книги / Противопожарное водоснабжение

Рис. 21. Типовая схема резервуара для хранения противопожарных запасов воды: 1 – подающий трубопровод от водозаборной скважины; 2 – вентиляционная труба; 3 – люк для ревизии резервуара; 4 – трубопровод для забора воды автонасосом непосредственно из резервуара; 5 – переливная труба; 6 – трубопровод для забора воды в случае ее использования для хозяйственных нужд; 7 – трубопровод для забора воды пожарными насосами, расположенными на территории поселения или промышленного предприятия; 8 – грязевая труба для сброса грязевого осадка; 9 – колодец с задвижкой и трубопроводом

для забора воды автонасосом

Пример расчета

Дано: регулируемый запас воды для хозяйственно-произ- водственных нужд Wрег = 120 м3; Wн.з – неприкосновенный запас воды для пожаротушения из расчета работы пожарного ствола 3 ч, Wн.з = 150 м3 (25 л/с); дебит скважины Q = 1000 м3/сут, 41,66 м3/ч. Определить вместимость резервуаров для хранения запасов воды для пожаротушения.

Wобщ = 120 + 150 = 270 м3.

Общий объем резервуаров для хранения неприкосновенного запаса воды для пожаротушения может быть принят в объеме 150 м3. При этом целесообразно принять общий объем резервуара (или резервуаров) в 300 м3, исходя из возникновения непредвиденных ситуаций (рис. 22).

При расчете объемов пожарных резервуаров для хранения неприкосновенных запасов воды для пожаротушения должно закладываться не менее двух резервуаров, в объеме которых

51

должен учитываться поправочный коэффициент 1,1, а при заборе воды должен приниматься коэффициент 0,9 на остаток воды в резервуаре, забрать который автонасос не сможет.

Рис. 22. Принципиальная схема сохранения в резервуарах неприкосновенного запаса воды для пожаротушения: 1 – отверстие в хозяйст- венно-питьевом трубопроводе; 2 – хозяйственно-питьевой трубопровод; 3 – приемник трубы пожарных насосов; 4 – поплавок для контроля уровня общего заполнения резервуара; 5 – контакты насосов, подающих воду в резервуар; 6 – электролиния питающих насосов;

7 – кожух ограждения

При отсутствии собственных резервуаров у потребителей и наличии у него установленных автоматических систем пожаротушения и внутренних систем противопожарного водоснабжения в объеме пожарных резервуаров должен быть учтен расход согласно их расчетным данным.

4.5. Сборные водоводы подземных источников водоснабжения

Для получения подземной воды на практике применяют два вида схем сооружений: водозаборные скважины; каптажные колодцы, которые имеют два подвида – с восходящими потоками подземных вод и нисходящими потоками подземных вод.

Водозаборные скважины сооружаются в условиях, когда водоносные горизонты залегают на достаточно значительных глубинах и извлекать их открытым способом экономически и технически нецелесообразно (рис. 23).

52

Рис. 23. Принципиальная схема водоснабжения населенного пункта из подземного источника водозаборной скважиной: 1 – водозаборная скважина с насосом первого подъема; 2 – резервуар-накопитель чистой воды; 3 – насосная второго подъема; 4 – водонапорная башня или контррезервуар; 5 – разводящая сеть водопровода населенного пункта

потребителя

Каптажные камеры восходящего типа выполняются при водоносном восходящем потоке подземных вод, когда подземные воды вытекают на дневную поверхность с определенным напором в виде «бурунов» (рис. 24).

Рис. 24. Принципиальная схема каптажной камеры восходящего типа: 1 – люк; 2 – вентиляционная труба; 3 – глинистый «замок», плотно утрамбованный слой глины; 4 – железобетонные плиты; 5 – переливная и грязевая трубы; 6 – гравийная подушка с обратным фильтром для приема потока подземной воды из водоносного слоя; 7 – бетонный колодец для установки запорной арматуры; 8 – водоносный горизонт; 9 – расходный водовод; 10 – растительный грунт; 11 – граница

откоса котлована при его открытии

53

Каптажные камеры нисходящего типа выполняются при нисходящем потоке подземных вод, которые вытекают на дневную поверхность без напора, как правило, на склон местности (рис. 25).

