Шпаргалка по "Водоснабжению"

12 вопрос. Насосные станции I подъема.

Подача воды насосами I подъема может осуществляться по трем основным схемам: 1)         насосная станция подает воду на очистные сооружения для хозяйственно-питьевых или производственных нужд; 2)         насосная станция подает воду в резервуары чистой воды без очистки;    подача    хозяйственно-питьевой воды в этом случае возможна лишь при условии, что качество воды соответствует требованиям ГОСТ 2874—82 «Вода питьевая»; 3) насосная станция подает воду без очистки непосредственно потребителям.

Подача насосной станции I подъема при поступлении  воды на очистные сооружения. Как правило, станцию рассчитывают на подачу среднего часового расхода воды в дни максимального  водопотребления с учетом расхода  воды на собственные нужды насосной станции I подъема и станции очистки  воды.

Подача насосной станции I подъема при поступлении  воды без очистки в резервуары. Подача воды на хозяйственно-питьевые нужды без очистки возможна лишь при использовании артезианских вод или под-русловых вод с устройством скважин. В этом случае чаще всего вода насосами I подъема подается в резервуары чистой воды, откуда горизонтальными насосами II подъема — потребителям.

Для производственных систем водоснабжения воду можно  подавать без очистки и из поверхностных  источников, если ее качество удовлетворяет  требованиям технологического процесса. Например, для систем охлаждения можно  подавать воду с мутностью до 50 мг/л, цветность воды не ограничивается. Этим требованиям обычно удовлетворяет  вода из равнинных рек и водохранилищ.

Подача воды насосной станции 1 подъема непосредственно  потребителю приводит к увеличению числа скважин по сравнению с  системой подачи воды в резервуар Однако в этом случае отпадает необходимость в строительстве резервуаров и насосной станции II подъема Выбор той или иной схемы подачи воды потребителям решается на основании технико-экономического сравнения вариантов с учетом конкретных гидрогеологических характеристик источника

Расчет скважинного  водозаборного сооружения и сооружений системы подачи воды к потребителям представляет собой сложную инженерную задачу, связанную с выполнением  трудоемких расчетов, которые весьма значительно усложняются с решением оптимизационной задачи. В связи  с этим во ВНИИ ВОДГЕО в 1978—1980 гг. были проведены исследования математического  обеспечения ЭВМ для проведения таких расчетов. Полученные результаты позволили разработать рекомендации по применению ЭВМ для выполнения комплексных расчетов водозаборов  подземных вод.

При определении  подачи насосной станции I подъема системы  объединенного хозяйственно-питьевого  и" противопожарного водопровода  необходимо обеспечить возможность  форсированной подачи воды в часы пополнения противопожарного запаса, который находится в резервуарах, расположенных у насосной станции II подъема. В течение времени восстановления противопожарного запаса воды насосная станция I подъема должна обеспечивать также и расчетную подачу воды на хозяйственно-питьевые и производственные нужды.

Насосные станции 1 подъема, получающие воду из артезианских скважин, обычно рассчитывают на круглосуточную работу при максимальном суточном расходе. Для подачи дополнительного количества воды во время пополнения израсходованного неприкосновенного пожарного запаса должны быть предусмотрены резервные  скважины с полным комплектом оборудования. Лишь при крайне незначительном относительном  количестве воды, требуемой для пополнения пожарного запаса, подачу воды из скважины рассчитывают на форсированный режим  в период пополнения этого запаса. В любом случае необходимо технико-экономическое  обоснование принятого варианта восстановления неприкосновенного  противопожарного запаса воды в резервуарах.

Насосные станции II подъема. В зависимости от планировки снабжаемого водой объекта и  взаимного расположения насосной станции  и напорных аккумуляторов различают  следующие системы: безбашенную; с башней в начале сети; с контррезервуаром.

Объем и режим  водопотребления меняются непрерывно в зависимости от случайных событий  и характеризуются значительной неравномерностью.

