Как устроен водопровод: как устроен водопровод? — Школьные Знания.com

*¿>.<! Как так происходит, мы рассмотрим в следующий раз, а сейчас для того чтобы всё правильно понять, мы сперва узнаем как устроена система водоснабдения в многоэтажке.

Давайте разбираться.

Холодное водоснабжение или ХВС

Местная насосная станция подаёт воду в магистраль из сети водоканала. Большая подающая труба входит в дом и заканчивается задвижкой, после которой идёт водомерный узел.

Если говорить коротко, то водомерный узел состоит из двух задвижек, сетчатого фильтра и счётчика.

В некоторых есть дополнительно обратный клапан

и обвод водомера.

Обвод водомера представляет из себя дополнительный счётчик с задвижками, который может питать систему, если основной водомер обслуживается. После счётчиков вода подаётся в домовую магистраль

где распределяется по стоякам, которые ведут воду в квартиры по этажам.

Какое давление в системе?

9-ти этажки

Дома высотой до 9 этажей  имеют нижний розлив снизу вверх. Т.е. от водомера по большой трубе вода уходит по стоякам до 9-го этажа. Если у водоканала настроение хорошее, то на вводе нижней зоны должно быть примерно 4 кг/см2 . С учётом падения давления в один килограмм на каждые 10 метров водяного столба жители 9-го этажа получат  приблизительно 1 кг давления, что считается нормой. На практике же в старых домах давление на вводе составляет всего 3,6  кг. И жители 9го этажа довольствуются ещё меньшим давлением чем 1кг/см2

12-20 этажей

Если дом выше 9-ти этажей, например 16 этажей, то такая система делится 2 зоны. Верхняя и нижняя. Где для нижней зоны сохраняются те же условия, а для верхней  давление поднимают  примерно до 6  кг. Чтобы воду поднять на самый верх в подающую магистраль, а с ней вода стояками идёт до 10-го этажа. В домах выше 20-ти этажей подача воды может делится на 3 зоны.   При такой схеме подачи, вода в системе не циркулирует, стоит на подпоре. В квартире многоэтажки в среднем мы получаем  давление от 1 до 4 кг. Бывают и другие значения но сейчас мы их рассматривать не будем.

Горячее водоснабжение или ГВС

В некоторых малоэтажных домах горячая вода подключена по такой же схеме, стоит на подпоре без циркуляции, этим и объясняется то, что при открытии крана с горячей водой, какое-то время идёт холодная, остывшая вода. Если взять тот же дом в 16 этажей то в таком доме система ГВС устроена иначе. Горячая вода как и холодная  так же подаётся в дом по большой трубе, и после счётчика идёт в домовую магистраль

которая поднимает воду,  на чердак где она распределяется по стоякам и опускается в самый низ в обратную магистраль. Кстати, счётчики ГВС считают не только объём утерянной (потреблённой) воды в доме. Эти счётчикитак же считают потери температуры (гигоколории)

Температура теряется при проходе воды через квартирные полотенцесушители, которые и играют роль стояков.

При такой схеме, горячая вода всегда циркулирует. Стоит вам открыть кран, горячая вода уже здесь.  Давление в такой системе примерно 6-7 кг. на подаче и чуть ниже на обратке для обеспечения циркуляции.

За счтёт циркуляции мы получаем давление в стояке, в квартире 5-6 кг. и тут же видим разницу в давлении между холодной и горячей водой, от 2 кг. Именно в этом и кроется суть передавливания горячей воды в холодную при неисправности сантехприборов.   Если вы обратили внимание, что на горячей воде у вас давление всё же больше чем на холодной, то на вводе холодной обязательно установите обратный клапан, а на вводе горячей можно включить в систему регулирующую арматуру, которая поможет выровнять давление примерно в одну цифру с холодной. Пример установки регулятора давления можно посмотреть тут

Водоснабжение и водопровод — общее понятие

Общие понятия о водопроводе

Водоснабжением называют систему непрерывной подачи воды потребителям из водозаборных скважин, водоемов или других источников воды. Систему водоснабжения часто называют водопроводом. Как правило, водопровод состоит из целого комплекса сооружений, в который входят насосные станции, системы очистки воды, а также системы трубопроводов и каналов, по которым вода подается к сантехническим приборам и раздаточным кранам.

В зависимости от места расположения и назначения водопровод может быть:

• Общим, обеспечивающим водой город, район, поселок, предприятие и т.д.
• Локальным, рассчитанным на водоснабжение одного отдельно взятого дома или хозяйства.

Также водопровод можно условно разделить на наружный водопровод, подающий воду к зданию, и внутренний, распределяющий ее между сантехническими устройствами и кранами.

Наружный водопровод.

Наружный водопровод находится снаружи здания. Его сети, как правило, прокладываются под землей и состоят из труб, по которым подается вода, смотровых колодцев, ревизий и насосов, поддерживающих уровень давления в сети.

Среди основных элементов наружного водопровода следует выделить:

• Водозаборные сооружения
• Очистные сооружения, предназначенные для очистки воды и приведения ее качества к требуемому уровню в соответствии с санитарными нормами и правилами
• Насосные станции, поддерживающие уровень давления в сети

В зависимости от дальнейшего использования воды наружные сети разделяют на несколько видов:

• Бытовые, предназначенные для перекачки чистой питьевой воды
• Пожарные, предназначенные для подачи воды во время тушения пожаров
• Производственные, предназначенные для подачи воды для технологического процесса
• Поливочные, предназначенные для орошения полей и полива растений
• Комбинированные, предназначенные для одновременного решения нескольких задач водоснабжения. Например, пожарные сети могут быть совмещены с производственными или бытовыми, а поливочные с бытовыми и т.д.

Внутренний водопровод

Внутренний водопровод проходит внутри здания и предназначается для подачи воды к водоразборным кранам и сантехническому оборудованию. В его состав входит:

• Ввод водопровода, соединяющий систему центрального водоснабжения  с внутренним водопроводом.
• Прибор учета потребления воды
• Устройство для повышения давления в сети (подпорный насос)
• Водоразборная арматура

Внутренний водопровод неразрывно связан с системой канализации.

Материалы для устройства водопровода

Качество подаваемой воды во многом зависит от материалов, используемых для устройства водопровода. Они должны отвечать нескольким основным требованиям:

• Быть безопасными для здоровья человека
• Надежными
• Прочными
• Устойчивыми к коррозии
• Легко обрабатываться и монтироваться

В настоящее время для устройства водопровода чаще всего используется сталь, а также различные полимерные материалы.

Работа системы водоснабжения: составляющие и принцип

В любом жилом помещении должна быть смонтирована и налажена система водоснабжения. Это обязательное условие комфортной жизни как в частном доме, так и в обыкновенной квартире. Разновидностей система подачи воды всего две: централизованная и автономная. Последняя чаще всего применяется в частных домах, так как сделать автономную систему возле многоэтажного дома и завести её в квартиру достаточно проблематично. Но и в централизованном водоснабжении также имеются свои плюсы: обслуживание сети и трубопроводов ложится на плечи соответствующих служб.

Содержание

Принцип работы системы подачи на воды на примере автономной сети
Некоторые нюансы подачи воды в многоквартирные дома
Основные разновидности систем водоснабжения
Основные элементы и особенности работы централизованного водоснабжения
Как работает водонапорная башня
Основные разновидности труб
Водоснабжение квартир

Принцип работы системы подачи на воды на примере автономной сети

Хозяева современных частных домов всё чаще стараются обзавестись собственным источником воды, а после – и личной системой её подачи в жилое помещение. У автономной системы есть как свои полюсы (постоянное наличие воды, на которую не надо платить), так и минусы (правильную работу сети необходимо контролировать самостоятельно). Принцип функционирования как у автономной, так и у централизованной системах одинаков, поэтому следует рассмотреть его более основательно.

Основная задача сети подачи воды – доставка жидкости ко всем потребителям, а также соблюдение таких параметров как напор и качество. Забор жидкости происходит с определённого источника, для частного дома – скважина или колодец, для многоэтажек – водохранилище.

После прохождения сквозь систему фильтров (для больших объёмов используют очистные сооружения), вода под действием насосных станций поступает к потребителю. Прежде чем жидкость попадёт в дом, она должна пройти по трубопроводу, длина которого варьируется, в зависимости от нахождения поблизости источника.

Прямая подача воды не всегда удобна, поэтому часто пользователи предпочитают установить гидроаккумулятор. Это устройство позволяет накапливать жидкость, пополнять которую требуется по мере потребления.

Также автономная система водоснабжения частного дома невозможна без использования систем автоматики. Иначе хозяину дома каждый раз придётся самостоятельно включать насосную станцию и контролировать процесс набора жидкости.

Некоторые нюансы подачи воды в многоквартирные дома

 

Каждая квартира в многоэтажном доме должна быть обеспечена водой соответствующего качества. Большое количество потребителей требует соответственного размера трубопровода: определённый диаметр и длина. Для обеспечения качественного напора необходимо создать сеть с разводками, фильтрационными установками, приборами, которые выполняют контроль за потреблением жидкости.

Чтобы пользователь получил жидкость требуемого качества, она должна пройти несколько этапов очистки. Для чего используют методы отстаивания, а также пропускают воду через системы фильтров. Чтобы исключить наличие вредных микроорганизмов в жидкости, применяют метод хлорирования. Именно из-за большого количества хлорки в воде, её можно использовать только в качестве технической жидкости.

Основными элементами системы водоснабжения многоквартирного дома являются насосные станции и регуляторы давления. Насосы способны обеспечить транспортировку жидкости непосредственно к потребителю, для этого они создают определённое давление в системе. Мощность таких станций достаточно высокая. Регуляторы давления не позволяют превысить определённый уровень, иначе может произойти повреждение трубопровода и дальнейшая утечка жидкости.

Основные разновидности систем водоснабжения

Подача воды в жилые помещения осуществляется двумя способами:

• Централизованным. Подходит для большого количества пользователей. Источник данной системы один, но должен соответствовать определённым рабочим параметрам, иначе вода просто не дойдёт до жильцов. От общего источника отходят ответвления, которые подключены напрямую к пользователям. Часто к централизованному водоснабжению подключаются и хозяева частных домов.
• Автономное. Подразумевает использование ресурсов собственного источника, смонтированного на небольшом расстоянии от дома. Нередко к одной скважине или колодцу могут подключиться несколько пользователей. Автономная система водоснабжения может включать в себя гидроаккумулятор, в который набирается жидкость. Такое конструктивное решение позволяет реже использовать насосные станции.

Централизованная система подачи воды в помещения состоит из большого количества различных элементов, за которыми требуется периодический уход. Данная система способна обеспечить большое количество пользователей водой, но на ремонт и техническое обслуживание иногда уходит большое количество средств.

Автономная система более удобна, но не на всех участках имеются места, где можно пробурить скважину или выкопать колодец. Основной недостаток такой системы – это необходимость самостоятельного поддержания её в рабочем состоянии.

