Водоснабжение. Инженерное оборудование

Инженерное оборудование

7.1.1. Существующее положение

По данным МП ВР «Вытегорский водоканал» в городе Вытегра централизованная система водоснабжения не организована. На территории районного центра действуют более десяти локальных водопроводов. Некоторые локальные водопроводы объединены между собой, образуя более разветвленные сети водопровода.

Источником водоснабжения являются подземные воды, забираемые насосами артезианских скважин.

На территории города сосредоточены 17 действующих водозаборных скважин с общим дебитом 280,3 м³/час. Из общего количества скважин 5 из них работают на основной водопровод и 8 скважин подают воду в локальные водопроводы.

Схема водоснабжения в основном тупиковая, при наличии на отдельных локальных водопроводах несмежных колец. Протяженность водопроводных сетей составляет около 21,5 км. Сети выполнены из труб различных материалов: в основном стальных, чугунных, асбестоцементных и, частично, полиэтиленовых труб. Изношенность труб водопровода составляет в пределах 70%.

На сетях водопровода установлены 16 водонапорных башен, а также колодцы с отключающими устройствами и водоразборные колонки около 53 единиц. Кроме того, в промзоне и на ул.Школьная действуют водопроводные насосные станции второго подъёма.

Для устойчивой работы системы водоснабжения требуется объединение разрозненных участков водопровода в единую систему водоснабжения и другие мероприятия, которые предусматриваются в настоящем проекте генерального плана.

7.1.2. Характеристика существующих водозаборных сооружений

Для определения возможности питьевого водоснабжения города Вытегра в 2003 – 2005 годах проведены оценочные работы на питьевые подземные воды с подсчётом эксплуатационных запасов по состоянию на 31.03.05 г., результаты которых отражены в отчёте ЗАО «Архангельскгеолразведка».

В ходе выполнения работ выявлено, что на территории г. Вытегры существующий фонд артезианских скважин составляет 45 единиц, из которых действует 20 скважин, заброшено – 18 скважин, резервных –6 скважин и одна затампонирована. Большинство скважин(27) принадлежит или обслуживается МП ВР «Вытегорский водоканал». В ведении остальных пользователей находится, как правило, 1-2 скважины.

Общий водоотбор из эксплуатационных скважин по г. Вытегре составляет 1435,56 м³/сутки.

Из результатов обследования артезианских скважин следует, что подземные воды приурочены к нижневоронежскому водоносному горизонту.

Качество подземных вод изучено в необходимом объёме. Подземные воды

не отвечают требованиям СанПиН и ГОСТ «Вода питьевая» по содержанию железа общего, бария, нефтепродуктов, мутности и цветности. В отношении повышенного содержания нефтепродуктов доказано, что оно носит временный характер, связанный с использованием эрлифта при прокачке вод в скважинах.

Оценочные работы выполнялись исходя из заявленной потребности в питьевой воде для города Вытегры: 2000 м³/сут. – по Северо-восточному участку и 1000 м³/сут. – по Заречному участку.

Суммарные запасы воды по 2-м участкам, на которых проводились откачки, определены в количестве 3000 м³/сут. на 25–летний срок эксплуатации водозаборов.

Сведения по водозаборным скважинам, принадлежащим МП ВР «Вытегорский водоканал», представлены в таблице 7.1.3.1.

7.1.3. Расчетные расходы воды. Нормы водопотребления

Нормы водопотребления приняты в соответствии с требованиями таблиц №№ 1-5 СНиП 2.04.02 – 84 «Водоснабжение. Наружные сети и сооружения.»

Расходы воды на наружное пожаротушение:

- 15 л/с в жилой зоне (табл. № 5 СНиП 2.04.02 – 84);

- 20 л/с на предприятиях местной промышленности (табл. № 7 СНиП 2.04.02 – 84).

