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Elementos básicos de los sistemas de suministro de agua.
1. SISTEMAS DE ABASTECIMIENTO DE AGUA
DIAGRAMAS DE SISTEMAS DE ABASTECIMIENTO DE AGUA
1 Conceptos básicos y definiciones.
MODO DE FUNCIONAMIENTO DE LOS SISTEMAS DE SUMINISTRO DE AGUA
3.3 Diseño de esquemas y sistemas de abastecimiento de agua.
Literatura
1. SISTEMAS DE ABASTECIMIENTO DE AGUA
1 Conceptos básicos y definiciones.
Para garantizar un suministro de agua fiable y de alta calidad a las zonas pobladas, se están creando sistemas especiales de suministro de agua.
El sistema de suministro de agua es un complejo de estructuras, equipos y tuberías que aseguran la ingesta de agua de una fuente natural, su purificación y procesamiento, su transporte y suministro de agua a los consumidores al costo y la calidad requeridos.
El sistema de abastecimiento de agua deberá satisfacer los requisitos técnicos, económicos y sanitarios que se le impongan. Los sistemas de suministro de agua se diseñan simultáneamente con los sistemas de alcantarillado. Al diseñar esquemas de suministro de agua para una empresa industrial, se debe elaborar un balance del uso del agua y se debe utilizar un esquema de suministro de agua reciclada con enfriamiento por aire o agua.
Al diseñar el suministro de agua, se deben proporcionar soluciones técnicas progresivas, la mecanización de los trabajos que requieren mucha mano de obra, la automatización de los procesos tecnológicos y la máxima industrialización de los trabajos de construcción e instalación mediante el uso de estructuras, productos y piezas estándar y estándar.
Los requisitos de calidad para el agua potable y el agua utilizada con fines técnicos (agua de proceso) son diferentes. Por lo tanto, en la mayoría de las instalaciones se construye un sistema integrado separado de suministro de agua potable y agua contra incendios y un sistema técnico de suministro de agua separado.
Los sistemas técnicos de suministro de agua también proporcionan las instalaciones y equipos necesarios para recibir las aguas residuales y prepararlas para su reutilización, así como plantas de tratamiento de aguas residuales.
En algunos casos, por ejemplo, en las empresas de la industria alimentaria, donde una proporción significativa de agua debe cumplir con los requisitos de GOST 2874-82 "Agua potable", se crea un sistema unificado de suministro de agua.
Y en empresas con alto riesgo de incendio se ven obligados a crear sistemas separados de suministro de agua contra incendios.
2 Clasificación de los sistemas de suministro de agua.
Los sistemas de suministro de agua se clasifican según los siguientes criterios:
por tipo de fuente de agua: utilizando agua superficial; utilizar aguas subterráneas; mezclado;
mediante el método de elevación de agua: inyección, en el que el agua se suministra a los consumidores mediante bombas; gravedad (gravedad); conjunto;
por finalidad: agua potable y doméstica, tecnológica, contra incendios, combinada;
por tipo de objetos atendidos: urbano, industrial, rural;
según la cobertura territorial de los consumidores de agua: local (local), que proporciona suministro de agua a objetos individuales (empresas, granjas, grupos de edificios), centralizado, que proporciona agua a todos los consumidores ubicados en una determinada ciudad o aldea;
según la naturaleza del uso del agua: flujo directo, en el que el agua se vierte al alcantarillado después de un solo uso, flujo directo con reutilización de agua, circulante, en el que el agua después de su uso con fines técnicos se purifica y enfría y luego se usa repetidamente en la misma instalación;
por vida útil - permanente; temporario.
Según la confiabilidad del suministro de agua, los sistemas de suministro de agua se dividen en tres categorías:
I - se permite reducir el suministro de agua para las necesidades domésticas y potables en no más del 30% del consumo calculado y para las necesidades de producción hasta el límite establecido por el cronograma de emergencia de las empresas; se permite la duración de una disminución en el suministro de agua o una disminución en el suministro por debajo del límite especificado durante el período de apagado de los elementos dañados y encendido de los elementos de reserva del sistema, pero no más de 10 minutos;
II - la reducción permisible en el suministro de agua es la misma que para la categoría I, la duración de la reducción en el suministro no debe exceder los 10 días. Se permite una interrupción en el suministro de agua o una disminución del suministro por debajo del límite especificado mientras se apagan los elementos dañados y se encienden los elementos de respaldo o se realizan reparaciones, pero no más de 6 horas;
III - la reducción permisible del suministro de agua es la misma que para la categoría I, la duración de la reducción del suministro no debe exceder los 15 días. Se permite una interrupción en el suministro de agua o una reducción en el suministro por debajo del límite especificado durante la duración de las reparaciones, pero no más de 24 horas.
La categoría de los elementos individuales de los sistemas de suministro de agua debe establecerse en función de su importancia funcional en el sistema de suministro de agua en general. Los elementos de los sistemas de suministro de agua de la categoría II, cuyos daños puedan interrumpir el suministro de agua para la extinción de incendios, deben pertenecer a la categoría I.
sobre la ubicación de estructuras, dispositivos y tuberías de suministro de agua en relación con las necesidades:
externo: todas las estructuras para recolectar, purificar agua, transportarla y distribuirla a través de la red de suministro de agua;
Interno: toman agua de la red externa y la suministran a los consumidores en los edificios.
Los sistemas de suministro de agua combinados con el suministro de agua contra incendios pueden ser:
§ baja presión: la presión necesaria para extinguir incendios se crea mediante bombas móviles conectadas a canales contra incendios (hidrantes) de la red externa de suministro de agua.
§ alta presión: la presión necesaria para extinguir incendios se crea mediante bombas estacionarias.
§ Sistemas de alta presión constante: la presión en la red necesaria para extinguir un incendio se mantiene constantemente.
3 Elementos básicos de los sistemas de abastecimiento de agua.
Los sistemas de suministro de agua, como se señaló anteriormente, son un complejo de estructuras, equipos y tuberías que aseguran la ingesta de agua de una fuente natural, su purificación y procesamiento, transporte y suministro a los consumidores del costo y la calidad requeridos bajo las presiones requeridas.
