Тема 3.1 Источники водоснабжения

1. Тема 3. Водоснабжение поселений

Тема занятия: Источники водоснабжения.
Водозаборные сооружения

2.

Классификация систем водоснабжения
1. По назначению:
- хозяйственно-питьевые;
- производственные;
- противопожарные
2. По характеру источника:
- из поверхностных источников;
- из подземных источников.
3. По территориальному признаку:
- локальные (для одного объекта);
- групповые (для нескольких потребителей).
2

3.

Классификация систем водоснабжения
4. По способу подачи воды:
- напорные;
- безнапорные.
5. По категории надежности:
I-я категория – допускается снижение подачи воды не более 30 %
расчетных расходов в течение времени до 3 суток, перерыв в подаче
воды не более 10 мин;
II-я категория – допускается снижение подачи воды не более 30 % в
течение времени до 10 суток, перерыв в подаче воды – 6 часов;
III-я категория – снижение подачи воды не более 30 % в течение до
15 суток, перерыв в подаче воды – 24 часа.
3

4.

Общая схема водоснабжения поселка
4

5.

Требования к источнику
водоснабжения
• обеспечивать получение из него необходимых
количеств воды с учетом роста водопотребления
на перспективу развития объекта;
• обеспечивать бесперебойность снабжения водой
потребителей;
• давать воду такого качества, которое в
наибольшей степени отвечает нуждам
потребителей или позволяет достичь требуемого
качества путем простой и дешевой ее очистки;
• обеспечивать возможность подачи воды объекту с
наименьшей затратой средств;
• обладать такой мощностью, чтобы отбор воды из
него не нарушал сложившуюся экологическую
систему.
5

6.

КЛАССИФИКАЦИЯ источников
водоснабжения
• ПОВЕРХНОСТНЫЕ ИСТОЧНИКИ:
― моря, заливы или проливы;
― водотоки (реки, ручьи, каналы);
― водоемы (озера, пруды,
водохранилища, обводненные карьеры);
― болота;
― природные выходы подземных вод
(гейзеры, родники);
― ледники и снежники
6

7.

КЛАССИФИКАЦИЯ источников
водоснабжения
• ПОДЗЕМНЫЕ ИСТОЧНИКИ:
- бассейны подземных вод;
- водоносные горизонты.
Подземные воды, как правило, не
содержат взвешенных веществ (т.
е. весьма прозрачны) и обычно
бесцветны.
7

8.

КЛАССИФИКАЦИЯ источников водоснабжения
ПОДЗЕМНЫЕ ИСТОЧНИКИ
8

9.

Влияние человека на источники
водоснабжения
• В результате проведения мероприятий по
регулированию стока рек приходится использовать в
качестве источников водоснабжения искусственно
созданные водохранилища.
• Изменение естественного гидрологического
режима рек при устройстве плотин и
водохранилищ в значительной мере сказывается на
качестве речной воды и на сезонных колебаниях
ее качества.
• Количество сточных вод, сбрасываемых в
водоемы, с каждым годом увеличивается и
приводит к сильному их загрязнению и
ухудшению качеств воды (особенно санитарных
качеств).
9

10.

Влияние человека на источники
водоснабжения
Природные воды используются
комплексно, т. е. не только для
водоснабжения, но и для многих
других целей:
• орошения,
• гидроэнергетики,
• водного транспорта,
• лесосплава и др.
10

11.

Зоны санитарной охраны
• Зоны санитарной охраны (ЗСО) —
территория, включающая источник
водоснабжения и/или водопровод,
иной объект.
• ЗСО состоит из поясов, на которых
устанавливаются особые режимы
хозяйственной деятельности и охраны
11

12.

Зоны санитарной охраны
• Первый пояс (строгого режима) включает территорию
расположения водозаборных сооружений,
Назначение — защита места водозабора и водозаборных
сооружений от случайного или умышленного загрязнения и
повреждения. Первый пояс ЗСО скважин представляет собой
окружность радиусом 30-50 м
• Второй пояс (пояса ограничений или зона микробного
загрязнения) определяется гидродинамическим расчётным
путём и включает территорию, предназначенную для
предупреждения загрязнения воды источников водоснабжения
• Третий пояс (зона химического загрязнения) определяется
гидродинамическими расчётами, исходя из условия, что если за
её пределами в водоносный горизонт поступают стабильные
химические загрязнения, то они окажутся вне области питания
водозабора или достигнут её не ранее истечения расчётного срока
эксплуатации.
12

13.

Водозаборные сооружения подземных
источников (шахтные колодцы)
• Предназначен для забора
воды из водоносных
пластов, залегающих на
глубине до 30 м от
поверхности земли
• Их используют при
индивидуальном
водоснабжении, в
сельской местности, во
временных водопроводах
13

14.

