Трубы и оборудование водопроводных сетей. Для напорных водоводов и сетей, как правило, следует применять неметаллические трубы (

Трубы и оборудование водопроводных сетей

Для напорных водоводов и сетей, как правило, следует применять неметаллические трубы ( напорные железобетонные, полиэтиленовые и др.).

Чугунные напорные трубы применяют для сетей в пределах населенных пунктов, территорий промышленных и сельскохозяйственных предприятий, а также при отсутствии соответствующих неметаллических труб.

Применение стальных труб допускается:

1) на участках при рабочем давлении более 1, 2 МПа (12 кгс/см2);

2) для переходов под железными и автомобильными дорогами, через водные преграды и овраги;

3) в местах пересечения хозяйственно-питьевого водопровода с сетями канализации;

4) при прокладке трубопроводов по опорам эстакад и в туннелях;

5) при прокладке в труднодоступных местах строительства, в вечномерзлых и просадочных грунтах, на подрабатываемых территориях и в карстовых районах, где массив грунта сложен растворимыми горными породами (известняк, гипс, каменная соль…).

Железобетонные трубы

Напорные железобетонные трубы выпускают раструбными диметром от 600 до 1600 мм. Соединяют между собой с помощью резиновых уплотнительных колец. Применяют в основном для прокладки водоводов. ГОСТ 12586-83 Ø 600-1600 мм типа ТН.

Длина – 5000 мм, Масса – от 1, 9 до 8, 3 т,

Давление – 0, 5 – 1, 0 МПа.

Трубы из полиэтилена

Широко применяются напорные полиэтиленовые трубы по ГОСТ 18599-2001, выпускаемые отечественной промышленностью с диапазоном диаметров от 100 до 1200 мм. Неразъемное соединение труб из полиэтилена (PE) производится при помощи стыковой сварки и сварки электродиффузионной муфтой (муфтой с закладными электронагревателями).

Глубина заложения водопроводных труб зависит от глубины промерзания грунта, температуры воды в трубах, режима ее подачи, материала труб.

Глубина заложения труб, считая до низа, должна быть на 0, 5 м больше расчетной глубины проникания в грунт нулевой температуры.

Минимальную глубину заложения труб определяют из условия защиты их от воздействия внешних нагрузок и предохранения воды от нагревания в летнее время. Ориентировочно ее можно принять равной 1 м.

Водопроводные линии прокладывают соответственно рельефу местности с постоянной глубиной заложения.

Трубам должен придаваться уклон, обеспечивающий опорожнение сети и выпуск воздуха из нее. Для этого в пониженных местах сети устраивают выпуски, а в возвышенных – вантузы.

Для обеспечения бесперебойной подачи воды потребителям, проведения плановых и аварийных ремонтов на водопроводной сети предусматривается установка необходимого оборудования и сооружений:

1. Запорная арматура (задвижки или затворы поворотные) устанавливаются для выделения ремонтных участков и на всех ответвлениях от водопроводной сети.

2. Клапаны для впуска и выпуска воздуха при опорожнении и заполнении трубопроводов устанавливаются в верхней точке каждого ремонтного участка.

3. Вантузы для выпуска воздуха устанавливаются на повышенных переломных точках профиля трубопроводов.

4. Выпуски для сброса воды из трубопроводов при опорожнении устанавливаются в пониженной точке каждого ремонтного участка.

5. Пожарные гидранты устанавливаются на водопроводных линиях на расстоянии, определяемом расчетом (см. [3]), но не более 150 м.

6. Водоразборные колонки устанавливаются в районах, где не имеется домовых вводов, с радиусом действия не более 100 м.

7. Регуляторы давления устанавливаются для поддержания давления на уровне, не выше допустимого значения.

8. Гасители гидравлического удара устанавливаются на водоводах сразу после насосной станции 2-го подъема.

9. Компенсаторы предусматриваются на трубопроводах, прокладываемых в тоннелях, каналах или на эстакадах.