Рис. 25. Принципиальная схема каптажной камеры нисходящего типа: 1 – вентиляционная труба; 2 – глинисто-щебеночное покрытие; 3 – камера сбора подземной воды; 4 – обратный фильтр из гравия и песка; 5 – водоносный слой (горизонт); 6 – водоупорный слой горной породы; 7 – водоприемные отверстия в стене каптажной камеры; 8 – замок из плотно утрамбованной глины; 9 – бетонное днище камеры; 10 – расходный водовод; 11 – трубопровод, соединяющий ряд каптажных камер; 12 – засыпка каптажной камеры грунтом, ранее вынутым;

13 – граница котлована

Шахтные колодцы применяют для получения воды из водоносных горизонтов достаточной мощности, залегающих на глубинах не более 30 м (рис. 26).

Водоводы, собирающие подземные воды, предназначены для транспортировки воды от водозаборных скважин до сборных узлов-резервуаров станций подготовки воды. Выполняются в случаях, когда дебит одной водозаборной скважины недостаточен для обеспечения потребителя водой в расчетный период времени.

Сборные водоводы могут быть различных типов, зависящих от мощности и территориального расположения водоносного горизонта:

– тупиковые линейные сборные водоводы с расположением основного водозаборного колодца в торце или в центре системы (рис. 27);

54

Рис. 26. Схема совершенного шахтного колодца из сборного железобетона: 1 – железобетонные кольца; 2 – вентиляционная труба; 3 – щебеночная отмостка колодца; 4 – глиняный замок шахтного колодца; 5 – водоносный слой; 6 – водоупорный слой; 7 – водозаборный приямок (зумпф)

в

Рис. 27. Принципиальная схема тупиковых линейных сборных водоводов: а – в одну нитку, б – в две нитки, в – в три нитки; 1 – линейные водозаборы в одну нитку; 2 – линейные сборные водоводы; 3 – основной водозаборный колодец

– кольцевые линейные сборные водоводы с расположением основного водозаборного колодца в центре или торце системы (рис. 28);

55

Рис. 28. Принципиальная схема тупиковых линейных сборных водоводов: а – кольцевое расположение основного водозаборного колодца в центре; б – прямоугольное (квадратное) расположение линейных сборных водоводов; 1 – линейные водозаборы; 2 – линейные сборные водоводы; 3 – основной водозаборный колодец

– комбинированные линейные сборные водоводы с кольцевым и тупиковым расположением основного водозаборного колодца (рис. 29).

аб

вг

Рис. 29. Принципиальная схема комбинированных линейных сборных водоводов при площадочном расположении водозаборов: а – при линейном расположении водозаборных сооружений и концевом расположении сборного узла; б – при линейном расположении водозаборных сооружений и центральном расположении сборного узла; в – при кольцевом расположении водозаборных сооружений; г – при площадном расположении водозаборных сооружений; 1 – водозаборы;

2 – сборные водоводы; 3 – задвижки; 4 – сборный узел

Дебит куста водозаборных скважин равняется сумме дебитов скважин, входящих в конкретный куст. Расстояние между вододобывающими скважинами рассчитывается, исходя из расчетного понижения депрессионной воронки каждой скважины.

56

Глава 5

ПОВЕРХНОСТНЫЕ ИСТОЧНИКИ ПРОТИВОПОЖАРНОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ

Получение воды из поверхностных источников – наиболее распространенный вид обеспечения ею потребителей (рис. 30).

Поверхностными источниками для обеспечения водой хо- зяйственно-питьевые и производственные нужды предприятий служат реки, озера, техногенные водохранилища и моря.

Рис. 30. Принципиальная схема сети водоснабжения населенного пункта из поверхностного источника: 1 – водозаборное устройство; 2 – насосная станция первого подъема; 3 – здание очистных сооружений; 4 – резервуар чистой воды; 5 – насосная станция второго подъема; 6 – водонапорная башня; 7 – разводящая сеть водопотребления

Выбор источника водоснабжения зависит от многих факторов, геодезических, геологических, гидрогеологических условий, технико-экономических расчетов целесообразности создания базы водоснабжения конкретных территорий.