El sistema de suministro de agua incluye las siguientes estructuras principales:
estructuras de toma de agua, con la ayuda de las cuales se recibe agua de las fuentes;
estaciones de bombeo que suministran agua a través de tuberías hasta las instalaciones de tratamiento y hasta el punto de consumo de agua. Desde la fuente de suministro de agua, el agua generalmente se bombea a las instalaciones de tratamiento mediante la estación de bombeo del primer ascenso y, después de la purificación, se suministra a los consumidores de agua mediante la estación de bombeo del segundo ascenso;
instalaciones de tratamiento diseñadas para purificar el agua;
depósitos de agua limpia, en los que se regula el funcionamiento desigual de las estaciones de bombeo I y II, así como el almacenamiento de volúmenes de agua de emergencia y extinción de incendios;
tuberías de agua a presión y redes de suministro de agua utilizadas para transportar agua a los lugares de consumo;
torres de agua u otras estructuras para almacenar y acumular agua, diseñadas para suavizar los desniveles en el consumo de agua y el suministro de agua mediante bombas, así como para crear las presiones necesarias en la red de suministro de agua.
Los sistemas de suministro de agua de reciclaje también incluyen instalaciones para el tratamiento y enfriamiento de aguas residuales. Además, todos los sistemas de abastecimiento de agua industrial cuentan con instalaciones de tratamiento de aguas residuales.
Los principales requisitos reglamentarios para los sistemas de suministro de agua, incluidas las estaciones de ferrocarril y los asentamientos adjuntos a ellas, se establecen en SNiP 2.04.02-84 “Suministro de agua. Redes y estructuras externas."
La composición de un sistema de suministro de agua desde una fuente superficial (río) se muestra en la Fig. 1.1, y de una fuente subterránea en la Fig. 1.2.
2. DIAGRAMAS DE LOS SISTEMAS DE ABASTECIMIENTO DE AGUA
1 Conceptos básicos y definiciones.
Los sistemas de suministro de agua están dispuestos de acuerdo con ciertos esquemas, que representan un conjunto de estructuras de suministro de agua y la secuencia de su ubicación en el suelo.
La elección del sistema de suministro de agua depende de muchos factores. Los principales requisitos previos para elegir un esquema de sistema de suministro de agua son el tipo de fuente disponible, los volúmenes de consumo de agua, la ubicación de los consumidores de agua, los requisitos sanitarios, etc.
El diseño de cualquier sistema de suministro de agua comienza dibujando su diagrama en planta y determinando la composición de la estructura.
Por lo general, en la etapa de diseño inicial, se elaboran dos (o más) posibles esquemas de suministro de agua, que son opciones para el diseño del futuro sistema de suministro de agua. Luego se realiza un cálculo técnico y económico: se comparan las opciones y se selecciona la más ventajosa.
De acuerdo con el esquema elegido, finalmente se diseñan y calculan todos los dispositivos del sistema de suministro de agua.
2 Clasificación de los esquemas de sistemas de suministro de agua.
Los sistemas de suministro de agua pueden utilizar varios esquemas de suministro de agua.
Según el número de usuarios de agua, los esquemas de suministro de agua pueden ser: unidos (centralizados) (Fig. 1.3, Fig. 1.4); esquemas locales de suministro de agua (Fig. 1.5).
En los sistemas de suministro de agua locales, generalmente se sirve un objeto, por ejemplo, una zona habitada o una estación de tren. En los sistemas de suministro de agua integrados (centralizados), el agua se suministra a varios consumidores. En este caso, el agua se puede suministrar tanto a través de sistemas de suministro de agua separados como a través de un sistema único (integrado).
En las zonas pobladas, así como en las ciudades, por regla general, se instala un sistema unificado de suministro de agua para uso doméstico, potable y contra incendios.
El agua para las necesidades tecnológicas y de extinción de incendios de las empresas, según la calidad requerida y la viabilidad económica, se puede obtener tanto de un sistema de suministro de agua integrado como de uno separado. Muy raramente se instala un sistema de suministro de agua contra incendios separado y, por regla general, para las instalaciones con mayor riesgo de incendio: industrias petroquímicas y de refinación de petróleo, almacenes de petróleo y productos derivados del petróleo, instalaciones de almacenamiento de gas licuado, empresas de procesamiento de madera, etc.
Según las condiciones del suministro de agua: esquemas estacionarios de suministro de agua; planes temporales de suministro de agua; sistemas de suministro de agua importados.
Por tipo de tuberías de agua: esquema de suministro de agua con tuberías de agua longitudinales (Fig. 1.3); esquemas de suministro de agua con sistemas de suministro de agua grupales (Fig. 1.4).
Los esquemas de suministro de agua industrial, además, pueden ser de flujo directo, de flujo directo con reutilización y reciclaje de agua (Fig. 1.6 - Fig. 1.8). También existen esquemas combinados de suministro de agua. El nombre de los sistemas de suministro de agua en la práctica de la ingeniería repite el nombre del esquema correspondiente.
En los sistemas de flujo directo, el agua después de su uso en el ciclo tecnológico se descarga en un depósito.
En los sistemas de reutilización de agua, el agua dulce, habiendo pasado por un ciclo tecnológico en una producción, participa en el proceso tecnológico de la siguiente producción. Cuando se utiliza un sistema de este tipo, es necesario que la calidad del agua después de su uso en la primera empresa cumpla con los requisitos del proceso tecnológico de la segunda producción; si es necesario, es necesario limpiarlo o enfriarlo.
Los sistemas de recirculación, por regla general, se utilizan en empresas industriales y representan un sistema en el que el agua involucrada en el proceso tecnológico no se descarga en un depósito, sino que, después del tratamiento, se devuelve al ciclo de producción. Las pérdidas de agua que se producen en la producción se reponen desde la fuente.
3. MODO DE FUNCIONAMIENTO DE LOS SISTEMAS DE SUMINISTRO DE AGUA
1 Modo de suministro de agua y funcionamiento de las instalaciones de suministro de agua.
La relación en el funcionamiento de las estructuras individuales del sistema de suministro de agua se puede rastrear utilizando los programas combinados de consumo de agua y suministro de agua mediante las estaciones de bombeo de los ascensores I y II (Fig. 1.9).
Las estructuras de toma de agua, la estación de bombeo del primer tramo y las instalaciones de tratamiento garantizan el suministro de agua en la cantidad del consumo diario de agua. Por lo tanto, generalmente se supone que el modo de funcionamiento de estas estructuras es uniforme durante todo el día. En este modo (línea de puntos 2 en la Fig. 1.9) se garantiza el rendimiento más eficiente y económico de estas estructuras.
El agua se suministra a la red de suministro de agua desde depósitos de agua limpia mediante una estación de bombeo del segundo ascensor, cuyo modo de funcionamiento, por regla general, es escalonado (línea 3 en la Fig. 1.9) durante el día. En esta modalidad, durante las horas de máximo consumo de agua, la estación de bombeo de la segunda subida suministra un volumen de agua menor al requerido. Durante las horas de mínimo consumo de agua, el suministro desde la estación de bombeo
La estación de bombeo II supera el consumo de agua. Combinando el cronograma de consumo de agua (línea I en la Fig. 1.9) con el cronograma de suministro de la estación de bombeo del segundo ascenso, se determina la capacidad de regulación de la torre de agua. El volumen del tanque de control será menor cuanto más se acerque el cronograma de funcionamiento de la estación de bombeo de segunda subida al cronograma de consumo de agua.