Затвор поворотный дисковый, представленный на рис.1.– это тип арматуры, в котором запирающий или регулирующий элемент имеет форму диска, поворачивающегося вокруг оси, перпендикулярной или расположенной под углом к направлению потока рабочей среды.

Рис.1. Затвор поворотный дисковый.

Задви́ жка, представленный на рис.2.— трубопроводная арматура, в которой запирающий или регулирующий элемент перемещается перпендикулярно оси потока рабочей среды через корпус при помощи шпинделя или штока.

Конструкция задвижки состоит из корпуса и крышки, образующих полость, в которой находится рабочая среда под давлением и внутри которой помещен затвор. Корпус имеет два конца для присоединения задвижки к трубопроводу ( фланцевые, муфтовые или под приварку). Внутри корпуса расположены, как правило, два седла параллельно или под углом друг к другу к их уплотнительным поверхностям в положении «закрыто» прижимаются уплотнительные поверхности затвора.

Рис.2. Задвижка.

Задвижка бесколодезная в сборе, представлена на рис.3.

Рис.3. Задвижка бесколодезная в сборе.

Шток представляет собой металлический стержень, с помощью которого регулируют открытие или закрытие трубопроводной арматуры, установленной бесколодезно.

Бывают телескопические штоки, которые адаптируются к глубине заложения сети, и шток фиксированной длинны.

Ковер (рис.4.) представляет собой изделие, которое используется при бесколодезной установке задвижек, вентилей и пожарных гидрантов. Ковер устанавливается в дорожное покрытие и при открытии его верхнего лючка мы получаем доступ к штоку, с помощью которого и обеспечиваем регулирование запорной арматуры.

Рис.4. Ковер чугунный.

Гидранты пожарные

В зависимости от особенностей расположения, пожарные гидранты могут использоваться либо для присоединения пожарного рукава, либо для питания водой пожарного автомобиля.

Различают подземные, устанавливаются в колодцах (рис.5.) и надземные гидранты (рис.6).

Подземный гидрант должен находиться ниже уровня земли в специально оборудованной крышкой-люком, однако иметь при этом к себе свободный допуск. То есть он не должен быть закрыт чем-либо, а присоединению пожарного рукава ничто не должно препятствовать.

Надземный гидрант устанавливается выше уровня земли и являет собой колонку с установочной головкой. На головке находится резьба либо специальный замок для быстрого присоединения пожарного рукава.

Месторасположение ПГ

• Необходимо, чтобы к месту расположения пожарного гидранта был свободный доступ шириной не менее 3, 5 метров, для проезда спецтехники

• Для удобства использования такое оборудование обязательно располагается вдоль дороги и имеет расстояние до проезжей части не более 2, 5 м, но не ближе 5 м от стен зданий; допускается располагать гидранты на проезжей части.

• Размещение пожарных гидрантов должно обеспечивать возможность тушения пожара в каждом здании, расположенном вдоль определенной водной сети.

• Пожарные гидранты следует устанавливать на кольцевых участках водопроводных линий. Допускается установка гидрантов на тупиковых линиях водопровода с учетом указаний п.8.4 и принятием мер против замерзания воды в них.

• Расстановка пожарных гидрантов на водопроводной сети должна обеспечивать пожаротушение любого обслуживаемого данной сетью здания, сооружения или его части не менее чем от двух гидрантов при расходе воды на наружное пожаротушение 15 л/с и более и одного — при расходе воды менее 15 л/с, с учётом прокладки рукавных линий длиной, не более указанной в п. 9.11, по дорогам с твердым покрытием.

Расстояние между гидрантами определяется расчетом, учитывающим суммарный расход воды на пожаротушение и пропускную способность устанавливаемого типа гидрантов по ГОСТ 8220-85 (02002).

Рис.5. Пожарный гидрант в колодце.