Основные элементы, а также особенности работы централизованного водоснабжения

Так как централизованная подача воды требует установки и монтажа многих дополнительных элементов, то именно её принцип действия имеет некоторые особенности.

Основные элементы, из которых состоит централизованная система подачи воды:

• Технические изделия и агрегаты, которые производят забор воды. Основная работа система заключается именно в функционировании данных устройств.
• Станции, производящие очистку полученной жидкости в больших количествах.
• Сеть трубопроводов, запорной арматуры, а также устройств, контролирующих расход жидкости.

Централизованная система подачи воды имеет следующие особенности работы:

• Перед поступлением в очистные сооружения, вода проходит предварительную очистку в фильтрах насосных станций. В основном, там из жидкости удаляются крупные частицы песка, глины, ила. Более тонкая очистка происходит в очистных бассейнах, после которых кода поступает к пользователям.
• Разводка трубопровода, соблюдение углов наклона, правильное расположение запорной арматуры играют очень большую роль в водоснабжении. При неправильном монтаже трубопроводов, жидкость не поступит к некоторым пользователям, также может произойти повреждение отдельных участков.
• Основным рабочим параметром системы подачи воды является давление. Если давление не будет соответствовать номинальным значением, то вода просто не поднимется до верхних этажей.

В некоторых случаях возможна установка скважины и водонапорной башни. Это позволяет создать индивидуальный источник для нескольких домов. Монтаж такой системы достаточно дорогостоящий, но позволяет жильцам не зависеть от централизованной сети.

Как работает водонапорная башня

Принцип действия водонапорной башни не слишком отличается от монтажа гидроаккумулятора в частном доме.

Состоит данная конструкция из резервуара, который обычно монтируют из металла или нержавеющей стали. Резервуар находится выше скважины, примерно на 2-3 метра. Следует знать, что такой резервуар называется кессоном, он соединяется со скважиной посредством трубопровода. Именно по этому трубопроводу вода поступает из скважины в резервуар.

Сейчас очень часто используют металлические ёмкости, которые немного раннее заменялись несколькими бетонными кольцами. К сожалению, даже самый высококачественный монтаж колец и их последующая обработка не позволяют добиться высокой герметичности системы. Кессоны из металла или нержавеющей стали имеют большую стоимость, но также отличаются более длительным сроком эксплуатации.

Посредством насосной станции, вода проходит через кессон и поступает в накопительный резервуар, которым и является водонапорная башня. Резервуар, в котором происходит накопление жидкости, оборудован поплавковой системой, что позволяет автоматически запускать насосную станцию, если уровень воды опустился ниже минимального.

Основным преимуществом водонапорной башни является возможность постоянного поддержания давления. Это означает, что высокое давление в системе будет до тех пор, пока накопительный резервуар заполнен больше, чем отметка минимум. На давление даже не влияет отсутствие электричества в сети, вода всё равно будет поступать к пользователям.

Основные разновидности труб, который используют для систем водоснабжения

Трубопровод – это один из основных элементов качественной сети водоснабжения. Материал для труб должен выбираться качественный, с длительным сроком эксплуатации, и, по возможности, антикоррозийными свойствами. Наиболее распространёнными являются следующие разновидности труб:

• Стальные. Часто использовались в конце прошлого века, так как в то время не было трудностей с получением настоящей стали. Стальные трубы имеют одно существенное преимущество – долговечность. Срок х эксплуатации достаточно продолжителен, при правильном обслуживании могут использоваться до 20-30 лет и более. Основной недостаток – склонность стали к возникновению коррозии.
• Медные. Дорогостоящий материал, поэтому в современных трубопроводах практически не используется. Срок эксплуатации медных труб в несколько раз продолжительнее, чем стальной продукции. Медь не подвержена воздействию коррозии, не требует частого проведения технического обслуживания. При повреждениях, медные трубы можно запаять. Помимо многих положительных качеств, данный материал способен оказывать бактерицидное действие на транспортируемую жидкость.
• Металлопластиковые. Наиболее часто металлопластиковые трубы используются при современной прокладке трубопровода. Данная продукция проста в монтаже, а также при последующем обслуживании. Пластиковые трубы намного дешевле, чем стальные или медные, имеют меньший вес, их удобно транспортировать и устанавливать. Обладают длительным сроком эксплуатации, при правильном обращении.

Водоснабжение квартир

Чтобы понять, как происходит водоснабжение квартир, следует рассмотреть наиболее популярные схемы подключения.

• Последовательное водоснабжение. Трубопроводы горячей и холодной воды, при таком подключении, проходят параллельно, поэтому для подключения различного оборудования используют тройники. Последовательное водоснабжение требует не высоких затрат, а вода к пользователям поступает из общей магистрали.
• Коллекторное водоснабжение. Такая схема подключения обеспечивает постоянное давление в системе, без перепадов и отключений. Высокое давление позволяет включать сантехнические приборы одновременно, так как к потребителям отходят отдельные трубы. Коллекторная схема считается достаточно дорогостоящей, а её монтаж требует наличия знаний, а также специализированного инструмента.

Как устроены водоснабжение и канализация в небоскребах? |

Уже не раз мы освещали проблемы водоснабжения и канализации в необычных местах и сложных технических устройствах. На этот раз поговорим о сложнейшем с технической точки зрения сооружении – небоскребе. А небоскреб выберем самый что ни на есть величайший – чемпион мира по высоте – «Бурдж Халифа». Это сооружение интересно нам еще и тем, что условия, в которых его эксплуатируют, в корне отличаются от Российских.

Пару слов об этом монументальном сооружении

Построенное на арабские деньги, строителями из Южной Кореи, по проекту американских архитекторов, здание побило все возможные рекорды высоты. Это и самое высокое здание мира – 828 м, и здание с наибольшим количеством этажей (163 этажа), и самый высокий лифт, и самая высоко расположенная смотровая площадка (на высоте 555 м), и многие другие рекорды, побить которые получится не ранее чем в 2019-2022 годах.

Место расположение здания – город Дубай. Климат Дубая жаркий и сухой, настоящая пустыня. И, несмотря на то что город находится на морском побережье, проблема с водоснабжения стоит очень остро. Примерный расход воды на одного обитателя башни – 500-600 литров сутки, причем большая часть тратится на охлаждение здания. Не будем забывать и о пожарной безопасности, при такой высоте здания о наружном пожаротушении не может быть и речи, следовательно, должен быть запас воды в системе пожаротушения на случай чрезвычайного происшествия.

Где же взять столько пресной воды?

На берегу моря стоят опресняющие морскую воду установки, а глубинные насосы поднимают пресную воду из ушедших глубоко под землю рек.

Но не только этой водой питается Бурдж Халифа. Будучи огромной теплицей из стекла и бетона, находящейся посреди пустыни в температурах 40-45 градусов по Цельсию, здание нуждается в постоянном охлаждении. Инженеры научились собирать и использовать воду, которая конденсируется в системе кондиционирования. А это без малого 100000 литров в сутки! Эту воду используют в технических целях.

Как поднять воду?

Бурдж Халифа это город вытянувшийся по вертикали, ведь количество людей, находящихся в здании достигает 35 000 человек! В день через небоскреб протекает 700-900 тысяч литров воды. Естественно, ни один насос не справится с такой задачей, да и трубы не выдержат такого давления. Инженеры-проектировщики разработали каскадную систему подъема воды. В здании имеются семь технических зон (высотой 2-3 этажа), на которых размещены накопительные баки и насосы, подающие воду из этих накопителей на следующую техническую зону. Здесь же расположены и водонагреватели, ведь даже в пустыне нужна горячая вода.

Баки используются в качестве «водонапорных башен» для нижерасположенных этажей. Объем накопительных емкостей с увеличением высоты уменьшается. А попав на этаж вода доставляется до потребителя классическим способом – разводкой трубами.

Прочие системы

Мусоропровод и канализация устроены по классической схеме – если представить, что небоскреб состоит из разных зданий, поставленных друг на друга. Технические этажи разделяют системы, на них устроены специальные перемычки, позволяющие затормозить отходы, которые гонятся силой тяжести.

На данный момент существует несколько проектов, которые обещают покорить еще большие рекорды высоты. Некоторые из них уже строятся. Так Кувейт, Азербайджан и Саудовская Аравия заявили, что начали строительство небоскребов высотой более километра! Существуют и другие проекты с еще большими размерами: два и даже четыре километра высотой. Но в возможность осуществить строительство таких зданий верится с трудом, и даже самые оптимистично настроенные специалисты с осторожностью о них говорят.

Ну а если вдруг это станет реальностью, то сложность устройства инженерных систем выйдет на новый уровень! Поживем – увидим!

холодное водоснабжение в доме – компания «Ярд»

26 Ноября 2020 г.

Система водоснабжения в частном доме — не роскошь, а необходимость. Сегодня даже домовладельцы, использующие коттедж за городом исключительно в качестве дачи, проводят воду в дом.

Выбрать способ подведения воды в загородный дом необходимо до начала строительства. Это позволит заранее оценить стоимость работ и оборудования, включить расходы на обустройство системы в смету, подготовить схему подвода воды к точкам потребления.

Особенности водоснабжения коттеджа

Тем, кто строит коттедж, доступны два способа провести воду в дом: подключиться к центральному водопроводу в населенном пункте или обустроить автономную систему с подачей воды из колодца или скважины. И в том, и в другом случае потребуется проект водоснабжения коттеджа.

Даже при наличии на территории водонапорной магистрали, стоит еще раз подумать, какое выбрать водоснабжение: автономное или централизованное.

Это связано с тем, что централизованный водопровод имеет несколько неочевидных на первый взгляд минусов.

Централизованное водоснабжение

Подключение к системе централизованного водоснабжения осуществляется, если в населенном пункте есть центральная магистраль, например, как в коттеджном поселке «Лето-Парк».

Система центрального водоснабжения имеет ряд преимуществ в сравнении с автономной:

• не требует больших вложений на этапе обустройства;
• продолжает работать вне зависимости от наличия или отсутствия электричества;
• обеспечивает любой объем водопотребления;
• за обслуживание трубопровода, поддержку напора, ремонт труб отвечает ресурсоснабжающая организация.

Среди недостатков такой системы — полная зависимость от водоснабжающей компании: воду могут отключить при аварии, на время профилактического обслуживания водопровода, в некоторых поселках водоснабжение отключают на зиму. Качество воды также зависит от поставщика услуг: в некоторые населенные пункты поставляется только техническая вода, непригодная для питья и приготовления пищи.

Кроме того, ежемесячно придется оплачивать счета, тогда как при наличии автономной системы нужны только первоначальные вложения на закупку оборудования и бурение скважины.