El agua ingresa a los depósitos de agua limpia a través de instalaciones de tratamiento desde la primera estación de bombeo, que funciona de manera uniforme. El agua se extrae de los depósitos mediante bombas en la estación de bombeo II. Los modos de funcionamiento de las estaciones de bombeo de los ascensores I y II determinan la capacidad de regulación de los depósitos de agua limpia.
El modo de funcionamiento de las tuberías desde las instalaciones de toma de agua hasta las plantas de tratamiento y los depósitos de agua limpia está determinado por el modo de funcionamiento uniforme de la estación de bombeo de la primera subida, y el modo de funcionamiento de las tuberías que suministran agua desde los depósitos de agua limpia a la torre de agua es determinado por la estación de bombeo de la segunda subida.
El modo de funcionamiento de la red de suministro de agua está determinado por el programa de consumo de agua, y la red de suministro de agua está diseñada para el segundo consumo máximo del consumo máximo de agua por hora.
2 Requisitos de presión
Los sistemas de suministro de agua también están sujetos a ciertos requisitos en cuanto a las presiones que deben garantizarse en los puntos de muestreo. Los consumidores toman agua de la red a través de grifos ubicados a cierta altura sobre el suelo. Por lo tanto, es necesario proporcionar una presión en la red de suministro de agua que sea suficiente para elevar el agua hasta el punto de extracción más alto, verter agua fuera del dispositivo y superar toda resistencia a lo largo del camino del movimiento del agua desde la línea principal. hasta el punto de salida. Esta altura se llama altura libre y se mide en metros desde la superficie del suelo (sobre el suelo). Para instalaciones de suministro de agua con edificios de un piso, la presión mínima en la red para el consumo de agua doméstica y potable en la entrada del edificio debe ser "aceptada de acuerdo con SNiP 2.04.02-84 al menos 10 m, con un número mayor de pisos se deben agregar 4 m a cada piso subsiguiente. La presión mínima de consumo de agua se puede tomar igual a 3 m para cada piso, excepto el primero.
Para naves industriales, el valor de presión libre se toma en función de la tecnología de producción.
La presión libre en la red de suministro de agua de extinción de incendios a baja presión durante el período de lucha contra el incendio debe ser de al menos 10 m.
Para evitar accidentes en la red de suministro de agua y reducir las fugas de agua de la misma, no se debe permitir que la presión libre supere los 60 m; de lo contrario, es necesario instalar reguladores de presión o disponer el suministro de agua de la zona.
En la Fig. La Figura 1.10 muestra la relación entre las presiones en varios puntos del esquema de suministro de agua con la torre de inicio de red en el momento de máximo consumo de agua. Está determinada por la posición de las líneas piezométricas, que reflejan la caída de presión en la red cuando el agua pasa desde la estación de bombeo de la segunda subida hasta el punto "dictador". Normalmente, el punto "dictador" es el punto de muestreo de agua más alejado de la torre, que tiene la elevación geodésica más alta del suelo. En tal punto habrá las presiones piezométricas más bajas y las presiones libres más pequeñas.
La relación entre las presiones en la ubicación de la torre de agua y en el punto de dictado está determinada por la ecuación
ZBb + HBb = Zа + Hsv + ?hс,
donde ZBb es la elevación de la superficie del terreno en la ubicación de la torre de agua;
НВб - altura de la torre de agua;
Za es la elevación de la superficie terrestre en el punto "dictador" a;
Nsv: el valor de la presión libre requerida en el punto "dictador" a;
Hс - pérdida de presión en secciones de la red desde la torre de agua hasta el punto "dictador" a.
A partir de la ecuación anterior se puede determinar la altura de la torre de agua NVb
НВб = Нсв + ?hс - (ZBб - Zа)
Cuanto mayor sea el valor ZBB, menor será la altura del NVB. Por lo tanto, las torres de agua deben ubicarse en las elevaciones más altas.
La presión manométrica requerida de las bombas NN.Man de elevación de la estación II está determinada por el nivel máximo de agua en el tanque de la torre de agua.
NN.Man = (Zon - ZBb) + (НВб + Нb) + hв,
donde Zon es la marca del eje de la bomba;
Nb - altura de diseño del tanque de la torre de agua;
hв - pérdida de presión en tuberías de agua a presión.
En condiciones reales, sucede a menudo que las grandes elevaciones del territorio abastecido de agua se encuentran en el lado opuesto a la estación de bombeo. En este caso, el sistema de suministro de agua con una torre de agua instalada en estas elevaciones se denomina sistema de contratanque. El modo de funcionamiento de dicho sistema difiere significativamente del discutido anteriormente.
3 Diseño de esquemas y sistemas de abastecimiento de agua.
La elección de un esquema y sistema de suministro de agua debe basarse en una comparación de posibles opciones para su implementación, teniendo en cuenta las características de un objeto o grupo de objetos, el consumo de agua requerido en las distintas etapas de su desarrollo, las fuentes de suministro de agua. , requisitos de presión, calidad del agua y seguridad de su suministro.
Una comparación de opciones debería justificar:
fuentes de suministro de agua y su uso para determinados consumidores;
el grado de centralización del sistema y la viabilidad de identificar sistemas locales de suministro de agua;
combinar o separar estructuras, tuberías y redes de agua para diversos fines;
zonificación del sistema de suministro de agua, uso de tanques de control, uso de estaciones de control y estaciones de bombeo;
uso de sistemas integrados o locales de reciclaje de agua;
uso de aguas residuales de algunas empresas (talleres, instalaciones, líneas tecnológicas) para las necesidades productivas de otras empresas (talleres, instalaciones, líneas tecnológicas), así como para el riego del territorio y espacios verdes;
aprovechamiento de aguas residuales industriales y domésticas depuradas, así como escorrentía superficial acumulada para abastecimiento de agua industrial, riego y riego de embalses;
la viabilidad de organizar ciclos cerrados o crear sistemas cerrados de uso del agua;
el orden de construcción y puesta en servicio de los elementos del sistema por complejos de lanzamiento.