1-Пожарная подставка фланцевая;

2-Герметизирующая прокладка под пожарный гидрант;

3-Уплотнительная прокладка;

4-Пожарный гидрант.

Рис.6. Надземный гидрант.

Водопроводные колодцы

Водопроводные колодцы (Рис.7.)могут быть ж/б, полиэтиленовыми, к.п. круглые в плане. Диаметр колодца принимается в зависимости от размеров располагаемого в нем оборудования. В водопроводных колодцах устанавливается запорная арматура (задвижки, фитинги), помпы, пожарные гидранты, измерительные приборы и т.д.

Рис.7. Водопроводный колодец.

Рис.8. Укладка напорных полиэтиленовых труб в траншею.

Метод продавливания

Продавливание - метод, при котором, прокладываемую трубу с открытым концом, снабжённую « ножом », вдавливают в массив грунта, а грунт, поступающий в трубу в виде плотного керна (пробки), разрабатывают и удаляют из забоя. При продвижении трубы преодолевают усилие трения грунта по наружному её контуру и врезания ножевой части в грунт.

Метод продавливания отличается от метода прокола тем, что труба входит в грунт без наконечника, открытым концом, не прокалывает его, а вдавливается. Грунт, попадающий внутрь трубы, удаляется по мере его поступления.

Этот метод считается самым эффективным при прокладке больших труб, начиная от 800мм. Сила трения грунта по наружному контуру трубы и врезания ножевой части в грунт преодолевается при такой технике прокладки в результате разработки почвы в забое, систематического удаления грунта из выработки и движения трубы в грунте.

Процесс продавливания трубопровода можно разделить на два этапа:

подготовительный и основной.

Во время подготовки к работам роют рабочий (стартовый) и приемный котлованы, которые обносят ограждениями, производят монтаж упорной стены и направляющих, саму трубу с нажимной установкой. (Рис.9.)

Основной период представляет собой выполнение рабочих циклов по прокладке трубопровода: продавливание трубы на длину штока домкрата, обратный ход штока и постановка патрубка.

Рис.9. Рабочий (стартовый) котлован при продавливании трубопроводов.

1-домкратная установка,

2-упор,

3-прокладка между трубой и опорной чашкой домкрата,

4-продавливаемая труба,

5-режущая насадка,

6-направляющие для трубы

7-удаляемый из трубы грунт

Видео по бестраншейной прокладке можно посмотреть, перейдя по ссылкам:

http: //portall.zp.ua/video/tehnicheskie-filmy-tehnologiya-bestransheynoy-prokladki-trub/id-aszHNCBy3SH.html

http: //portall.zp.ua/video/tehnologiya-bestransheinoi-prokladki-truboprovodov/id-5rL55MF8ATV.html

http: //portall.zp.ua/video/buroshnek-video-processa-buroshnekovogo-bureniya-gruppa-podzemny/id-7-NS__3gSjL.html

Источники водоснабжения

Любой источник должен обеспечивать:

• Бесперебойное получение необходимых количеств воды с учетом перспективного развития объекта;

• Качество воды, в наибольшей степени отвечающее нуждам потребителей или позволяющее достичь требуемого качества путем простой и дешевой очистки.

• Достаточную мощность, чтобы отбор воды из источника не нарушал сложившуюся экологическую обстановку.

Практик а показывает, что водоснабжение малых, а иногда и средних по размерам населенных мест экономически целесообразно устраивать с использованием подземных источников.

Для водоснабжения крупных городов выгоднее использовать поверхностные воды (с соответствующей очисткой) или их сочетание с подземными водами.

От выбора источника водоснабжения зависит:

• тип всей системы,

• способ водоподготовки,

• стоимость строительства и эксплуатации,

• надежность работы системы.

От характеристик источника водоснабжения зависят тип и конструкция водозабора.

Водозаборное сооружение( водозабор ) - это комплекс сооружений, служащих:

для забора воды из источника водоснабжения,

ее предварительной очистки

подачи воды под необходимым напором в водопроводную сеть или на очистные сооружения системы водоснабжения.