14

15.

Лучевой водозабор
• Применяют для забора
грунтовых вод,
залегающих на глубине
не более 15 − 20м.
• Лучевой водозабор
представляет собой
разновидность
шахтного колодца,
оборудованного
водоприемными
фильтрами с дренами.
15

16.

Горизонтальный водозабор
16

17.

Скважина
Предназначены для
забора подземных вод с
глубины более 30 м.
Скважины располагают
перпендикулярно
направлению потока
подземных вод.
Скважина состоит из
устья, ствола,
водоприемной части
(фильтра) и отстойника
17

18.

Уровень воды
18

19.

Каптажная камера
Каптажные сооружения используются для
забора родниковой воды.
Представляет собой камеры типа шахтных
колодцев.
Каптажные сооружения устраивают в месте
выхода воды.
Забор нисходящих потоков родников воды
осуществляется через боковые стенки
колодцев, в которых устраивают приемные
отверстия. Эти отверстия с наружной
стороны оборудованы фильтром из камней,
гравия и песка, что препятствует попаданию в
камеру наносов. Из колодцев вода по трубам
отводится в запасной резервуар.
19

20.

Каптажная камера
1 - водоносный слой; 2 – обратный гравийно-песчаный фильтр;
3 – водозаборная труба; 4 – переливная труба; 5 – водоупор;
6 – дренажная канава; 7 – ж/б каптажная камера; 8 –
вентиляционный стояк
20

21.

Водозаборные сооружения
Берегового типа
Устраивают при наличии следующих
условий в месте забора воды:
• крутой берег;
• значительная (более 10 м) глубина
водоема;
• устойчивые плотные грунты в основании
берега;
• амплитуды колебания уровней воды в
водоеме более 6 м;
• благоприятные ледовые условия;
• незначительные образования донных
наносов.
Руслового типа:
Устраивают в месте забора воды при
следующих условиях:
• пологий берег;
• малая (до 10 м) глубина водоема;
• амплитуда колебания уровней воды в
водоеме менее 6 м;
• благоприятные ледовые условия;
• незначительные образования донных
наносов.
21

22.

Водозаборные сооружения
Берегового типа
Руслового типа
22

23.

Водозаборные сооружения
Ковшового типа
23

24.

Водозаборные сооружения
Инфильтрационные водоприемники
24

25. Тема 3. Водоснабжение поселений

Тема занятия: Системы водоснабжения.
Водонапорные башни и резервуары. Очистка
и обеззараживание воды.

26.

Общая схема водоснабжения поселка
26

27.

Насосные станции
Насосы – это устройства для преобразования механической
энергии приводного электрического двигателя в
гидравлическую энергию движущейся жидкости.
Насосы предназначены:
для подачи воды на высоту
для перекачки воды на расстояние
для циркуляции в системе
Насосные станции в системе водоснабжения бывают:
Первого подъема
Второго подъема
Повысительные
циркуляционные
27

28.

Насосные станции
Водопроводные насосные станции I подъема (ВНС-I) забирают воду из источника
и осуществляют подачу по одной из трех основных схем:
• ВНС I подает воду на очистные сооружения для хозяйственно-питьевых или
производственных нужд;
• ВНС I подает воду в резервуары чисто воды без очистки (подача хозяйственнопитьевой воды в этом случае возможна лишь при условии, что качество воды
соответствует СанПиН;
• ВНС I подает воду без очистки непосредственно потребителям
28

29.

Насосные станции
Водопроводные насосные станции II подъема (ВНС-II) могут подавать воду по
следующим схемам:
• В сеть в водонапорной башней (ВБ), расположенной в начале сети;
• В сеть с контррезервуаром (водонапорная башня или напорный резервуар,
расположенные в конце сети);
• В сеть без водонапорных сооружений
29

30.

Водонапорные башни
Историческая справка:
• Для создания запаса воды, еще в древности использовали
горные озера, искусственные пруды, акведуки.
• Века назад появились и первые водонапорные башни –
искусственные резервуары, устанавливаемые в крепостях,
замках, городах для питьевых, хозяйственных нужд
защитников.
• Второе рождение водонапорные башни получили с
изобретением паровоза, строительством разветвленной
сети железных дорог, обслуживающего их инженерного
станционного хозяйства в Европе, США, России; развитием
промышленного производства на новых территориях, не
имеющих сетей централизованного водоснабжения.
30

31.

Водонапорные башни
Назначение
• Хранения запаса воды;
• Искусственный источник наружного
противопожарного водоснабжения
31

32.