Этапы подключения центрального водоснабжения

Подключение к центральному водоснабжению выполняют по следующему алгоритму:

1. Получение разрешения на врезку в центральный водопровод у ресурсоснабжающей организации.
2. Получение ТУ на подключение.
3. Проектирование.
4. Работы по подводу воды к участку, обустройство водопровода в доме.
5. Установка счетчиков.

Автономное водоснабжение

Альтернатива подключения к централизованному водоснабжению — обустройство автономной системы, состоящей из скважины или колодца, насосного оборудования и трубопровода.

Преимущества автономных систем:

• полная независимость от ресурсоснабжающих организаций;
• отсутствие ежемесячных счетов за воду;
• в большинстве случаев — высокое качество воды.

Недостатки у автономного водоснабжения тоже есть. Так как насосная станция водоснабжения для дома работает от электросети, при перебоях с электричеством пользоваться водой не получится.

Бурение скважины или рытье колодца, покупка водоподъемного оборудования требуют больших первоначальных затрат.

Варианты автономного водоснабжения

• Колодец. Сооружение стандартного колодца обычно обходится дешевле бурения. Качество колодезной воды, как правило, ниже, чем артезианской, т.к. сооружение наполняется поверхностными грунтовыми водами. Дебит (количество воды, которое выдает источник в час) у такого варианта невысок. Водоснабжение частного дома из колодца чаще устраивают на дачах.
• Скважина «на песок». Скважина глубиной до 50 метров способна обеспечить водой для технических и других нужд семью из 3-4 человек, ее производительность — до 3 м³/ч. В смете необходимо учесть затраты на приобретение насосного и водоподъемного оборудования.
• Артезианская скважина. Водоснабжение дома из скважины, пробуренной на глубину 50-150 метров, — самый надежный способ организации автономной системы. Водоотдача таких скважин — до 10 м³ в час, срок эксплуатации — до 50 лет.

Стоит учесть, что бурение артезианской скважины обойдется дороже других вариантов устройства автономного водоснабжения. Помимо этого, глубокие скважины требуют получения лицензии на недропользование.

Монтаж автономного водоснабжения

Для обустройства автономной системы необходимо:

1. Выбрать вариант сооружения. При выборе учитывайте геологические условия (глубина залегания вод, состав почвы) и планируемый объем водопотребления.
2. Составить схему водоснабжения.
3. Пробурить скважину или выкопать колодец.
4. Купить и установить оборудование для подачи воды в систему внутреннего водоснабжения: насос или насосную станцию, автоматику, гидроаккумулирующий бак.
5. Выполнить подключение системы.

Схемы водоснабжения коттеджа

Система водоснабжения коттеджа может быть самотечной или напорной.

Схема самотечной системы состоит из точки забора воды (колодца или песочной скважины), колодезного насоса, накопительного бака, разводки труб и точек потребления.

Напорные схемы сложнее: они состоят из скважины, насоса или насосной станции, напорной трубы, подключенной к гидроаккумулятору с автоматикой и реле давления, трубопроводов, ведущих к потребителям.

Стоимость водоснабжения частного дома

При подключении к центральной системе водоснабжения расчет стоимости выполняет обслуживающая организация по своему прайсу. На стоимость подключения влияют диаметр и протяженность трубы, величина нагрузки на сеть в м³/ч.

Смету на автономные системы рассчитывают иначе. На стоимость влияет глубина залегания вод и, соответственно, глубина скважины или колодца, количество точек потребления в коттедже, стоимость выбранного насосного и дополнительного оборудования.

Учтите при выборе автономной системы водоснабжения дома, что цены на бурение 1 погонного метра скважины ниже, чем стоимость одного метрового кольца для колодца. Но скважины бурят намного глубже, поэтому цена сооружения «под ключ» будет выше.

Что выбрать: централизованное или автономное водоснабжение

При выборе системы важен комплекс факторов: наличие технической возможности для врезки в центральный водопровод или бурения скважины, объем потребляемой воды, итоговую стоимость обустройства системы.

Девелоперская компания «Ярд» реализует загородную недвижимость в современных коттеджных поселках «Луговое» и «Лето-Парк». Покупая коттедж в «Луговом», можно рассчитывать на большой дебит подземных вод, высокую мощность водоносной линзы и чистоту воды — оптимальные условия для бурения скважины. В «Лето-Парке» обустроена система центрального водоснабжения.

Водоснабжение в деревянном доме. Особенности водоснабжения из колодца и скважины, водоподготовка, горячая вода, проектирование системы водоснабжения для деревянного дома.

Если в поселке имеется общественный зимний водопровод, то к нему и нужно подключиться. Для этого, прежде всего, надо узнать, кто владелец водопровода, чтобы заключить договор. После этого остается подключиться к центральной трубе, протянуть водопроводную трубу к дому (на глубине, большей глубины промерзания) и смонтировать внутреннюю разводку. Если же зимнего центрального водопровода нет, то надо делать автономную систему водоснабжения из колодца или из скважины. 

Важно правильно спроектировать водопровод в деревянном доме, чтобы не было протечек, а устранить аварии было несложно. Все соединительные элементы должны быть легко доступны, и в мороз вода не должна замерзнуть ни на каком участке водопровода.

Рыть или бурить?

Вырыть колодец с глубиной водоносного горизонта до 15–20 метров обойдется немного дешевле, чем пробурить скважину такой же глубины. И чистить колодец в случае его заиливания проще, чем чистить скважину.

С другой стороны, дебет (производительность) колодца обычно невелик, особенно в засушливое время года: в жару колодец может обмелеть и даже пересохнуть. Впрочем, неглубокая песчаная скважина в засуху тоже может иссякнуть, хотя и не так быстро, как колодец.

Так что нужно смотреть, хватит ли Вам производительности колодца и не пересыхают ли колодцы в данной местности в жаркое лето, а там уж решать, на чем остановить свой выбор — на колодце или скважине.

Вода из колодца

Когда глубина водоносного горизонта в колодце составляет меньше 8 метров, то качать воду из такого колодца можно поверхностным насосом: он дешевле и проще в эксплуатации. Если потребление воды не очень большое, то может оказаться целесообразным приобрести насосную станцию: это поверхностный насос, конструктивно объединенный с гидропневматическим баком небольшого объема и снабженный реле давления, которое автоматически включает и выключает насос по мере необходимости.

Если уровень воды в колодце находится ниже восьми метров, то необходим погружной насос. Погружной насос, работающий в автоматическом режиме, нужно защищать от «сухого хода» на случай, если вода в колодце закончится. Для этого погружные насосы оснащаются поплавком.

Если напор воды, создаваемый одноступенчатым погружным насосом, недостаточен для данной глубины колодца, то применяют многоступенчатые насосы. Все это, разумеется, отражается на цене.
Колодец желательно закрывать крышкой, чтобы в зимнее время не замерзала вода в месте выхода водопроводной трубы из бетонного колодца.

Вода из скважины

Различаются скважины, берущие воду из песчаной линзы, — в этом случае вода ничем не отличается от колодезной, — и артезианские скважины, пробуренные в слой известняка, в глубине которого находится подземное озеро. Артезианская вода является стратегическим запасом, и для бурения артезианской скважины требуется разрешение.

Глубина залегания артезианской воды в разных районах Подмосковья колеблется в широких пределах — от 40 до 200 метров.

В засуху песчаная линза, случается, пересыхает. Количество артезианской воды не зависит от погоды.
Еще одной особенностью артезианской воды, — и не самой приятной, — является повышенная жесткость и заметное содержание ионов железа. Артезианская вода требует умягчения и очистки от железа. Вода же из песчаной линзы по своему составу и бактериальному загрязнению может оказаться какой угодно — и отличной, и непригодной для питья. Поэтому, пробурив скважину, будет разумным сдать воду на анализ в лабораторию, чтобы знать заранее, потребуется ли система водоподготовки (фильтрации и очистки) и от каких примесей.

Мощность и производительность насоса для скважины выбираются исходя из глубины скважины, ее дебета, необходимого напора в системе водоснабжения деревянного дома и предполагаемого расхода воды. Насос для песчаной скважины должен быть защищен песчаным фильтром и, подобно колодезному, оснащен защитой от сухого хода. В артезианской скважине песчаный фильтр не требуется.
Насос крепится к оголовку скважины, защищенному кессоном, тросом из нержавеющей стали. Поднимать его для ремонта или замены — дело не простое, поэтому желательно, чтобы скважинный насос был максимально надежен. В частности, проверенными и надежными считаются скважинные насосы Grundfos.

Подведение воды к дому

Проводка водопроводной трубы от колодца или скважины к дому производится на глубине, превышающей среднюю глубину промерзания грунта. Точка ввода устраивается под домом, желательно — в районе санузла и кухни, — и при необходимости утепляется, чтобы исключить риск замерзания.

Как устроено водоснабжение в деревянном доме?

Помимо насоса и наружной трубы, автономная система водоснабжения включает в себя гидропневматический бак, систему приготовления горячей воды, водопроводные трубы и, если требуется систему водоподготовки. Остановимся на всех этих элементах.

Водоподготовка

Решить, нужна или нет система водоподготовки в каждом конкретном случае, можно только на основании анализа воды. Избыточная жесткость (содержание ионов кальция) приводит к образованию накипи на посуде, быстрому выходу из строя стиральных и посудомоечных машин. Воду с превышением нормы по железу пить, в принципе, можно, но не очень полезно для здоровья. Поэтому в доме, где живут постоянно, такую воду желательно очищать от ионов железа. Мутноватую воду придется очищать от механических примесей. Бактериальное загрязнение неизбежно приводит к необходимости бактериальной очистки.

Очистка и умягчение воды происходит в последовательной цепочке фильтров. Выбор набора фильтров и их производительности зависит от химического состава воды, ее загрязнения и от потребления воды в доме.

Емкости системы водоподготовки занимают довольно много места. Может оказаться так, что для них потребуется отдельное помещение или, во всяком случае, значительная площадь. Поэтому анализ воды желательно провести до того, как дом будет спроектирован и построен.

Гидропневматический бак

Чтобы не приходилось хранить значительный запас воды и в то же время поддерживать давление в системе, в состав современной системы водоснабжения входит гидропневматический бак. Благодаря ему в водопроводе сохраняется давление, нужное для того, чтобы создать постоянный напор воды. Когда давление в системе начинает падать, что фиксирует реле, включается насос и подкачивает воду. Из максимальной частоты включений насоса, указанной в его паспорте, и ожидаемого потребления воды рассчитывается емкость гидропневматического бака, которая может изменяться в широких пределах — от 8 до 500 литров.

Гидропневматический бак можно разместить в доме или в оголовке скважины на глубине, превышающей глубину промерзания грунта, — главное, чтобы вода в баке не замерзала.