Существуют определенные требования к источникам водоснабжения, соблюдения которых должны придерживаться все водоснабженческие организации и предприятия страны:

– сохранение экологической системы источника после забора расчетного объема водных ресурсов и сохранение этого гарантированного объема водных ресурсов на расчетный период времени;

57

–вода, получаемая из источника, должна отвечать качеству и требованиям потребителей;

–водные ресурсы источника должны обеспечивать рост потребления на расчетный период времени;

–качество воды для пожаротушения должно соответствовать требованиям ГОСТ Р 52283–2004 при температуре не менее 30 °С и плотности 1100 кг/м3, концентрации твердых веществ до 0,5 % и максимальных размеров частиц до

3 мм.

Водоснабжение населенных пунктов, городов, промышленных предприятий имеет конкретные зоны взаимодействия для получения воды из поверхностных источников, которые имеют четкие определения (см. рис. 30):

–зона водозабора, включая водоприемные устройства;

–насосная станция первого подъема, обеспечивающая подачу воды в зону очистки, на фильтровальную станцию;

–резервуары чистой воды, хранящие запасы воды на «час пик» для подачи воды в транспортную систему потребителя;

–насосная станция второго подъема, обеспечивающая подачу воды в транспортную систему потребителя;

–транспортная система потребителя может иметь в своем составе промежуточные резервуары чистой воды, насосные станции подкачки, контррезервуары чистой воды и водонапорные башни;

–разводящая система потребителя доставляет воду непосредственно потребителям.

5.1. Водоприемные устройства для забора воды

Водоприемные устройства обеспечивают приемку воды из поверхностных источников и конструктивно рассчитаны на особенности эксплуатации конкретного водозабора.

Согласно основным правилам расположения водоприемника в источнике считается, что водоприемное отверстие

58

должно находиться не менее чем на 0,3 м ниже возможной отметки ледового образования водотока или водохранилища, которое может произойти раз в сто лет (1 % обеспеченности); располагаться ниже минимального уровня воды не менее чем на 60 %, обеспечивая бесперебойную подачу воды насосам и водозабора.

Конструктивные решения возведения затопленных водоприемников различны и зависят от характеристик источника.

В настоящее время имеется более пятнадцати типов водоприемников для забора воды из поверхностных источников, несколько типов рассмотрим в пособии.

1. Раструбные свайные незащищенные водоприемники

(рис. 31).

Применяются на небольших водотоках с легкими природными условиями, имеют малую производительность, могут подвергаться ударам плывущих по водотоку предметов.

Рис. 31. Раструбный свайный незащищенный водоприемник: 1 – раструб; 2 – самотечный водовод; 3 – сваи; 4 – сороудерживающая решетка

2. Деревянный ряжевый водоприемник.

Устраивают на небольших реках с небольшой производи-

тельностью водозаборных сооружений, с расходом не более

1 м3/с (рис. 32).

Устанавливаются также на маловодных водотоках, имеют производительность до 1 м3/с.

59

Рис. 32. Деревянный ряжевый водоприемник с боковым приемом воды: 1 – сороудерживающая решетка; 2 – водоприемный раструб; 3 – каменная наброска; 4 – ряж; 5 – самотечный водовод

3. Деревянный ряжевый фильтрующий водоприемник

(рис. 33).

Устраивается на небольших реках с тяжелыми условиями эксплуатации в паводковый и меженный периоды.

Рис. 33. Деревянный ряжевый фильтрующий водоприемник: 1 – ряж; 2 – самотечный водовод; 3 – наброска ряжа для фильтрации потока из крупной гальки или мелкого каменного щебня

3. Железобетонный раструбный водоприемник с боковым расположением водоприемного отверстия (рис. 34).

Устраивается на небольших реках со сложными условиями эксплуатации. Надежно защищен от плывущих в паводок предметов. Возможно индустриальное изготовление отдельных конструктивных элементов сооружения.

60