El sistema centralizado de suministro de agua para zonas pobladas, según las condiciones locales y el esquema de suministro de agua adoptado, debe proporcionar:
consumo doméstico y de agua potable en edificios residenciales y públicos, necesidades de las empresas municipales;
consumo doméstico y de agua potable en las empresas;
necesidades de producción de empresas industriales y agrícolas que requieren agua potable o para las cuales no es económicamente viable construir un sistema de suministro de agua separado;
lucha contra incendios;
Necesidades propias de estaciones de tratamiento de agua, lavado de redes de suministro de agua y alcantarillado, etc.
Si está justificado, se permite instalar un sistema de suministro de agua independiente para:
áreas de riego y lavado (calles, plazas, espacios verdes), funcionamiento de fuentes, etc.;
regar plantaciones en invernaderos, invernaderos y áreas abiertas, así como parcelas personales.
Los sistemas centralizados de suministro de agua se dividen en tres categorías según el grado de suministro de agua:
I - se permite reducir el suministro de agua para las necesidades domésticas y potables en no más del 30% del consumo calculado y para las necesidades productivas hasta el límite establecido por el cronograma de trabajo de emergencia de las empresas; La duración de la reducción del flujo no debe exceder los 3 días. Se permite una interrupción en el suministro de agua o una disminución del suministro por debajo del límite especificado mientras los elementos dañados del sistema están apagados y los elementos de reserva del sistema están encendidos (equipos, accesorios, estructuras, tuberías, etc.), pero no más de 10 minutos;
II - el monto de reducción permisible en el suministro de agua es el mismo que para la categoría I; La duración de la reducción del caudal no debe exceder los 10 días. Se permite una interrupción en el suministro de agua o una reducción del suministro por debajo del límite especificado mientras se apagan los elementos dañados y se encienden los elementos de respaldo o se realizan reparaciones, pero no más de 6 horas;
III - el monto de reducción permisible en el suministro de agua es el mismo que para la categoría I; La duración de la reducción del caudal no debe exceder los 15 días. Se permite una interrupción en el suministro de agua o una reducción en el suministro por debajo del límite especificado durante la duración de las reparaciones, pero no más de 24 horas.
Sistemas unidos de abastecimiento de agua potable e industrial de zonas pobladas con una población de más de 50 mil personas. debe clasificarse en la categoría I; de 5 a 50 mil personas. - a la categoría II; menos de 5 mil personas - a la categoría III.
Si es necesario aumentar la disponibilidad de suministro de agua para las necesidades productivas de las empresas industriales y agrícolas (producciones, talleres, instalaciones), se deben proporcionar sistemas locales de suministro de agua.
Los proyectos de sistemas locales que cumplan con los requisitos tecnológicos de las instalaciones deberán ser considerados y aprobados junto con los proyectos de estas instalaciones.
Los elementos de los sistemas de suministro de agua de la categoría II, cuyos daños puedan interrumpir el suministro de agua para la extinción de incendios, deben pertenecer a la categoría I.
Al desarrollar un esquema y sistema de suministro de agua, se debe realizar una evaluación técnica, económica y sanitaria de las estructuras, tuberías y redes de agua existentes y se debe justificar el alcance de su uso posterior, teniendo en cuenta los costos de reconstrucción e intensificación de su trabajo. .
Los sistemas de suministro de agua que satisfagan las necesidades de protección contra incendios deben diseñarse de acuerdo con las instrucciones de la Sección. 2 SNiP 2.04.02-84 “Abastecimiento de agua. Redes y estructuras externas."
Los sistemas de suministro de agua de reciclaje deben diseñarse de acuerdo con las instrucciones de la Sección. 11 SNiP 2.04.02-84 “Abastecimiento de agua. Redes y estructuras externas."
Al elegir la opción óptima para los sistemas de suministro de agua industrial, si es necesario, se debe considerar la posibilidad y viabilidad de cambios en los procesos tecnológicos, en los que el aumento en los costos de producción principal sea menor que la reducción en el costo nivelado del suministro de agua. y sistemas de alcantarillado.
Las estructuras de toma de agua, las tuberías de agua y las estaciones de tratamiento de agua deben, por regla general, diseñarse para el caudal medio horario por día de consumo máximo de agua.
Los cálculos del funcionamiento conjunto de tuberías de agua, redes de suministro de agua, estaciones de bombeo y tanques de control deben realizarse en la medida necesaria para justificar el sistema de suministro y distribución de agua para el período estimado, establecer el orden de su implementación, seleccionar el equipo de bombeo y determinar los volúmenes requeridos de tanques de control y su ubicación para cada construcción de línea.
Para los sistemas de suministro de agua en zonas pobladas, los cálculos del funcionamiento conjunto de tuberías de agua, redes de suministro de agua, estaciones de bombeo y tanques de control deben, por regla general, realizarse para los siguientes modos característicos de suministro de agua:
por día de consumo máximo de agua - consumo horario máximo, medio y mínimo, así como consumo máximo horario y consumo estimado de agua para extinción de incendios;
por día de consumo medio de agua - consumo medio por hora;
por día de consumo mínimo de agua - caudal mínimo por hora;
Se permite realizar cálculos para otros modos de consumo de agua, así como negarse a realizar cálculos para uno o más de los modos especificados, si se justifica la suficiencia de los cálculos para identificar las condiciones para la operación conjunta de tuberías de agua, bombeo. estaciones, tanques de control y redes de distribución para todos los modos típicos de consumo de agua.
Para los sistemas de suministro de agua industrial, sus condiciones operativas características se establecen de acuerdo con las características específicas de la tecnología de producción y la seguridad contra incendios.
Nota. Al calcular estructuras, conductos de agua y redes para el período de extinción de incendios, no se tiene en cuenta la parada de emergencia de cables y líneas de redes circulares, así como secciones y bloques de estructuras.
Al desarrollar un esquema de suministro de agua, se debe establecer una lista de parámetros, cuyo control es necesario para la posterior verificación sistemática por parte del personal operativo del cumplimiento del proyecto del consumo real de agua y los coeficientes de desnivel del consumo de agua, así como el real. características de equipos, estructuras y dispositivos. Para realizar el control, las secciones relevantes del proyecto deben prever la instalación de los instrumentos y equipos necesarios.