Насосы II подъема  подают воду непосредственно в сеть потребителя и поэтому режим  работы насосной станции II подъема  определяют в зависимости от режима водопотреб-ления объекта. Для насосной станции II подъема должны быть проведены расчеты режима работы на следующие случаи: работа в часы наибольшего и наименьшего водопотребления в сутки   максимального   расхода   воды; работа системы при тушении пожара в часы наибольшего водопотребления; работа насосной станции при возникновении аварий.

Для системы с  контррезервуаром кроме указанных  расчетов необходимо проводить расчет на случай наибольшего транзита воды в контррезервуар.

В системе водоснабжения  с напорным аккумулятором максимальную подачу насосной станции принимают  меньше максимального часового расхода  и приближают график режима работы насосной станции II подъема к графику  водопотребления, но это не значит, что графики должны в точности совпадать. Водопотребление в системах водоснабжения весьма неравномерно, поэтому, если мы примем режим подачи воды насосами в точности соответствующим  режиму водопотребления, потребуется  очень часто включать и выключать  насосные агрегаты, что чрезвычайно  усложнит эксплуатацию насосных станций.

При подаче воды насосами II подъема, большей водопотребления, избыток . воды поступает в аккумулирующую емкость. В часы, когда водопотребление превышает подачу, недостающее количество воды поступает в сеть из аккумулирующей емкости. Следовательно, чем больше разность между подачей и потреблением воды, тем больше должна быть аккумулирующая емкость.

При определении  подачи насосной станции II подъема  необходимо найти оптимальный вариант  режима ее работы — минимальную  вместимость аккумулирующей емкости  и наименьшую частоту включения  насосных агрегатов. Работу насосной станции  принимают двух- или трехступенчатой (ступенчатой называется работа различного числа насосов в разные часы суток).

Окончательный выбор  режима работы насосной станции устанавливается  на основании технико-экономического расчета конкурирующих вариантов  с учетом местных условий.

13 вопрос.

Водопроводная сеть является одним из основных элементов  системы водоснабжения и неразрывно связана в работе с водоводами, насосными станциями, подающими  воду в сеть, а также с регулирующими  емкостями (резервуарами и башнями).

Водопроводная сеть должна удовлетворять следующим  основным требованиям:

а)         обеспечивать подачу заданных количеств воды к местам ее потребления под требуемым напором;

б)         обладать достаточной степенью надежности и бесперебойности снабжения водой потребителей.

Кроме того, выполняя поставленные требования, сеть должна быть запроектирована наиболее экономично, т. е. обеспечивать наименьшую величину приведенных затрат на строительство  и эксплуатацию как самой сети, так и неразрывно связанных с  ней в работе других сооружений системы.

Выполнение этих требований достигается правильным выбором конфигурации сети и материала  труб, а также правильным определением диаметров труб с технической  и экономической   точки   зрения.

Первой задачей, которую  решают при проектировании сети, является ее трассировка, т. е. придание ей определенной геометрической формы в плане.

Расположение линий  водопроводной сети зависит:

1)  от характера  планировки снабжаемого водой  объекта,    размещения отдельных  потребителей  воды, расположения  проездов,  формы и  размеров  жилых  кварталов,  цехов,  зеленых   насаждений  и  т.  д.;

2)         от наличия естественных и  искусственных препятствий для прокладки труб  (рек, каналов, оврагов, железнодорожных путей и т. п.);

3)         от рельефа местности.

В практике водоснабжения  используют два основных вида сетей: разветвленные, или тупиковые (Ш.1), и  кольцевые (III.2). Последние представляют собой систему смежных замкнутых контуров или колец.

Подача воды в  заданных количествах в любую  точку территории объекта водоснабжения  может быть осуществлена как по разветвленной, так и по кольцевой сети. Однако в отношении надежности и обеспечения  бесперебойной подачи воды потребителям эти типы сетей далеко не равноценны. Авария и выключение на ремонт любого участка разветвленной сети ведут  к прекращению подачи воды всем потребителям, расположенным ниже места аварии по направлению движения воды В кольцевой сети при аварии, (и выключении) любого ее участка вода" может быть подана в обход по параллельно расположенным линиям При этом нарушается снабжение водой только тех потребителей, которые присоединены к выключенному участку.

