5. Гидравлический расчет водопроводной сети

Гидравлический расчет водопроводной сети сводится к выбору наиболее выгодного диа­метра труб и определению потерь напора на отдельных участках.

Вычисленные потери напора используются затем для расчета высоты водонапорной башни и выбора насосов.

Найденные расчетом диаметры должны обеспечивать надежное снабжение всех потребителей заданным количеством воды под необходимым напором при минимальных затратах на сооруже­ние и эксплуатацию системы водоснабжения.

Потери напора в трубопроводах обусловлены вязкостью жидкости и вызываются сопротивле­нием двух видов:

• местными сопротивлениями вследствие изменения формы поперечного сечения и направ­ления движения потока;

• потери напора по длине потока, вызываемыми силами трения.

6. Устройство сетей и сооружений на них

Для устройства водопроводной сети и водоводов используются трубы, изготовленные из раз­личных материалов. Применение того или иного типа труб зависит от геологических и климатиче­ских условий района строительства, величины предполагаемых напоров, способа прокладки и других факторов.

В современной практике строительства напорных водопроводов применяют чугунные, сталь­ные, асбестоцементные, железобетонные, пластмассовые, стеклянные трубы. Выбор материала и класса прочности труб для водоводов и водопроводных сетей производят на основании

• статического расчета,

• агрессивности грунта,

• условий работы водопровода

• и требований к качеству воды.

Для напорных водопроводов рекомендуется применять неметаллические трубы - асбестоце­ментные, железобетонные, пластмассовые и другие

Применение чугунных напорных труб допускается для сетей в пределах населенных пунк­тов и территорий предприятий. Достоинство чугунных труб - большой срок службы, возмож­ность легко и просто производить монтаж сетей благодаря наличию большого числа фасонных частей, выпускаемых промышленностью. Основным недостатком чугунных труб считают хруп­кость или слабое сопротивление динамическим нагрузкам, значительный расход металла, дли­тельность монтажа.

Применение стальных труб допускается для переходов через дороги и преграды, а также при давлении более 1,5 МПа. По сравнению с чугунными трубами стальные имеют большое преиму­щество - могут выдерживать существенное внутренне давление до 2,5...3,0 МПа, хорошо сопро­тивляются динамическим нагрузкам, дают возможность легко и быстро производить монтажные работы. Серьезным недостатком стальных труб является подверженность их значительной кор­розии, как с внутренней, так и с наружной стороны.

Бетонные и железобетонные трубы могут быть напорными и безнапорными.

К сооружениям на сети относятся колодцы, различные типы упоров, переходы под железо­бетонными и автомобильными дорогами, дюкеры и другие.

Расположение линий водопроводов на генеральных планах, а также минимальные до сооружений и инженерных сетей должны приниматься согласно СНиП 2.07.01-89. градо­строительство. Планировка и застройка городских и сельских поселений».

Установки на сети

К установкам на сети относятся:

• смотровые колодцы,

• водоразборные колонки,

• пожарные гидранты

• запасные резервуары.

Смотровые колодцы устраивают на всех местах соединения между уличными магистралями или при присоединении к ним домовых ответвлений. Изнутри колодец должен быть отделан водонепроницаемым материалом, и иметь плотно пригнанную крышку люка. Основная опасность загрязнения сети через смотровой колодец возникает при заполнении его водой, что может про­изойти при просачивании грунтовых вол через стенки и дно колодца, атмосферных вод через не­плотно закрытый люк или воды из самой сети через неплотные соединения арматуры.

При падении давления в сети скопившаяся в колодце вода может засасываться в трубы. Пожарные гидранты подземного и надземного типа соединены с водопроводной магист­ралью и служат для присоединения к ним приборов для тушения огня.

Водоразборные колонки устанавливаются в районах застройки без вводов в здание, радиус обслуживаемой колонкой территории должен быть не более 100 метров. Реальна опасность за­грязнения при заполнении водой водоразборной колонки. Исправность колонок должна система­тически проверяться технической службой водопровода и контролироваться санитарным надзо­ром. При плохом содержании водоразборной колонки ухудшается качество воды, возникают забо­левания.

Водонапорные резервуары устраивают для создания запаса воды, возмещающего её недос­таток в сети в часы наибольшего разбора. Наполняются резервуары ночью, а днём вода поступает обратно в сети, восстанавливая необходимый напор.

Резервуары устраивают в наиболее высокой точке рельефа, на башнях, возвышающихся над наиболее высокими зданиями населённого пункта. Иногда вместо башен устраивают полуподзем­ные резервуары, если они достаточно превышают по высоте остальную территорию, то работают аналогично водонапорной башне, если нет - то вода подается в сеть насосами.

Стены, дно и перекрытие резервуара должны быть водонепроницаемыми и с внутренней стороны иметь гладкую отделку, дающую возможность тщательной промывки и очистки. Венти­ляционные отверстия снабжаются сетками. Резервуары должны быть заперты и опломбированы, территория вокруг них ограждена.

На подающей и отводящей трубах устанавливают краны для забора проб воды с целью кон­троля её качества до и после резервуара.

Персонал, работающий на резервуарах или башнях и занятый их осмотром, очисткой и ре­монтом должен обследоваться на бациллоносителей и иметь особое разрешение.

При отсутствии постоянной циркуляции полный обмен запаса воды в резервуаре должен происходить не реже, чем за 5... 10 суток.

Дезинфекция водопроводных сооружений осуществляется дозой хлора 1 ...2 мг/литр. Перед пуском в эксплуатацию вновь выстроенных сооружений, после ремонтных работ и при систематическом ухудшении качества воды в резервуарах также производят их дезинфекцию. В процессе сооружения водопровода принимают меры, предотвращающие загрязнение со­оружений. Каждую трубу перед укладкой надо просматривать и в случае необходимости прочи­щать металлическими щетками.

На складе и на месте производства работ трубы должны охраняться. В случае перерыва ра­бот открытый конец магистрали закрывают заглушкой. Трубы большого диаметра, заранее разве­зённые вдоль трассы должны иметь заглушки с двух концов. В уложенной сети обнаружить и уст­ранить загрязнение очень сложно. Перед заполнением водой надо внимательно осмотреть резер­вуары. Особый санитарный контроль должен быть организован за хранением, сортировкой и ук­ладкой песка для фильтра (можно провести лабораторные исследования его чистоты). Перед началом эксплуатации все сооружения: отстойники, фильтры, резервуары чистой воды и водные ма­гистрали промывают до появления прозрачной без видимых признаков загрязнения воды.

Промывная вода через пожарный гидрант, колонки и сливные трубы резервуара сбрасыва­ется в сток. После промывки производят хлорирование всех сооружений. Для этих целей приме­няют хлорную известь или жидкий хлор. Дозы активного хлора должны быть заведомо избыточ­ными - не менее 75... 100 мг/л при контакте 5...6 часов и 40...50 мг/л при контакте 24 часа и бо­лее.

На речном водопроводе при дезинфекции очистных сооружений и насосов хлором из бал­лонов подают во всасывающие трубы насосов первого подъема и хлорированную воду подают до конечной точки очистных сооружений. Причем дозу хлора контролируют в этой точке после каж­дого этапа очистки и перекачки воды.

При дезинфекции сети после ремонта или аварии хлорную известь подают к начальной части участка, содержание хлора в воде контролируют на выпуске в конце участка. После оконча­ния хлорирования всю водопроводную систему, или отдельные участки, промывают водой до получения обычной остаточной дозы хлора 0,3...05 мг/л и с разрешения санитарного надзора пус­кают в эксплуатацию. В следующие несколько суток производят бактериологический контроль.