Al desarrollar esquemas y sistemas de suministro de agua agrícola, usted debe:
diseñar sistemas centralizados de suministro de agua sólo para asentamientos prometedores e instalaciones de producción agrícola;
para los asentamientos rurales conservados durante el período de cálculo, prever la reconstrucción de las estructuras de toma de agua existentes (pozos de toma de agua, pozos de minas, captación de manantiales, etc.) con su equipamiento con elevadores de agua mecanizados y la instalación de sistemas internos de suministro de agua en áreas culturales individuales. , edificios domésticos e industriales;
al instalar tuberías de agua grupales, tomar medidas para preservar la calidad del agua durante su transporte a largas distancias, especialmente en el período inicial de operación de estos sistemas, cuando la velocidad del movimiento del agua en las tuberías es significativamente menor que la calculada;
considerar la viabilidad de instalar tuberías de agua estacionales individuales para regar las parcelas domésticas utilizando fuentes locales y sistemas de riego que no son adecuados como fuente de suministro de agua potable para uso doméstico;
Al diseñar sistemas de suministro de agua para áreas de distribución de agua salina en ausencia de fuentes locales de agua dulce, considere la viabilidad de utilizar agua desalinizada para las necesidades potable y agua mineralizada para las necesidades no potables. Al mismo tiempo, para las aldeas con edificios de un piso, se recomienda diseñar tuberías de agua internas solo para suministrar agua mineralizada, proporcionando el suministro de agua desalinizada para beber a través de dispensadores de agua.
4. PAPEL Y OBJETIVO DE LAS ESTRUCTURAS DE INCLUSIÓN DE AGUA EN EL ESQUEMA DE ABASTECIMIENTO DE AGUA
1 Clasificación de las tomas de agua.
Las estructuras de toma de agua (tomas de agua, instalaciones de toma de agua) se clasifican según los siguientes criterios:
por tipo de fuente de suministro de agua y ubicación: superficial (río, lago, embalse, canal), subterránea (pozos entubados y de pozo, captaciones horizontales, captaciones, tomas de agua de infiltración);
por finalidad: doméstico y potable, industrial (tecnológico), agrícola;
por productividad: baja (menos de 1 m3/s), media (de 1 a 6 m3/s), grande (más de 6 m3/s);
según la disposición de los elementos principales: combinados, separados, combinados;
según la ubicación de la toma de agua: costera, canal, balde, presa y otros;
por método de ingesta de agua: profundo, de fondo, superficial, infiltración, combinado;
según el grado de estacionariedad: estacionario, no estacionario (móvil, flotante);
según la vida útil: permanente y temporal.
Las estructuras de toma de agua también se clasifican según la categoría requerida de confiabilidad del suministro de agua.
De acuerdo con SNiP, todas las estructuras de toma de agua se dividen en 3 categorías: I, II, III. En este caso, la categoría de la estructura de toma de agua debe coincidir con la categoría del sistema de suministro de agua en el que opera la estructura de toma de agua Categoría: sistemas de toma de agua que garantizan la selección ininterrumpida del caudal de agua calculado. Estos incluyen todo tipo de estructuras costeras no inundables, cuyas ventanas de toma de agua están siempre disponibles para su mantenimiento y la limpieza de sus rejillas de retención de escombros está mecanizada.Categoría: sistemas de toma de agua que aseguran la selección del caudal de agua calculado con la posibilidad de interrupciones en el suministro de agua por hasta 5 horas o una reducción en su suministro por hasta 1 mes. Estos incluyen todo tipo de tomas de agua inundadas del lecho de un río ubicadas en un embalse alejado de la costa y prácticamente inaccesibles durante los períodos de marea alta, deriva de hielo, etc. categoría: depósitos de agua, cuya extracción de agua puede detenerse por hasta 3 días. Estos incluyen tomas de agua flotantes y móviles.
2 Determinación de la ubicación de las estructuras de toma de agua.
El funcionamiento ininterrumpido de una toma de agua depende en gran medida de su ubicación y de los elementos estructurales que componen la unidad de toma de agua.
Las estructuras de toma de agua destinadas al suministro de agua potable y doméstica deben ubicarse sobre áreas pobladas a lo largo del río, sitios de descarga de aguas residuales, amarres de barcos y barcazas y almacenes. En este caso, la ingesta de agua debe ser lo más cercana posible al consumidor. Para las necesidades tecnológicas de las empresas industriales que no tienen altos requisitos de calidad del agua en términos de indicadores bacterianos, se permite instalar estructuras de toma de agua en el territorio de la instalación industrial.
La elección de la ingesta de agua está muy influenciada por las condiciones de ingesta de agua. Los principales tipos de tomas de agua y su ámbito de aplicación se detallan en SNiP 2.04.02-84. Para tomas de agua de ríos, es aconsejable recibir agua cerca de una orilla cóncava. En estos lugares, el hielo se acumula más rápido y el aguanieve obstruye en menor medida las rejillas de las ventanas de entrada de agua en la boca de entrada de agua. No es aconsejable colocar estructuras de toma de agua en lugares donde se puedan formar atascos de hielo, cerca de rápidos, debajo de afluentes que transportan grandes cantidades de materia en suspensión y otros contaminantes, en áreas de desove de peces y en lugares con condiciones geológicas y de ingeniería desfavorables. En lagos y embalses Las tomas de agua se encuentran fuera de las zonas de surf, en lugares resguardados de las agitaciones.
La diversidad de las condiciones naturales locales, combinadas con las diferentes cantidades de agua extraída, requiere la creación de una gran cantidad de tipos y diseños de estructuras de toma de agua. Con toda la variedad de tipos de tomas de agua, se deben cumplir las condiciones para un suministro ininterrumpido de la cantidad de agua requerida para el tratamiento y una buena ubicación para que la toma de agua asegure un flujo suave a su alrededor y no restrinja el lecho del fuente de agua.
5. PERSPECTIVAS PARA EL DESARROLLO DE SISTEMAS DE ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ESTRUCTURAS DE INTERCEPCIÓN DE AGUA
1 Tareas perspectivas en el campo del abastecimiento de agua y saneamiento.
Actualmente, numerosos consumidores plantean demandas de agua diferentes tanto en términos cuantitativos como cualitativos. El aumento del consumo de agua ha provocado escasez cuantitativa y cualitativa de agua en todo el mundo. Por lo tanto, en las condiciones modernas, se requiere un enfoque integrado para resolver los problemas de suministro de agua, teniendo en cuenta los intereses de varios grupos de consumidores de agua, su uso racional, incluido el desarrollo de medidas para proteger las fuentes de la contaminación y el agotamiento, mejorando el suministro de agua. sistemas, el uso de estándares de consumo de agua con base científica, el desarrollo de procesos tecnológicos con bajo consumo de agua y sin agua, mejora de la legislación sobre aguas, etc.