Приготовление горячей воды в деревянном доме

Горячую воду можно получать различными способами: в двухконтурных отопительных котлах, газовых или электрических водонагревателях. Как двухконтурные котлы, так и водонагреватели бывают двух типов: проточные или бойлерные. Проточные не нуждаются в дополнительной емкости — бойлере, но обладают невысокой производительностью. Их разумно использовать в небольших домах с двумя сантехническими точками: кухней и санузлом. Для большего числа точек водозабора, скорее всего, понадобится бойлер. Желательно заранее знать его объем: для большого бойлера может потребоваться отдельное помещение. Кроме того, надо иметь в виду, что проточные электрические водонагреватели потребляют большую мощность, — хватит ли выделенной мощности?

Какие используются трубы в водопроводе в деревянном доме?

Для скрытой водопроводной разводки в доме довольно часто применяются трубы из металлопласта, которые поставляются в рулонах. Их основной плюс — простота монтажа.

Если нужна очень высокая надежность или существует риск случайного замерзания, то желательно использовать трубы из сшитого полиэтилена. Эти трубы компаний Rehau и Wirsbo соединяются высоконадежными прессовыми фидингами. Кроме того, они обладают свойством восстанавливать форму после деформаций и, следовательно, меньше других труб страдают от замерзания воды. Их можно безопасно прокладывать в бетонной стяжке.

Открытую проводку лучше выполнять жесткими трубами из полипропилена, которые выглядят наиболее эстетично и к тому же — в определенных пределах — расширяются при замерзании.

В качестве напорных труб в системе водоснабжения используются трубы из пищевого ПВХ, имеющие большой диаметр.

Мы проводим весь фронт работ по наладке водоснабжения в деревянном доме

Компания «Загородный дом» выполняет все инженерные работы, связанные со строительством деревянных загородных домов. В том числе  монтаж автономных систем водоснабжения, прокладку и подключение водопроводных труб, гидропневматического бака, бойлера, организацию водоподготовки и горячего водоснабжения.

ВОДОПРОВОД — это… Что такое ВОДОПРОВОД?

водопровод — водопровод …   Орфографический словарь-справочник

Водопровод — система трубопроводов и устройств, обеспечивающая подачу воды к санитарно техническим приборам, пожарным кранам и технологическому оборудованию. Источник: ТСН 12 310 97 СО: Подземные сооружения Водопровод комплекс инженерных сооружений и… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

ВОДОПРОВОД — ВОДОПРОВОД, водопровода, муж. Система труб для подачи воды от центрального резервуара в места ее потребления. Городской водопровод. Во время прокладки кабеля повредили водопровод. Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 …   Толковый словарь Ушакова

Водопровод — комплекс сооружений, включающий водозабор, водопроводные насосные станции, станцию очистки воды или водоподготовки, водопроводную сеть и резервуары для обеспечения водой определенного качества потребителей. См. также: Водопровод Гидротехнические… …   Финансовый словарь

водопровод — акведук, трубопровод, фабрика воды, спринклер, водоснабжение Словарь русских синонимов. водопровод сущ., кол во синонимов: 11 • акведук (1) • …   Словарь синонимов

водопровод — Комплекс сооружений, включающий водозабор, водопроводные насосные станции, станцию очистки воды или водоподготовки, водопроводную сеть и резервуары для обеспечения водой определенного качества потребителей. [ГОСТ 25151 82] водопровод Комплекс… …   Справочник технического переводчика

Водопровод — – комплекс инженерных сооружений и устройств для получения воды из природных источников, ее очистки, транспортирования к различным потребителям в необходимом количестве и требуемого качества. [СНиП I 2] Водопровод – комплекс… …   Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

ВОДОПРОВОД — см. Водоснабжение …   Большой Энциклопедический словарь

Водопровод — см. Силоам …   Библейская энциклопедия Брокгауза

ВОДОПРОВОД — ВОДОПРОВОД, а, муж. Система сооружений и устройств, по трубам доставляющая воду в места потребления. | прил. водопроводный, ая, ое. Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 …   Толковый словарь Ожегова

водопровод | Описание, очистка, распределение и качество воды

Изменения в системах водоснабжения

Вода была важным фактором в расположении первых поселений, и развитие общественных систем водоснабжения напрямую связано с ростом городов. При освоении водных ресурсов, выходящих за рамки их естественного состояния в реках, озерах и родниках, рытье неглубоких колодцев, вероятно, было самым ранним нововведением. По мере увеличения потребности в воде и разработки инструментов скважины углублялись.Колодцы, облицованные кирпичом, были построены горожанами в бассейне реки Инд еще в 2500 году до нашей эры, а колодцы глубиной почти 500 метров (более 1600 футов), как известно, использовались в древнем Китае.

Строительство qanāt s, туннелей с небольшим уклоном, проложенных в склонах холмов, содержащих грунтовые воды, вероятно, возникло в древней Персии около 700 г. до н. Э. Со склонов холмов вода под действием силы тяжести переносилась по открытым каналам в близлежащие города. Использование qanāt s стало широко распространенным во всем регионе, и некоторые из них все еще существуют.До 1933 года иранская столица Тегеран полностью снабжалась водой из системы на канатов с.

qanāt

qanāt в Национальной библиотеке Ирана, Тегеран.

Зерешк

Необходимость направлять водоснабжение из отдаленных источников была результатом роста городских сообществ. Среди самых известных систем водного транспорта древности — акведуки, построенные между 312 г. до н. Э. И 455 г. н. Э. На всей территории Римской империи. Некоторые из этих впечатляющих работ сохранились до сих пор.В трудах Секста Юлия Фронтина (который был назначен суперинтендантом римских акведуков в 97 г. н. Э.) Содержится информация о проектировании и строительстве 11 основных акведуков, которые снабжали Рим. Типичный римский акведук, простирающийся от далекого источника, озера или реки, включал в себя ряд подземных и надземных каналов. Самой длинной была Aqua Marcia, построенная в 144 г. до н. Э. Его источник находился примерно в 37 км (23 милях) от Рима. Сам акведук имел длину 92 км (57 миль), потому что он должен был изгибаться по контуру суши, чтобы поддерживать постоянный поток воды.Около 80 км (50 миль) акведук находился под землей в крытой траншее, и только последние 11 км (7 миль) он проводился над землей в аркаде. Фактически, большая часть общей длины акведуков, снабжающих Рим (около 420 км [260 миль]), была построена в виде крытых траншей или туннелей. При пересечении долины акведуки поддерживались аркадами, состоящими из одного или нескольких уровней массивных гранитных опор и впечатляющих арок.

Акведук Сеговии

Акведук Сеговии в Сеговии, Испания.

© SeanPavonePhoto / Fotolia Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчас

Акведуки заканчивались в Риме у распределительных резервуаров, из которых вода направлялась в общественные бани или фонтаны. У некоторых очень богатых или привилегированных граждан вода была подведена прямо в дома, но большинство людей приносили воду в контейнерах из общественного фонтана. Вода текла постоянно, излишки использовались для очистки улиц и смыва канализации.

Древние акведуки и трубопроводы не выдерживали большого давления. Каналы сооружали из тесаного камня, кирпича, щебня или грубого бетона. Трубы обычно делали из перфорированного камня или полых деревянных бревен, хотя также использовались глиняные и свинцовые трубы. В средние века не было заметного прогресса в методах или материалах, используемых для транспортировки и распределения воды.

Чугунные трубы с соединениями, способными выдерживать высокое давление, практически не использовались до начала 19 века.Примерно в то время паровой двигатель впервые был применен для перекачки воды, что позволило всем, кроме самых маленьких, получать питьевую воду непосредственно в отдельные дома. Асбестоцемент, высокопрочный чугун, железобетон и сталь стали использоваться в качестве материалов для трубопроводов водоснабжения в 20 веке.

Разработки в области водоподготовки

Помимо количества водоснабжения, вызывает беспокойство качество воды. Даже древние понимали важность чистоты воды.В санскритских письмах 2000 г. до н. Э. Рассказывается, как очищать грязную воду путем кипячения и фильтрации. Но только в середине XIX века была доказана прямая связь между загрязненной водой и болезнью (холерой), и только в конце того же века немецкий бактериолог Роберт Кох доказал микробную теорию болезни. создание научной основы для обработки и санитарии питьевой воды.

Очистка воды — это изменение источника воды для достижения качества, отвечающего установленным целям.В конце 19-го — начале 20-го века главной целью было устранение смертельных заболеваний, передающихся через воду. Примерно в то же время началась обработка общественной питьевой воды для удаления патогенных или болезнетворных микроорганизмов. Методы очистки включали фильтрацию через песок, а также использование хлора для дезинфекции. Практическое устранение таких заболеваний, как холера и брюшной тиф в развитых странах, доказало успех этой технологии очистки воды. В развивающихся странах болезни, передаваемые через воду, по-прежнему являются главной проблемой качества воды.

В промышленно развитых странах обеспокоенность сместилась в сторону хронических последствий для здоровья, связанных с химическим загрязнением. Например, предполагается, что следовые количества некоторых синтетических органических веществ в питьевой воде вызывают рак у людей. Свинец в питьевой воде, обычно выщелачиваемый из проржавевших свинцовых труб, может привести к постепенному отравлению свинцом и вызвать задержку развития у детей. Дополнительная цель снижения таких рисков для здоровья видится в постоянно увеличивающемся количестве факторов, включенных в стандарты питьевой воды.

водопровод | Описание, очистка, распределение и качество воды

Изменения в системах водоснабжения

Вода была важным фактором в расположении первых поселений, и развитие общественных систем водоснабжения напрямую связано с ростом городов. При освоении водных ресурсов, выходящих за рамки их естественного состояния в реках, озерах и родниках, рытье неглубоких колодцев, вероятно, было самым ранним нововведением. По мере увеличения потребности в воде и разработки инструментов скважины углублялись.Колодцы, облицованные кирпичом, были построены горожанами в бассейне реки Инд еще в 2500 году до нашей эры, а колодцы глубиной почти 500 метров (более 1600 футов), как известно, использовались в древнем Китае.

Строительство qanāt s, туннелей с небольшим уклоном, проложенных в склонах холмов, содержащих грунтовые воды, вероятно, возникло в древней Персии около 700 г. до н. Э. Со склонов холмов вода под действием силы тяжести переносилась по открытым каналам в близлежащие города. Использование qanāt s стало широко распространенным во всем регионе, и некоторые из них все еще существуют.До 1933 года иранская столица Тегеран полностью снабжалась водой из системы на канатов с.

qanāt

qanāt в Национальной библиотеке Ирана, Тегеран.

