 |
Назначение и расчет сооружений наружного водопровода
|
|
|
|
Надежность систем водоснабжения – свойство системы сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, ремонтов, хранения и транспортирования [2, 3, 8, 10, 14, 20, 22, 28, 29, 32, 35–37, 39, 40, 43].
Требования экономичности и надежности являются в значительной мере взаимосвязаны, так как повышение надежности достигается, как правило, за счет увеличения стоимости. Следовательно, оптимальное соотношение между надежностью и стоимостью должно находиться путем технико-экономического расчета с учетом многочисленных факторов. Поэтому, например, предложение о повышении надежности за счет установки насосов оперативного резерва, приводящее к значительному удорожанию насосной станции и существенному увеличению установленной мощности оборудования, не всегда является оправданным
Важным вопросом при решении задач надежности является правильность деления системы на элементы с точки зрения соответствия тем функциям, которые они должны выполнять. Надежность системы водоснабжения определяется надежностью входящих в нее элементов, схемой их соединения, наличием резервных элементов, качеством строительства и эксплуатации системы.
Добиться абсолютно надежного функционирования систем водоснабжения нельзя, потому что она, являясь сложной и территориально рассредоточенной, находится в процессе эксплуатации под действием множества неблагоприятных факторов, подавляющее большинство которых носит случайный, практически неконтролируемый характер. Поэтому точно предсказать или полностью исключить их отрицательное воздействие невозможно.
|
|
|
Надежность системы можно представить в виде трех составляющих структурной, конструктивной и технологической.
Структурная надежность достигается резервированием элементов системы водоснабжения.
Конструктивная надежность зависит от прочностных характеристик элементов, главным образом, от их способности противостоять механическим воздействиям и повреждениям, вызываемых коррозией.
Технологическая надежность определяется качеством эксплуатации. Нарушение этой составляющей общей надежности происходит чаще всего в результате ошибок обслуживающего персонала в процессе эксплуатации системы.
Однако задача повышения надежности системы водоснабжения ставится уже на стадии проектирования. Необходимо рассчитывать и оценивать ее по работе в условиях будущей эксплуатации при непрерывно изменяющихся размерах и режиме водопотребления.
Так как система водоснабжения представляет собой комплекс инженерных сооружений, то необходимо рассмотреть каждый элемент в отдельности, анализруя их совместную работу.
1. Водозаборные сооружения (водозаборы).
Водозаборы предназначены для забора расчетного расхода воды. Они рассчитываются на эксплуатацию в обычных и редко повторяющихся чрезвычайных условиях.
При проектировании водозаборных сооружений для объединенных, раздельных и индивидуальных систем водоснабжения следует руководствоваться действующими в Республике Беларусь нормативными правовыми актами и ТНПА, регламентирующими требования безопасности зданий и сооружений, охраны здоровья людей, окружающей среды, рационального использования водных ресурсов и обеспечения экологической безопасности, защиты от чрезвычайных ситуаций и стихийных бедствий, а также строительными нормами проектирования.
Основные технические решения при проектировании водозаборов должны обосновываться сравнением показателей возможных вариантов. Технико-экономические расчеты следует выполнять по тем вариантам, достоинства и недостатки которых нельзя установить без расчетов.
|
|
|
Оптимальный вариант следует определять по наименьшему сроку окупаемости строительства водозабора с учетом наименьших эксплуатационных затрат, в том числе потребляемых энергоресурсов на подачу потребителю воды соответствующего качества.
Конструкция водозабора должна:
– обеспечивать забор из водоисточника расчетного расхода воды и подачу его потребителю на все нужды;
– защищать систему водоснабжения от попадания в нее сора, планктона, наносов, ракушек, шугольда и др.;
– обеспечивать защиту молоди рыб от гибели и травмирования, пропуск проходных рыб к нерестилищам на рыбохозяйственных водных объектах;
– быть прочной, устойчивой и долговечной;
– обеспечивать возможность проведения замеров дебита, уровня и отбора проб воды в скважинах, а также производства ремонтно-восстановительных работ при применении импульсных, реагентных и комбинированных методов регенерации при эксплуатации скважин.
Водоприемные устройства водозабора должны сохранять работоспособность в условиях возникновения возможных осложнений, вызванных:
– снижением глубин или расхода воды в водоисточнике;
– образованием в потоке внутриводного льда и шуги, шугозаполнением русла, а также транспортированием потоком наносов, сора, корчей, топляков и др.;
– судоходством, регулированием стока на гидроэлектростанциях;
– отбором воды для других целей;
– захватом загрязнений водоема;
– переформированием русла или побережья водоема;
– волнением, перемещениями наносов вдольбереговыми течениями, нагоном сора и льда;
– развитием планктона, захватом водорослей.
Водозаборы по надежности подачи воды в систему водоснабжения следует подразделять на три категории (категории надежности систем водоснабжения).
Водозаборы из поверхностны х источников классифицируются по различным признакам:
– виду водоисточника (водотоки и водоемы);
– назначению;
– типу или схеме водозабора и компоновке основных элементов;
– месту расположения водоприемника — береговые, русловые, выносные (на водоемах);
|
|
|
– способу и условиям приема воды в водоприемник;
– положению и конструктивным особенностям водоприемника;
– материалу, из которого изготовляются водоприемники, — железобетонные, бетонные, металлические;
– степени воздействия на природные условия водоисточника;
– характеру подвижности — стационарные, плавучие и фуникулерные;
– сроку эксплуатации — постоянные и временные.
При выборе места расположения и типа водозаборных сооружений на водотоках следует учитывать:
– назначение водозабора и предъявляемые к нему требования;
– наличие выпусков в водоток сточных вод, расположение кладбищ, стоянок судов, животноводческих комплексов;
– гидрологические, топографические, геологические, – гидрогеологические, ихтиологические условия;
– качество воды;
– требования бесперебойности подачи воды потребителю;
– удаленность от потребителей воды;
– требования судоходства и органов рыбоохраны;
– условия строительства сооружений, последующей эксплуатации их и перспективы водохозяйственных мероприятий на данном водоисточнике;
– экономическую целесообразность принятых решений.
Не допускается размещать водоприемники:
– в пределах зон движения судов;
– зоне отложения донных наносов;
– местах зимовья и нереста рыб;
– на участках возможного разрушения берега, возникновения шугозажоров, заторов;
– в местах скопления плавника и водорослей.
Водозаборные сооружения на реках следует располагать на вогнутом берегу, в зоне наибольших глубин русла. При этом необходимо предусматривать мероприятия по сохранению берегового откоса и его укреплению.
Для забора подземных вод из водоносного пласта следует применять:
– водозаборные скважины;
– шахтные колодцы;
– горизонтальные водозаборы (линейные открытые или закрытые дрены, галереи, штольни);
– лучевые водозаборы (горизонтальные скважины — лучи);
– комбинированные водозаборы (горизонтальные дрены, галереи, штольни, шахтные колодцы с вертикальными скважинами, проходимыми со дна этих сооружений и рассчитанными на самоизлив воды из напорного водоносного горизонта);
– каптаж источников (родников).
Выбор типа и схемы размещения водозаборных сооружений Для забора подземных вод следует производить, исходя из природных и других местных условий (глубина залегания подземных вод, качество воды, мощность водозабора, удаленность источника от потребителя, количество водопотребителей и др.)
|
|
|
