Как установить наружные сети водопровода? Раздел I. Наличие водопроводных сооружений Проектирование и расположение наружных сетей

Наружные водопроводные сети – это один из основных компонентов системы водоснабжения, источниками которой являются: 1) открытые водоемы природные и искусственные – реки, водохранилища и озера; 2) подземные воды – родники, скважины.

Расположение линий водопроводной сети зависит от следующих факторов, учитываемых во время проектирования инженерных сооружений:

Рельеф местности и препятствия: реки, железнодорожные пути, автомагистрали и др.;

Зеленые насаждения;

Планировка жилого квартала;

Планировка объектов, к которым осуществляется подводка сетей.

Виды наружных водопроводных сетей

Разветвленная

Комплекс магистральной линии и ответвлений, представляющих собой тупиковые участки, считается разветвленной схемой наружной водопроводной сети. Вода по тупиковым линиям движется только в одном направлении. Являясь кратчайшими по длине трубопроводов, тупиковые участки считаются наименее надежными по бесперебойному обеспечению водой потребителей.

Основной недостаток разветвленной схемы водоснабжения: авария на одном из участков сети лишит воды всех потребителей, расположенных за аварийным участком.

В крупных населенных пунктах разветвленная схема не применяется, так как длительные перерывы в водоснабжении не допускаются. В дачных поселках может быть спроектирована разветвленная схема водоснабжения при условии, что у потребителей будут установлены резервные емкости на случай отсутствия воды.

Кольцевая

Водопроводная сеть, не имеющая тупиковых ответвлений, называется кольцевой. Кольцевая схема водоснабжения предполагает, что все участки имеют соединения друг с другом и замкнуты между собой.

Комбинированная

Комплекс кольцевых и тупиковых участков является комбинированной сетью водоснабжения. Более надежными в эксплуатации считаются кольцевые и комбинированные схемы сетей водоснабжения, так как выключение аварийного участка не оказывает влияния на подачу воды остальным потребителям. Кроме того, в кольцевой сети водоснабжения вода постоянно циркулирует по трубам, не застаиваясь.

Водопроводное оборудование для наружных систем водоснабжения

• Насосные станции.
• Очистные установки.
• Запорная и регулирующая арматура.
• Контрольно-измерительные аппараты.
• Смотровые колодцы и другое оборудование.

"Виды наружных водопроводных сетей и оборудование для систем водоснабжения", БК "ПОИСК" , рассказать друзьям: Май 21st, 2017

Наружная сеть водоснабжения обеспечивает подачу воды к объектам на данном участке. Специалисты различают централизованную и локальную сеть подачи воды.

В процессе монтажа наружной системы водоснабжения соблюдаются следующие требования:

• подготовка проекта и наличие разрешений на выполнение данных работ;
• наличие соответствующих разрешений от технадзора;
• контроль над выполнением скрытых работ;
• использование качественных расходных материалов.

В процессе обустройства наружной системы водоснабжения необходимо выполнять правильный монтаж сети. Нельзя допустить повреждения других коммуникаций, которые проходят на данном участке. Монтажные работы производятся с учетом СНиП, требований СЭС.

Виды наружного водоснабжения

Специалисты различают следующие типы наружных сетей водоснабжения:

1. Централизованная – обеспечивает водой населенный пункт.
2. Локальная – обеспечивает подачу воды к зданию, если отсутствует центральная система.

Чтобы обустроить центральную водопроводную сеть, потребуется:

• водозабор – открытый резервуар;
• комплекс для очистки жидкости с целью последующей доставки питьевой воды к потребителю;
• насос, с помощью которого осуществляется прохождение жидкости под давлением по трубопроводу до конечного потребителя;
• запорная арматура.

Виды локальных сетей водоснабжения

С учетом типа обустраиваемой системы и способа ее монтажа допускается доставка питьевой воды в разных емкостях. Такой вариант водоснабжения считается временным, до момента завершения постоянной сети подачи воды.

Так как вода залегает на разной глубине, поэтому для её «добычи» потребуется провести подготовительные работы. Чтобы поднять к поверхности и использовать её в личных целях, специалисты рекомендуют обустроить скважину либо колодец.

Если в качестве постоянного водоснабжения используется колодец, потребуется сделать копку, отобрав жидкость из поверхностных слоев почвы. Такие воды располагаются неравномерно. Они могут протекать по контуру поверхности земли либо залегать на различной глубине.

Рассматриваемый метод водоснабжения недорогой в монтаже и эксплуатации. К его минусам относят сезонное наполнение колодца, если в процессе копки попасть на нижний либо верхний участок течения грунтовой воды. На ровной площади колодец будет наполняться независимо от сезона и погодных условий.

Для упрощения процесса эксплуатации колодца используется погружной или поверхностный электрический насос. Он поднимает и доставляет воду в дом. При этом можно набирать воду ведром.

Для обустройства такой системы используются разные трубы. Сам колодец выполняется в качестве монолитного сооружения, оснащенного крышкой. Можно его сделать из бревна либо специальных колец.

Можно обустроить наружную сеть водоснабжения путем бурения скважины различной мощности:

• на даче примерный расход жидкости – 2 куб.м/ч;
• в доме с постоянным проживанием примерный расход – 3 куб.м/ч.

Прежде чем начать бурение, потребуется получить разрешение на проводимые работы. Подземные воды – это стратегический запас страны, который охраняется законодательством страны. В полученном паспорте на скважину указывается техническая информация, включая диаметр скважины. По завершении монтажных работ вода сдается в лабораторию на исследование.

