При выборе источника централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения прежде всего рассматривают подземные воды, залегающие в горных породах верхнего слоя земной коры. Вначале изучают возможность использования межпластовых напорных вод, затем межпластовых безнапорных, далее трещинно-карстовых и грунтовых вод.
Для забора подземных вод, залегающих в различных породах и на разных глубинах, применяют следующие типы водозаборных устройств и сооружений: трубчатые и шахтные колодцы, горизонтальные водосборы, комбинированные водозаборы, лучевые водосборы, сооружения для каптажа родниковых вод. Тип водоприемного сооружения зависит от глубины залегания подземных вод, мощности и водообиль-ности водоносного пласта, характера водовмещающей породы, наличия давления в пласте и т. п. »
Значительная доля затрат при водохозяйственном строительстве приходится на проведение рыбоохранных мероприятий, в том числе на строительство рыбозащитных сооружений, Сжатые сроки проектирования и строительства ГТС, недостаточный объем информации о работоспособности и рыбозащитной эффективности построенных рыбозащитных сооружений (РЗУ) отрицательно сказываются на принимаемых в проектах решениях по выбору оптимальных для конкретных условий объекта типа и конструкции этих устройств. Основой для этого должны служить характеристики и оценки водоемов в соответствии с утвержденной методикой. Точная оценка потерь на стадии схемы КИВР для каждого конкретного водозабора невозможна, поскольку на этой стадии не производится окончательный выбор площадок под все намечаемые для проектирования водозаборы. Поэтому в дальнейшем при проектировании обязательно должна осуществляться эколого-экономическая оценка целесообразности рыбозащиты.
Четкое определение рыбохозяйственного водоема приводится в «Положении об охране рыбных запасов и о регулировании рыболовства в водоемах СССР». Те водоемы, на которых ведется спортивный лов или любительское рыболовство, не относятся к рыбохозяйственным. Положение не рассматривает вопросы оборудования на них, как и на других нерыбохозяйственных водоемах, рыбозащитных устройств. »
Для временных водопроводов, водоснабжения строительных площадок, сельскохозяйственного водоснабжения, для целей ирригации применяют плавучие и передвижные водоприемники специальных конструкций. Кроме того, их используют для водоснабжения мелких промышленных предприятий, населенных пунктов с числом жителей до 500 чел., для подачи воды на поливку, для временного водоснабжения в условиях больших колебаний уровня воды в источнике.
Характерной особенностью этих водоприемников является совмещение с насосной станцией при условии, что отметка оси насосов изменяется адекватно сезонным колебаниям уровня воды в источнике, при этом высота всасывания остается неизменной. Перемещение насосов при изменении уровня воды в водоеме достигается двумя различными способами. В первом случае сооружают плавучие водозаборы и устанавливают насосы на барже или понтоне, которые закрепляют на якорях. »
Для производственного водоснабжения, а также для водоснабжения теплосиловых электростанций с успехом используется морская вода. Прием воды из морей характеризуется рядом особенностей. При выборе типа и конструкций морского водоприемника необходимо учитывать: колебания уровней воды, обусловленные волнениями, нагонами и отливами, морскими течениями; воздействие волн; геологические условия морского побережья на участке водозабора, образование отмелей, эрозию берега при подмыве и оползневых явлениях, взмучивание отложений в прибрежной полосе; наличие планктона, водорослей, моллюсков и ракушек в морской воде; особенности ледовых условий вблизи водозабора; коррозионные свойства морской воды.
Размещение морских водозаборов возможно по трем вариантам: в акваториях портов, в естественных бухтах и на открытых участках побережья. Наиболее удобным является расположение морских водозаборов в акваториях портов с хорошо укрепленной береговой линией, защищенных от обмеления и разрушительного действия волн и находящихся в менее опасных ледовых условиях. В этом случае применяют водоприемники берегового, совмещенного или раздельного типа, инфильтрационные и фильтрующие. »
При пересечении водопроводных линий с железными и автомобильными дорогами или городскими магистралями их прокладывают по мостам, в водопропускных трубах под насыпями или в путепроводах. При невозможности такой прокладки при пересечении железнодорожных путей нормальной колеи и автомобильных дорог общего пользования I и II категорий водопроводные линии прокладывают в футляре, представляющем собой трубу большего (на 200—300 мм) диаметра. Футляр предохраняет полотно дороги от разрушения в случае разрыва водопроводной линии и позволяет производить ее ремонт без прекращения движения. При необходимости водопроводные линии размещают в проходных или непроходных галереях, например, при пересечении нескольких железнодорожных путей на станциях или нескольких заводских путей ответственного назначения, а также при совместной прокладке нескольких водопроводных линий и других коммуникаций.Расстояние от подошвы рельса на железных дорогах или от дна корыта проезжей части автомобильной дороги до верха футляра или трубы должно быть не менее 1 м.
