Шпаргалка по "Меллиорации"

По степени  надежности подачи воды системы водоснабжения  подразделяются на три категории. К первой категории относят системы повышенной надежности, не допускающие перерыва в подаче воды, снижение ее подач допускается не более чем на 30% до 3-х суток. Их проектируют для водоснабжения промышленных предприятий и населенных пунктов с числом жителей более 50 тыс.

Системы второй категории  надежности допускают  снижение расчетного расхода до 30 % в течение одного месяца или перерыв в подаче воды до 5 час. (проектируются в населенных пунктах с числом жителей 500…50000 человек).

Системы сельскохозяйственного  водоснабжения, как правило, проектируются 3-ей категории надежности, допускающие перерыв в подаче воды до 1 сут. или ее снижение до 30 % в течение месяца.

7.2.2. Наружные сети и сооружения водопроводов

Воду от источника  к объекту водоснабжения подают по водоводам, которые обычно выполняют  из двух ниток трубопроводов, соединенных  в нескольких местах перемычками  из труб с задвижками. Это позволяет выключать поврежденный участок водовода, не прекращая водоподачи. При прокладке водотоков в одну линию предусматривают запас воды на время ликвидации аварии. Для уменьшения напора в длинных водоводах, подающих воду на большую высоту, прибегают к зонированию водовода, устраивая по его длине насосные станции второго, третьего подъема и т.д. Водоводы, как правило, прокладывают вне застроенной территории, из них не предусматривают попутный отбор воды. Длина водоводов может быть значительной. Если водоисточником служит буровая скважина, расположенная в пределах поселка, водовод может быть минимальной длины или совсем отсутствовать.

Распределение воды между потребителями осуществляют с помощью разводящей водопроводной сети, которая может быть наружной (уличной) и внутренней, расположенной внутри зданий. В зависимости от плана архитектурной планировки поселка и расположения наиболее крупных водопотребителей (фермы, заводы и др.) наружная водопроводная сеть может быть тупиковой , при которой от главной магистрали отходят ответвления – тупики, кольцевой, имеющей замкнутую форму, и комбинированной, сочетающей особенности первых двух схем.

Основные требования при трассировании водоводов  и водопроводных сетей: вода должна подаваться потребителю по кратчайшему пути: трассы трубопроводов не должны проходить по территориям кладбищ, свалок и скотомогильников; при пересечении водопроводных линий с канализационными первые необходимо располагать выше последних не менее чем на  0,4 м в свету.

К сооружениям водопроводов, кроме рассмотренных ранее водозаборов и насосных станций, относятся также водонапорные башни, безбашенные водокачки и резервуары для воды.

Для создания необходимого напора в водопроводной сети и  накопления объема воды устраивается водонапорная башня . Она необходима также для создания равномерного напора в распределительной сети независимо от интенсивности водозабора воды потребителями и напора насосной станции. Водонапорная башня представляет собой емкость, установленную на наиболее высокой геодезической отметке местности и определенной высоте от поверхности земли. Высота должна быть такой, чтобы обеспечивался требуемый свободный напор в водозаборных кранах.

В часы, когда  расход насосной станции превышает  расход водопотребления, лишняя вода насосной станцией подается в водонапорную башню. После ее наполнения отключается электродвигатель насоса и подача воды водопотребителям осуществляется из башни.

В сельском хозяйстве  наибольшее распространение получили бесшатровые цельнометаллические башни конструкции А. А. Рожновского с емкостью бака 15,25 и 50 м³ и высотой трубчатой опоры 12,15 и 18 м. Диаметр бака 3 м, опоры – 1,2 м.

Если объект водоснабжения обеспечен надежным электропитанием, то можно применять безбашенное водоснабжение с помощью пневматических установок (рис. 7.6). В них роль водонапорной башни выполняет воздушно-водяной котел, снабженный специальным автоматическим устройством – реле давления, которое управляет работой насоса в зависимости от требуемого давления в баке. Установку можно располагать на любой высоте, даже ниже поверхности земли, что иногда имеет существенное значение, например, вблизи аэродромов, где устройство водонапорных башен недопустимо.

Они оборудуются  электропогружными насосами типа ЭЦВ,  центробежными консольными, вихревыми и водоструйными насосами и могут применяться для подачи воды из трубчатых и шахтных колодцев и открытых водоисточников. В сочетании с автопоилками пневматические установки обеспечивают полную автоматизацию поения животных на фермах.