Используемый расходный материал

Для магистралей используют чугунные, стальные и прочие трубы. Для локальных сетей — керамические, пластиковые изделия.

Чаще наружная система водопровода обустраивается с помощью пластиковых труб, для которых характерны следующие преимущества:

• отсутствие коррозии;
• высокая устойчивость к агрессивной среде;
• прочность и способность выдерживать высокие нагрузки грунта;
• быстро прохождение вод;
• низкий вес труб;
• легких монтаж трубопровода;
• широкий ассортимент.

Если внешняя сеть водопровода монтируется с помощью ПВХ, тогда для соединения таких труб используется специальный инструмент. Подобные соединения монтируют в раструб либо за счет специализированного клея «холодая сварка».

ПВХ изделия жесткие, чтобы сделать отвод и поворот, используют тройники и отводы. ПВХ трубы хорошо выдерживают нагрузки в процессе их монтажа в почву. При этом их цена приемлема для потребителей.

Если наружная сеть трубопровода обустраивается с помощью полипропиленовых расходных материалов, тогда используют одно- и многослойные трубы с алюминиевой прослойкой. Для соединения полимерных труб используется фитинг либо сварочный аппарат. В последнем случае необходимо иметь должный опыт работы с оборудованием. При его отсутствии потребуется помощь сварщика. При выполнении сварочных работ нужно обязательно соблюдать меры предосторожности, воспользовавшись защитной маской. Сварочные работы лучше проводить на «чистой площади», без посторонних лиц.

Если система обустраивается из полиэтиленовых труб низкого и высокого давления, тогда для их соединения используется фитинг и сварочный аппарат. Расходный материал можно эксплуатировать при низких температурах.

Система может обустраиваться из эластичных полиэтиленовых труб, которые обустраиваются в бухтах. С их помощью легко выполняются повороты сети. Для выполнения пересечений сетей водоснабжения соблюдается угол в 90 градусов. Если используются чугунные трубы, рекомендуется воспользоваться стальным кожухом. Местная канализационная сеть монтируется выше системы водоснабжения, если не используется кожух.

Если сети прокладывают параллельно и на одном уровне, тогда расстояние между стенками смонтированных труб должно превышать 1,5 м. При этом диаметр трубопровода должен равняться 200 мм. Если значение показателя выше 200 мм, тогда трубопровод монтируется на расстоянии выше 3 м. Укладка системы водоснабжения, проходящей ниже места водоотведения, производится с учетом некоторых отклонений. Это зависит от типа используемых расходных материалов, местности.

Подготовка к монтажу сети водоснабжения

Монтаж внешней сети водоснабжения осуществляется по определенной схеме. Предварительно составляется проект будущей сети. Устанавливается тип почвы и уровень подземных вод. Чтобы выяснить уровень промерзания почвы, требуется помощь специалиста. Затем вычисляется расход-отвод воды за сутки. Значение этого показателя поможет определить диаметр труб. С учетом полученных данных подбирается нужное оборудование.

При необходимости наружная система утепляется. Если магистраль должна пройти определенный участок, который не перекапывается, в почве делают прокол. Для его выполнения используют разные инструменты (бур, лом, лопата). Если нужно сделать прокол под дорогой, используется специальная техника.

Если водопровод пересекается с канализацией, тогда в точке пересечения монтируют металлические гильзы. Их длина в песчаном грунте – 10 м, а в глинистой местности – 5 м. При пересечении водопроводная сеть монтируется на 40 см выше канализации, а при параллельном монтаже соблюдается расстояние в 1,5 м. Водопровод вводится в жилое здание на расстоянии в 1,5 м от канализации и газопровода.

Чтобы обустроить наружную систему водопровода, можно выкопать траншею от источника воды до места ввода в здание. Земельные работы выполняются с учетом предварительно подготовленного проекта. При этом соблюдается определенная глубина траншеи. Значение этого показателя должно находиться в пределах 1,5-2,5 м. Траншея выкапывается ниже уровня промерзания на 50 см. На её ровное дно засыпается песчаная и гравийная подушка. После её трамбовки выкапываются приямки (в местах, где соединены трубы). Вышеописанные работы рекомендуется проводить с помощью пластиковых труб. Их диаметр рассчитывается с учетом длины водопровода и объема потребляемой жидкости. Специалисты рекомендуют брать с запасом.

Если длина равняется 10 м, тогда монтажные работы выполняют из труб на 25 мм. Если длина равняется 30 м, тогда монтаж выполняется с помощью труб диаметром в 32 мм. Если длина превышает 30 м, тогда используют трубы диаметром в 38 мм. При необходимости тип диаметра подбирается с помощью профессионалов. Расходный материал закупается с запасом, так как определенная длина используется для соединений.

Монтажные работы

Если трубопровод уложен, потребуется соединить пересеченные трубы. Чтобы склеить между собой полипропиленовые изделия, применяют электрофитинг.

Метод соединения зависит от типа используемого материала:

• сварка;
• муфты;
• пайка.

Количество вышеперечисленного расходного материала зависит от общей длины сети и частоты соединений. Для пайки используется специальное оборудование, которое функционирует по типу паяльника. Муфты представлены в виде специальных соединительных устройств, идущих в комплекте с расходным материалом. В противном случае муфты можно купить отдельно.

Независимо от типа используемой трубы, монтаж сети начинается от источника и завершается местом входа в помещение. Если необходимо, система укомплектовывается запорной арматурой. В месте её монтажа обустраивается смотровой колодец.