- 1 х 2,5 л/с – на внутреннее пожаротушение жилых и общественных зданий объёмом от 5 до 10 тыс. м³ и административных зданий промышленных предприятий (табл. № 1 СНиП 2.04.02- 84);

- 2 х 2,5 л/с – на внутреннее пожаротушение производственных и складских зданий объёмом более 5 тыс. м³ (табл. №2 СНиП 2.04.02-84).

Как видно из таблицы 7.1.3.2, среднесуточный расход воды составляет:

на 1-ю очередь - 2902,3 м³/сут.

на расчетный срок - 3561,6 м³/сут.

Баланс водопотребления и водоотведения приведён ниже в таблице 7.1.3.3.

Таблица 7.1.3.3

№№ п/п	Наименование	Един. изм.	Сроки строительства	Примеча- ние
Расчётный	в т.ч. 1-я очередь
	Разница между водопотреблени- ем и водоотведением:
	ВСЕГО,	м^3/сут.	712,0	793,8
	в том числе:
1.	Расход воды в неканализованной зоне	_,, _	110,0	99,0
2.	Потери на содержание животных и птиц,	_,, _	22,0	19,8
3.	Полив зеленых насаждений, улиц дорог с усоверш. покрытием	м^3/сут.	580,0	675,0

Разница между водопотреблением и водоотведением обусловлена в основном значительными потерями на полив зелёных насаждений, проездов с усовершенствованным покрытием и технологические нужды.

Для снижения потерь воды питьевого качества необходимо выполнить следующие рекомендации:

- полив зелёных насаждений, улиц дорог и огородных культур осуществлять водой из открытых водоёмов, сооружений хранения и забора воды: резервуаров, колодцев, прудов;

- установить приборы учёта расхода воды у потребителей;

- заменить изношенные сети водопровода, устранить утечки воды в трубах.

Для определения максимальных расходов воды принимаем среднесуточные расходы воды из таблицы 7.1.3.2 без учета воды на полив территорий:

1-я очередь - 2902,3 – 580,0 = 2322,3 м³/сут.

На расчетный срок - 3561,6 – 675,0 = 2886,3 м³/сут.

Расчётные расходы воды в сутки наибольшего водопотребления, исходя из формулы: Q_сут.max = К_сут.maх х Q_ср.[1] (п.2,2 СНиП 2.04.02-84), где К_сут.max = 1,1, составят:

на 1-ю очередь - Q¹_сут.max = 1,1 х 2322,3 = 2554,5 м³/сут.;

на расчётный срок – Q^р_сут.max = 1,1 х 2886,3 = 3174,9 м³/сут.

7.1.4. Источник питьевого водоснабжения

Необходимая мощность водоисточника определяется из следующей формулы:

Q_ист. = [ Q_сут.max / 20 + (20 + 2 х 2,5) х 3,6 х 3 / 72 ] х 1,2 [2], где

Q_cут.max - расход воды в сутки максимального водопотребления, м³/сут.

72 - продолжительность восстановления пожарного запаса воды, час.

20 + 2,5х 2 – расход воды на наружное и внутреннее пожаротушение, л/с;

3,6 – коэффициент перевода «с» в м³/час.;

1,2 – коэффициент запаса;

20 – суточная продолжительность работы насосов артскважин, час.

На 1-ю очередь:

Q¹_ист.=[ 2554,5/20+(20+2 x 2,5) x 3,6 x 3/72 ] x 1,2 = 158,0 м³/час.

На расчётный срок:

Q^р_ист.=[ 3174,9/20+(20+2x2,5)x3,6x3/72 ] x 1,2 = 195,0 м³/час.

Из расчёта, что дебит скважины составляет 30 м³/час., количество их составит:

На 1-ю очередь – Р₁ = 158,0: 30 = 5,2 или 6 артскважин;

На расчётный срок – Р_расч.= 195,0: 30 = 6,5 или 7 артскважин.

