Системы водоснабжения городов

Системы водоснабжения городов

Система водоснабжения – это комплекс инженерных сооружений, предназначенных для забора воды из источника водоснабжения, ее очистки, хранения и подачи к потребителям.

Классификация систем водоснабжения:

1) По виду обслуживаемого объекта: городские, поселковые, промышленные, сельскохозяйственные, железнодорожные и др.

2) По назначению: хозяйственно-питьевые; производственные; противопожарные.

3) По способу подачи воды: самотечные водопроводы (гравитационные) и водопроводы с механической подачей воды (с помощью насосов).

Классификация систем водоснабжения:

4) По виду используемых природных источников: забирающие воду из поверхностных источников; и забирающие воду из подземных источников. Имеются также водопроводы смешанного питания.

5) По технико-экономическим показателям устраивают объединенные системы водоснабжения: хозяйственно-противопожарные, производственно-противопожарные и т.п.

Источники водоснабжения

Основные требования к источнику водоснабжения

1) Обеспечивать бесперебойное поступление требуемого количества и качества воды с учетом роста потребности в водоснабжении;

2) Обладать достаточной мощностью (отбор воды не нарушает экологическое состояние жизнедеятельности водоема);

3) Находиться на кратчайшем расстоянии от объекта водоснабжения.

Выбор источника является одной из наиболее ответственных задач при проектировании системы водоснабжения, так как он определяет в значительной степени характер самой системы, наличие в ее составе тех или иных сооружений, а следовательно, стоимость строительства и эксплуатации.

Основные показатели качества природных вод:

– физические (температура, электропроводность);

– органолептические (запах, привкус, мутность, цветность, прозрачность);

– химические (общая минерализация, водородный показатель,

жесткость, окисляемость, содержание различных органических и неорганических примесей);

– бактериологические и паразитологические (общее микробное число, содержание в воде бактерий и их спор, вирусов);

– гидробиологические (фитопланктон и зоопланктон);

– радиационные (общая α- и β-радиоактивность).

Источники водоснабжения

Поверхностные (реки, озера, водохранилища, моря);

Подземные (грунтовые воды, артезианские воды, родники).

Практически все используемые для целей водоснабжения природные источники могут быть отнесены к двум группам:

Поверхностные источники

Качество воды:

* Вода рек обладает значительной мутностью, высоким содержанием органических веществ и бактерий и значительной цветностью. Характеризуется относительно небольшой жесткостью.

* Вода озер обычно отличается малым содержанием взвешенных веществ (т.е. малой мутностью).

* Качество всех поверхностных вод сильно зависит от атмосферных осадков и таяния снегов, в период паводков их мутность и бактериальная загрязненность возрастает, а жесткость снижается.

Подземные источники

* Подземные воды образуются вследствие просачивания в землю атмосферных и поверхностных вод, могут быть безнапорными и напорными (артезианскими).

* Безнапорные воды заполняют водоносные горизонты не полностью и имеют свободную поверхность.

* Грунтовыми называются безнапорные подземные воды первого от поверхности земли водоносного горизонта,характеризуются повышенной загрязненностью, в большинстве случаев нуждаются в очистке.

Подземные источники

* Напорные (артезианские) воды заполняют водоносные горизонты полностью. Артезианские воды, как привило, характеризуются высоким качеством и в большинстве случаев для хозяйственно-питьевых целей могут использоваться без очистки.

Качество воды:

* Подземные воды, как правило, не содержат взвешенных веществ (т.е. весьма прозрачны), обладают низкой бактериальной загрязненностью, но во многих случаях сильно минерализованы.

Схема образования и залегания подземных вод

К подземным источникам водоснабжения относятся подземные воды, образующиеся вследствие просачивания в землю атмосфер­ных и поверхностных вод. Подземные воды могут быть безнапорны­ми и напорными (артезианскими).

Безнапорные воды заполняют водоносные горизонты неполностью и имеют свободную поверхность. Безнапорные подземные воды первого от поверхности водоносного горизонта называются грунтовыми (к1). Грунто­вые воды характеризуются повышенной загрязненностью, поэтому при использовании для целей водоснабжения их в большинстве слу­чаев подвергают очистке.

Напорные (артезианские) воды заполняют водоносные горизонты полностью. Ар­тезианские воды, как правило, характеризуются высоким качест­вом и в большинстве случаев могут использоваться для хозяйст­венно-питьевых целей без очистки.

В колодце, вскрывающем напорный водоносный горизонт, вода поднимается до пьезометрической линии. Если пьезометрическая линия проходит выше поверхности земли, наблюдается излив воды из колодца. Такие колодцы называют самоизливающимися (к3).

Безнапорные и напорные воды могут выходить на дневную по­верхность (родники) (И 1-3). Выход безнапорных вод называют нисходящим ключом (к1-2), а выход напорных вод — восходящим ключом (к3). Ключевая вода отличается высоким качеством и также может использоваться для целей водоснабжения без очистки.

К поверхностным источникам водоснабжения относятся реки, водохранилища и озера. Вода рек и водохранилищ обладает значительной мутностью, высоким содержанием органических веществ, значительной цветностью отличается небольшой жесткостью (содержанием солей Са и Мg). Кроме того, в речной воде содержится значительное количество бактерий, включая болезнетворные.