В максимально нижней точке системы монтируется сливной кран, предназначенный для аварийных ситуаций. Если монтажные работы завершены, проводят гидравлическое испытание сети. Для этого её заполняют на 2 часа жидкостью без давления. Через указанное время подаётся давление. Система выдерживается в таком состоянии около 30 минут.

На протяжении этого периода необходимо проверить все места соединения. Если испытание прошло успешно, трубопровод можно утеплить. Для этого применяют различные теплоизоляционные материалы. Чаще используется минеральная вата. Если в системе выявлены протечки, их устраняют. Для этого рекомендуется перекрыть аварийный кран.

Также его используют, если в процессе эксплуатации трубопровода возникли различные проблемы. Если самостоятельно устранить возникшую проблему нельзя, требуется помощь специалистов.

Для засыпки траншеи используется мягкий грунт, песок и гравий. Такие материалы не повредят трубы. На последнем этапе производится полная засыпка вырытых траншей.

Любая сеть водоснабжения представлена в виде комплекса сооружений и элементов, которые обеспечивают водой объекты промышленного и бытового назначения.

• трубы из полипропилена, стали, ПВД;
• резервуар для забора воды;
• насос;
• смотровой колодец с водозапорной арматурой;
• резервуары для хранения и система очистки воды.

В процессе обустройства наружных сетей водоснабжения соблюдаются установленные нормы и требования СНиП. Внешнее водоснабжение классифицируется на следующие виды (по назначению):

• бытовое;
• противопожарное;
• производственное;
• оросительное;
• оборотное.

По методу разводки трубопровода сеть может прокладываться по нескольким схемам:

• тупиковая – применяется для обеспечения водой маленьких объектов;
• кольцевая – предназначена для бесперебойной подачи жидкости. Для её обустройства используется большое количество расходных материалов.

Специалисты различают следующие способы прокладки труб:

1. Наземная.
2. Поземная.
3. Траншейная.
4. Бестраншейная.

Устройство системы

Для успешной и бесперебойной работоспособности системы рекомендуется провести правильное конструктивное расположение трубопровода. Чаще система обустраивается из заводских труб. Существуют определенные требования, предъявляемые к обустройству водоснабжения:

• прочность, чтобы выдержать внешние и внутренние нагрузки;
• герметичность;
• гладкая поверхность внутренних стенок, что снижает потерю напора на трение;
• долговечность.

Используемый расходный материал должен быстро и легко собираться на месте обустройства системы. Сеть водоснабжения должна удовлетворять требованиям повышенной экономичности. Напорные трубы подбирают с учетом сопротивления воды. Чтобы рассчитать рабочее давление, учитывается метраж всей сети, диаметр используемого трубопровода. Подсчеты можно проводить самостоятельно либо обратившись за помощью к специалистам.

С учетом требований, предъявляемых по отношению к монтажу расходного материала, трубы должны обладать нужной прочностью. Это позволит им выдерживать давление, оказываемые со стороны почвы, включая прогиб собственного веса. При этом учитываются возможные нагрузки, оказываемые со стороны транспорта. Герметичность труб и стыков – важное условие успешной и экономичной работоспособности сети. При несоблюдении герметичности наблюдаются лишние затраты жидкости, что способствует повышению стоимости эксплуатации сети водоснабжения.

К утечке воды из системы может привести подмыв грунта и серьезная авария на трасе. Для обустройства рассматриваемой системы, чтобы обслужить любой объект, используют трубы, выбор которых зависит от следующих критериев:

• объем подаваемой жидкости;
• тип грунта;
• рабочее внутреннее давление.

Поэтому для систем водоснабжения могут использоваться разные типы труб, с учетом условий местности, где ведутся строительные работы. Для благоустройства наружного водопровода используют стальные, железобетонные и чугунные трубы. Можно проложить трубопровод из синтетических труб. Чтобы сделать правильной выбор, предварительно рекомендуется ознакомиться с эксплуатационными характеристиками всех типов труб.

Типы водопровода

Прежде чем провести наружное водоснабжение, рекомендуется определиться с его типом. По способы транспортировки воды до конечного объекта, сеть водоснабжения может быть технической. В этом случае вода используется только для производства. Её нельзя пить. Чтобы сэкономить, технические сети частично очищаются. Это позволяет повторно использовать отработанный водный ресурс.

Пожарная сеть обустраивается для пожаротушения. Такие системы укомплектовываются специальной техникой и гидрантом. При необходимости сэкономить, при выполнении прокладочных работ, пожарная система совмещается с технической, хозяйственно-бытовой либо тупиковой схемой. Для проведения монтажных работ необходимо руководствоваться принципами пожарной безопасности. Поэтому перед укладкой трубопровода нужно получить разрешение от соответствующих органов. Работы по монтажу проводятся самостоятельно либо с помощью профессионалов.

Чтобы использовать воду в быту, обустраивается хозяйственно-бытовая система. Вода, поставляемая по такой схеме, используется для питья. Перед прокладкой трубопровода разрабатывается план по первичной очистки жидкости. Для этого могут использоваться специальные станции либо фильтры.

Схемы водопровода

Чтобы проложить трубопровод для будущей системы водоснабжения, подготавливается схема. На ней указываются все элементы сети, основные технические характеристики трубопровода. Чтобы транспортировать воду от источника к нужному объекту, используют водоводы. Они могут состоять из 2-х и больше трубопроводов, которые располагаются параллельно относительно друг друга.

