 |
Основные типы зонных систем водоснабжения
|
|
|
|
ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И РАСЧЕТА ЗОННЫХ СИСТЕМ ВОДОСНАБЖЕНИЯ
Область применения
Основным принципом, по которому проектируются и строятся современные системы водоснабжения, является устройство централизованных систем водоснабжения.
Создание единого водопровода, охватывающего всех потребителей обслуживаемого объекта или района, как правило, обеспечивает наименьшие затраты средств на сооружение и эксплуатацию системы подачи и распределения воды. Однако в ряде случаев наличие разнородных требований, которые предъявляют отдельные группы потребителей к системе водоснабжения, делает целесообразным вместо единой системы устраивать несколько более или менее самостоятельных систем водоснабжения для обслуживания соответствующих групп потребителей.
При этом учитывается различие требований отдельных потребителей к напорам, характер планировки снабжаемых водой объектов и рельеф местности, а в ряде случаев и различие требований к степени водоподготовки.
Снабжение водой подобных объектов обусловливает необходимость производить группировку потребителей по их требованиям к напорам и соответственно разделение единой централизованной системы водоснабжения. Такое разделение единой системы водоснабжения на отдельные системы для каждой группы потребителей принято называть зонированием систем водоснабжения, а сами системы - зонными.
Зонирование применяется и в городских, и в промышленных водопроводах.
Зонирование водопроводов промышленных предприятий часто обусловливается значительной разницей в требованиях отдельных производственных потребителей к давлениям на вводе; зонирование городских систем водоснабжения - в основном значительной разностью геодезических отметок в пределах территорий города и требуемых напоров в его сети.
|
|
|
При этом в случае создания единой системы водоснабжения города вся вода должна подаваться головной насосной станцией под напором, необходимым для снабжения потребителя, требующего наибольшей подачи воды. Это может привести к возникновению в водопроводной сети давлений выше допустимых.
Наибольшие давления наблюдаются в районах с пониженными геодезическими отметками и в районах, наиболее близко расположенных к местам подачи воды в сеть.
На рис. 1 схематически показаны план и пьезометрический профиль сети города при устройстве единой (незонированной) системы водоснабжения. Из рисунка видно, что между максимальным напором в сети Нтах, разностью геодезических отметок местности в пределах территории, охватываемой городской водопроводной сетью (zmax- zmin), требуемым свободным напором Нсв и максимальной потерей напора на преодоление гидравлических сопротивлении в сети hтах может быть установлена следующая зависимость:
Hтах =(zmax – z min) + Hсв + hтах
Величина Нтах не должна превышать пределов, которые определяются конструкцией водопроводной сети (материалом и типом труб) и условиями эксплуатации внутренних водопроводов.
Большие давления расстраивают водоразборную арматуру (особенно различные поплавковые краны), повышают размеры утечек и непроизводительные траты воды.
С учетом этих соображений и в соответствии с требованием СНиП 2.04.02-84* максимальный расчетный напор в наружной магистральной водопроводной сети не должно превосходить 60 м вод. ст.
В случае превышения допустимого напора необходимо разделить сеть на зоны, чтобы в пределах каждой из них напор не превышал допустимого. Таким образом, область применения зонирования может обусловливаться как характером рельефа местности, так и допустимыми давлениями в точках отбора воды потребителями.
|
|
|
Рис. 1. Однозонная система водоснабжения
а- план; б- пьезометрический профиль
Основные типы зонных систем водоснабжения
В зависимости от характера взаимного соединения зон различают системы последовательного и параллельного зонирования.
При последовательном зонировании общая водопроводная сеть объекта делится на две последовательно соединенные сети (рис. 2). Граница б—б между зонами I и II определяется значением наибольшего допустимого в сети напора H1.
Головная насосная станция НС- I подает все количество воды QI + QII, но под напором Н1 необходимым для снабжения водой первой (нижней) зоны; следующая насосная станция HC -II берет из сети первой зоны количество воды QII необходимое для второй (верхней) зоны, и подает его под напором НII, необходимым для снабжения водой ее потребителей.
Таким образом, расход верхней зоны Q II подается транзитом через сеть нижней зоны.
Пьезометрические линии при последовательной системе зонирования будут занимать положение абгд.
При параллельной системе зонирования (рис.3) отдельные зоны включены параллельно. Вода подается в сеть каждой зоны по отдельным водоводам своей группой насосов, установленных на головной насосной станции. Насос нижней зоны I подает расход QI под напором НI необходимым для этой зоны; насос верхней зоны II подает расход QII под большим напором Н I на значительно большую геометриче скую высоту.
При параллельной системе зонирования пьезометрическая линия для системы верхней зоны будет занимать положение аб, а нижней - положение гб.
Рис. 2. Схема последовательного зонирования
а - пьезометрический профиль; б -план
Рис.3 Схема паралельного зонирования
а - пьезометрический профиль; б -план
Очевидно, что в пределах каждой зоны при параллельном зонировании напор будет иметь те же значения, что и при последовательном. Однако при параллельной системе напор в водоводе, подающем воду в верхнюю зону, может быть весьма велик и у границы города достигнет того же значения Нтах, которое было до зонирования сети.
При этом большие давления в водоводе не отразятся на условиях работы сети I зоны, так как водовод не имеет присоединений к отдельным водопотребителям этой зоны.
|
|
|
Выбор той или иной системы зонирования зависит от местных условий, от многих технических и экономических факторов и должен производиться на основе сравнения вариантов при условии обеспечения требуемой надежности подачи воды потребителю.
|
|
|