Водонапорные резервуары предназначены для аккумуляции воды и сооружаются в том случае, если их устройство экономически целесообразнее устройства водонапорной башни. Выполняют резервуары из кирпича, железобетона, бутобетона, армированного бетона. Иногда сверху  их  засыпают  землей,  то есть выполняют подземными .

Водопроводная сеть транспортирует и распределяет воду между водопотребителями и состоит из магистральных и распределительных водоводов.

Магистральные водоводы подают воду от источников водоснабжения в распределительные водоводы. Располагают их по возможности по водораздельным линиям местности, на односкатном склоне – по его верхней границе, на ровной местности – посередине участка (поселка). Трубы укладывают в непромерзающий грунт (ниже глубины промерзания).

Распределительные водоводы прокладывают от магистральных до места разбора воды – домов и хозяйственных зданий.

Для внешней  водопроводной сети используют стальные и чугунные трубы диаметром 50 мм и более, полиэтиленовые диаметром  до 150 мм, асбестоцементные диаметром 50…10 мм, железобетонные диаметром 500 мм и более. Диаметры труб устанавливают гидравлическим расчетом. Повороты, ответвления, переходы от одного диаметра к другому выполняют из фасонных частей.

Воду из напорной водопроводной сети забирают с помощью водозаборных колонок, домовых отверстий (рис. 7.8), пожарных подземных или наземных гидрантов (рис. 7.9), групповых или индивидуальных автопоилок (рис. 7.10). Расстояния между водозаборными колонками и пожарными гидрантами должны быть не более 120 м. Во время пожара к гидранту присоединяют пожарный шланг.

В жилой дом  водопровод подводят сквозь фундамент. Главную трубу располагают в подвале, а при его отсутствии – на первом этапе. От этой трубы отводят вертикальные ветви – стояки, подводящие воду к кранам, раковинам, унитазам и т.п. У основания каждого стояка устанавливают вентиль.

Водопровод внутри дома делают из оцинкованных или простых  железных труб. Диаметр их берут с учетом расхода воды при скорости ее течения 1…1,5 м/с. Вся домовая водопроводная сеть должна иметь возможность полного опорожнения.

В животноводческих постройках водопроводную сеть соединяют  со стояками так же, как и жилых  домах. От стояков вода идет по внутренней линии труб к автопоилкам, водозаборным и пожарным кранам. Внутренняя линия труб может быть расположена посередине здания (тупиковая сеть) или вдоль его стен (кольцевая сеть).

Автопоение скота  значительно удешевляет водоснабжение. Наибольшее распространение получили автопоилки с пружинным клапаном. Во время водопоя животные нажимают губами на рычажную вилку, открывается входной клапан, и вода выходит из водопровода в поилку. Автопоилки устраивают на удобной для животных высоте. Дважды в день их очищают и один раз в 5 сут дезинфицируют.

Для мытья помещений  устанавливают поливные краны с радиусом действия 10…15 м.

Противопожарное водоснабжение в сельских поселках можно осуществлять и из естественных и искусственных водоемов (пруды, водохранилища) или резервуаров, к которым делают подъезды для мотопомпы и автонасосов. Каждый из этих водоемов должен иметь запас воды, необходимый для тушения пожаров в течение 3 ч, и обслуживать поселок при наличии автонасосов в  радиусе до 200 м, мотопомп – в радиусе до 150 м, ручных пожарных насосов – в радиусе до 100 м. Расчетные пожарные расходы принимают в поселках с населением до 500 человек 5 л/с, 500…5000 – 10 л/с, 5000…20000 – 15 л/с, для производственно-хозяйственных комплексов в зависимости от размера комплекса – 5…20 л/с.

7.3.1. Показатели качества воды

Вода в природных  условиях содержит различные вещества в виде истинных или коллоидных растворов, механических примесей, живых организмов и бактерии. Ее качество и степень пригодности для питьевых и хозяйственных нужд  определяются составом и количеством этих веществ, организмов и бактерий. Оценивают же качество воды по физическим, химическим и санитарным показателям. Ниже приводятся основные требования к показателям качества воды по действующим в республике нормативам (СанПиН 10-24РБ99 и др.)

Физические показатели – температура, цветность, мутность, запах и привкус.

Желательно, чтобы  температура питьевой воды составляла 7…12⁰С. Такую температуру обычно имеют подземные, артезианские и грунтовые воды.