Чтобы подать воду к месту потребления, обустраивается наружная система водоснабжения. Вода, поступающая к конкретным точкам водоразбора внутри объекта, требует обустройства внутреннего водопровода. С учетом конфигурация наружная сеть монтируется по замкнутому либо разветвленному типу.

С помощью кольцевой сети обеспечивается постоянная подача жидкости. Но для обустройства такой системы потребуется большое количество расходного материала, включая арматуру, фасонные части.

Замкнутая сеть эффективна, если нужно обеспечить водой маленькое хозяйство. Тупиковая система обустраивается на объектах, где наблюдаются перерывы в водоснабжении либо происходят частые аварии.

Наружная система водоснабжения состоит из главных и второстепенных линий. Отдельный трубопровод необходимо для технической воды, которая не должна перемешиваться с питьевой водой. В таком случае рекомендуется сделать 3 схемы.

Отдельно подготавливается чертеж для технического и питьевого трубопровода. Дополнительно делают общую схему системы. Если чертеж выполняется самостоятельно, рекомендуется воспользоваться миллиметровой бумагой. При отсутствии навыков в составлении схем рекомендуется проконсультироваться со специалистами.

Вода из водопровода под давлением поступает во внутреннюю сеть. Для этого предусмотрен в почве специальный ввод, представленный в виде трубопроводного ответвления от наружной сети до водомерного узла или запорной арматуры, уложенной внутри обслуживаемого объекта.

С учетом расположения разводящей линии по отношению к водоразборным точкам, различают верхнюю и нижнюю разводку системы водоснабжения. В верхней разводке магистраль располагается выше точек водоразбора, а в нижней – ниже. В наружной сети наблюдается низкое давление, а во внутренней требуется высокое давление. Для этого устанавливают насос и специальный бак.

Кольцевая внутренняя сеть водоснабжения обустраивается для технологических целей. Если в ней предусмотрено 10 и больше точек, тогда её подключают к внешней системе с помощью двух и более вводов. Использование тупиковой схемы ограничено.

Наружная сеть водоснабжения прокладывается в почве. В местностях с постоянной мерзлотой водопровод проводится над землей. Для этого подготавливают специальные опоры, требующие последующей теплоизоляции. В качестве утеплителя применяется минеральная вата.

Особенности монтажа

Прежде чем проложить трубопровод, учитывают следующие критерии:

• глубину промерзания почвы и заложения трубы;
• температура жидкости;
• режим подачи воды.

Если необходимо провести магистральный трубопровод, тогда глубина заложения труб рассчитывается индивидуально. При этом учитывается режим, в котором будет работать система. Расчеты могут проводиться самостоятельно либо с помощью специалистов. В любом случае значение основного показателя зависит от внешних нагрузок, оказываемых на почву и климатических условий местности.

Линия трубопровода соответствует рельефу земельного участка. При обустройстве системы учитывается уклон, который нужно соблюдать на ровной местности. С помощью такого уклона обеспечивается возможность опорожнения сети и выход воздушных масс в максимальных точках водопровода. Последний процесс протекает с помощью вантузов.

Если для обустройства системы используют арматуру и фасонные части со специальными соединениями, тогда в местах их монтажа обустраиваются кирпичные либо готовые колодцы. Их параметры зависят от габаритов используемой арматуры и глубины сети. Колодец может иметь прямоугольную либо круглую форму. Над почвой колодец закрывается специальным люком. Его можно купить либо изготовить из чугуна.

При монтаже внутренней системы придерживаются открытого способа. Трубопровод прокладывается над строительными конструкциями. Такое техническое решение облегчает процесс монтажа и эксплуатацию всей системы. Прокладка любой сети водоснабжения может производиться самостоятельно либо с помощью профессионалов.

Для укладки используют уровень и прочий строительный инвентарь. По завершении монтажных работ система проверяется на герметичность. Если выявлены протечки, их устраняют в кратчайшие сроки. Только после ремонтных работ допускается повторный запуск системы водоснабжения.

Вода - один из основных элементов, необходимых для поддержки жизнедеятельности человечества и всего живого на нашей планете. Параллельно с природным круговоротом воды в этом процессе активно участвуют искусственные системы водоснабжения, спроектированные и сооруженные людьми. Системы водного снабжения бывают внутренние и наружные.

Функция наружных систем водоснабжения

Наружные сети водоснабжения являются важным элементом систем водоснабжения, обеспечивающим бесперебойную подачу воды населению и предприятиям. Подача ресурсов по этим системам, как правило, производится из природных источников. Используются как подземные воды (грунтовые, артезианские и родники), так и поверхностные водоемы (реки, озера, водохранилища).

Подземные воды обычно пресные. Потому, они используются преимущественно в потребительных целях. Поверхностные воды могут быть как пресные, так и соленные. Такие ресурсы используются в технических целях: на предприятиях, в сельском хозяйстве и т. д.

Системы наружного водоснабжения обеспечивают подачу холодной и горячей воды.

Виды сетей водоснабжения

Наружные системы водоснабжения по своему назначению делятся на два вида:

1. Центральное водоснабжение.
2. Индивидуальное водоснабжение.

Центральная система водоснабжения обеспечивает одновременную подачу воды большому количеству потребителей. Используется в городах и поселках городского типа. Давление в таких системах образуется при использовании водонапорных башен. За бесперебойную подачу воды (как холодной, так и горячей) в централизованных системах отвечают специальные коммунальные службы.