Согласно рекомендациям ЗАО «Архангельскгеолразведка» на участке водозабора «Заречный» в качестве эксплуатационных скважин приняты ранее пробуренные скважины №№ 2, 4-В и 842 с дебитом 300-400 м³/сут. Скважины №№ 36-В и 74491 использовать в качестве резервных.

На Северо-восточном участке водозабор принят из 5 скважин с дебитом 400 м³/сут., в том числе одна (№ 1-р) – ранее пробурена. Скважина № 2-П рекомендована в качестве резервной, № № 1-П и 1-а – в качестве наблюдательной.

7.1.5. Зоны санитарной охраны (ЗСО) источника водоснабжения

Для водоисточника предусматривается создание 3-х поясов зон санитарной охраны. Граница первого пояса ЗСО принята радиусом 30 м (гл.10 СНиП 2.04.02-84). Границы второго и третьего поясов ЗСО определены расчётом в ходе проведения оценочных работ на питьевые воды и составляют:

- для Северо-восточного участка: размер ЗСО 2-го пояса – 162 м, 3-го пояса – 1147 м. Источники химического загрязнения в пределах третьего пояса отсутствуют;

- для Заречного участка: 2-й пояс – 121 м, 3-йпояс –697 м.

На территории 1-го пояса ЗСО источников водоснабжения должны быть выполнены следующие мероприятия:

- в месте расположения подземного источника территория должна быть спланирована, ограждена и озеленена. Поверхностный сток отводится за пределы 1-го пояса;

- должны быть запрещены все виды строительства, за исключением реконструкции или расширения основных водопроводных сооружений;

- запрещается размещение жилых и общественных зданий;

- не допускается прокладка трубопроводов различного назначения, за исключением трубопроводов, обслуживающих водопроводные сооружения.

На территории 2-го пояса ЗСО подземных источников надлежит:

- осуществлять регулирование отведения территорий для населённых пунктов, лечебно-профилактических и оздоровительных учреждений, промышленных и сельскохозяйственных объектов;

- благоустраивать промышленные, сельскохозяйственные и другие предприятия

населённые пункты и отдельные здания, предусматривать организованное водоснабжение, канализование, организацию отвода загрязнённых сточных вод и др.

- производить только рубки ухода за лесом.

Во втором поясе ЗСО запрещается:

- загрязнение территории нечистотами, навозом, промышленными отходами и др.

- размещение складов горюче-смазочных материалов, ядохимикатов, минеральных удобрений и других объектов, которые могут вызвать химические загрязнения источников водоснабжения;

- размещение кладбищ, скотомогильников, полей ассенизации, фильтрации и прочее, навозохранилищ, силосных траншей, животноводческих и птицеводческих предприятий;

- применение удобрений и ядохимикатов.

Должно предусматриваться также:

- выявление, тампонаж или восстановление старых, бездействующих, неправильно эксплуатируемых артскважин, шахтных колодцев;

- регулирование бурения новых скважин;

- подземное складирование отходов и разработка недр земли.

На территории третьего пояса ЗСО предусматриваются мероприятия, относящиеся ко 2-му поясу ЗСО:

- осуществлять регулирование отведения территорий для объектов ранее указанных;

- размещение складов с токсическими веществами и т.д.

Мероприятия, необходимые предусмотреть в зонах охраны источников водоснабжения, и сметная стоимость их реализации выполняется отдельным проектом при разработке рабочих чертежей сооружений водоснабжения.

7.1.6. Проектное решение

На основании рекомендаций и выполненных расчётов ЗАО «Архангельскгеолразведка», в качестве источника питьевого водоснабжения приняты подземные воды, забираемые из артезианских скважин.

Для водоснабжения центральной части г. Вытегры предусматривается водозабор, расположенный в северо-восточной части города, именуемый Северо-восточным участком месторождения подземных вод. Для организации данного водозабора требуется пробурить 4 артезианских скважины на расстоянии 165 м друг от друга и использовать ранее пробуренную скважину № 1-р. Производительность данного водозабора соответствует заявленной потребности в питьевой воде для этой части города и составляет 2000 м³/сут.