Зерешк

Необходимость направлять водоснабжение из отдаленных источников была результатом роста городских сообществ. Среди самых известных систем водного транспорта древности — акведуки, построенные между 312 г. до н. Э. И 455 г. н. Э. На всей территории Римской империи. Некоторые из этих впечатляющих работ сохранились до сих пор.В трудах Секста Юлия Фронтина (который был назначен суперинтендантом римских акведуков в 97 г. н. Э.) Содержится информация о проектировании и строительстве 11 основных акведуков, которые снабжали Рим. Типичный римский акведук, простирающийся от далекого источника, озера или реки, включал в себя ряд подземных и надземных каналов. Самой длинной была Aqua Marcia, построенная в 144 г. до н. Э. Его источник находился примерно в 37 км (23 милях) от Рима. Сам акведук имел длину 92 км (57 миль), потому что он должен был изгибаться по контуру суши, чтобы поддерживать постоянный поток воды.Около 80 км (50 миль) акведук находился под землей в крытой траншее, и только последние 11 км (7 миль) он проводился над землей в аркаде. Фактически, большая часть общей длины акведуков, снабжающих Рим (около 420 км [260 миль]), была построена в виде крытых траншей или туннелей. При пересечении долины акведуки поддерживались аркадами, состоящими из одного или нескольких уровней массивных гранитных опор и впечатляющих арок.

Акведук Сеговии

Акведук Сеговии в Сеговии, Испания.

© SeanPavonePhoto / Fotolia Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчас

Акведуки заканчивались в Риме у распределительных резервуаров, из которых вода направлялась в общественные бани или фонтаны. У некоторых очень богатых или привилегированных граждан вода была подведена прямо в дома, но большинство людей приносили воду в контейнерах из общественного фонтана. Вода текла постоянно, излишки использовались для очистки улиц и смыва канализации.

Древние акведуки и трубопроводы не выдерживали большого давления. Каналы сооружали из тесаного камня, кирпича, щебня или грубого бетона. Трубы обычно делали из перфорированного камня или полых деревянных бревен, хотя также использовались глиняные и свинцовые трубы. В средние века не было заметного прогресса в методах или материалах, используемых для транспортировки и распределения воды.

Чугунные трубы с соединениями, способными выдерживать высокое давление, практически не использовались до начала 19 века. Примерно в то время паровой двигатель впервые был применен для перекачки воды, что позволило всем, кроме самых маленьких, получать питьевую воду непосредственно в отдельные дома. Асбестоцемент, высокопрочный чугун, железобетон и сталь стали использоваться в качестве материалов для трубопроводов водоснабжения в 20 веке.

Разработки в области водоподготовки

Помимо количества водоснабжения, вызывает беспокойство качество воды. Даже древние понимали важность чистоты воды.В санскритских письмах 2000 г. до н. Э. Рассказывается, как очищать грязную воду путем кипячения и фильтрации. Но только в середине XIX века была доказана прямая связь между загрязненной водой и болезнью (холерой), и только в конце того же века немецкий бактериолог Роберт Кох доказал микробную теорию болезни. создание научной основы для обработки и санитарии питьевой воды.

Очистка воды — это изменение источника воды для достижения качества, отвечающего установленным целям.В конце 19-го — начале 20-го века главной целью было устранение смертельных заболеваний, передающихся через воду. Примерно в то же время началась обработка общественной питьевой воды для удаления патогенных или болезнетворных микроорганизмов. Методы очистки включали фильтрацию через песок, а также использование хлора для дезинфекции. Практическое устранение таких заболеваний, как холера и брюшной тиф в развитых странах, доказало успех этой технологии очистки воды. В развивающихся странах болезни, передаваемые через воду, по-прежнему являются главной проблемой качества воды.

В промышленно развитых странах обеспокоенность сместилась в сторону хронических последствий для здоровья, связанных с химическим загрязнением. Например, предполагается, что следовые количества некоторых синтетических органических веществ в питьевой воде вызывают рак у людей. Свинец в питьевой воде, обычно выщелачиваемый из проржавевших свинцовых труб, может привести к постепенному отравлению свинцом и вызвать задержку развития у детей. Дополнительная цель снижения таких рисков для здоровья видится в постоянно увеличивающемся количестве факторов, включенных в стандарты питьевой воды.

водопровод | Описание, очистка, распределение и качество воды

Изменения в системах водоснабжения

Вода была важным фактором в расположении первых поселений, и развитие общественных систем водоснабжения напрямую связано с ростом городов. При освоении водных ресурсов, выходящих за рамки их естественного состояния в реках, озерах и родниках, рытье неглубоких колодцев, вероятно, было самым ранним нововведением. По мере увеличения потребности в воде и разработки инструментов скважины углублялись.Колодцы, облицованные кирпичом, были построены горожанами в бассейне реки Инд еще в 2500 году до нашей эры, а колодцы глубиной почти 500 метров (более 1600 футов), как известно, использовались в древнем Китае.

Строительство qanāt s, туннелей с небольшим уклоном, проложенных в склонах холмов, содержащих грунтовые воды, вероятно, возникло в древней Персии около 700 г. до н. Э. Со склонов холмов вода под действием силы тяжести переносилась по открытым каналам в близлежащие города. Использование qanāt s стало широко распространенным во всем регионе, и некоторые из них все еще существуют.До 1933 года иранская столица Тегеран полностью снабжалась водой из системы на канатов с.

qanāt

qanāt в Национальной библиотеке Ирана, Тегеран.

Зерешк

Необходимость направлять водоснабжение из отдаленных источников была результатом роста городских сообществ. Среди самых известных систем водного транспорта древности — акведуки, построенные между 312 г. до н. Э. И 455 г. н. Э. На всей территории Римской империи. Некоторые из этих впечатляющих работ сохранились до сих пор.В трудах Секста Юлия Фронтина (который был назначен суперинтендантом римских акведуков в 97 г. н. Э.) Содержится информация о проектировании и строительстве 11 основных акведуков, которые снабжали Рим. Типичный римский акведук, простирающийся от далекого источника, озера или реки, включал в себя ряд подземных и надземных каналов. Самой длинной была Aqua Marcia, построенная в 144 г. до н. Э. Его источник находился примерно в 37 км (23 милях) от Рима. Сам акведук имел длину 92 км (57 миль), потому что он должен был изгибаться по контуру суши, чтобы поддерживать постоянный поток воды.Около 80 км (50 миль) акведук находился под землей в крытой траншее, и только последние 11 км (7 миль) он проводился над землей в аркаде. Фактически, большая часть общей длины акведуков, снабжающих Рим (около 420 км [260 миль]), была построена в виде крытых траншей или туннелей. При пересечении долины акведуки поддерживались аркадами, состоящими из одного или нескольких уровней массивных гранитных опор и впечатляющих арок.

Акведук Сеговии

Акведук Сеговии в Сеговии, Испания.

© SeanPavonePhoto / Fotolia Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчас

Акведуки заканчивались в Риме у распределительных резервуаров, из которых вода направлялась в общественные бани или фонтаны. У некоторых очень богатых или привилегированных граждан вода была подведена прямо в дома, но большинство людей приносили воду в контейнерах из общественного фонтана. Вода текла постоянно, излишки использовались для очистки улиц и смыва канализации.

Древние акведуки и трубопроводы не выдерживали большого давления. Каналы сооружали из тесаного камня, кирпича, щебня или грубого бетона. Трубы обычно делали из перфорированного камня или полых деревянных бревен, хотя также использовались глиняные и свинцовые трубы. В средние века не было заметного прогресса в методах или материалах, используемых для транспортировки и распределения воды.

Чугунные трубы с соединениями, способными выдерживать высокое давление, практически не использовались до начала 19 века.Примерно в то время паровой двигатель впервые был применен для перекачки воды, что позволило всем, кроме самых маленьких, получать питьевую воду непосредственно в отдельные дома. Асбестоцемент, высокопрочный чугун, железобетон и сталь стали использоваться в качестве материалов для трубопроводов водоснабжения в 20 веке.

Разработки в области водоподготовки

Помимо количества водоснабжения, вызывает беспокойство качество воды. Даже древние понимали важность чистоты воды.В санскритских письмах 2000 г. до н. Э. Рассказывается, как очищать грязную воду путем кипячения и фильтрации. Но только в середине XIX века была доказана прямая связь между загрязненной водой и болезнью (холерой), и только в конце того же века немецкий бактериолог Роберт Кох доказал микробную теорию болезни. создание научной основы для обработки и санитарии питьевой воды.

Очистка воды — это изменение источника воды для достижения качества, отвечающего установленным целям.В конце 19-го — начале 20-го века главной целью было устранение смертельных заболеваний, передающихся через воду. Примерно в то же время началась обработка общественной питьевой воды для удаления патогенных или болезнетворных микроорганизмов. Методы очистки включали фильтрацию через песок, а также использование хлора для дезинфекции. Практическое устранение таких заболеваний, как холера и брюшной тиф в развитых странах, доказало успех этой технологии очистки воды. В развивающихся странах болезни, передаваемые через воду, по-прежнему являются главной проблемой качества воды.

В промышленно развитых странах обеспокоенность сместилась в сторону хронических последствий для здоровья, связанных с химическим загрязнением. Например, предполагается, что следовые количества некоторых синтетических органических веществ в питьевой воде вызывают рак у людей. Свинец в питьевой воде, обычно выщелачиваемый из проржавевших свинцовых труб, может привести к постепенному отравлению свинцом и вызвать задержку развития у детей. Дополнительная цель снижения таких рисков для здоровья видится в постоянно увеличивающемся количестве факторов, включенных в стандарты питьевой воды.

водопровод | Описание, очистка, распределение и качество воды

Изменения в системах водоснабжения

Вода была важным фактором в расположении первых поселений, и развитие общественных систем водоснабжения напрямую связано с ростом городов. При освоении водных ресурсов, выходящих за рамки их естественного состояния в реках, озерах и родниках, рытье неглубоких колодцев, вероятно, было самым ранним нововведением. По мере увеличения потребности в воде и разработки инструментов скважины углублялись.Колодцы, облицованные кирпичом, были построены горожанами в бассейне реки Инд еще в 2500 году до нашей эры, а колодцы глубиной почти 500 метров (более 1600 футов), как известно, использовались в древнем Китае.

Строительство qanāt s, туннелей с небольшим уклоном, проложенных в склонах холмов, содержащих грунтовые воды, вероятно, возникло в древней Персии около 700 г. до н. Э. Со склонов холмов вода под действием силы тяжести переносилась по открытым каналам в близлежащие города. Использование qanāt s стало широко распространенным во всем регионе, и некоторые из них все еще существуют.До 1933 года иранская столица Тегеран полностью снабжалась водой из системы на канатов с.

qanāt

qanāt в Национальной библиотеке Ирана, Тегеран.