Индивидуальное водоснабжение рассчитано на небольшое количество потребителей. Может так предусматривать исключительно частное использование. В индивидуальном водоснабжении распространено использование накопительных емкостей.

По виду конструкции системы водоснабжения бывают:

1. Разветвленные (тупиковые).
2. Кольцевые.
3. Комбинированные (одновременно включают первый и второй варианты).

Проектирование и расположение наружных сетей

Проектирование наружной сети водоснабжения - это очень важный и обязательный процесс, без которого невозможно практическое выполнение предстоящих работ по строительству.

Три основных этапа проектирования:

• техническое задание;
• проектная документация;
• рабочая документация.

Техническое задание (ТЗ) - это исходный документ. В нем осуществляется перечень всех условий по организации работ, определяющих количество стадий проектирования. В ТЗ определяются границы работ, перечень оборудования и материалов, учитываемых при составе последующей проектной документации.

Проектная документация разрабатывается проектной организацией в достаточном для прохождения экспертизы объеме. Выполняется проектная документация в соответствии с постановлением № 87 правительства Российской Федерации.

Рабочая документация разрабатывается проектной организацией в достаточном для строительства объеме.

При проектировании наружных сетей водоснабжения стоит учитывать наличие других присутствующих подземных инженерных сетей. Расположение водопровода по отношению к иным возможным инженерным сетям должно обеспечивать возможность свободного доступа к ним, в случае возникновения необходимости выполнения ремонтных работ. В случае повреждения водопровода, важно исключить возможность подмывов фундаментов близлежащих построек.

На проездах трубопроводы укладывают строго по трассе, прямолинейно и параллельно линии застройки. Все пересечения водопроводных сетей следует выполнять под углом 90°. Допустимое минимальное расстояние между водопроводом и сооружениями зависит как от характеристик самих сетей водоснабжения (диаметр трубы, рабочее давление и т. п.), так и от вида конструкции и глубины фундамента постройки.

Основные факторы, имеющие влияние на расположение сетей наружного водоснабжения:

1. Особенности рельефа местности.
2. Наличие препятствий (железная дорога, река и т. п.).
3. Планировка объекта.
4. Расположение и планировка жилых кварталов, их размеры.
5. Наличие растительности.

Не менее важна составляющая проекта - деталировка, то есть схема сети. На ней условными обозначениями нанесены оборудование, фасонные детали, арматура. При ее составлении, в первую очередь определяют расположение трубопроводной арматуры и гидрантов. Задвижки должны быть расположены способом, позволяющим перекрывать подачу воды на отдельные участки, не прекращая при этом ее впуск на объекты, требующие непрерывное обеспечение водными ресурсами. Деталировка выполняется схематично, без соблюдения масштабов. При необходимости, отдельные узлы чертятся отдельно в более крупном масштабе.

Требования СНиП к наружным сетям водоснабжения

Строительные нормы и правила (СНиП) имеют ряд требований, обязательных для выполнения при проектировке и строительстве наружных сетей водоснабжения. Ниже перечислены основные из этих правил:

В силу стремительно развивающейся цивилизации и новых технологий, не исключено, что в будущем появятся новые виды сетей водного снабжения, новые технологии по их строительству. Соответственно, появится необходимость вносить определенные поправки в строительные нормы и правила, касающиеся водопроводных систем. Но, корректироваться будут только некоторые цифры. А главная задача - обеспечение человечества промышленной и питьевой водой в условиях полной безопасности, - останется неизменной.

Рис. 1. Схемы водопроводных сетей:
А - тупиковая;
Б - кольцевая;
В - комбинированная

Магистральные линии предназначены для транспортирования транзитной воды в пределах объекта водоснабжения.
Распределительные линии прокладываются в необходимых точках при транспортировании воды от магистралей к потребителю. Если водопроводная сеть питает один дом, то функции магистральных и распределительных линий совмещаются в одной нитке.

Схемы водопроводных сетей бывают тупиковые, кольцевые и комбинированные (рис. 1).

Тупиковая схема сетки состоит из магистральной линии и ответвлений, которые отходят в виде тупиковых участков. В тупиковой сети вода движется в одном направлении - до конца ответвления. Тупиковая схема - кратчайшая по длине, но менее надежная относительно бесперебойной подачи воды.

Во время аварии на одном участке магистрали все участки, которые расположены за ним, не будут обеспечены водоснабжением.

Кольцевая схема не имеет тупиковых участков и все ее ответвления соединены между собой и замкнуты.

Комбинированная схема состоит из закольцованных и тупиковых линий.

Кольцевая и комбинированная схемы сетей водоснабжения более надежные в эксплуатации. В закольцованной сети вода не застаивается, а постоянно циркулирует. Аварийные участки выключают без прекращения подачи воды другим потребителям.

Трассу водопроводных сетей увязывают с вертикальной и горизонтальной планировкой местности и с учетом других подземных инженерных сетей. Водопроводные сети на проездах, как правило, укладывают прямолинейно и параллельно линия застройки, строго по трассе.

Пересечения трубопроводов нужно выполнять под прямым углом между собой и к оси проездов. Размещение водопроводных линий по отношению к другим подземным коммуникациям должно обеспечить возможность монтажа сетей и не допускать подмывов фундаментов в случае повреждения водопровода.

Расстояние в плане от водопроводных сетей до параллельно расположенных зданий и сооружений нужно определять в зависимости от конструкций фундаментов зданий, глубины их заложения, диаметра и характеристики сетей, напора воды в них и т.п.