При пересечении реки или оврага трубопровод укладывают по дну в виде так называемого дюкера (рис. 8.10). Во избежание вымывания грунта из-под трубопровода его укладывают в траншее на глубине не менее 0,5 м от поверхности дна реки до верха трубы. В фарватерах судоходных рек трубопровод заглубляют не менее чем на 1 м во избежание повреждения якорями речных судов. »
Квадратные кирпичные колодцы размером до 2x2 м устраивают с вертикальными стенками в нижней части, а в верхней — со стенками, сходящимися конусом. Квадратные или прямоугольные колодцы большого размера устраивают с вертикальными стенками на высоту не менее 1,8 м и перекрывают кирпичными сводами на двутавровых балках или сборными железобетонными плитами. На перекрытии выкладывают из кирпича или собирают из железобетонных колец горловину, на которую устанавливают люк i с крышкой.
Раструбные соединения, примыкающие к стенкам колодца, должны быть обращены раструбом внутрь колодца для .удобства его заделки. В противном случае расстояние между раструбом и стенкой колодца принимается не менее 0,4 м при диаметре трубы до 300 мм и не менее 0,5 м при большем диаметре трубы.
Расстояние между маховиком задвижки и стенами, а также между маховиком и перекрытием должно быть не менее 0,5 м; минимальное расстояние от низа трубы до дна колодца принимается 0,15 м при диаметре трубы до 400 мм и 0,25 м при большем диаметре трубы. »
Для размещения арматуры на водопроводной сети предусматривают колодцы из монолитного (прямоугольные) ,ч сборного (круглые и прямоугольные) железобетона, а так-;.же из кирпича (прямоугольные и круглые). Размеры колодцев в плане определяются диаметром труб, а также типом арматуры и фасонных частей, размещаемых в колодце. Глубина заложения колодцев диктуется глубиной расположения труб.
Смотровые колодцы на водопроводной сети устраивают в местах расположения узлов с задвижками, вантузов и выпусков, обратных клапанов, предохранительных клапанов и другой арматуры, а также в местах вводов в здания.
Колодец состоит из рабочей камеры и горловины над ней, необходимой для спуска в колодец. Рабочая камера имеет определенную высоту, достаточную для удобства работы в колодце. Высота горловины зависит от глубины заложения колодца. В верхней части горловины устанавливают стандартный чугунный или стальной заводского изготовления люк с крышкой. Люки выпускают двух модификаций: тяжелые — для установки на проезжей части и легкие — для размещения на тротуарах и в непроезжих местах. »
При проектировании водопроводной сети после определения диаметров и назначения материала труб производят деталировку всех узлов сети. Точки водопроводной сети, в которых пересекаются линии участков, называются узлами. В узлах обычно устанавливают задвижки для отключения участков сети, поэтому в них должны быть устроены колодцы. На чугунных трубопроводах узлы монтируют из стандартных чугунных фасонных частей, а на.стальных — из специально свариваемых. Деталировка показывается на рабочих чертежах, на которых условными обозначениями наносят арматуру и фасонные части для монтажа узлов сети. На деталировке наносят контуры всех колодцев, устраиваемых на сети, с указанием их размеров, диаметров труб, длины участков. Участки трубопроводов, фасонные части и оборудование устанавливают в соответствии с деталировкой сети. При составлении деталировки сети прежде всего намечают места размещения задвижек и пожарных кранов, а затем подбирают фасонные части для монтажа узлов. При этом задвижки размещают таким образом, чтобы можно было отключить отдельные участки сети без нарушения подачи воды тем потребителям, для которых подача воды не может быть снижена ни при каких обстоятельствах. »
Компенсаторы устанавливают на трубопроводах, когда стыковые соединения труб не допускают осевых перемещений. При подземной прокладке стальных труб со сварными стыками компенсаторы следует размещать лишь в местах установки на трубопроводе чугунной фланцевой арматуры.