Для водоснабжения потребителей Заречной части города принят существующий водозабор, организованный из эксплуатационных скважин №№ 2; 4-В; 842. Производительность водозабора 1000 м³/сут.

Для водоснабжения промышленных предприятий Западной части города предусматриваются собственные источники воды.

Неиспользуемые артезианские скважины рекомендуется затампонировать. Возможно использование артезианских скважин, расположенных на территории предприятий, для собственных нужд, с устройством ЗСО и отключением от централизованных сетей водопровода города.

Система водоснабжения принята единой: хозяйственно-питьевого, производственного и противопожарного назначения, как для центральной, так и для Заречной части города. В связи с этим в жилых, общественных и производственных зданиях предусматриваются мероприятия по внутреннему пожаротушению, а на наружных сетях водопровода – установка гидрантов.

Схема водоснабжения в основном кольцевая, с отдельными тупиками протяженностью не более 100 м. По принятой схеме водоснабжения вода из артскважин - источников водоснабжения, поступает в резервуары чистой воды. В связи с этим не требуется в скважинах установка насосов с большим напором; регулируется водоотбор из скважин за счет сокращения времени работы насосов; сокращаются расходы на электроэнергию; создаётся необходимый запас воды.

Далее, вода, забираемая насосами станции второго подъёма, поступает в сеть водоснабжения к потребителю.

В качестве регулирования напора в сети принимаются водонапорные башни, установленные у рабочих скважин.

Определение характеристик водонапорной башни.

Объём бака водонапорной башни должен включать в себя: регулирующий, пожарный и аварийный объём воды (п.9.1 СНиП 2.04.02-84),

W _бак. = W_рег. + W_пож. + W_ав. [ 4 ], где

W _бак. - объём бака водонапорной башни, м³

W_рег. - регулирующий объём бака, м³

W_пож. - объём запаса воды на нужды пожаротушения, м³

W_ав. - аварийный объём бака, м^{3 К}_ч/ ^К_ч-1

W_{рег. =} Q_{сут. max} х [ 1 – K_н + (К_ч – 1) х (К_н / К_ч) ], [5], (33) СНиП 2.04.02.-84

Q_cут.max = 2200,0 м³/сут.(для северо-восточного водозабора);

Q_cут.max = 1100,0 м³/сут. (для заречного водозабора);

К_ч – отношение q _час.max / q _{час ср.} = 1,86 (2,14);

К_н – отношение q _нас. / q _{час ср} = 1,68;

W_рег. = 2200,0 х [1 – 1,68 + (1,86 – 1) x 1,68/ 1,86 ^{1,86/ 1,86-1}] = 18,0 м³ (11,0 м³);

Пожарный объём бака определён по п.9.5 СНиП 2.04.02-84;

W_пож. = (20 х 60 х 10) / 1000 + (2,5 х 2 х 60 х 10) / 1000 = 15 м³;

Аварийный объём воды в баке определён по формуле:

W_ав. = 0,7 Q_ср.час. х N = 0,7 х 83,3 х 8 = 466,5 м³ (233,5 м³), где

N – время ликвидации аварии, N = 8; табл. 34. СНиП 2.04.02-84; (в скобках даны значения для заречной части города).

Аварийный запас воды предусматривается хранить в резервуарах чистой воды, устанавливаемых на воозаборах.

Таким образом, объём бака водонапорной башни составит:

W _бак. = 18+ 15 = 33 м³ (26 м³);

Высота ствола водонапорной башни определена по формуле:

Н_в.б. = Н_св. + { h_сети – (Z _в.б.– Z _д.т.) [6], где

Н_в.б. - высота ствола башни (до низа бака), м;

Н_св. - свободный напор в сети водопровода, м Н_св.=10+4(n-1) (п.2.26 СНиП 2.04.02 –84); Н_св = 10 + 4 х 4 = 26 м.