Наружная водопроводная сеть является одной из основных частей каждого водопровода. Стоимость водопроводной сети населенных мест составляет около 50-70% стоимости всего водопровода, поэтому ее трассировке, конструированию и сооружению должно уделяться большое внимание.

Советские ученые А. А. Сурин, Н. Н. Гениев, Л. Ф. Мошнин, В. П. Сироткин, М. М. Андрияшев, В. Г. Лобачев, Н. Н. Абрамов, М. В. Кирсанов, Ф. А. Шевелев и другие провели большую работу по развитию теории расчета, созданию методов и приемов расчета водопроводных сетей, улучшению их работы и снижению стоимости.

Благодаря высокому развитию теории расчета были созданы условия для эффективного использования тех возможностей, которые дают современные средства вычислительной техники. В настоящее время для расчета многокольцевых сетей применяют электронные цифровые вычислительные машины - ЭЦВМ.

Водопроводные сети разделяются на магистральные линии и распределительные.

Магистральные линии служат для транспортирования транзитных масс воды; распределительные линии - для транспортирования воды из магистралей к отдельным зданиям, в которых потребители получают воду непосредственно из наружных распределительных линий.

Магистральные и распределительные линии должны иметь достаточную пропускную способность и обеспечивать необходимый напор воды в местах потребления.

Требуемая пропускная способность и напоры обеспечиваются правильным подбором диаметров труб при проектировании.

Надежность работы водопроводных сетей обеспечивается доброкачественностью материала труб и арматуры, а также укладки и монтажа.

Наименьшая стоимость водопроводных сетей получается при прокладке их по кратчайшим путям от источников воды до мест потребления.

По очертанию в плане водопроводные сети бывают тупиковые, кольцевые.

Тупиковая сеть, схема которой показана на рис. 33 ,а, короче кольцевой (рис. 33 , б), но не может гарантировать бесперебойной

Рис. 33. Водопроводная сеть:

а -разветвленная; б - кольцевая; НС - насосная станция; "ВБ - водонапорная башня подачи воды, потому что в момент ликвидации аварии на одном участке магистрали все последующие за ним участки вместе с ответвлениями не будут снабжаться водой.

Рис. 34. Расположение трубопроводов на городской магистрали большой ширины

Кольцевые сети более надежны в эксплуатации, так как в случае аварии на одной из линий при ее выключении потребители будут снабжаться водой по другой линии.

Водопроводные сети, являющиеся противопожарными, должны быть кольцевыми. Как исключение, допускают тупиковые линии длиной не более 200 м, когда приняты меры против замерзания этих линий.

Расстояние водопроводных сетей до зданий, сооружений, дорог, а также других сетей следует назначать в зависимости от конструкций фундаментов зданий, типа дорог, глубины заложения, диаметра и характера сетей, напора в них и размеров колодцев.

Примерное расположение водопроводных и других труб на улице большого города показано на рис. 34.

Водопроводом называют комплекс инженерных сооружений и оборудования, предназначенных для забора воды из природных источников и подачи ее к местам потребления, а также в случае надобности очистки и хранения ее.

Обычно водопроводы состоят из следующих сооружений:

1) водоприемных для забора воды из природных источников;

2) насосных станций для подъема воды;

3) сооружений для очистки воды;

4) водоводов и водопроводных сетей для подачи воды потребителям;

5) водонапорных башен и напорных резервуаров для поддержания напоров и регулирования расхода воды;

6) резервуаров для хранения воды.

Взаимное расположение отдельных водопроводных сооружений при необходимости подъема, хранения и очистки воды показано на рис. 1. Здесь приведена общая схема водоснабжения города из поверхностного источника (реки) с устройством очистных сооружений.

Вода при помощи водоприемника 1 забирается из реки и по самотечным трубам 2 поступает в береговой колодец 3, а из него насосами первого подъема 4 подается в отстойники 5 и далее на фильтры 6 для очистки и обеззараживания.

Из очистной станции очищенная вода поступает в запасные резервуары чистой воды 7, из которых она насосами второго подъема 8 подается по водоводам 9 в напорно-регулирующее сооружение 10 (надземный или подземный резервуар, размещенный на естественном возвышении, - водонапорную башню или пневматическую установку), а также в магистральные трубы 11 водопроводной сети города, по которым вода транспортируется в различные районы города и по сети распределительных труб 12 и домовым вводам 13- к отдельным потребителям 14.

По назначению водопроводы подразделяют на следующие:

хозяйственно-питьевые - для удовлетворения питьевых и хозяйственных нужд населения;

производственные - для снабжения промышленных предприятий водой;

противопожарные - подающие воду для тушения пожара;

объединенные - предназначенные для одновременного удовлетворения различных нужд, при этом в ряде случаев хозяйственно-питьевые водопроводы могут совмещаться с противопожарными или производственными. Таковы хозяйственно-противопожарная, производственно-противопожарная и другие системы.

По способу подачи воды различают напорные и самотечные водопроводы.

Напорными водопроводами называют такие, в которых вода из источника н потребителю подается насосами; самотечными - в которых вода из высоко расположенного источника к потребителю поступает самотеком. Такие водопроводы иногда устраивают в горных районах страны.

В зависимости от качества воды в источнике и требований, предъявляемых к воде потребителями, водопроводы строят с сооружениями для очистки и обработки воды и без них, К первым относят хозяйственно-питьевые водопроводы, получающие воду из поверхностных источников - рек, озер, водохранилищ. К водопроводам без очистных сооружений относят хозяйственно-питьевые, питающиеся водой из артезианских скважин. Для технологических нужд промышленных предприятий вода из поверхностных источников часто бывает пригодна без очистки.