Кольцевая форма  сети в известной мере парализует действие гидравлических ударов, которые  иногда возникают в водопроводных  сетях.

В то же время общая  протяженность кольцевой сети всегда больше, чем разветвленной (для того же объекта), и поэтому строительная стоимость кольцевой сети выше.

Для большинства  объектов водоснабжения — как  городов, так и промышленных предприятий  — в соответствии с их требованиями к надежности систем подачи воды устраивают кольцевые сети.

Разветвленные сети могут быть допущены в отдельных  случаях в небольших поселковых водопроводах и водопроводах сельских местностей (использующих пожарные водоемы  на территории поселка) и для снабжения  водой тех производственных потребителей, которые допускают перерывы в снабжении водой.

Кроме того, разветвленные  сети часто используют в крупных  районных водопроводах, снабжающих ряд  объектов, отстоящих друг от друга  на значительные расстояния. В таких  системах надежность водоснабжения  обеспечивается наличием местных резервуаров  достаточной емкости.

Более экономично требуемая  надежность таких систем может быть обеспечена не устройством кольцевой  сети, а созданием достаточных  резервных емкостей у отдельных потребителей.

В городских водопроводах для подачи воды к домовым ответвлениям  водопроводные линии приходится  прокладывать  почти  по  каждому  проезду и по каждой улице, поэтому  сеть в целом принимает форму  смежных замкнутых контуров (колец), определяемую в основном планировкой  города. При этом в отношении транспортирования  воды не все линии сети равноценны. В любой кольцевой сети можно  наметить основные направления движения воды, определяемые формой территории объекта, а также местами расположения точек питания (точек присоединения  к сети водоводов и водонапорных башен) и крупнейших потребителей воды.

Из общей массы  линий, составляющих водопроводную  сеть, обычно выделяется система так  называемых магистральных линий, основной задачей которых является транспортирование  воды транзитом в более удаленные  районы снабжаемой территории. Магистрали выбираются из числа линий, идущих в  направлении движения основных масс воды (сплошные линии на III.2).

При трассировке  магистралей стремятся к тому, чтобы подача воды в отдельные  районы города и к отдельным крупным  потребителям происходила кратчайшим путем.

Система основных транзитных магистралей соединяется рядом  поперечных соединительных линий (перемычек) также магистрального значения, служащих для выравнивания загрузки основных продольных магистралей и обеспечения  надежности работы системы. В случае аварии на одной из магистральных  линий кольцевой сети вода по соединительным ветвям поступает в другую параллельную магистраль.

Остальные линии, присоединенные к магистральной  сети и  получающие воду из нее  (пунктирные    линии  на    Ш.2),    составляют так  называемую  распределительную  сеть.  Основная  задача  этой    сети — непосредственная подача воды к отдельным домовым ответвлениям,-а также подвод воды к пожарным гидрантам во время пожара.

Рассчитывают обычно лишь сеть магистральных линий. Что  касается линий распределительной  сети, то их диаметры принимают в  зависимости от размеров пожарного  расхода. Магистральные линии наряду с транспортированием воды в удаленные-районы снабжают ею также и непосредственно примыкающие к ним кварталы.

Что касается наружных сетей производственных водопроводов, то обычно нет оснований делить их на магистральные и распределительные,  и вся запроектированная  сеть полностью  подвергается    расчету.

Известное влияние  на выбор трассы магистралей оказывает  рельеф местности. Магистральные линии  по возможности следует прокладывать по наиболее возвышенным точкам территории. При этих условиях наличие достаточных  свободных напоров в магистральной  сети обеспечивает создание достаточных  напоров и в распределительной (не рассчитываемой) сети, питающейся от магистральной и располагаемой на более низких отметках. Такая прокладка магистралей обеспечивает также относительно меньшее давление в трубах больших диаметров.

Места расположения регулирующих емкостей (определяемые в зависимости от рельефа местности) также оказывают влияние на выбор  трассы магистральной сети.