Las tareas futuras en el ámbito del abastecimiento de agua y saneamiento en el transporte ferroviario son:
eliminación total del llamado suministro de agua importado, en el que el agua se entrega en tanques a estaciones individuales y aldeas en áreas sin agua;
reducir el consumo de agua limpia para las necesidades de producción mediante un uso más amplio del suministro de agua reciclada;
mejorar los métodos para purificar aguas naturales y aguas residuales contaminadas hasta tal punto que el agua potable cumpla con los requisitos de los nuevos estándares higiénicos (SanPiN 2.14.-559-96) y las aguas residuales cumplan con los requisitos de GOST;
mejorar la gestión de los sistemas de abastecimiento de agua y saneamiento mediante el uso de la informatización.
La tarea más importante para aumentar la eficiencia de los sistemas de suministro y distribución de agua es proteger las tuberías de la corrosión interna. Una forma de solucionar este problema es utilizar tuberías con revestimientos internos.
La solución más radical al problema del ahorro de agua, además de reducir su contaminación, es el uso de agua en el proceso de producción industrial en el reciclaje de los sistemas de suministro de agua.
Los sistemas de reciclaje de agua de refrigeración son los que consumen más agua en el ámbito del suministro de agua industrial. El uso de refrigeradores modernos y de nuevo desarrollo mejorará la eficiencia de la refrigeración y, por tanto, reducirá el consumo de agua.
Una de las formas de reducir el agua dulce y reciclada de fuentes naturales para las necesidades de producción es la refrigeración por aire en lugar de la refrigeración por agua. Le permite reducir la cantidad de aguas residuales contaminadas vertidas a los cuerpos de agua.
En los sistemas de suministro de agua de reciclaje, los métodos reactivos son métodos operativos bastante simples para acondicionar el agua de proceso para proteger los metales de la corrosión, prevenir la formación de incrustaciones y combatir el desarrollo de incrustaciones biológicas. El uso de nuevos reactivos junto con los tradicionales aumentará significativamente la eficiencia de estos sistemas.
Con la ubicación racional de las estructuras de suministro de agua reciclada en un sitio industrial, su bloqueo y mejora, los costos de capital y operativos se reducen significativamente y se aumenta su confiabilidad.
Actualmente, el mayor desarrollo de los sistemas de suministro de agua para empresas industriales en áreas con alta densidad de construcción e industria desarrollada se lleva a cabo principalmente mediante la creación de sistemas de uso más racional del agua, incluidos sistemas cerrados, así como mediante el uso de fuentes alternativas de suministro de agua. , entre los cuales el papel principal se le da al uso de aguas residuales altamente depuradas. En los últimos años se ha acumulado cierta experiencia en el uso de aguas residuales tratadas en el suministro de agua técnica y agrícola.
En la Federación de Rusia y en el extranjero se están realizando investigaciones exhaustivas sobre los problemas relacionados con la creación de sistemas cerrados de gestión del agua. Su uso es prometedor en el suministro de agua y alcantarillado de empresas industriales, centros y áreas industriales. Si antes estas cuestiones se consideraban sólo para las zonas industriales con escasez aguda de agua, ahora la creación de sistemas con un mínimo de descarga de agua y residuos es una condición indispensable para el diseño de cualquier empresa, independientemente de su ubicación.
Un mayor desarrollo de los sistemas y estructuras de suministro de agua también está asociado con la mejora y creación de nuevos tipos de equipos mecánicos y eléctricos y equipos de automatización. El uso de elementos prefabricados integrados en la práctica de diseño y construcción, la introducción de métodos para la instalación en bloque de unidades de equipos tecnológicos son una de las medidas para intensificar el desarrollo de los sistemas de suministro de agua. Los logros del progreso científico y tecnológico permiten resolver estos y otros problemas de abastecimiento de agua utilizando los métodos y medios más racionales y económicos.
Sistemas de agua recirculantes y cerrados.
El desarrollo intensivo de la industria y la producción agrícola, un aumento en el nivel de mejora de las ciudades y pueblos y un crecimiento demográfico significativo han provocado una escasez y un fuerte deterioro de la calidad de los recursos hídricos en casi todas las regiones de Rusia en las últimas décadas.
Una de las principales formas de satisfacer las necesidades de agua de la sociedad es la reproducción técnica de los recursos hídricos, es decir. su restauración y aumento no sólo cuantitativo, sino también cualitativo.
Las perspectivas de una reproducción racional del consumo tecnológico de agua están asociadas con la creación de sistemas de suministro de agua cerrados, resecuenciales y de reciclaje en las empresas. Se basan en la asombrosa propiedad del agua, que le permite no cambiar su esencia física después de participar en los procesos de producción.
La industria rusa se caracteriza por un alto nivel de desarrollo de sistemas de suministro de agua reciclada, por lo que el ahorro de agua dulce gastada en las necesidades de producción es en promedio del 78%. Los mejores indicadores del uso de sistemas circulantes se encuentran en las industrias del gas (97%), refinación de petróleo (95%), metalurgia ferrosa (94%), industria química y petroquímica (91%), ingeniería mecánica (85%).
El consumo máximo de agua en los sistemas de suministro de agua circulante y resecuencial es típico de las regiones económicas de los Urales, Central, Volga y Siberia Occidental. En el conjunto de Rusia, la proporción entre los volúmenes de uso de agua dulce y reciclada es del 35,5 y 64,5%, respectivamente.
La introducción generalizada de sistemas avanzados de circulación de agua (incluso los cerrados) no solo puede resolver el problema del suministro de agua a los consumidores, sino también preservar las fuentes naturales de agua en un estado respetuoso con el medio ambiente.
2 Problemas de ingesta de agua
Problemas de captación de agua de fuentes superficiales.
Modelización hidráulica y cálculos analíticos de la parte de captación de agua de las captaciones de agua de los siguientes tipos:
sin cubeta (tomas de agua remotas), cubetas de corte profundo (orilla), autolavantes, combinadas
Estudios teóricos y experimentales de hidráulica de flujo en canales y cangilones de toma de agua.
Consideración del funcionamiento de estructuras hidráulicas en tomas de agua:
orientación hidráulica del problema en condiciones de yacimiento;
orientación hidráulica del problema en condiciones de curso de agua;
estudio de la hidráulica del cucharón;
estudio de la hidráulica de flujo del canal en el sitio de ubicación
consumo de agua; desarrollo de medidas para proteger las tomas de agua utilizando estructuras de dirección de corrientes: barreras, umbrales de fondo, espolones, etc.
Estudio del proceso del canal, movimiento de sedimentos y ubicación.
ingestas de agua en términos de: teniendo en cuenta los requisitos de la ingeniería hidráulica;
con canales estables e inestables.
Estudio de térmicas de caudales fluviales y régimen invernal de estructuras de toma de agua:
en los periodos de verano, otoño-invierno e invierno;
régimen invernal de los procesos del cauce de los ríos;
régimen de hielo lodoso;
hidráulica invernal y funcionamiento de estructuras hidráulicas en invierno;
en niveles bajos de agua, extremos en términos de consumo de agua;
propuestas para la ubicación de tomas de agua teniendo en cuenta el régimen invernal de fenómenos de hielo y aguanieve.