Зерешк

Необходимость направлять водоснабжение из отдаленных источников была результатом роста городских сообществ. Среди самых известных систем водного транспорта древности — акведуки, построенные между 312 г. до н. Э. И 455 г. н. Э. На всей территории Римской империи. Некоторые из этих впечатляющих работ сохранились до сих пор.В трудах Секста Юлия Фронтина (который был назначен суперинтендантом римских акведуков в 97 г. н. Э.) Содержится информация о проектировании и строительстве 11 основных акведуков, которые снабжали Рим. Типичный римский акведук, простирающийся от далекого источника, озера или реки, включал в себя ряд подземных и надземных каналов. Самой длинной была Aqua Marcia, построенная в 144 г. до н. Э. Его источник находился примерно в 37 км (23 милях) от Рима. Сам акведук имел длину 92 км (57 миль), потому что он должен был изгибаться по контуру суши, чтобы поддерживать постоянный поток воды.Около 80 км (50 миль) акведук находился под землей в крытой траншее, и только последние 11 км (7 миль) он проводился над землей в аркаде. Фактически, большая часть общей длины акведуков, снабжающих Рим (около 420 км [260 миль]), была построена в виде крытых траншей или туннелей. При пересечении долины акведуки поддерживались аркадами, состоящими из одного или нескольких уровней массивных гранитных опор и впечатляющих арок.

Акведук Сеговии

Акведук Сеговии в Сеговии, Испания.

© SeanPavonePhoto / Fotolia Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчас

Акведуки заканчивались в Риме у распределительных резервуаров, из которых вода направлялась в общественные бани или фонтаны. У некоторых очень богатых или привилегированных граждан вода была подведена прямо в дома, но большинство людей приносили воду в контейнерах из общественного фонтана. Вода текла постоянно, излишки использовались для очистки улиц и смыва канализации.

Древние акведуки и трубопроводы не выдерживали большого давления. Каналы сооружали из тесаного камня, кирпича, щебня или грубого бетона. Трубы обычно делали из перфорированного камня или полых деревянных бревен, хотя также использовались глиняные и свинцовые трубы. В средние века не было заметного прогресса в методах или материалах, используемых для транспортировки и распределения воды.

Чугунные трубы с соединениями, способными выдерживать высокое давление, практически не использовались до начала 19 века.Примерно в то время паровой двигатель впервые был применен для перекачки воды, что позволило всем, кроме самых маленьких, получать питьевую воду непосредственно в отдельные дома. Асбестоцемент, высокопрочный чугун, железобетон и сталь стали использоваться в качестве материалов для трубопроводов водоснабжения в 20 веке.

Разработки в области водоподготовки

Помимо количества водоснабжения, вызывает беспокойство качество воды. Даже древние понимали важность чистоты воды.В санскритских письмах 2000 г. до н. Э. Рассказывается, как очищать грязную воду путем кипячения и фильтрации. Но только в середине XIX века была доказана прямая связь между загрязненной водой и болезнью (холерой), и только в конце того же века немецкий бактериолог Роберт Кох доказал микробную теорию болезни. создание научной основы для обработки и санитарии питьевой воды.

Очистка воды — это изменение источника воды для достижения качества, отвечающего установленным целям.В конце 19-го — начале 20-го века главной целью было устранение смертельных заболеваний, передающихся через воду. Примерно в то же время началась обработка общественной питьевой воды для удаления патогенных или болезнетворных микроорганизмов. Методы очистки включали фильтрацию через песок, а также использование хлора для дезинфекции. Практическое устранение таких заболеваний, как холера и брюшной тиф в развитых странах, доказало успех этой технологии очистки воды. В развивающихся странах болезни, передаваемые через воду, по-прежнему являются главной проблемой качества воды.

В промышленно развитых странах обеспокоенность сместилась в сторону хронических последствий для здоровья, связанных с химическим загрязнением. Например, предполагается, что следовые количества некоторых синтетических органических веществ в питьевой воде вызывают рак у людей. Свинец в питьевой воде, обычно выщелачиваемый из проржавевших свинцовых труб, может привести к постепенному отравлению свинцом и вызвать задержку развития у детей. Дополнительная цель снижения таких рисков для здоровья видится в постоянно увеличивающемся количестве факторов, включенных в стандарты питьевой воды.

Системы водоснабжения — обзор

Модель WSS

Системы водоснабжения — это сети, края и узлы которых представляют собой напорные трубы и соединения труб, источники воды или конечные пользователи, соответственно. Их функция — обеспечивать конечных потребителей питьевой водой с достаточным уровнем давления. WSS можно разбить на иерархически расположенные уровни. Первый слой собирает все трубы в главном распределении, которые (в городских районах) следуют по основным дорогам и передают основной поток воды.Обычно это проектируется с использованием топологии типа сети с резервированием, чтобы гарантировать надежное соединение субкомпонентов. Последние следуют по дорогам более низкого порядка и имеют более уязвимую древовидную топологию (но сделаны из более легко ремонтируемых труб меньшего диаметра и обслуживают меньшие потребности, тем самым ограничивая влияние прерывания обслуживания).

Диаграмма классов для WSS показана на рис. 18.5 вместе с диаграммой классов для EPN. И WSSedge , и WSSnode являются абстрактными классами.Кромки могут быть как трубами, так и туннелями. Узлы могут быть узлами потребления, насосными станциями или источниками воды. Последние могут быть источниками постоянного напора (например, река или плотина) или источниками переменного напора (например, резервуар). Это различие влияет на решение уравнений потока.

Примеры основных атрибутов и методов включают, например, на уровне WSS атрибут waterEquipment , в котором хранится ежедневное водоснабжение на человека в исследуемом регионе, параметр, используемый методом computeDemand для оценивать потребности в узлах спроса, исходя из совокупности подчиненных ячеек.Еще два метода — это computeFlow и discretiseEdge , которые собирают и решают уравнения потока в функциональной модели и автоматически разделяют ребра на сегменты меньшей длины, чтобы обеспечить предопределенную максимальную длину сегмента, соответственно.

Как обсуждалось также в Разделе 18.7, уязвимые компоненты в системе могут быть двух типов: точечные и линейные компоненты. Первые обычно имеют модели хрупкости в виде набора функций хрупкости, каждая из которых описывает вероятность достижения или превышения заранее определенного предельного состояния или уровня производительности в зависимости от скалярного или векторного IM.Напротив, линейные компоненты обычно имеют модели хрупкости в виде пуассоновского распределения повреждений на единицу длины со скоростью, которая снова является функцией скаляра или вектора IM. В рамках системы водоснабжения и водоотведения трубы имеют линейную модель хрупкости, в то время как другие компоненты, такие как плотины (Lupoi and Callari, 2011), резервуары или насосные станции, имеют точечные модели хрупкости. Для длинных труб, проходящих через разные грунтовые условия и на разном расстоянии от эпицентра, замеряется ли IM и, следовательно, скорость повреждений (разрывы и / или утечки) в одной точке (центроид) или во многих точках вдоль линии. (центроиды автоматически сгенерированных меньших сегментов) явно влияет на прогнозируемое распределение повреждений.Другие атрибуты труб включают глубину (полученную из значений соединенных узлов), диаметр, шероховатость, количество разрывов и утечек и площадь утечки (равную общей площади, если есть хотя бы разрыв).

Функциональная модель для этой сети состоит из нелинейных уравнений потока N + E (Houghtalen и др. ., 2009):

[18.1] {ANTq − Q (hN) = 0R | q | q + (ANhN + AShS) = 0

, где N , E и S — количество внутренних (не исходных) узлов, ребер и источников, соответственно.Первые уравнения N выражают баланс потоков на внутренних узлах (сумма входящих и исходящих потоков равна нулю или потребности в узлах конечного пользователя), а следующие уравнения E выражают гидравлическое сопротивление кромок.

Матрицы E × N и E × S A _N и A _S являются субматрицами E × ( N + ) матрица A , которая содержит члены 0, 1 и -1 в зависимости от возможности подключения к сети.Векторы N × 1 и S × 1 h _N и h _S являются соответствующими разделами вектора ( N + S ) × 1 h , собирающие N неизвестных головок во внутренних узлах и S известных головок в узлах источников воды. Вектор E × 1 q собирает неизвестные потоки в каналах E , а R представляет собой диагональную матрицу сопротивления E × E с членами r _i = u _i L _i , где u _i = β D ⁻⁵ (согласно закону Дарси) и L _i — длина линии связи i .На рис. 18.6 (вверху) показан образец WSS с тремя узлами и тремя ребрами, а также соответствующие уравнения. Как показано на рисунке, есть пять уравнений с пятью неизвестными. Два уравнения выражают баланс в узлах спроса 2 и 3. Следующие три уравнения выражают рассеяние энергии во время потока по трубам с 1 по 3. Заинтересованный читатель должен проконсультироваться с недавними учебниками, такими как Houghtalen и др. . (2009) или Swame and Sharma (2008) для углубленного анализа анализа водных систем.

18.6. Элементарные WSS (вверху) и (EPN) внизу и соответствующие уравнения потока.

Можно заметить, что в приведенной выше системе уравнений требования конечного пользователя Q ( h _N ) записаны как функции неизвестных головок во внутренних узлах. Решение системы в этой форме называется «управляемым напором» и является предпочтительным для возмущенных сейсмических условий, когда удовлетворение предписанных требований не гарантируется. Обычно при анализе WSS требования конечного пользователя Q рассматриваются как фиксированные граничные условия (система должна быть пропорциональной, чтобы удовлетворить их).Решение системы с Q независимо от h _N называется «управляемым спросом».

Набор нелинейных уравнений выполняется в так называемых стационарных условиях, то есть предполагает, что потребности конечного пользователя остаются неизменными во времени. Это упрощение, и оно действительно до тех пор, пока граничные условия плавно меняются со временем (т.е. квазистационарные условия). В сейсмических условиях это не тот случай, когда резкие колебания потребности в воде из-за разрывов труб и утечек вскоре сменяются новым стационарным состоянием.

Как работают наши водные системы?

Вода — это возобновляемый ресурс, который естественным образом обеспечивается за счет круговорота воды на Земле в виде осадков. Хотя вода обеспечивается природой, многие из нас полагаются на сложную сеть труб, насосов, оборудования и людей, предоставляемых муниципальными системами водоснабжения нашего сообщества, чтобы безопасно доставлять чистую воду в наши краны и удалять использованную воду из наших домов и предприятий.

Откуда у нас вода?

В Британской Колумбии 91% жителей получают воду из муниципальных систем водоснабжения, 8% получают воду из частных колодцев и 1% доставляют воду автоцистернами в резервуары для хранения.

86% воды, поступающей в муниципальные системы водоснабжения, поступает из рек и озер — это поверхностных источника, источника. 14% воды, поступающей в муниципальные системы водоснабжения, поступает из подземных водоносных горизонтов — это источника подземных вод, источника.

Как вода попадает из источника в наши краны?

В муниципальных системах водоснабжения вода забирается из источника и очищается перед перекачкой в ​​наши дома и предприятия.Качество исходной воды определяет метод очистки. Большинство систем будет включать несколько этапов фильтрации (для удаления взвешенных частиц, мусора и водорослей) и дезинфекции (для удаления бактерий и вирусов и очистки воды). Методы дезинфекции включают хлорирование и обработку УФ (ультрафиолетовым) светом.

После очистки муниципальные системы водоснабжения распределяют воду по домам и предприятиям по большим трубам, называемым водопроводом, которые обычно проложены под нашими дорогами и тротуарами.Водопровод обслуживается нашими местными органами власти и оплачивается за счет платы за воду и налогов на имущество.