В годовом цикле колебаний стока различают три основных периода:

весеннее половодье (или талые воды);
летне-осенний период;
зимний период.

Летний период, в течение которого река питается исключительно грунтовыми водами, называется меженью.

В весеннее половодье существенно увеличиваются расходы и скорость движения воды, повышаются уровни и происходит затопление прибрежной территории. В этот период активизируется эрозионная деятельность реки. Происходит размыв грунтов, слагающих прибрежную зону и русло реки с появлением в реке твердых частицы грунта – наносов (донных и взвешенных).

В летний и осенний периоды наблюдается цветение воды, связанное с массовым развитием в поверхностных слоях планктонных организмов растительного (фитопланктон) и животного (зоопланктон) происхождения.

Зимний режим рек:

Различают предледоставный период, ледостав и ледоход, который захватывает весенний период.

Предледоставный период начинается при установлении отрицательных среднесуточных температур воздуха (начало ледяного покрова).

На реках с большими скоростями (более 0, 5 м/с) кристаллы льда увлекается в толщу потока, в результате чего образуется плавающая фаза внутриводного льда, называемая шугой.

Подходя к затопленным водоприемникам, шуга обволакивает сооружения и у водоприемных отверстий под действием перепада давления резко уплотняется, закупоривая отверстия.

Предледоставный период наиболее опасен для водозаборов.

На условия забора воды, выбор створа водозабора и его конструкцию могут оказать влияние следующие факторы:

судоходство,
рыбоводство,
сплав леса,
наличие мусора,
наличие обрастателей

Условия забора воды из поверхностных источников подразделяются на легкие, средние, тяжелые и очень тяжелые (табл. 12. СНиП 2.04.02-84).

определяются в зависимости от:

устойчивости берегов и ложа источника,
русловых и шуголедовых режимов,
засоренности,
условий эксплуатации.

Рис.10. Характерные участки реки.

1 - выпуклый берег;

2 - вогнутый берег;

3 – речной плёс (глубокая часть русла);

4 - мель;

5 – перекат.

Отложения наносов наблюдаются на выпуклых участках реки и на перекатах.

Вогнутые участки рек размываются.

Обычно водозаборы располагаютна вогнутом берегу в нижней части плёса с устройством, при необходимости, берегоукрепления.

Береговые водозаборы

применяются при:

наличии достаточных глубин у берега,
крутом береге,
достаточно высоком качестве воды у берега.

Схема берегового водозабора раздельного типа представлена на рис.13.

Рис.13. Схема берегового водозабора раздельного типа.

1 – приемное отделение; 2 – всасывающее отделение; 3 – водоприемные окна с решетками; 4 – сетки; 5 – насосная станция 1-го подъема.

Береговой водозабор представляет собой железобетонный колодец круглой или прямоугольной формы в плане. Колодец разделен поперечной вертикальной стенкой с отверстиями, перекрываемыми сетками 4, на два отделения – приемное 1 и всасывающее 2. Кроме этого, как правило, колодец делится продольной вертикальной стенкой на две параллельно работающие секции, что позволяет производить ремонт и чистку без прекращения подачи воды.

В передней стенке колодца, которая находится в русле реки, устроены входные окна 3. Окна перекрываются решетками или рыбозащитными устройствами. Водоприемные отверстия береговых водозаборов всегда доступны для обслуживания, что делает их надежнее русловых водозаборов.

Водозаборныe сооружения руслового типа применяются при пологом строении берега.

Схема руслового водозабора представлена на рис.14.

Рис. 14. Схема руслового водозабора.

ВУВ – высший уровень воды 1 % обеспеченности (обычно в паводок);

ЛНУВ – летний низший уровень воды 95 – 97 % обеспеченности (межень).