Пожарные гидранты устанавливают на водопроводной сети для получения воды из нее при тушении пожара. Гидранты бывают надземные и подземные. Верхняя часть надземного гидранта (колонка с двумя штуцерами) выступает над поверхностью земли. Вода поступает из гидранта под имеющимся в водопроводе напором в пожарные рукава, присоединяемые к штуцерам с помощью быстросмы-кающихся гаек. Подземные гидранты устанавливают в колодцах, закрытых крышками. Для получения воды из подземного гидранта необходим еще стендер, который навинчивают на головку гидранта. К имеющимся на стендере штуцерам с помощью быстросмыкающихся гаек присоединяют пожарные рукава или всасывающие рукава пожарных насосов.
В населенных пунктах с числом жителей до 500 чел. вместо гидрантов допускается устанавливать в утепленных колодцах на стояках пожарные краны с соединительными гайками, к которым присоединяют пожарные рукава. »
Для обеспечения нормальной эксплуатации и повышения надежности водопроводы оборудуют арматурой: запорно-регулирующей (задвижки, вентили, поворотные затворы), водозаборной (пожарные гидранты, краны, водоразборные колонки) и предохранительной (обратные клапаны, вантузы).
Задвижки необходимы для отключения отдельных участков сети на случай ремонта или по другим причинам, переключения отдельных линий, регулирования работы сети в целях создания в ней наилучших гидравлических условий, изменения расхода воды в отдельных линиях.
Применяемые в практике задвижки по своей конструкции классифицируются на параллельные — с параллельно расположенными запорными дисками и клиновые — с одним запорным диском клинообразной формы. И те и другие могут быть с выдвижным или невыдвижным шпинделем (стержнем). В первых" шпиндель при вращении маховика совершает поступательное движение, во вторых — только вращательное, ввинчиваясь в запорное приспособление. Корпус задвижки в зависимости от рабочего давления выполняется из чугуна или стали овальной, плоской или круглой формы. Задвижки могут быть е ручным, электрическим или гидравлическим приводом.
В практике наиболее широко применяют ручные параллельные задвижки с выдвижным шпинделем. В параллельных задвижках с невыдвижным шпинделем вся подвижная часть при вращении шпинделя поднимается в крышку, шпиндель же остается на месте. Параллельные задвижки имеют внутри корпуса проход, перекрываемый двумя шиберами, которые раздвигаются расположенными между ними клиньями. »
Выбор водоисточника является важной задачей проектирования системы водоснабжения, так как ом определяет характер самой системы, технологическую схему и состав водопроводных сооружений, а следовательно, строительную и эксплуатационную стоимости водопроводного комплекса. При выборе источника водоснабжения того или иного объекта требуются всестороннее изучение и тщательный анализ водных ресурсов региона, где расположен проектируемый объект, а также результатов топографических, гидрологических, гидрогеологических, гидробиологических, гидрохимических, санитарных и других изысканий.
Принятый к использованию источник водоснабжения необходимо согласовать в соответствии с «Инструкцией о порядке согласования и выдачи разрешения на специальное водопользование». »
Для обеспечения санитарно-эпидемиологической надежности проектируемых и реконструируемых водопроводов хозяйственно-питьевого назначения должны предусматриваться зоны санитарной охраны, куда входят зона источника водоснабжения в месте забора воды, зона и санитар но-защитная полоса водопроводных сооружений й санитарно-защитная полоса водоводов. Зону водоисточника в месте забора воды предусматривают из трех поясов: первого — строгого режима, второго и третьего — режимов ограничения. Зону водопроводных сооружений предусматривают из первого пояса и защитной полосы (при размещении водопроводных сооружений вне второго пояса санитарной зоны). Проектом зон санитарной охраны водопровода регламентированы: границы поясов зоны водоисточника, зоны и санитарно-защитные полосы водопроводных сооружений и полосы водоводов; определены инженерные мероприятия по организации зон и дано описание санитарного режима в зонах и полосах.
В основу проекта зон санитарной охраны водопровода должны быть положены результаты санитарно-топографического обследования территорий, намеченных к включению в зоны и защитные полосы, а также материалы инженерно-геологических, топографических, гидрологических и гидрогеологических изысканий. »