{ h_сети – сумма потерь напора в сети водопровода;

{ h_сети = L_тр.х R + {z = 8м (4,0м);

Z _в.б. – относительная отметка низа ствола башни, м

Z _д.т - то же, самой удаленной точки, м

Н_в.б. = 26+ 4 – 7 = 23,0 м.

Принимаем водонапорную башню по типовому проекту с объёмом бака 50 м³ и высотой ствола 24,0 м (для каждой из частей города).

Определение объёмов воды для резервуаров чистой воды.

Объём ёмкостей в системе водоснабжения включает в себя регулирующий, пожарный и аврийный запасы воды.

W _ёмк.. = W_рег. + W_пож. + W_ав., см. [ 4 ],

W_ав. – аварийный объём определён выше и составляет 466,5 и 233,5 м³ ;

W_{рег. =} Q_{сут. max} х [ 1 – K_н + (К_ч – 1) х (К_н / К_ч) ] =

= 2200,0 х [ 1 – 0,9 + (1,86-1) (0,9/1,86) ^{1,86 / 0,86}] =

К_н = 140/154,9 = 0,9

К_ч – отношение q _час.max / q _{час ср.} = 1,86;

W_пож. = (20 + 2 х 2,5) 3,6 х 3 + q _час.max х 3= 270 + 465 = 735 м³;

q _час.max = 2200,0/24 х К_{ч. max} = 2200/ 24 х 1,3 х 1,3 = 154,9 = 155,0 м³ / час.

Общий объём резервуаров составит:

W _ёмк.. = 113,5 + 735 + 466,5 = 1315 м³ (1082 м³).

Предусматривается установка двух резервуаров емкостью 700 м³ каждый на северо-восточном водозаборе и по 500 м³ – на заречном водозаборе. Резервуары приняты из железобетонных конструкций по типовым сериям.

Насосные станции 2-го подъёма

Расчет насосов производится из условий максимального часового потребления воды, а пожарных насосов – по сумме расчётного расхода воды на тушение пожара и максимального часового потребления воды на хозяйственно- питьевые и производственные нужды.

q _нас. = q _час.max + q _пож [7], q _нас. = 154,9 + 20х3600 / 1000 = 226,9 (161,4)м³/час.

Необходимый напор насос определяется для следующих условий:

1). При максимальном часовом расходе на хозйственно-питьевые нужды:

Н_нас.. = Н_св. + { h_сети – (Z _.– Z_.о), где

Н_св – свободный напор в наиысшей точке, м вод. ст.; Н_св = 4(n-1) + 10,

n - количество этажей в здании, n = 5, Н_св = 4 х (5 – 1) + 10 = 26 м;

{ h_сети - сумма потерь напора на пути движения воды, определена ориентиро-вочно, исходя из протяженности водопровода до самого удаленного потребителя воды, диаметра труб водопровода и расхода воды на данном участке: { h_сети = 8,0 м (4,0);

Z _.и Z_.о - отметки наивысшей точки водоразбора и самого низкого уровня воды в резервуаре, соответствено: Z _.= 58,0м и Z_.о = 73,0 м;

Н_нас.. =26 + 8 + (58,0– 73,0) = 19,0(37,0)м;

2). При пожаре:

Н_нас.. = 26 + 10 + 8,0+ (58,0 – 73,0) = 29,0 (47,0)м;

К установке принимаются следующие типы насосов:

- при максимальном часовом расходе воды q _час.max =154,9 м³ / час. и напоре Н = 37,0 м тип насоса КМ 100–65–200 РП производительностью 0- 140,0 м³/час., напором Н =20-40м, N = 19,2кВт, n = 3000 об/мин. Устанавливаются два насоса: один – рабочий, другой – резервный;

- при расходе воды с учетом пожаротушения:

q_{нас. пож.} = 226,9 м³ / час, Н = 47,0 м;

Тип насоса КМ 100-65-250 РП с характеристиками: производительность насоса до 140 м³/час; Н= 40-75 м; N = 32,1 кВт, n = 3000 об/мин. Количество рабочих насосов – 1.