Protección de peces:
Desarrollo de principios de protección hidráulico-ictiológica;
modelación matemática del ingreso de juveniles a la zona de captura;
Medidas para la retirada de peces de las tomas de agua y del cubo.
Desarrollo de medidas operativas para la parte de captación de agua de las tomas de agua:
sistemas forzados para la eliminación de lodos, peces y sedimentos;
investigación, producción, operación de casetes de filtrado volumétrico y su mejora;
desarrollo de requisitos iniciales para la tecnología de eliminación de lodos y peces en cubetas receptoras de agua equipadas con sistemas hidráulicos forzados.
presión del agua del suministro de agua
Literatura
1. Códigos y reglamentos de construcción. Parte II, cap. 31, SNIP P-31-74. M., Stroyizdat, 1975.
2. Estructuras de toma de agua para abastecimiento de agua desde fuentes superficiales. Ed. K. A. Mikhailova. M., Stroyizdat, 2006.
3. Tugai A. M. Cálculo y diseño de unidades de toma de agua. Kiev, “Buddaeliyai”, 2008.
4. Abramov A.A. Suministro de agua. M., Stroyizdat, 2004.
5. Manual de obras especiales. Tuberías, accesorios y equipos para instalaciones de abastecimiento de agua y alcantarillado. Ed. A. S. Moskvitina. M., Stroyizdat, 2000.
6. Shevelev F.A. Tablas para el cálculo hidráulico de tuberías de agua de acero, hierro fundido, fibrocemento, plástico y vidrio. Stroyizdat, 2003.
7. Sirotkin V.P. Instalaciones de toma de agua. M., “Escuela Superior”, 2005.
8. Godes E. G. Experiencia en la construcción de estructuras de toma de agua. L., Stroyizdat, 2000.
9. E.P. Voronina, Yu. M. Simonov, A. E. Tatura. ABASTECIMIENTO DE AGUA, Proyecto de curso, 2001.
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Al construir una casa, hay muchos puntos importantes que deben tenerse en cuenta en la etapa inicial de construcción. Esto incluye la casa en sí, su ubicación en el sitio, el paisaje del sitio y, por supuesto, el suministro de agua y el alcantarillado.
Para el suministro de agua, el parámetro principal es la fuente de agua. ¿Qué tipos de abastecimiento de agua puede haber para una casa de campo?
Suministro central de agua
Esta es la manera más fácil. Si la aldea tiene un suministro principal de agua, entonces basta con averiguar el propietario del suministro central de agua, redactar un acuerdo, obtener un presupuesto por el trabajo y pagar. La organización hará el resto por sí misma.
Pero, por supuesto, aquí también hay desventajas. La mayoría de estas tuberías de agua se construyeron hace mucho tiempo. Esto significa que las tuberías son viejas, metálicas y susceptibles a la corrosión. Como resultado, hay frecuentes ráfagas y cortes de agua. Además, el agua en un sistema centralizado suele tener un alto contenido de hierro y óxido, lo que hace que sea obligatorio un filtro para purificar el agua. Si está dispuesto a soportar estas deficiencias, entonces el suministro de agua de su casa está listo.
Suministro de agua autónomo
Si no necesita estos problemas, entonces su elección es un suministro de agua autónomo. En este caso, abastecer de agua potable a tu hogar dependerá únicamente de ti. Se divide en distintos tipos de suministro de agua según la fuente:
- Bueno;
- Bueno.
Suministro de agua desde un pozo.- Esta es la forma más accesible y económica de abastecer de agua. La profundidad del pozo está determinada por el nivel del agua y suele ser de 10 a 15 m.
Además de las ventajas del pozo ya enumeradas, es necesario tener en cuenta la facilidad de su construcción y mantenimiento. También hay desventajas:
- El agua puede contener diversas impurezas y bacterias. Antes de utilizar el pozo, es necesario realizar un análisis bacteriológico y químico del agua e instalar los filtros necesarios.
- La cantidad de agua que se obtiene de un pozo es limitada, normalmente unos 200 l/h.
- Dado que utilizará el pozo en invierno, para evitar que el sistema de bombeo se congele, es necesario construir una casa aislada sobre el pozo.
Bien- Este es un método de obtención de agua, que es el más caro, ya que requiere perforar el terreno. Este, a su vez, se divide en tipos de suministro de agua, según el tipo de pozo.
Lijar bien
Tiene una profundidad relativamente pequeña (unos 50 m) y está determinada por la profundidad del acuífero. Un pozo de este tipo puede suministrar aproximadamente 1,5 metros cúbicos de agua por hora. Esta cantidad es suficiente para abastecer de agua a una pequeña casa de campo. Por supuesto, en este caso la calidad del agua es mucho mejor, pero aún así es necesario un análisis, ya que el agua superficial puede entrar en el acuífero.
Es necesario instalar un filtro de malla en el pozo para depurar el agua de arena y todo tipo de impurezas sólidas. El filtro debe limpiarse periódicamente.
Pozo artesiano
Al considerar los tipos de suministro de agua, es necesario mencionar la mejor, pero al mismo tiempo la forma más cara de suministrar agua a una casa de campo. En este caso, el agua se extrae de la capa de piedra caliza. Su profundidad puede alcanzar varios cientos de metros. Un pozo artesiano puede producir más de 10 metros cúbicos de agua por hora. Esta cantidad es suficiente para abastecer de agua a varias cabañas.
Además, esta agua no suele requerir tratamiento previo. Un pozo artesiano tiene una vida útil bastante larga: de 15 a 30 años. Durante el funcionamiento, por regla general, no hay problemas.
Sin embargo, el agua ubicada en los acuíferos de piedra caliza es propiedad del Estado, por lo que antes de perforar un pozo es necesario obtener el permiso correspondiente.
Los sistemas de suministro de agua se clasifican.
según una serie de signos.
Por tipo de objetos servidos
Existen: sistemas de abastecimiento de agua urbanos, rurales, industriales, agrícolas.
Los sistemas de abastecimiento de agua se clasifican según su finalidad:
- económico: para satisfacer las necesidades domésticas y de bebida de la población y las empresas;
- producción: para suministrar agua a una o más empresas o talleres individuales;
- protección contra incendios, suministro de agua para extinguir incendios;
- combinados, destinados simultáneamente a satisfacer diversas necesidades (por ejemplo, un sistema económico y de protección contra incendios, para satisfacer las necesidades económicas y de protección contra incendios, o un sistema industrial y de protección contra incendios para satisfacer las necesidades de protección y producción contra incendios).