По способу использования воды промышленными предприятиями производственные водопроводы устраивают прямоточные, оборотные или с последовательным использованием воды.

В случае прямоточного водоснабжения вода, использованная в производстве, сбрасывается в водоем без очистки, если она не загрязнена, или после очистки при загрязнении (от газоочистки, прокатных станов, разливки чугуна и пр.).

При оборотном водоснабжении воду, нагретую в производстве, не сбрасывают в водоем, а вновь подают на производство после охлаждения ее в прудах, на градирнях или брызгальных бассейнах. Для пополнения потерь воды (в охладительных сооружениях, при утечке и др.) в оборотный цикл добавляют свежую воду из источника.

Схема с поворотным использованием воды дана на рис. 2,6. Насосами 1 вода после охлаждения на сооружении 2 подается по трубам 3 к производственным агрегатам 4. Нагретая вода поступает в трубопроводы 5 (на чертеже она показана пунктиром) и отводится на охлаждающие сооружения 2 (градирни, брызгальные бассейны, охладительные пруды). Добавление свежей воды из источника через водоприемник 6 производится насосами 7 по водоводам 8.

Оборотное (повторное) водоснабжение обычно устраивают при ограниченном дебите природного источника; однако и при достаточном дебите оно может быть экономичнее прямоточного водоснабжения.

Водопроводы с последовательным использованием воды применяют в случае возможности ее использования после одного потребителя другими. Такие водопроводы рекомендуется применять возможно шире.

Водопроводы разделяют на наружные и внутренние. К наружному водопроводу относят все сооружения для забора, очистки воды и распределения ее водопроводной сетью. Внутренние водопроводы забирают воду от наружной сети и подают ее потребителям в здания.

Рис. 1 Схема водопровода города; а - план; б - разрез

При наличии источника воды, по качеству удовлетворяющей требованиям потребителей, необходимость в постройке очистных сооружений отпадает. Иногда не требуется также насосная станция второго подъема. В этих случаях вода из источника подается погруженными насосами непосредственно по водоводам и магистральные сети, а по ним к потребителям. Примером такого водоснабжения может служить водозабор из артезианских скважин (рис. 2 ,а).

Рис. 2 а. Общая схема артезианского водопровода: 1 - скважина; 2 - сеть водоснабжения; 3 - резервуары; 4 - насосная станция П подъема; ЗСО - зона санитарной охраны

Рис. 2 б.Схема водопровода с повторным использованием воды

Напорно-регулирующие сооружении предназначены для накопления избытка подаваемой насосами воды, образующегося в том случае, когда подача воды насосами превышает ее отбор из сети, а также для хранения запаса воды на тушение пожара и для подачи воды в водопроводную сеть в тех случаях, когда отбор воды потребителям превышает подачу ее насосами. Кроме того на рис. 2 а имеются два узла сооружений. В водопроводах со сравнительно равномерным потреблением воды напорно-регулирующих сооружений может и не быть. В этом случае воду подают насосами непосредственно в трубы распределительной сети, а для хранения противопожарного запаса воды устраивают резервуары, из которых для тушения пожара вода забирается насосами.

§ 4. Определение расчетного расхода воды - (Все иображения)

Расчетным расходом воды является максимальный расход ее, получаемый умножением среднего расхода на коэффициент неравномерности.

Расчетный расход воды для населенных пунктов определяют по следующим формулам:

Здесь q - норма водопотребления в л на человека в сутки (см. табл. 1); N - расчетная численность населения; Ксут - коэффициент суточной неравномерности потребления воды; Ксут - общий коэффициент неравномерности потребления воды, равный

Расчетный расход хозяйственно-питьевой воды в производственных и вспомогательных зданиях определяют по следующим формулам.

Суточное потребление воды

где q"n - норма потребления воды на одного человека в смену (см. табл. 2); Ni- количество работающих в сутки (раздельно в холодных и горячих цехах). Потребление воды в смену равно

где N2-количество работающих в смену.

Максимальное секундное потребление воды в л в данную смену

где Кчас - коэффициент часовой неравномерности потребления воды (см. табл. 2); Т - продолжительность работы смены в часах. Расчетный расход на пользование душем в бытовых помещениях промышленных предприятий определяют, пользуясь формулами (7), (8) и (9).

Суточное потребление воды на пользование душем равно

где 9д - норма потребления воды на одну процедуру (раздельно по производствам); N3- количество пользующихся душем в сутки (раздельно по

производствам). Потребление воды душем в смену равно

где Nt - количество пользующихся душем в смену.

Секундное водопотребление (душ. Сек в данной смены

так как продолжительность действия душей после смен должна быть не более 45 мин.

Расчетный расход воды для полива территории с поливаемой площадью F га определяется по формуле

где q пол - поливочная норма л/сут на 1 м2. Секундный расход воды для полива равен

Среднесуточное за год количество воды Qcp.mx Для полива можно приблизительно определить по формуле

(12)

где Тпол - число суток в году, в которое ведут полив, определяемое с учетом климатических и других местных условий. Расход воды в столовых промышленных предприятий учитывается особо. Суточный расход воды в столовых равен

(13)

где дст - норма расхода воды в столовой на одного обедающего принимается от 18 до 25 л с коэффициентом часовой неравномерности потребления воды 1,5.

Максимальное секундное водопотребление в столовых равно

где Т„ - число часов работы столовых.

