из РЧВ вода насосной станцией второго подъема 8 по водоводам 9 поступает в водонапорную башню 10 и разводящую водопроводную сеть 11. Далее через вводы в здание подается во внутреннюю сеть и через  водопроводную арматуру поступает  к потребителю.

 

4.5 Выполним гидравлический расчет следующих элементов водозабора:

а) Определим площадь водоприемного отверстия оголовка самотечного трубопровода, перекрываемого сороудерживающей решеткой:

 

где - входная скорость оголовка в водоприемное отверстие, отнесенное к его сечению в свету, принимается 0,2 м/с;

- коэффициент загрязнения решетки,  принимается 1,25;

- коэффициент стеснения входного  отверстия решетки, принимается  1,25;

- расход водозаборных сооружений.

б) Определим площади съемных плоских сеток между приемным и всасывающим отделениями водоприемного колодца:

 

где - входная скорость оголовка в водоприемное отверстие, отнесенное к его сечению в свету, принимается 0,2 м/с;

- коэффициент загрязнения решетки,  принимается 1,25;

- коэффициент стеснения приемного  отверстия решетки, принимается 2,5;

- расход водозаборных сооружений.

в) Определим диаметр самотечного трубопровода и глубину расположения оголовка.

Рассмотрим нормальный режим работы.

Самотечные трубы прокладываются из чугунных труб не менее чем в  две нитки. Диаметр труб самотечной линии назначается так, чтобы  скорость движения воды в них была больше или равнялась скорости течения  воды в реке. С этой целью в  паводок весь расход пускается по одной трубе. Диаметр этой трубы  определяется по формуле:

 

где d – диаметр одной нитки самотечной трубы (принимается стандартным);

 – расчетная скорость воды в трубе, принимается равной скорости движения воды в реке во время паводка 1,4 м/с;

 – максимальный расход.

 

Принимаем диаметр 150 мм.

Рассмотрим аварийный режим  работы.

Аварийный режим работы – когда 70% максимального секундного расхода  подается по одной самотечной трубе:

 

Диаметр остается прежним.

г) Определим отметки уровней воды в водоприемном колодце для самого неблагоприятного режима работы, когда уровень воды в реке минимальный и насос должен поднять воду на максимальную глубину. Определим скорость воды в трубе в межень при пропуске воды по всем ниткам.

 

где n = 2 нитки.

Определим потери самотечной линии:

 – потери напора при входе в водоприемное отверстие при скорости втекания 0,1…0,3 м/с;

 

- потери напора в фасонных  частях и арматуре на самотечные  линии;

- потери напора по длине всасывающей  линии;

 

 

Суммарные потери равны:

 

Рассмотрим нормальный режим работы. Суммарные потери будут равны:

 

 

 

 

Суммарные потери в межень равны:

 

Суммарные потери в паводок равны:

 

 

 

д) Дадим описание зон санитарной охраны водозабора.

Зона санитарной охраны для  источника водоснабжения должна состоять из одинарного и двойного поясов для водозаборных площадок, для водоводов из двойного пояса.

Водозаборные сооружения должны обеспечивать подачу потребителю воды в необходимом объеме и требуемого качества при всех расходах и уровнях воды в реке и не меньше минимально расчетного. Водозаборные сооружения хозяйственно – питьевого назначения должны удовлетворять санитарным требованиям в местах расположения этих сооружений организовывают зону санитарной охраны. Они должны быть прочными, долговечными, простыми в строительстве, удобными в эксплуатации. При выборе места учитывают гидрологические, топографические, санитарные и экономические условия. Выбранное место расположения водозабора должны быть как можно ближе к потребителю и обеспечивать требуемый расчетный расход воды, наиболее простой и дешевый способ ее забора. Исходя из гидрологических условий водоприемные сооружения располагают в таких местах, где не осаждается наносы и глубина реки больше, т.е. у вогнутых берегов. При этом учитывать надо, что вогнутые берега реки подвержены размыву и разрушению, а прямые участки не надежны из-за образования на них перекатов. Водозаборные сооружения нельзя располагать у выпуклого берега, где происходит осаждение и движение наносов, в местах возможного образования шуги и подводного льда, в акватории движения судов, плотов, в зонах зимовья рыб и т.д. Исходя из топографических условий водозаборы нельзя располагать в зоне затопления наземных сооружений поводковыми водами в сейсмических и других районах, где возможны оползневые явления, в результате которого происходит разрушение сооружений. Важное значение при выборе места водозабора имеют санитарные условия. Место забора воды для водопровода питьевого назначения должно находится выше по течению реки от населенных пунктов, выше выпуска сточных вод, выше стоянок судов, барж. Запрещается размещение водозабора в акватории порта, ниже места впадения рек, ручьев, оврагов, т.е. водозабор должен быть размещен выше мест возможного загрязнения реки, запрещается устройство водозаборов вблизи кладбищ.