2. Проектирование водопроводных линий

Процессу проектирования водопроводных линий предшествует изучение изыскательских ма­териалов, связанных со строительством основных сооружений и коммуникаций системы водо­снабжения. На этом этапе собираются следующие исходные данные:

• состав потребителей воды и их требования к качеству воды;

• расположение потребителей воды на плане города;

• расчетные расходы воды - суточные, часовые и секундные максимальные и минималь­ные;

• режим водопотребления;

■ противопожарные требования потребителей воды. Процесс проектирования можно разделить на три этапа:

1. Подготовка сети к гидравлическому расчету. Выбирается вид сети, трассировка водопро­вода и сетей, составляется водопроводная схема, определяются расчетные и проверочные расходы, рассчитываются путевые, путевые, транзитные и узловые расходы, выбираются скорости, предварительно определяется длина и диаметр трубопроводов на отдельных уча­стках.

2. Гидравлический расчет. Определяются потери напора на участках и свободные напоры в различных токах сети, уточняется диаметр трубопроводов на отдельных участках, произво­дится подбор насосного оборудования и расчет напорно-регулирующих устройств, строят­ся пьезометрические графики при различных режимах работы водопроводных сооружений.

3. Конструирование и деталировка водоводов сети. Эта часть проекта выполняется после вы­бора материала и диаметра труб, размещения колодцев и других сооружений на сети.

3 . Трассировка водопроводных линий

Одной из основных задач проектирования является выбор схемы водоводов и сетей, т.е. трас­сировка линий на местности. Выбор трассы производится с учетом гидрогеологических, топогра­фических, санитарно-гигиенических, экономических, технологических и других требований. При трассировке водопроводных сетей необходимо руководствоваться следующими рекоменда­циями:

■ главные магистральные линии надо направлять по кратчайшему расстоянию к наиболее крупным погреби гелям волы, а также к водонапорной башне и от нее:

• с целью обеспечения надежности водоснабжения основных магистралей должно быть не менее двух, соединенных перемычками, позволяющими в случае аварии выключать на ремонт какой-либо участок;

• водопроводные линии должны быть расположены равномерно по всей территории объек­та водоснабжения;

• для обеспечения достаточных напоров в распределительной сети магистральные линии следует размещать по проездам или обочинам дорог, параллельно линиям застройки, вне асфальтовых и бетонных покрытий;

• трассы трубопроводов, как правило, проектируются подземными при глубине заложения ниже на 0,5 м глубины проникновения нулевой температуры;

• водопроводную сеть следует проектировать кольцевой с учетом очередности застройки и будущего развития водопровода;

• необходимо учитывать наличие подземных коммуникаций и искусственные преграды, препятствующие прокладке труб и другие факторы.

4. Выбор схемы питании и подготовка водопроводной сети к расчету

Схема питания водопроводной сети количеством и местоположением насосных станций и напорно-регулирующих сооружений. По характеру взаимного расположения насосной станции, во­донапорной башни сети различают схемы с односторонним, двухсторонним и комбинированным питанием.

При односторонней схеме, насосная станция подает воду в башню, откуда вода поступает в сеть. В часы, когда насосы подают воды больше общего отбора из сети, вода аккумулируется в башне. Если же отбор из сети превышает подачу насосами.

При двухсторонней схеме питания в часы максимального отбора вода поступает в есть с двух сторон: от насосной станции и от водонапорной башни. В часы, когда подача насосов превышает водоотбор, излишек воды поступает транзитом в башню.

При комбинированном питании часть сети питается по схеме с контррезервуаром, а часть по схеме с проходной башней. Выбор той или иной схемы питания сети зависит от рельефа местно­сти, тока водоочистки, места расположения основных сооружений, величины отборов и требуе­мых свободных напоров в различных точках системы водоснабжения.

Кроме трех основных схем питания водопроводной сети, возможны и другие более сложные схемы, например, с несколькими насосными станциями.

После трассировки и выбора схемы питания составляют расчетную схему водопроводной сети. Для этого сеть разбивают на расчетные участки, начало и конец, каждого из которых нумеруют. Точки отбора воды из сети или место разветвления потоков называют гидравлическими узлами. Узлы сети намечают в токах подключения водоводов от насосной старший от насосной станции и водонапорной башни, а также в местах отбора воды крупными потребителями в местах пересече­ний и ответвлений магистральных линий.

Очевидно, для нахождения диаметров труб, напоров насосов, отметок расположения бака во­донапорной башни необходимо учесть наиболее напряженные режимы работы сети. В соответст­вии с рекомендациями СНиП 2.04.02.-84 «Водоснабжение. Наружные сети и сооружения» расчеты совместной работы водоводов, водопроводных сетей, насосных станций и регулирующих емко­стей выполняются для следующих характерных режимов подачи воды:

максимального хозяйственно-бытового водопотребления из сети, для режима которого опреде­ляют диаметр труб участков сети и высоту водонапорной башни;

тушения расчетного количества пожаров при максимальном водопотреблении, для режима ко­торого проверяют возможность пропуска расчетных расходов при допустимых скоростях движе­ния воды по трубам;

максимального транзита воды в башню, для режима которого определяют величину свобод­ных напоров в узловых точках, а также проверяют диаметр труб на участках сети, прилегающих к башне;

питания сети только из водонапорной башни в часы, когда насосная станция не работает - это режим, при котором проверяют достаточность высоты водонапорной башни для обеспечения бес­перебойности водоснабжения при остановке работы насосной станции;

подачи воды при аварийных выключениях участков сетей, среднечасовых и минимальных ча­совых расходов воды в сутки среднего и минимального водопотребления, при которых проверяют возможность и целесообразность работы подобранных насосов совместно с сетью и резервуарами, а для аварийного режима - возможность обеспечения потребителям расхода воды под необходи­мым напором.

Расчет магистральной водопроводной сети заключается в установлении диаметра труб, доста­точного для пропуска заданных расходов воды и определением потерь напора, что необходимо для нахождения высоты напорной башни и напора, который должны развивать насосы. При рас­чете сети предполагают, что крупным потребителям вода подается в виде сосредоточенных в уз­лах расходов, а остальным потребителям - равномерно распределенные расходы по длине магист­ральных линий. Поэтому сосредоточенные расходы воды относят к узлам присоединения соответствующих крупных потребителей, а остальную часть общего расхода (путевой расход) - рас­пределяют по участкам сети пропорционально их длинам.

При определении суммарной длины сети в нее следует включать участки, из которых вода отбирается с двух сторон. Поэтому участки, проходящие по незастроенной территории, зеленым насаждениям, через реки и овраги, не включаются в суммарную расчетную длину сети. Длины участков магистральной сети, проходящих по границам застройки, учитываются в половинном размере.

Если водопроводная сеть имеет несколько зон с различной интенсивностью водопотребления, то удельные и узловые отборы следует вычислять отдельно для каждой из них. Для каждо­го расчетного случая работы сети определяют свои узловые отборы. При расчете водопроводных сетей узловые отборы условно принимаются постоянными, не зависящими от изменения давления в сети.