Русловые водозаборные сооружения состоят из одного или нескольких русловых затопленных водоприемников (оголовков) 1, самотечных или сифонных водоводов 2, берегового колодца 3 и насосной станции 4. В береговом колодце, так же как и в береговом водоприемнике, устраиваются два отделения: приемное 5 и всасывающее 6. Между приемным и всасывающим отделениями в перегородке устанавливаются плоские съемные или вращающиеся сетки 7. Кроме этого, как правило, колодец делится продольной вертикальной стенкой на две параллельно работающие секции, что позволяет производить ремонт и чистку без прекращения подачи воды. Для обеспечения этого в продольной перегородке устанавливаются стационарные затворы 10, управление которыми осуществляются с помощью колонок управления 11.

Забор воды из реки осуществляется через водоприемные отверстия (входные окна) затопленного водоприемника 1. В окнах установлены решетки для задержания крупных примесей. Из затопленного водоприемника вода поступает по самотечным водоводам 2 в приемное отделение 5, затем через сетки во всасывающее отделение 6, из которого забирается насосами насосной станции 1-го подъема 4 и подается по назначению.

Самотечные водоводы в береговом колодце заканчиваются затворами или задвижками, что обеспечивает возможность отключения водоводов на промывку и ремонтные работы.

При выборе места размещения оголовка руководствуются следующими требованиями:

Водоприемник должен быть защищен от повреждения льдом, плотами, якорями.
Место установки ограждается бакенами (плавучими знаками, устанавливаемыми на якоре).
Низ оголовка должен возвышаться над дном реки не менее, чем на 0, 5 м,
Верх оголовка – на расстоянии не менее, чем на 0, 2 м от нижней кромки льда и не менее 0, 3 м ниже ложбины волны.

Оголовок выносят в русло реки на расстояние, при котором выполняются все эти требования!!!

Заглубление оголовка в дно должно быть не меньше глубины возможного размыва дна. При этом учитывают, что верх самотечного трубопровода должен заглубляться под дно не менее чем на 0, 5 м.

Обычно заглубление оголовка в дно - 1, 0-1, 5 м.

При выборе места для оголовков учитывают геологические условия.

При большой амплитуде колебаний уровней воды, пологом береге поймы, загрязненности воды в русле реки в половодье используются комбинированные водозаборы:

Схема комбинированного водозабора представлена на рис.15.

Рис.15. Схема руслового водозабора.

Такая схема водозабора позволяет в паводок через водоприемные окна 8 в береговом колодце забирать более чистую воду из верхнего уровня воды.

Рис.16. Конструкция скважины глубиной до 30 м в рыхлых породах.

1 – шахтовое направление (кондуктор);

2 – обсадные трубы (эксплуатационная колонна труб);

3 – техническая колонна труб, посаженная при бурении до забоя скважины и извлеченная после установки фильтра;

4 – рабочая часть фильтра;

5 – отстойник фильтра;

6 – замок;

7 – межтрубная цементация;

8 – затрубная цементация;

9 – водоносный горизонт (пески)

Дебит скважины

Дебит – это главная характеристика скважины, которая показывает, какое максимальное количество воды она может дать в единицу времени.

Дебит измеряется в м3/час, м3/сут

Чем больше дебит скважины, тем выше её производительность, тем более производительный насос можно использовать для подачи воды.

Если дебит скважины меньше производительности насоса, то уровень воды будет падать непрерывно, до тех пор, пока вода не исчезнет полностью.

В расчёте дебита используются две важных характеристики скважины – статический уровень воды и динамический уровень воды.

Статический уровень воды устанавливается в скважине, когда из неё не производится откачка воды

Динамический уровень воды устанавливается в скважине, когда из нее производится откачка воды. Динамический уровень устанавливается тогда, вода прибывает в скважину с такой же скоростью, с какой выкачивается насосом. Таким образом, её дебит равен производительности насоса.

Разница между динамическим и статическим уровнями должна, быть в пределах 1 м.