Водопроводы — это трубы меньшего размера, по которым вода транспортируется из водопровода в отдельные дома, квартиры и предприятия. Ответственность за водные линии несет владелец недвижимости.

Откуда мы знаем, что наша вода безопасна для питья?

Вода в муниципальных системах должна соответствовать строгим стандартам качества воды, установленным в провинциальных нормативных актах, и регулярно проверяться на безопасность для питья.

Куда уходит наша вода?

В Британской Колумбии 86% жителей используют муниципальные канализационные системы для забора использованной воды из своих домов и предприятий, 13% жителей собирают использованную воду в частных септических системах, а 1% жителей вывозят использованную воду. Отработанная вода из канализационных труб перекачивается на очистные сооружения, где проходит очистку перед сбросом в окружающую среду. На используемый метод очистки влияют типы загрязняющих веществ в сточных водах, среда приема очищенных сточных вод и требования к сточным водам, установленные местными, провинциальными и федеральными нормативными актами.

Общие этапы очистки городских сточных вод:

• Предварительная обработка
  • На этом этапе обработки удаляются песчинки, такие как песок и гравий, яичная скорлупа, кофейная гуща и т. Д. Из неочищенных сточных вод. 12% муниципальных сточных вод в Канаде не проходят никакой обработки или предварительной обработки перед сбросом в окружающую среду.
• Первичное лечение
  • Эта стадия очистки начинается с временного удержания сточных вод, чтобы твердые частицы опустились на дно, а масло и смазка поднялись вверх.Осевший и плавающий материал удаляется, а оставшаяся жидкость перемещается на следующий этап обработки или сбрасывается в окружающую среду. 30% городских сточных вод в Канаде проходят предварительную и первичную очистку перед тем, как попасть в окружающую среду.
• Вторичная обработка
  • На этой стадии обработки удаляются растворенные и взвешенные биологические вещества, а оставшаяся жидкость перемещается на следующую стадию обработки или сбрасывается в окружающую среду.51% муниципальных сточных вод в Канаде проходят предварительную, первичную и вторичную очистку перед тем, как сбрасываться обратно в окружающую среду.
• Третичное лечение
  • На этом этапе очистки вода обрабатывается химическими веществами и фильтруется перед тем, как попасть в окружающую среду. 7% муниципальных сточных вод в Канаде проходят предварительную, первичную, вторичную и третичную очистку, прежде чем сбрасываются обратно в окружающую среду.

Ливневые воды — результат дождя или тающего снега.Часть этой воды поглощается землей и просачивается в подземные водоносные горизонты, а часть попадает через канавы в ручьи и реки, впадающие в озера и океаны.

В городских районах, где земля покрыта герметичными поверхностями, такими как дороги, автостоянки или здания, системы ливневой канализации предотвращают затопление наших домов и предприятий, собирая воду в ливневые стоки и направляя ее в озера, реки и океан.

Ливневые воды не подвергаются очистке перед сбросом в окружающую среду.Это означает, что загрязнители и мусор могут попадать в систему и воздействовать на людей, рыбу и другую дикую природу, которая использует озера, реки и океанические районы, куда стекают ливневые воды.

Элементы общественного водоснабжения — питьевая вода и здоровье

По сути, система водоснабжения может быть описана как состоящая из трех основных компонентов: источника водоснабжения, обработки или очистки воды и распределения воды для пользователей. . Вода из источника подается на очистные сооружения по трубопроводам или акведукам под давлением или через открытый канал.После очистки вода поступает в распределительную систему напрямую или транспортируется в нее по подающим трубопроводам.

Качество и очистка сырой воды

Качество поверхностных вод варьируется. Как правило, такие воды содержат микроорганизмы, а также неорганические и органические твердые частицы и растворенные твердые вещества. Также они могут иметь нежелательный цвет, вкус и запах. Поверхностные воды подвержены загрязнению сточными водами городов, промышленными отходами, сельскохозяйственными стоками и отходами животных и птиц.Температура поверхностных вод колеблется в зависимости от климатических изменений.

Хотя подземные воды также подвержены загрязнению в результате деятельности человека, они часто прозрачны, бесцветны и содержат более низкие концентрации органических веществ и микроорганизмов, чем поверхностные воды, из-за естественной фильтрации, осуществляемой за счет просачивания воды через почву. песок или гравий. И наоборот, содержание минералов, включая ионы кальция и магния, которые вносят основной вклад в «жесткость воды», может быть выше в грунтовых водах, чем в близлежащих поверхностных водах.В целом минеральный состав грунтовых вод отражает минеральные характеристики почвы в данной местности. Со временем качество грунтовых вод обычно остается более постоянным, чем качество поверхностных вод. Температура подземных вод также более постоянна, обычно приближаясь к среднегодовой температуре региона, а не к постоянным колебаниям, отражающимся в температуре поверхностных вод.

Чтобы грунтовые воды стали приемлемыми для общественного водоснабжения, может потребоваться только дезинфекция для обеспечения надлежащей защиты здоровья.С другой стороны, может возникнуть необходимость удалить некоторые нежелательные компоненты из воды и / или уменьшить другие до приемлемых пределов, в зависимости от типа загрязнения, применимых критериев или стандартов и / или желания пользователей. Поверхностные воды обычно требуют более тщательной очистки, чем грунтовые воды. Обработка неочищенной воды может включать коагуляцию, осаждение, фильтрацию, умягчение и удаление железа в дополнение к дезинфекции.

Коррозионная активность поверхностных и грунтовых вод сильно различается в зависимости от их pH, жесткости и других характеристик.Некоторые воды могут также содержать растворенные минералы, которые откладываются внутри трубопроводов, что приводит к образованию накипи. Сильно агрессивные неочищенные воды можно обрабатывать для снижения этого свойства в сочетании с другими необходимыми видами очистки. Температура очищенной воды обычно такая же, как и у сырой воды. Незначительные изменения могут быть вызваны температурой окружающего воздуха во время пребывания на очистных сооружениях. Высокая температура воды ускоряет коррозионное действие и снижает вязкость воды.

Распределение воды

Та часть общественной системы водоснабжения, которая транспортирует воду от очистных сооружений к пользователям, называется распределительной системой. Физические аспекты, такие как дизайн, конструкция. и эксплуатация таких систем может иметь важное влияние на качество воды. Сложность и требования к этим системам делают их наиболее дорогостоящим элементом в системе водоснабжения.

Во избежание возможного загрязнения и в связи с тем, что она доставляется потребителям под давлением, очищенная или готовая вода транспортируется по трубопроводам или трубам, а не по открытым каналам.В дополнение к сети соединяющихся магистралей или труб, системы распределения воды обычно включают в себя хранилища, клапаны, пожарные гидранты, сервисные подключения к объектам пользователей и, возможно, насосные установки. Способность распределительной системы доставлять достаточное количество воды для удовлетворения текущих и прогнозируемых потребностей бытовых, коммерческих и промышленных пользователей и обеспечивать необходимый поток для противопожарной защиты зависит от пропускной способности трубопроводной сети системы.Во всех системах, кроме самых крупных. поток, необходимый для борьбы с крупным пожаром, обычно является основным фактором, определяющим требования к количеству воды, которое должно храниться, размеру магистрали в системе и поддерживаемому давлению. Стандарты противопожарного потока требуют минимального остаточного давления воды 20 фунтов на квадратный дюйм манометра (фунт / кв. Дюйм) во время потока. Обычной практикой является поддержание давления от 60 до 75 фунтов на квадратный дюйм в промышленных и коммерческих зонах и от 30 до 50 фунтов на квадратный дюйм в жилых районах. Магистрали и трубы распределительной системы должны быть спроектированы таким образом, чтобы выдерживать такое давление.

Расход в системах распределения воды может регулироваться самотеком или давлением (перекачивание). Часто в системах коммунального водоснабжения используется комбинация того и другого. В гравитационных системах вода задерживается в стратегически важных местах, достаточно возвышенных, чтобы создать рабочее давление, необходимое для перемещения воды в точки потребления. Когда повышенное заполнение или хранение нецелесообразно, необходимое рабочее давление обеспечивается насосами внутри системы. В этих напорных системах , насосы обычно расположены на очистных сооружениях и, возможно, внутри распределительной системы.В комбинированных системах часто предусматривается водохранилища с приспособлением для перекачки. Этот тип системы обеспечивает хранение воды в периоды наименьшего спроса, обеспечивая при этом наличие достаточного количества воды для удовлетворения пикового спроса. Обычно вода закачивается прямо в распределительную систему. Количество воды, превышающее потребность, автоматически поступает в хранилище или резервуар. Система также может быть спроектирована так, чтобы насосы питали водохранилище напрямую; вода, в свою очередь, может поступать в распределительную систему под действием силы тяжести.

Резервуары могут быть расположены в начале распределительной системы, то есть сразу после очистки воды или в промежуточной точке системы. Сохраненная вода может использоваться для удовлетворения изменяющихся потребностей или для выравнивания скорости потока или рабочего давления в системе. Резервуары можно разделить на подземные, наземные, надземные или стоячие. Подземный резервуар или бассейн, открытый или закрытый, может находиться на уровне или ниже уровня грунта и образовываться путем выемки грунта или насыпи.Такие резервуары принято облицовывать бетоном, гунитом, асфальтом или асфальтовой мембраной или бутилкаучуком. Напорная труба состоит из цилиндрической оболочки с плоским днищем, опирающейся на фундамент на уровне земли. Надземный резервуар — это резервуар, поддерживаемый над землей структурным каркасом. Сталь и дерево использовались при строительстве стояков и надземных резервуаров, которые обычно закрываются. Предпочтительно использовать закрытые резервуары для очищенной воды, поскольку вода в открытых резервуарах подвержена воздействию падающей пыли, переносимых пылью микроорганизмов и сажи; заражению животными, в том числе птицами и людьми; и рост водорослей.Может возникнуть необходимость контролировать рост водорослей и микробной слизи в открытых распределительных резервуарах путем добавления в воду сульфата меди и / или хлора. Кроме того, обычно считается, что для обеспечения адекватной дезинфекции во всей распределительной системе должно быть достаточное количество остаточного хлора. В большой распределительной системе может потребоваться повторное хлорирование воды. Часто это делается на распределительных резервуарах.

Подробный план распределительной системы и ее характеристики потока зависят от обслуживаемой территории и ее топографии, плана улиц, местоположения источника снабжения и других переменных.Независимо от типа системы, обычно имеется по крайней мере одна первичная питающая линия или передающая магистраль, по которой транспортируется большое количество готовой воды от очистных сооружений и / или насосных станций в определенное место в системе. Если система распределения большая, может быть более одной магистрали передачи, каждая из которых обслуживает конкретную географическую область в рамках всей системы. Затем этот поток распределяется локально пользователям через серию постепенно уменьшающихся труб или магистралей.Обслуживаемые здания подключаются к электросети небольшими трубами, называемыми служебными линиями или соединениями.