Таким образом, проектом предусматриваются две насосные станции 2-го подъёма: одна – на Северо-восточном водозаборе, вторая – на Заречном водозаборе с количеством насосов - 3 комплекта на каждой из них.

Строительство насосных станций осуществлять на основании привязки к местным условиям действующих типовых проектов. В насосных станциях предусматриваются установки по обеззараживанию питьевой воды, подаваемой в сеть водопровода. В качестве установки по обеззараживанию воды проектом предлагается оборудование ультрафиолетового излучения – УДВ-100/14, производительностью 1000 м³ / час., энергопотребление 1,2 кВт. На каждой станции устанавливаются по две таких установки.

Для очистки подземных вод рекомендуются очистители кассетного типа, которые оборудуются непосредственно на трубопроводе каждой рабочей скважины. (Проспект с характеристикой очистителей и адрес их изготовления прилагаются). Предлагаемые очистители воды обеспечат требуемые показатели качества питьевой воды по ГОСТ 2874-82.

Противопожарные мероприятия.

Количество одновременных пожаров в городе определено по табл. 5 СНиП 02.04.02-84 и при численности населения 13,5тысячи человек сставляет 2 расчётных пожара.

Наружное пожаротушение объектов города предусматривается от пожарных гидрантов, устанавливаемых в колодцах сети водопровода. Запас воды на наружное пожаротушение будет храниться в проектируемых резервуарах чистой воды. Часть воды на наружное пожаротушение хранится в существующих пожарных резервуарах, располагаемых на территории поселка.

Внутреннее пожаротушение осуществляется от систем внутреннего водопровода зданий, с установкой кранов с цапкой и шлангов. Хранение воды на внутреннее пожаротушение предусмотрено в баке водонапорной башни.

Водопроводные сети.

Водопроводные сети – кольцевые, с отдельными тупиковыми участками протяженностью до 150 м.

Магистральные кольцевые водопроводные сети выполняются из полиэтиленовых труб высокой плотности, рассчитанных на Р_у = 1,0 МПа. Диаметр магистральных трубопроводов 110-225 мм; тупиковые участки – диаметром 60 мм.

При прокладке магистральных трубопроводов водопровода через ручей Ванг предусматривается устройство дюкеров из стальных труб по ГОСТ 10704-91*.

На сети водопровода предусматриваются колодцы из сборных железобетонных элементов для установки отключающей арматуры и пожарных гидрантов.

Состав сооружений

Таблица 7.1.6.1

№№ п/п	Наименование	Расчётный срок строительства	В том числе, 1-я очередь стр-ва
1.	Бурение артезианских скважин с установкой погружных насосов
2.	Водонапорная башня с объёмом бака V= 50 м^3 и высотой ствола Н= 24,0 м (по тип. проекту), компл.
3.	Резервуары чистой воды из сборного железобетона объёмом V=700 м^3, соор. То же, объёмом V=500 м^3, соор.
4.	Насосная станция второго подъёма с двумя насосами КМ100-65-200 РП и одним насосом КМ100-65- 250 РП.
5.	Магистральные сети водопровода в две нитки из полиэтиленовых труб диаметром 225мм, ГОСТ 18599-83^*,п.м	905,0	905,0
6.	Кольцевые магистральные сети диа-метром110-160мм, ГОСТ18599-83^*,п.м	28400,0	21815,0
7.	Дюкер через руч. Ванг в 2 нитки из стальных труб 108х4 Гост 10704-91* длиной 40,0 м, объект
8.	Сети водопровода из полиэтиленовых труб диаметром 60 мм, пог. м	12095,0	5665,0
9.	Обеззараживающие установки УДВ- 100/14 производ.1000 м^3/час, компл.
10.	Фильтры очистители, компл.
11.	Замена существующих сетей водо-ровода диаметром 60-110 мм, пог. м

Дата добавления: 2015-06-30