 |
Схемы противопожарного водоснабжения населенных пунктов и промышленных предприятий
|
|
|
|
В основу расчета гидравлического комплекса сооружений должны быть положены данные о вероятном росте и вероятном режиме водопотребления в течение суток, года, а также всего расчетного периода. Фактические размеры и режим водопотребления всегда будут отличаться от запланированных. Поэтому система водоснабжения должна быть запроектирована столь гибкой, чтобы режим ее работы можно было легко корректировать в процессе эксплуатации.
В зависимости от местных природных условий, характера потребления воды и экономических соображений применяют различные схемы водоснабжения. Выбор схемы водопровода определяется мощностью источника водоснабжения, качеством воды в нем, расстоянием от водоисточника до снабжаемого водой объекта и категории водопотребителей, предъявляющих разнообразные требования к качеству и количеству потребляемой воды [1–3, 8, 10–12, 14, 21, 22, 30, 35, 36, 43, 44].
В качестве источников водоснабжения могут быть использованы воды поверхностные (реки, озера) и подземные.
При оценке поверхностного водоисточника для целей водоснабжения следует учитывать:
– расходный режим и водохозяйственный баланс по источнику с прогнозом на 15–20 лет;
– требования к качеству воды, предъявляемые потребителями и требованиями ТНПА;
– качественные и количественные характеристики водной растительности, перемещение донных отложений, устойчивость берегов;
– осенне-зимний режим источника и характер льдошуговых явлений в нем;
– температуру воды по месяцам года и развитие фитопланктона на различной глубине;
– характерные особенности весеннего вскрытия источника и половодья;
– требования органов государственного санитарного надзора, государственного управления по природным ресурсам, рыбоохраны, водного транспорта;
|
|
|
– возможность организации зон санитарной охраны водозаборов для систем питьевого водоснабжения.
При оценке подземных водоисточников необходимо учитывать:
– запасы и условия питания подземных вод, а также возможное их нарушение в результате изменения природных условий, устройства водохранилищ или дренажа, искусственной откачки воды и т. п.;
– качество и температуру подземных вод;
– возможность увеличения запасов до расчетной потребности путем искусственного пополнения;
– влияние отбора подземных вод проектируемым водозабором на экологическое состояние природных комплексов на прилегающей к водозабору местности;
– данные об инженерно-геологических условиях участка размещения водозабора и отдельных его сооружений, характеризующие физико-механические и водные свойства грунтов, агрессивность среды, в которой будут находиться сооружения при эксплуатации;
– наличие в районе размещения проектируемого водозабора особых инженерно-геологических условий (просадочность, набухаемость, пучение грунтов, подтопление, подработка территории);
– результаты обследования технического состояния и режимов работы действующего водозабора при его реконструкции.
Источники водоснабжения должны отвечать следующим требованиям:
– обеспечивать отбор необходимого количества воды с учетом роста водопотребления на перспективу и появления новых потребителей;
– обеспечивать бесперебойное снабжение водой потребителей;
– иметь воду такого качества, которое в наибольшей степени отвечает нуждам одного из потребителей, предъявляющего наиболее высокие требования к качеству воды, или позволяет достичь его путем экономически оправданных затрат на очистку;
– обладать объемами, позволяющими производить забор воды из него без значимого нарушения сложившегося экологического равновесия системы;
|
|
|
– обеспечить возможность подачи воды потребителю с наименьшими затратами средств.
По схеме с использованием поверхностных водоисточников (рисунок 2.2) вода поступает в водозаборные сооружения (водоприемники), из которых насосной станцией I подъема подается на станцию водоподготовки (очистные сооружения). Чистая вода поступает в резервуары чистой воды, из которых насосной станцией II подъема подается по водоводам в напорно-регулирующее сооружение (подземный и наземный резервуар, водонапорная башня или гидропневматические установки). Далее вода поступает по магистральным и распределительным линиям водопроводной сети к вводам в здания и потребителям.
1 – источник водоснабжения; 2 – водозаборное сооружений;
3 – насосная станции первого подъема (НС-I); 4 – очистные сооружения;
5 – резервуар чистой воды (РЧВ); 6 – насосная станция второго подъема (НС-II); 7 – напорно-регулирующее сооружение (водонапорная башня);
8 – распределительная сеть; 9 – самотечные водоводы; 10 – напорные водоводы; 11 – всасывающие водоводы
Рисунок 2.2 – Схема водоснабжения из поверхностных источников
Подземные воды обладают по санитарным показателям рядом преимуществ по сравнению с поверхностными водами При использовании схемы с использованием подземных водоисточников (рисунок 2.3) обычно обходятся без очистных сооружений. Вода подается непосредственно в резервуары чистой воды от водозаборов и далее по схеме.
1 – артезианская скважина, 2 – резервуар чистой воды, 3 – НС-II,
4 –водонапорная башня, 5 – водопроводная сеть
Рисунок 2.3 – Схема водоснабжения из подземных источников
Для противопожарного водоснабжения качество воды не имеет существенного значения. В этом случае выбор источника водоснабжения и возможная обработка воды зависит от того, с каким водопроводом (хозяйственно-питьевым или производственным) объединен противопожарный водопровод. Однако желательно, чтобы вода была свободной от механических примесей, в присутствии которых быстро изнашиваются насосы, соединительные полугайки и стволы. Также вода должна содержать как можно меньше солей, кислот и газов, так их присутствие в воде вызывает коррозию водопровода и пожарных насосно-рукавных систем.
|
|
|
При выборе схемы водоснабжения небольших населенных пунктов рекомендуется пользоваться схемами с различным комплексом сооружений:
– насосная станция первого подъема, водонапорная башня, пожаротушение непосредственно из искусственных или естественных водоемов;
– насосная станция первого подъема, водонапорная башня, пожаротушение через гидранты;
– насосная станцияпервого подъема, резервуары чистой воды, насосная станция второго подъема, водонапорная башня, пожаротушение через гидранты с возможным использованием пожарных водоемов (для удаленных объектов);
– насосная станцияпервого подъема, резервуары чистой воды, насосная станция второго подъема, пожаротушение через гидранты.