Вода озер отличаются малым содержанием взвешенных частиц, малой мутностью, значительной минерализацией, цветностью. Для промышленных целей может исполь­зоваться и морская вода. При отсутствии в приморских районах пресной воды морская вода после опреснения может использовать­ся и для хозяйственно-питьевых целей. Однако это должно быть обосновано технико-экономическими соображениями.

 

Схемы водоснабжения городов

Сети и сооружения системы водоснабжения города: а) с поверхностным источником:

Наиболее распространенная схема водо­снабжения населенного пункта - с забором воды из реки изображена на рис. 1.2 а). Речная вода поступает в водозаборное сооружение(1), из которого насосами станции I подъема (2) подается на очистные сооружения(4). Очищенная вода поступает в резервуары чистой воды (5), откуда забирается насосами станции II подъема (6) для подачи по водоводам (7) и магистральным тру­бопроводам (10) в водопроводную сеть (8), распределяющую воду по от­дельным районам и кварталам населенного пункта.

Сети и сооружения системы водоснабжения города: б) с подземным источником

1 – водозаборные сооружения; 2 – насосная станция первого подъема; 3 – водоводы первого подъема; 4 – очистные сооружения по очистке воды; 5 – резервуар чистой воды; 6 – насосная станция второго подъема; 7 – водоводы второго подъема; 8 – наружная водопроводная сеть города; 9 – водонапорная башня; 10 –водоводы, соединяющие водонапорную башню с сетью города; 11 – водозаборные скважины; 12 – сборный резервуар.

При использовании в качестве источника водоснабжения под­земных вод схема водоснабжения (рис.1.2 б) значительно упрощается. В этой схеме отсутствует дорогостоящий комплекс очистки воды, поскольку подземные воды обладают прекрасными вкусовыми качествами и не требуют глубокой очистки. В отдельных случаях могут применяться местные установки для обезжелезивания или удаления избыточных солей, а так же для обеззараживания воды. Они устанавливаются на насосной станции. И согласно этой схеме, вода из водозаборных скважин (11) поступает в сборный резервуар (12), а затем насосами насосной станции 6 подается в городскую водопроводную сеть (8). Подача воды в город в ряде случаев может быть и двусторонней.

Водозаборные сооружения

Для приема из поверхностных источников

• береговые;

• русловые;

• специальные.

В практике водоснабжения наиболее часто используемыми поверхностными источниками являются реки. На выбор типа речных

водоприемников влияют: амплитуда колебаний уровня воды, ледовые условия, топография берега и дна реки в месте водозабора, характер грунтов и др.

С учетом особенностей источника и условий забора воды водозаборные сооружения могут быть подразделены на береговые, русловые и специальные.

Системы водоснабжения городов

Система водоснабжения – это комплекс инженерных сооружений, предназначенных для забора воды из источника водоснабжения, ее очистки, хранения и подачи к потребителям.

Классификация систем водоснабжения:

1) По виду обслуживаемого объекта: городские, поселковые, промышленные, сельскохозяйственные, железнодорожные и др.

2) По назначению: хозяйственно-питьевые; производственные; противопожарные.

3) По способу подачи воды: самотечные водопроводы (гравитационные) и водопроводы с механической подачей воды (с помощью насосов).

Классификация систем водоснабжения:

4) По виду используемых природных источников: забирающие воду из поверхностных источников; и забирающие воду из подземных источников. Имеются также водопроводы смешанного питания.

5) По технико-экономическим показателям устраивают объединенные системы водоснабжения: хозяйственно-противопожарные, производственно-противопожарные и т.п.

Источники водоснабжения

Основные требования к источнику водоснабжения

1) Обеспечивать бесперебойное поступление требуемого количества и качества воды с учетом роста потребности в водоснабжении;

2) Обладать достаточной мощностью (отбор воды не нарушает экологическое состояние жизнедеятельности водоема);

3) Находиться на кратчайшем расстоянии от объекта водоснабжения.

Выбор источника является одной из наиболее ответственных задач при проектировании системы водоснабжения, так как он определяет в значительной степени характер самой системы, наличие в ее составе тех или иных сооружений, а следовательно, стоимость строительства и эксплуатации.

Основные показатели качества природных вод:

– физические (температура, электропроводность);

– органолептические (запах, привкус, мутность, цветность, прозрачность);

– химические (общая минерализация, водородный показатель,

жесткость, окисляемость, содержание различных органических и неорганических примесей);

– бактериологические и паразитологические (общее микробное число, содержание в воде бактерий и их спор, вирусов);

– гидробиологические (фитопланктон и зоопланктон);

– радиационные (общая α- и β-радиоактивность).

Источники водоснабжения

Поверхностные (реки, озера, водохранилища, моря);

Подземные (грунтовые воды, артезианские воды, родники).

Практически все используемые для целей водоснабжения природные источники могут быть отнесены к двум группам:

Поверхностные источники

Качество воды:

* Вода рек обладает значительной мутностью, высоким содержанием органических веществ и бактерий и значительной цветностью. Характеризуется относительно небольшой жесткостью.