Цветность воды определяют в градусах по платиново-кобальтовой  шкале. Цвет воды обусловливается содержанием в ней гумусовых частиц, или примесей, остатков растений, коллоидовЦветность питьевой воды не должна превышать 20 град. И только в исключительных случаях по согласованию с органами санитарного надзора допускается до 25 град.

Мутность воды обусловлена содержанием в ней во взвешенном состоянии ила, песка, глины, органических частиц и характеризуется количеством сухого вещества (в миллиграммах), отфильтрованного из 1 л воды.

Количество взвешенных веществ в хозяйственной и  питьевой воде, подаваемой по водопроводам, не должно превышать 1,5 мг/л.

Запах и привкус  воды обусловливаются содержанием  в ней растворенных газов, особенно сероводорода, минеральных солей, органических веществ и микроорганизмов. Сильный запах и привкус обычно имеют источники, в которые попадают воды с торфяных болот. Неприятный запах водам угледобывающих районов придает фенол.

В качестве питьевой можно использовать воду, запах и  вкус который при температуре 20⁰С и 60⁰С оценивается не выше 2 баллов по пятибалльной шкале.

Химические  показатели – характеризуются содержанием в воде растворимых солей и органических веществ. Количество минеральных солей и органических частиц, содержащихся в 1 л воды, называют плотным остатком. Соли кальция и магния, содержащие в воде, обуславливают ее жесткость. В нашей республике жесткость воды выражают в миллиграмм · эквивалентах кальция и магния и 1 л воды (мг · экв/л). Общая жесткость водопроводной воды, используемой на питьевые и хозяйственные цели, не должна превышать 10 мг экв/л. Недопустимо применение жесткой воды для паровых котлов поскольку на их дне и стенках образуется большой слой накипи.

Вода открытых источников значительно мягче подземной  воды.

В воде, предназначенной  для питьевых и хозяйственных  нужд, должно находится нитратов не более 10 мг · экв/л.

В воде, предназначенной  для питьевых и хозяйственных  нужд, должно находится: железа – не более 0,3 мг/л, мышьяка – не более 0,05, меди – не более 1, цинка –  не более 5, свинца – не более 0,1 мг/л.

Бактериологические  загрязнения воды вызывают поверхностные стоки, попадающие в водные источники. В 1 мл питьевой воды не должно содержаться более 100 бактерий (при стандартном методе исследования).

При анализе  воды прежде всего устанавливают  наличие кишечной палочки, указывающей  на ее загрязнение фекальными водами. По современным санитарным нормам в 1 л питьевой воды не должно быть более трех кишечных палочек, то есть колититр (объем воды, в котором обнаружена одна кишечная палочка) не должен быть меньше 300 см³.

Воду считают  хорошей, если на окисление содержащихся в 1 л органических веществ расходуется 3…5 мг марганцовокислого калия.

Если в водоеме  водятся караси, карпы и лини, то в его воде находится много микроорганизмов и органических веществ присутствие в водоемах форели, красноперки, гольяна свидетельствует о достаточной чистоте воды в них.

7.3.2. Улучшение качества воды

Вода колодцев, рек, прудов, озер часто не отвечает требованиям, предъявляемым к питьевой воде, и нуждается в очистке.

Воду из открытого  источника сначала пропускают через  решетки, изготовленные из металлических прутьев. Расстояния между прутьями обычно составляют 50…100 см. Такая решетка задерживает крупные плавающие и взвешенные предметы. Затем вода проходит через двухрядную проволочную и латунные мелкие сетки, которые не пропускают более мелкий мусор, лишние частицы. От мелких взвешенных механических примесей воду очищают в специальных сооружениях – отстойниках. Чтобы вызвать выпадение на дно отстойника мельчайших взвешенных частиц, в воду добавляют раствор каогулянта – сернокислого алюминия AI₂(SO₄)₃, железного купороса FeSO₄ или хлорного железа FeCI₃. Сернокислый алюминий, вступая в соединение с растворенными в воде двууглекислыми солями, вызывает свертывание в хлопья гидранта окиси алюминия. Выпадая на дно отстойника, хлопья увлекают за собой содержащиеся в воде частицы ила, бактерии, мелкий планктон и др. При этом вода интенсивно осветляется.

Фильтр выполняют  в виде резервуара, заполненного фильтрующим  материалом. На дне резервуара для  отвода профильтровавшейся воды устраивают дренаж. На дренаж укладывают слой поддерживающего материала. Если в качестве фильтрующего материала используют песок, то в качестве поддерживающего берут гравий (крупность гравия книзу должна увеличиваться).