Напори в системах водопостачання

За результатами розрахунку водопровідних мереж для різних режимів водоспоживання визначаються параметри водонапірної башти і насосних агрегатів, які забезпечують працездатність системи, а також вільні напори в усіх вузлах мережі.

Для визначення напору в точках харчування (у водонапірній вежі, на насосній станції) необхідно знати необхідні напори споживачів води. Як зазначалося вище, мінімальний вільний напір в мережі водопроводу населеного пункту при максимальному господарсько-питне водорозборі на вводі в будинок над поверхнею землі при одноповерхової забудови повинен бути не менше 10 м (0,1 МПа), при більшій поверховості на кожний поверх необхідно додавати 4 м.

У години найменшого водоспоживання натиск для кожного поверху, починаючи з другого, допускається приймати 3 м. Для окремих багатоповерхових будинків, а також груп будівель, розташованих в підвищених місцях, передбачають місцеві установки підкачки. Вільний напір у водорозбірних колонок повинен бути не менше 10 м (0,1 МПа),

У зовнішній мережі виробничих водопроводів вільний напір приймають за технічними характеристиками обладнання. Вільний напір у мережі господарсько-питного водопроводу у споживача не повинен перевищувати 60 м, в іншому випадку для окремих районів або будівель передбачають установку регуляторів тиску або зонування системи водопостачання. При роботі водопроводу в усіх точках мережі повинен бути забезпечений вільний напір не менше нормативного.

Вільні напори в будь-якій точці мережі визначають як різниця відміток пьезометріческіх ліній і поверхні землі. П'єзометричного позначки для всіх розрахункових випадків (при господарсько-питному водоспоживання, при пожежі та ін.) Обчислюють виходячи із забезпечення нормативного вільного напору в диктує точці. При визначенні пьезометріческіх відміток задаються становищем диктує точки, тобто, точки, що має мінімальний вільний напір.

Зазвичай диктує точка розташована в найбільш несприятливих умовах як відносно геодезичних відміток (високі геодезичні позначки), так і по відношенню до віддаленості від джерела живлення (тобто сума втрат напору від джерела живлення до диктує точки буде найбільша). У диктує точці задаються напором, рівним нормативному. Якщо в будь-якій точці мережі напір виявиться менше нормативного, то становище диктує точки задано невірно, В цьому випадку знаходять точку, що має найменший вільний напір, приймають її за диктующую і розрахунок напорів в мережі повторюють.

Розрахунок системи водопостачання на роботу під час пожежі виробляють в припущенні його виникнення в найбільш високих і віддалених від джерел живлення точках території, яку обслуговує водопроводом. За способом гасіння пожежі водопроводи бувають високого і низького тиску.

Як правило, при проектуванні систем водопостачання слід приймати протипожежний водогін низького тиску, за винятком невеликих населених пунктів (менше 5 тис. Осіб). Пристрій протипожежного водопроводу високого тиску повинно бути економічно обгрунтовано,

У водопроводах низького тиску підвищення напору проводиться лише на час гасіння пожежі. Необхідна підвищення напору створюється пересувними пожежними насосами, які підвозяться до місця пожежі і забирають воду з водопровідної мережі через вуличні гідранти.

Згідно СНиП натиск в будь-якій точці мережі протипожежного водопроводу низького тиску на рівні поверхні землі при пожежогасінні повинен бути не менше 10 м. Такий натиск необхідний для запобігання можливості освіти в мережі вакууму при відборі води пожежними насосами, що, в свою чергу, може викликати проникнення в мережу через нещільності стиків грунтової води.

Крім того, деякий запас тиску в мережі потрібно для роботи пожежних автонасосів з метою подолання значних опорів у всмоктуючих лініях.

Система пожежогасіння високого тиску (зазвичай приймається на промислових об'єктах) передбачає подачу до місця пожежі встановленого нормами пожежного витрати води і підвищення тиску у водопровідній мережі до величини, достатньої для створення пожежних струменів безпосередньо від гідрантів. Вільний напір у цьому випадку повинен забезпечувати висоту компактного струменя не менше 10 м при повному пожежному витраті води і розташуванні стовбура брандспойта на рівні найвищої точки найвищої будівлі і подачі води по пожежних рукавах довжиною 120 м:

Нсв пож = Нзд + 10 + Σh ≈ Нзд + 28 (м)

де Нзд - висота будівлі, м; h - втрати напору в рукаві і стовбурі брандспойта, м.

У водопроводі високого тиску стаціонарні пожежні насоси обладнають автоматикою, що забезпечує пуск насосів не пізніше ніж через 5 хв після подачі сигналу про виникнення пожежі, Труби мережі повинні бути обрані з урахуванням підвищення тиску під час пожежі. Максимальний вільний напір в мережі об'єднаного водопроводу не повинен перевищувати 60 м водяного стовпа (0,6 МПа), а в годину пожежі - 90 м (0,9 МПа).

При значних перепадах геодезичних відміток яке забезпечується водою об'єкта, великої протяжності водопровідних мереж, а також при великій різниці в величинах необхідних окремими споживачами вільних напорів (наприклад, в мікрорайонах з різною поверховістю забудови) влаштовують зонування водопровідної мережі. Воно може бути обумовлено як технічними, так і економічними міркуваннями.

Поділ на зони виробляють виходячи з таких умов: в найбільш високо розташованої точці мережі повинен бути забезпечений необхідний вільний напір, а в її нижній (або початкової) точці натиск не повинен перевищувати 60 м (0,6 МПа).

За типами зонування водопроводи бувають з паралельним і послідовним зонуванням. Паралельне зонування водопроводу застосовують при великих діапазонах геодезичних відміток в межах площі міста. Для цього формують нижню (I) і верхню (II) зони, які забезпечуються водою відповідно насосними станціями I і II зон з подачею води з різними тисками по окремим водоводах. Зонування здійснюється таким чином, щоб на нижній межі кожної зони тиск не перевищувало допустиму межу.

Схема водопостачання з паралельним зонуванням