Расход воды на производственные нужды как суточный, так и секундный принимают по данным технологов для каждого производственного агрегата или группы агрегатов.

На увлажнение, обеспыливание и кондиционирование воздуха расход воды принимают по данным проектов вентиляции производственных зданий.

Режим водопотребления зависит от величины населенного пункта, климатических и других условий. Колебания часового водопотребления обычно изображают в виде таблиц или графиков, которые составляют на основе наблюдения за режимом водопотребления на действующих водопроводах.

Рис. 3. График суточного потребления воды в городе

На рис. 3 изображен в качестве примера график колебания расхода воды в городе в течение суток. Здесь на оси абсцисс нанесены часы суток, а на оси ординат - часовой расход воды, выраженный в процентах от суточного ее расхода.

Колебания потребления воды для производственных нужд в каждом отдельном случае задаются технологами на основании изучения технологического процесса данного производства.

Подача воды насосом, работающим в течение 24 ч в сутки, т. е. в каждый час подающим 4,17% суточного расхода, обозначена на графике пунктирной линией.

Отсюда следует, что избыток воды, подаваемой насосами в часы меньшего расхода ее из сети, накапливается в баке водонапорной башни. Это накопление может происходить также в подземном резервуаре или в резервуаре пневматической установки.

Регулирующий запас воды предназначается для покрытия разности между отбором воды из сети и подачей ее насосом в часы максимального расхода. Объем регулирующего запаса при одноступенчатой работе насосов в населенных пунктах с числом жителей до 200 тыс. составляет 10-15% от суточного расхода, при двухступенчатой работе насосов он может быть снижен до 1,5-3%.

В резервуарах систем водоснабжения должен содержаться неприкосновенный запас воды на противопожарные нужды.

Колебания расхода воды на хозяйственно-питьевые нужды и пели и в течение суток с максимальным расходом воды отображены в табл. 5.

Максимальный часовой расход воды на хозяйственно-питьевые нужды в табл. 5 соответствует заданному коэффициенту часовой неравномерности Кчас = 1,25.

График расхода воды на полив составлен с учетом утренней, генеральной уборки улиц; к тому же требуется, чтобы полив не совпадал с наибольшим расходом воды на хозяйственно-питьевые нужды.

Принимаем, что в запасных резервуарах должен храниться неприкосновенный запас на тушение пожара 500 м3. После пожара он должен пополняться за 24 н. Поэтому расход воды при пополнении пожарного запаса воды возрастает до 3910 + 500 = 4410 м3/сут.

На подачу этого количества воды и должен быть рассчитан водопровод.

§ 5. Напоры в водопроводной сети

Во всех точках водопроводной сети должен создаваться так называемый свободный напор. Под этим напором вода подается в здания к потребителям.

Напор в водопроводной сети создается насосами, водонапорной башней, пневматической установкой или напорным резервуаром. Расчетным является напор в точке сети, наиболее удаленной от насосов и наиболее высоко расположенной.

Свободные напоры в водопроводной сети хозяйственно-питьевого водопровода населенного пункта в зависимости от этажности зданий необходимо принимать не меньше следующих величин: при одноэтажной застройке - 10 л над землей; при двухэтажной- 12 м; при трехэтажной - 16 м.

В системах производственных водопроводов минимальные свободные напоры создают по требованиям технологического проекта.

Требуемый напор в противопожарном водопроводе зависит от принятого способа тушения. Если пожар тушат струями воды, создаваемыми непосредственно действием напора в водопроводе, т. е. получаемыми от пожарных гидрантов, то такой водопровод называется системой тушения высокого давления.

Напор для тушения пожара в водопроводах высокого давления создается только на время пожара специальными насосами, установленными на насосной станции и пускаемыми в работу по получении сигнала о пожаре не позднее чем через 5 мин после его получения.

Таблица 5 Пример потребления воды в городе на хозяйственно-питьевые и поливочные

		Потребление воды
	хозяйственно-питьевое	поливочное	общее
Часы суток	в % от наиб.
	в сут	м"/ч	м3/ч	м"/ч
0-1	3,35		_
1-2	3,25		-
2-3	3,30
3-4	3,20	ПО
4-5	3,25
5-6	3,40
6-7	3,85
7-8	4,45
8-9	5,20		-
9-10	5,05		-
10-11	4,85		-
11-12	4,60
12-13	4,60
13-14	4,55
14-15	4,75		-
15-16	4,70		-
16-17	4,65		-
17-18	4,35
18-19	4,40
19-20	4,30
20-21	4,30
21-22	4,20		-
22-23	3,75		-
23-24	3,70		-
Итого...	100,00

Противопожарные водопроводы высокого давления устраивают только на тех промышленных предприятиях, где это обосновано технико-экономическими расчетами.

Если же пожар тушат струями, которые создаются пожарными насосами (мотопомпами), привозимыми к месту пожара и получающими (засасывающими) воду из водопровода через гидранты, то такой водопровод называют противопожарным водо -проводом низкого давления.

В противопожарных водопроводах высокого давления свободный напор должен обеспечить получение компактной (нераздробленной) струи не менее 10 м при полном пожарном расходе воды и при расположении ствола (бранспойта) на уровне наивысшей точки самого высокого здания.

где Нпож - свободный напор в водопроводе (у гидранта);

Нэк - высота здания до наивысшей точки (обычно до конька кровли), считая от поверхности земли; h - сумма потерь напора в гидранте, в пожарных рукавах и в стволе.