Технико-экономическое сравнение систем с водонапорной башней и без нее производится чаще всего для населенных пунктов с потребностью в воде до 6-8 тыс. м3/сут. При большей производительности и невозможности устройства напорных наземных резервуаров экономически целесообразно устройство безбашенных систем.
Часто рассматривают целесообразность поэтапного развития системы водоснабжения в зависимости от темпов строительства населенного пункта с поочередным объединением осуществленных этапов в общую схему водопровода. Например, поэтапное развитие системы водоснабжения с использованием подземных водоисточников в три очереди:
– 1 очередь (рисунок 2.4, а): схема водоснабжения с одним подъемом воды и пожаротушением из водоемов, с водонапорной башней, в баке которой хранится регулирующий и неприкосновенный противопожарный запасы воды;
а б
в
1 – скважина; 2 – водоводы; 3 – водонапорная башня; 4 – распредели- тельная сеть; 5 – пожарный водоём; 6 – резервуар чистой воды;
7 – насосная станция второго подъёма; 8 – пьезометрические линии напоров воды
Рисунок 2.4 – Очередность строительства водопровода с использованием подземных водоисточников
– II очередь (рисунок 2.4, б): мощность водопровода развивается за счет строительства дополнительных скважин, резервуара чистой воды с регулирующим и противопожарным запасом воды, насосной станции второго подъема с переходом на пожаротушение через пожарные гидранты;
|
|
|
– Ill очередь (рисунок 2.4, в): завершается строительство водопровода путем расширения водозабора, строительства второго резервуара, замены и дополнительной установки насосных агрегатов второго подъема или второго блока насосной станции второго подъема.
Выбор схемы водоснабжения промышленных предприятий зависит от возможности забора воды из собственных источников или из городской сети.
Существуют три схемы водоснабжения промышленных предприятий при использовании в качестве источника городскую сеть (рисунок 2.8).
Если свободный напор в сети внутри предприятия должен быть выше, чем в прилегающих к предприятию линиях водопроводной сети города, то устраивают местные повысительные насосные станции (рисунок 2.5, а). Они могут забирать воду непосредственно из магистральных линий или из дополнительных резервуаров, обеспечивающих хранение противопожарного запаса и более равномерное потребление воды из городского водопровода (рисунок 2.5, б, в). При этом целесообразно иметь собственные напорно-регулирующие сооружения, которые поддерживают требуемый напор в сети и обеспечивают соблюдение графика расходования воды предприятием. Если в городской сети гарантированный напор больше требуемого свободного напора для хозяйственно-питьевых нужд предприятия, но меньше, чем для пожаротушения устраивается схема с запасным резервуаром.
Рисунок 2.5 – Схемы водоснабжения предприятия при заборе воды из городской сети
Если забор воды производится из собственного водоисточника, комплекс сооружений такой же, как и для населенного пункта, с учетом вида водоисточника (поверхностный или подземный) и требований по качеству воды. Схемы производственного (или объединенного с противопожарным) водопровода промышленных предприятий зависят от характера производства, мощности и расположения водоисточника [4, 15, 17–19, 30, 33–35, 53] и бывают: прямоточные, оборотные, последовательные и комбинированные.
По схеме прямоточного водоснабжения (рисунок 2.6) вода для производственных целей подается из водоисточника насосной станцией по водопроводной сети в цеха. Отсюда отработанная вода по канализационной сети поступает в тот же водоем после обработки на очистных сооружений. Если для производственных нужд необходимо подавать воду под различным давлением, на насосной станции устанавливают несколько насосов, питающих обособленные сети. Для хозяйственно-питьевых нужд предприятия вода после очистки подается в самостоятельную сеть.
|
|
|
По схеме последовательного водоснабжения (рисунок 2.7) вода, использованная одним потребителем, может применяться вторым, а иногда и третим технологическим циклом промышленного предприятия. После чего она сбрасывается в канализационную сеть для обработки в очистных сооружениях.
| 
|
| 1 – водозабор и насосная станция; 2 – водопровод; 3 – промышленное предприятие; 4 – очистные сооружения; 5 – канализация Рисунок 2.6 – Схема прямоточного водоснабжения | 1 – водозабор и насосная станция; 2 – водопровод; 3 – производство; 4 – очистные сооружения; 5 – канализация Рисунок 2.7 – Схема последовательного водоснабжения |
При оборотном водоснабжении (рисунок 2.8) использованная в технологическом процессе вода не сбрасывается в водоисточник, как при прямоточном водоснабжении, а вновь подается из отстойников потребителям после соответствующей обработки. Для пополнения потерь воды (3-5% - испарения, утечка) воду добавляют из водоисточника.
|
| А – агрегат; НС – насосная станция; ОС – очистные сооружения; ОХЛ – охладители; СТ – самотечные трубопроводы; НТ – напорные трубопроводы; СВ – трубопровод «свежей» воды Рисунок 2.8– Схема оборотного водоснабжения |
На одном предприятии может быть несколько схем, обслуживающих разные цеха. В этом случае используют комбинированную систему.
Вода из городской сети непосредственно подается в сеть водопровода внутри предприятия в том случае, когда существующее давление позволяет обеспечить предприятие в соответствии с его графиком водопотребления. Для обеспечения большей надежности водоснабжения предприятия необходимо устраивать не менее двух вводов от различных магистральных линий водопроводной сети.
|
|
|