Эта сеть соединительных труб различных размеров обычно проектируется как сеть с серией петель, чтобы избежать тупиков. В результате получается циркуляционная система, способная подавать воду во все точки внутри системы, поддерживая обслуживание, даже если секция должна быть снята для обслуживания и ремонта или если часть системы должна быть выведена из эксплуатации из-за загрязнения.Для этого все распределительные системы должны иметь достаточное количество, типы и размеры клапанов, чтобы можно было изолировать разные секции.

Сети обычно изготавливаются из чугуна, высокопрочного чугуна, стали, железобетона, пластика или асбестоцемента. Тип используемой трубы определяется соображениями стоимости, местными условиями и требуемым размером трубы. Материалом трубопроводов для коммуникаций, то есть бытовых соединений, может быть оцинкованное кованое железо, свинец, оцинкованная сталь, медь, пластик, чугун или высокопрочный чугун.Из них наиболее широко используется медь. Свинец, медь, цинк, алюминий и такие сплавы, как латунь, бронза и нержавеющая сталь, также могут использоваться в дополнение к черным металлам в насосах, небольших трубах, клапанах и других приспособлениях. Покрытия могут использоваться для предотвращения коррозии и / или уменьшения шероховатости труб. Например, железные и стальные трубы и фитинги часто облицовываются цементным раствором и / или битумным материалом. Пластиковые трубы также могут использоваться в системах водоснабжения, особенно в бытовых соединениях.Термопластические материалы, используемые в пластиковых трубах, включают поливинилхлорид (ПВХ), полиэтилен (PE), акрилонитрил-бутадиен-стирол (ABS), полибутилен (PB) и пластик, армированный стекловолокном (FRP).

Трубопроводы, используемые в распределительной системе, изготавливаются разной длины в зависимости от материала и размера, и их необходимо соединять. С трубами из заданного материала используются несколько типов соединений. Соединения для чугунных или высокопрочных чугунных труб могут быть раструбными, механическими, фланцевыми, резьбовыми или вставными (резиновая прокладка).Во многих соединениях, таких как раструб и втулка, необходимо заполнить пространство, образовавшееся при соединении двух концов трубы. В случае чугунной трубы, например, пространство может быть заполнено или заделано пенькой или джутом, а затем залито свинец в стык для завершения герметизации. Таким образом, материалы, используемые для соединений, включают свинец и заменители свинца, соединения серы, смеси цементных растворов и резину вместе с асбестом, коноплей, джутом и другими веществами, применяемыми в качестве набивки. Секции стальной трубы могут быть соединены сваркой, резиновыми прокладками, резьбой или механическим соединением.Отрезки асбестоцементной трубы обычно соединяются вставным соединением и резиновым кольцом. Пластиковые магистрали обычно имеют вставные или роликовые соединения, в то время как развальцованные, компрессионные, зажимные или растворные соединения используются с линиями обслуживания.

Пропускная способность магистральных и небольших труб является функцией их размера и длины, давления и сопротивления потоку, то есть внутреннего трения, изгибов или поворотов в трубе, соединениях, регулирующих клапанах и других устройствах. Внутренняя поверхность трубы, независимо от материала, из которого она изготовлена, обеспечивает сопротивление потоку воды.Например, новая стальная труба и труба из чугуна или ковкого чугуна без футеровки имеют примерно одинаковое сопротивление, в то время как у чугуна или чугуна с шаровидным графитом, асбестоцемента и пластика сопротивление несколько меньше. Отложения, вызванные бугорками, ржавчиной и отложениями различных солей, таких как осадки железа и марганца, также увеличивают сопротивление потоку воды.

Считается, что образование бугорков является результатом коррозионного воздействия воды на металлические трубы. Бугорки, образованные скоплением продуктов коррозии, часто напоминают ракушки.Микроорганизмы посредством своих биохимических реакций также участвуют в коррозии и образовании бугорков. В последнем процессе могут участвовать сульфатредуцирующие бактерии. Рост других микроорганизмов, включая железобактерии, вызывает накопление биологической слизи, что также способствует сопротивлению трению. В распределительной системе эти события могут привести к ухудшению качества воды, подаваемой пользователям.

Обзор установленной инженерной практики в части надлежащего проектирования, строительства и эксплуатации распределительных систем выходит за рамки настоящего отчета.Однако следует признать, что случайные или случайные события, такие как разрыв трубы, или ситуации, приводящие к перекрестным соединениям или обратному сифонированию, могут серьезно повлиять на химическое или бактериологическое качество воды в распределительных системах и, таким образом, на подаваемую воду. пользователям. перечисляет несколько недавних инцидентов этого типа и их последствия.

ТАБЛИЦА II-1

Некоторые недавние происшествия, вызванные гидравлическими проблемами в распределительных системах и их последствиями.

На качество воды в распределительных системах также могут влиять перекрестные соединения, которые могут представлять собой любое прямое или косвенное физическое соединение или конструктивное устройство, которое позволяет не питьевой воде или воде сомнительного или заведомо плохого качества попадать в воду или обратно питьевое водоснабжение (Ангеле, 1974).Схема, при которой безопасная водная система физически присоединяется к системе, содержащей небезопасную воду или сточные воды, считается прямым подключением. Если устройство устроено так, что небезопасная вода может быть выпущена, засосана или иным образом отведена в безопасную систему, соединение считается косвенным. Загрязненная вода может попасть в питьевую систему либо через систему распределения, либо через дефект в водопроводной системе пользователя. Перекрестные связи. вместе с обратным потоком или обратным сифонированием являются наиболее важными факторами защиты распределительной системы от загрязнения.Обратный отток происходит, когда в питьевой или безопасной системе давление ниже атмосферного; в этой ситуации атмосферное давление в небезопасной системе будет направлять поток в сторону частичного вакуума, связанного с безопасной системой. Предотвращение обратного потока может быть достигнуто с помощью вакуумных прерывателей, предназначенных для впуска воздуха для разрушения любого вакуума в водопроводной магистрали или трубе, поворотных соединений, которые позволяют подключаться либо к источнику питьевой воды, либо к другому источнику воды, но не к обоим одновременно. , воздушные зазоры и устройства предотвращения противотока пониженного давления, т.е.е. устройство, по крайней мере, с двумя независимо действующими обратными клапанами, разделенными автоматическим предохранительным клапаном перепада давления.

Подход к исследованию

Хотя качество воды в системе водоснабжения может быть приемлемым сразу после очистки, оно может ухудшиться еще до того, как достигнет потребителей. Это может быть результатом химических или биологических превращений.

Общественные системы водоснабжения дезинфицируют, чтобы обезвредить возбудителей инфекций, защитить пользователей от возможного повторного заражения и контролировать последующий рост микробов, которые могут повлиять на качество воды.По этим причинам обычной практикой является добавление хлора в воду для обеспечения остаточной концентрации, которая сохраняется до тех пор, пока вода не достигнет потребителя. Однако небольшие количества хлора или потеря остаточного хлора в системе распределения могут привести к повторному росту микробов и / или развитию слизи, что, в свою очередь, может повлиять на мутность воды или вызвать проблемы со вкусом и запахом. Например, истощение растворенного кислорода в результате микробной активности может способствовать производству сероводорода сульфатредуцирующими бактериями.Кроме того, микробное производство или высвобождение продуктов метаболизма, например, эндотоксинов или внеклеточных продуктов водорослей, может напрямую влиять на здоровье пользователей. Имеются данные, свидетельствующие о том, что на коррозию трубопроводов из стали, чугуна и высокопрочного чугуна без покрытия может в значительной степени влиять микробная активность. Таким образом, микроорганизмы могут изменять качество воды в распределительных системах до того, как она попадет к пользователям.

Коррозия металлов может не только изменить свойства поверхности трубы, но также привести к образованию растворимых продуктов коррозии, которые, в свою очередь, могут повлиять на качество воды.Также существует вероятность того, что некоторые компоненты чугуна, асбестоцемента, бетона, пластика и других материалов труб могут вымываться в воду. Образование накипи и отложений на стенках труб в периоды низкоскоростного потока может привести к высвобождению или повторному суспендированию связанных материалов при увеличении скорости воды.

В этом отчете рассматриваются факторы или потенциальные условия, связанные с системами распределения воды, и их влияние на качество воды, с особым вниманием к их возможному влиянию на здоровье пользователей коммунального водоснабжения.Обсуждения сосредоточены на готовой воде, то есть изменениях качества, происходящих между моментом, когда вода покидает очистную установку, и тем временем, когда она достигает пользователей. Химический контроль на очистных сооружениях рассматривается только потому, что он влияет на изменение качества готовой воды в системе распределения. Рассмотрев и оценив эти условия или факторы, влияющие на ухудшение качества воды в распределительных системах, и, в некотором смысле, определив, что известно, а что неизвестно, комитет смог дать рекомендации относительно процедур контроля и определить существующие потребности в исследованиях.

Подробное рассмотрение физической надежности или целостности коммунальной системы водоснабжения выходит за рамки настоящего отчета. Тем не менее, важно понимать, что качество воды в распределительных системах может пострадать, если система не будет спроектирована, построена и обслуживаться в соответствии с принятой инженерной практикой. Например, перекрестное соединение в системе вместе с обратным потоком или обратным сифоном, которое позволяет небезопасной воде или даже сточным водам попадать в систему, представляет собой наиболее серьезный источник потенциального загрязнения.Такое изменение качества воды может создать прямой риск для здоровья пользователей или сделать воду неприемлемой с эстетической точки зрения. Утечки или механические разрывы в трубопроводах распределительной системы могут иметь такой же эффект. В этом разделе следует уделить внимание надлежащим процедурам ремонта или, в этом отношении, установке трубопровода, например, необходимости надлежащей дезинфекции новой или отремонтированной распределительной трубы перед ее вводом в эксплуатацию. Кроме того, насосное оборудование должно соответствовать требованиям системы, и должны быть в наличии резервные блоки, готовые к немедленному вводу в эксплуатацию при необходимости.Низкоскоростной поток, при котором вода имеет продолжительный контакт с трубами, также может вызвать ухудшение качества воды. Тупики в распределительной системе или слишком большой размер труб или магистралей могут способствовать этому застою. Наконец, следует отметить, что открытые распределительные или обслуживающие резервуары в системе также могут привести к загрязнению воды до того, как она попадет к пользователям. Опять же, важность наличия правильно спроектированной и эксплуатируемой системы распределения, поскольку она связана с надежностью, невозможно переоценить.Персонал водоснабжения должен постоянно следить за дефектами и проблемами, связанными с системами распределения, поскольку они могут повлиять на качество воды. Например, каждая коммунальная система водоснабжения нуждается в постоянной программе контроля перекрестных соединений.

No related posts.