ТИПЫ Водонапорных башен
• Каменные, кирпичные, редко эксплуатируемые, чаще используемые
под размещение музеев, смотровых площадок, предприятий общепита.
• Из железобетонных конструкций, в основном строившиеся в СССР.
• Водонапорные баки, смонтированные на ажурных металлических
опорах, созданные по проектам инженера В. Г. Шухова.
• Водонапорные цилиндрические баки, установленные на стальном
рамном каркасе произвольной конструкции.
• Стальные баки переменного сечения системы инженера А. А.
Рожновского, напоминающие по форме гранату с ручкой.
• Цилиндрические резервуары различных размеров, вплоть до
железнодорожных цистерн, установленные на железобетонные,
стальные конструкции оснований. Чаще всего это водонапорные
баки в составе систем летнего водопровода дачных поселков.
32

33.

Башни Рожновского
33

34.

ТРЕБОВАНИЯ к водонапорным башням
• Расчетный объем воды в баке должен обеспечить наружное и внутреннее тушение пожара в обслуживаемом
здании в течение 10 мин, с учетом максимального расхода на другие нужды.
• Размещение бака по высоте установки должно производиться на основании гидравлического расчета системы
водоснабжения.
• Если водонапорная башня не входит в зону имеющейся молниезащиты обслуживаемого объекта, то требуется
оборудование собственных устройств защиты от разряда атмосферного электричества.
• Автоматика должна обеспечивать контроль уровня неприкосновенного объема воды для целей
пожаротушения, а также уровень, обеспечивающий работу насосов в безаварийном режиме.
• Степень стойкости к огню водонапорной башни должна быть не ниже II-ой.
• Для изготовления опорных стволов башен допустимо использовать стальные конструкции или местные
негорючие материалы и вещества, а для баков – только сталь.
• В районах с жестким климатом допустим подогрев воды в баке при помощи паровых, водяных, электрических
нагревательных устройств, греющих кабелей.
• При наличии одного источника электроснабжения водонапорной башни в малонаселенных пунктах, на объектах
защиты следует предусматривать установку резервного пожарного насоса с двигателем на жидком топливе,
обеспеченным автоматическим пуском от аккумуляторной батареи.
34

35.

Резервуары Чистой Воды (РЧВ)
• Используются как
регулирующие емкости.
• Одновременно в них могут
храниться
противопожарные и
аварийные запасы воды
35

36.

Резервуары Чистой Воды (РЧВ)
36

37.

Станция очистки природных вод
• Представляет собой комплекс
сооружений, основной задачей
которой является очистка
природных вод до требуемых
показатели
• Требования к воде
регламентируются СанПиН
2.1.4.1074-01 Питьевая вода
37

38.

Станция очистки природных вод
• Химические показатели:
• pH – 6-9
• Жесткость – 7
• Хлориды - не более 350 мг/л
• Цианиды - не более 0,035 мг/л
• Цинк – в пределах 5 мг/л
• Хром – до 0,05 мг/л
• Микробиологические показатели:
• Общее микробное число (ОМЧ) – не более 50 шт/мл;
• Отсутствие всех патогенных организмов
• 4
38

39.

Станция очистки природных вод
• Органолептические показатели:
• Радиационные показатели:
39

40.

Основные этапы очистки природных вод
1. Осветление или Отстаивание - процесс удаления ВВ и цветности путем обработки воды в
отстойниках (или осветлителях) с последующей фильтрацией через слой пористых материалов в
фильтрах – физический способ очистки
2. Фильтрование - самый распространенный метод отделения твердых частиц от жидкости. При
этом из раствора могут быть выделены не только диспергированные частицы, но и коллоиды.
В процессе фильтрования происходит задержание взвешенных веществ в порах фильтрующей
среды и в биологической пленке, окружающей частицы фильтрующего материала. Вода
освобождается от взвешенных частиц, хлопьев коагулянта и большей части бактерий.
40

41.

Основные этапы очистки природных вод
3. Обеззараживание – заключается в полном освобождение воды от болезнетворных бактерий.
Химический метод (способ) очистки воды. Самый сильный метод.
• Озонирование О3:
+ Убивает все микроорганизмы (нет резистентных)
+ Скорость
+ Улучшает органолептические свойства воды
-
Дорого
-
Озон взрывоопасен (повышение класса опасности)
-
Не имеет пролонгированное действие
41

42.

Основные этапы очистки природных вод
• Хлорирование:
+ Быстро
+ Дешево
-
Есть хлор резистентные бактерии
Меняет органолептические свойства
• Ультрафиолет (УФО):
+ Эффективность
+ Физико-химические свойства не изменяются
+ Не требуется дополнительных систем безопасности и реагентного цеха
-
Не имеет пролонгированного действия
Мощность ламп падает в процессе эксплуатации
Прямая зависимости от мутности
42

43. Спасибо за внимание!