Класифікація і схеми водопровідних мереж

 

Водопровідна мережа служить для транспортування води від джерела водопостачання до місця її споживання і складається з водоводів, магістральних (головних) і розподільних ліній.

Водоводи служать для транспортування води від вузла головних споруд до розвідної мережі міста або промислового підприємства. Вони можуть бути у вигляді труб, тунелів або відкритих каналів (наприклад, канал Сіверський Донець — Донбас). Іноді застосовують всі ці конструкції на різних дільницях одного і того ж водоводу. При влаштуванні напірних водоводів значної довжини їх треба робити у дві нитки. Для відключення окремих дільниць при пошкодженні труб передбачаються з'єднувальні лінії не рідше, ніж через кожні 3—4 км. Місця переключення обладнують засувками. У підвищених точках водоводу (місцях перегину профілю) може скупчуватися повітря, для видалення якого в колодязях встановлюють вантузи. У понижених точках траси водоводу робляться випуски для спорожнення і промивання труб. Діаметр випуску має забезпечувати спорожнення обслуговуваних ним дільниць водоводів або мережі протягом не більш як двох годин.

Магістральні (основні) лінії служать для транспортування транзитних витрат води.

Розподільні, розвідні (другорядні) лінії призначені для транспортування води з магістралей до кварталів чи окремих будинків, в яких споживачі одержують воду безпосередньо із зовнішніх розподільних ліній. На промислових підприємствах водопровідні лінії часто не розділяють на магістральні і розподільні, бо кількість споживачів (цехів) буває зазвичай невелика. Основними вимогами, що їх має задовольняти правильно спроектована водопровідна мережа, є:

- забезпечення подавання заданих кількостей води до всіх місць її споживання під потрібним напором (мережею мають бути охоплені всі споживачі води);

-надійність і безперебійність роботи;

- найменші затрати на будівництво і експлуатацію мережі.

 

 

Мал..8. 14. Схеми водопровідних мереж:

а — розгалуженої; б — кільцевої; НС — насосна станція; ВБ — водонапірна

башта.

 

Виконання цих вимог досягається правильним вибором конфігурації мережі і матеріалу труб, а також технічно та економічно правильним визначенням діаметрів труб.

Першим завданням, що його розв'язують при проектуванні мережі, є її трасування, тобто надання їй певних геометричних обрисів у плані. Лінії водопровідної мережі розташовують, враховуючи: характер планування об'єкта, що постачається водою, розміщення окремих споживачів води, розташування проїздів, форми і розміри житлових кварталів, цехів, зелених насаджень та ін.; наявність природних і штучних перешкод (рік, каналів, ярів, залізничних колій тощо); рельєф місцевості, ґрунтові та гідрогеологічні умови.

Водопровідні лінії слід розташовувати, як правило, паралельно до ліній забудови, по можливості за межами бетонних або асфальтових покриттів. Трубопроводи повинні перетинати проїзди під прямим кутом. Якщо водопровідні лінії прокладають нижче від каналізаційних, то водопровідні труби треба вміщувати у футляр довжиною 5 м у кожний бік при глинистих ґрунтах і по 10 м — у фільтруючих ґрунтах.

За формою водопровідні мережі поділяються на:

- розгалужені, або тупикові (мал. 8. 14 а);

- кільцеві, або замкнуті (мал.8.14, б);

- комбіновані.

Тупикові лінії можна застосовувати: для подавання води на виробничі потреби, якщо за технологічним процесом припустима перерва в подаванні води на період ліквідації аварії; в системах господарсько-питного водопостачання — при діаметрі труб не більш як 100 мм і при подаванні води на протипожежні потреби — при довжині лінії не більш як 200 м.

Кільцеві мережі мають істотну перевагу перед тупиковими. При аварії на головних дільницях розгалуженої мережі подавання води в наступні дільниці припиняється, а в кільцевій мережі пошкоджену дільницю можна відключити і вода подаватиметься в розташовані далі райони іншими лініями. Позитивним у кільцевій мережі є також те, що вона значною мірою пом'якшує дію гідравлічних ударів. Кільцеві мережі можуть бути одно- і багатокільцевими з одно- і багатобічним живленням, тобто з подаванням води з одного або кількох джерел. Кільцева мережа в експлуатації надійніша за тупикову, але вартість її вища. Найбільші довжини магістральних трубопроводів, які в основному і визначають вартість мережі, спостерігаються при кільцевих мережах. Безперебійність подавання води споживачеві по кільцевих мережах особливо важлива для протипожежних водопроводів і об'єднаних з ними господарських і виробничих.

Водопровідні мережі можуть бути без водонапірних башт і з баштами, встановлюваними залежно від місця розташування підвищення — на початку, посередині і в кінці мережі (в такому разі мережа називається мережею з контррезервуаром.

Потрібна пропускна здатність мережі і напори визначаються правильним добором діаметрів труб при проектуванні.

Надійність роботи водопровідних мереж залежить від якості матеріалу труб і арматури, а також від їх укладання і монтажу.

Вартість водопровідної мережі населених міст становить близько 50—70% вартості усього водопроводу, тому її трасуванню, конструюванню і спорудженню має приділятися багато уваги. Найменша вартість водопровідних мереж — при прокладанні їх найкоротшими шляхами від джерела води до місць споживання.

Використовуються наступні види труб:

- сталеві електрозварні прямозшивні діаметром до 1620 мм (зовнішнім) при довжині до 10 метрів;

- азбестоцементні напірні діаметром умовного проходу 100-500 мм, довжиною до 4 м (їх випуск припинено з причин шкідливості);

- залізобетонні напірні труби діаметром умовного проходу 500-2000 мм;

- пластмасові труби з поліетилену низького тиску (високої щільності) діаметром умовного проходу до 500 мм;

- пластмасові труби з непластифікованого полівінілхлориду таких же діаметрів;

Перевага неметалевих труб в стійкості проти корозії, металевих — в механічній міцності. Тому останні використовуються в випадках наявності слабких, осадних ґрунтів чи укладення на територіях, які піддаються підземній підробці (наприклад, шахтою).

Труби з’єднуються зварюванням (сталеві чи пластмасові), за допомогою вставлення гладкої кінцівки у розтруб наступної труби (чавунні чи залізобетонні), за допомогою муфт (азбестоцементні).

Арматурою зовнішньої водопровідної мережі є заслінки, пожежні гідранти (для приєднання пожежного насосу до мережі), повітряні вантузи (для випуску чи впуску повітря в найвищих чи найнижчих точках ремонтної ділянки мережі).