* Вода озер обычно отличается малым содержанием взвешенных веществ (т.е. малой мутностью).

* Качество всех поверхностных вод сильно зависит от атмосферных осадков и таяния снегов, в период паводков их мутность и бактериальная загрязненность возрастает, а жесткость снижается.

Подземные источники

* Подземные воды образуются вследствие просачивания в землю атмосферных и поверхностных вод, могут быть безнапорными и напорными (артезианскими).

* Безнапорные воды заполняют водоносные горизонты не полностью и имеют свободную поверхность.

* Грунтовыми называются безнапорные подземные воды первого от поверхности земли водоносного горизонта,характеризуются повышенной загрязненностью, в большинстве случаев нуждаются в очистке.

Подземные источники

* Напорные (артезианские) воды заполняют водоносные горизонты полностью. Артезианские воды, как привило, характеризуются высоким качеством и в большинстве случаев для хозяйственно-питьевых целей могут использоваться без очистки.

Качество воды:

* Подземные воды, как правило, не содержат взвешенных веществ (т.е. весьма прозрачны), обладают низкой бактериальной загрязненностью, но во многих случаях сильно минерализованы.

Схема образования и залегания подземных вод

К подземным источникам водоснабжения относятся подземные воды, образующиеся вследствие просачивания в землю атмосфер­ных и поверхностных вод. Подземные воды могут быть безнапорны­ми и напорными (артезианскими).

Безнапорные воды заполняют водоносные горизонты неполностью и имеют свободную поверхность. Безнапорные подземные воды первого от поверхности водоносного горизонта называются грунтовыми (к1). Грунто­вые воды характеризуются повышенной загрязненностью, поэтому при использовании для целей водоснабжения их в большинстве слу­чаев подвергают очистке.

Напорные (артезианские) воды заполняют водоносные горизонты полностью. Ар­тезианские воды, как правило, характеризуются высоким качест­вом и в большинстве случаев могут использоваться для хозяйст­венно-питьевых целей без очистки.

В колодце, вскрывающем напорный водоносный горизонт, вода поднимается до пьезометрической линии. Если пьезометрическая линия проходит выше поверхности земли, наблюдается излив воды из колодца. Такие колодцы называют самоизливающимися (к3).

Безнапорные и напорные воды могут выходить на дневную по­верхность (родники) (И 1-3). Выход безнапорных вод называют нисходящим ключом (к1-2), а выход напорных вод — восходящим ключом (к3). Ключевая вода отличается высоким качеством и также может использоваться для целей водоснабжения без очистки.

К поверхностным источникам водоснабжения относятся реки, водохранилища и озера. Вода рек и водохранилищ обладает значительной мутностью, высоким содержанием органических веществ, значительной цветностью отличается небольшой жесткостью (содержанием солей Са и Мg). Кроме того, в речной воде содержится значительное количество бактерий, включая болезнетворные.

Вода озер отличаются малым содержанием взвешенных частиц, малой мутностью, значительной минерализацией, цветностью. Для промышленных целей может исполь­зоваться и морская вода. При отсутствии в приморских районах пресной воды морская вода после опреснения может использовать­ся и для хозяйственно-питьевых целей. Однако это должно быть обосновано технико-экономическими соображениями.

 

Схемы водоснабжения городов

Сети и сооружения системы водоснабжения города: а) с поверхностным источником:

Наиболее распространенная схема водо­снабжения населенного пункта - с забором воды из реки изображена на рис. 1.2 а). Речная вода поступает в водозаборное сооружение(1), из которого насосами станции I подъема (2) подается на очистные сооружения(4). Очищенная вода поступает в резервуары чистой воды (5), откуда забирается насосами станции II подъема (6) для подачи по водоводам (7) и магистральным тру­бопроводам (10) в водопроводную сеть (8), распределяющую воду по от­дельным районам и кварталам населенного пункта.

Сети и сооружения системы водоснабжения города: б) с подземным источником

1 – водозаборные сооружения; 2 – насосная станция первого подъема; 3 – водоводы первого подъема; 4 – очистные сооружения по очистке воды; 5 – резервуар чистой воды; 6 – насосная станция второго подъема; 7 – водоводы второго подъема; 8 – наружная водопроводная сеть города; 9 – водонапорная башня; 10 –водоводы, соединяющие водонапорную башню с сетью города; 11 – водозаборные скважины; 12 – сборный резервуар.

При использовании в качестве источника водоснабжения под­земных вод схема водоснабжения (рис.1.2 б) значительно упрощается. В этой схеме отсутствует дорогостоящий комплекс очистки воды, поскольку подземные воды обладают прекрасными вкусовыми качествами и не требуют глубокой очистки. В отдельных случаях могут применяться местные установки для обезжелезивания или удаления избыточных солей, а так же для обеззараживания воды. Они устанавливаются на насосной станции. И согласно этой схеме, вода из водозаборных скважин (11) поступает в сборный резервуар (12), а затем насосами насосной станции 6 подается в городскую водопроводную сеть (8). Подача воды в город в ряде случаев может быть и двусторонней.