Por método de suministro de agua. Se distinguen los sistemas de suministro de agua:
- gravedad (gravedad), en la que el agua se suministra desde la fuente al consumidor por gravedad; ejemplos de sistemas por gravedad son los sistemas de suministro de agua en zonas montañosas;
- con suministro mecánico de agua (presión), en el que el agua de la fuente se suministra al consumidor mediante bombas;
- con suministro mixto (dentro del sistema).
Por frecuencia de uso agua suministrada, los sistemas de suministro de agua se dividen en sistemas de flujo directo; con circulación de agua; con un uso constante del agua en diferentes instalaciones.
Según las fuentes naturales de abastecimiento de agua existen:
- sistemas de suministro de agua que utilizan agua de fuentes superficiales (ríos, embalses, lagos, mares);
- Sistemas que utilizan aguas subterráneas (aguas subterráneas, artesianas, manantiales).
Los sistemas de suministro de agua combinados con el suministro de agua contra incendios pueden ser:
- baja presión, en la que la presión para extinguir un incendio se crea mediante bombas móviles conectadas a válvulas contra incendios (hidrantes) de la red externa de suministro de agua;
- alta presión, en la que la presión necesaria para extinguir un incendio se crea mediante bombas estacionarias instaladas en la estación de bombeo.
Sistema de suministro de agua interno de un edificio: finalidad, tipos.y elementos básicos.
Sistema de suministro de agua interno.
Un edificio u objeto separado es un conjunto de dispositivos que aseguran la recepción de agua de un suministro de agua externo y su suministro bajo presión a los dispositivos de distribución de agua ubicados dentro de un edificio u objeto.
Sistema de agua fría,
llamado sistema interno de suministro de agua, consta de los siguientes dispositivos: una entrada (uno o más), una unidad de medición de agua (uno o más), una red de tuberías, tuberías de distribución y conexiones a dispositivos de distribución de agua, accesorios. En algunos casos, el sistema incluye instalaciones para aumentar la presión, así como para el tratamiento adicional del agua (ablandamiento, decoloración, desferrización, etc.).
Los sistemas de suministro de agua fría se utilizan para equipar edificios de cualquier finalidad (residencial, administrativo, educativo, restauración pública, servicios públicos, entretenimiento, médicos, infantiles, etc.), así como instalaciones culturales y recreativas (estadios, piscinas, parques recreativos). ) e industriales (garajes, depósitos, etc.) ubicados en zonas de alcantarillado o que dispongan de sistema de drenaje local. Los sistemas de suministro de agua construidos para edificios deben proporcionar a los consumidores agua de una calidad determinada, en la cantidad requerida y bajo la presión requerida. Los requisitos de calidad del agua dependen del propósito de los sistemas de suministro de agua. El sistema de suministro de agua del edificio puede conectarse al sistema de suministro de agua centralizado del asentamiento o equiparse con dispositivos para recibir agua.de suministros de agua locales (subterráneos o superficiales).
Según su finalidad, los sistemas de suministro interno de agua para edificios se dividen en los siguientes:
- doméstico y potable: diseñado para suministrar agua que cumpla con los requisitos de GOST R 51232-98, para beber, lavar, bañarse, cocinar y otras necesidades del hogar. La instalación de sistemas de suministro de agua potable y doméstica es obligatoria en todos los edificios residenciales y públicos construidos en zonas de alcantarillado, así como en edificios con sistema de drenaje local;
- producción: puede consistir en varias tuberías de agua que proporcionan suministro de agua de diversas calidades que cumplen con los requisitos tecnológicos (ablandada, enfriada, etc.);
- extinción de incendios: diseñado para extinguir el fuego o evitar su propagación. El agua de los sistemas de abastecimiento de agua contra incendios también podrá ser de calidad no potable.
Por sector de servicios Los sistemas pueden ser:
- combinado (económico y protección contra incendios, industrial y protección contra incendios, económico e industrial);
- separado;
- unificado: sistema interno de suministro de agua, que proporciona suministro de agua simultáneamente para las necesidades domésticas y potables, industriales y de extinción de incendios.
En algunos casos, para las necesidades del hogar (lavado de receptores de aguas residuales - inodoros, urinarios, etc., lavado de pisos, lavado de ropa, etc.), de acuerdo con las autoridades de inspección sanitaria, se puede utilizar agua de calidad no potable. No está permitido conectar tuberías de agua que suministren agua no potable de calidad con el suministro de agua potable y doméstica.
Según el método de uso del agua, se encuentran disponibles sistemas con suministro de agua de flujo directo y con reutilización de agua.
Al elegir un sistema de suministro de agua, según el propósito de la instalación, se tienen en cuenta los requisitos tecnológicos, de seguridad contra incendios, sanitarios e higiénicos, así como consideraciones técnicas y económicas. Por ejemplo, los edificios residenciales y públicos pueden equiparse con un sistema combinado de suministro de agua contra incendios y servicios públicos con suministro de agua potable. La integración en un solo sistema de todas las tuberías que suministran agua de la misma calidad y bajo la misma presión conduce a una reducción de los costes de construcción y operación.
Para el funcionamiento normal del sistema de suministro de agua interno, se debe crear dicha presión (requerida) en la entrada del edificio, que asegurará el suministro de un flujo de agua estándar a un dispositivo de distribución de agua ubicado más alto (dictador) y cubrirá la presión. pérdida para superar la resistencia a lo largo del flujo de agua. La presión en el suministro de agua externo en el punto de conexión de la entrada (en la tubería o en la superficie del suelo) se llama garantía. Si hay una falta periódica o constante de presión en el suministro de agua externo a la presión requerida para el edificio, se utilizan instalaciones para aumentar la presión: bombas (que funcionan de forma continua o periódica), tanques de agua, instalaciones neumáticas.
Dependiendo de la disponibilidad de presión y del equipo instalado, se diferencian los siguientes:
En edificios de varios pisos, se diseñan sistemas de suministro de agua por zonas. La zona inferior funciona bajo la presión del suministro de agua externo y la zona superior funciona con bombas de refuerzo. La altura de la zona está determinada por la altura hidrostática máxima permitida en el punto más bajo de la red, sin exceder 60 m de agua. Arte. (0,6 MPa).
CONFERENCIA 1
SISTEMAS DE SUMINISTRO DE AGUA
Sistema de suministro de agua es un complejo de estructuras de ingeniería diseñado para recolectar agua de una fuente de suministro de agua, purificarla, almacenarla y suministrarla a los consumidores.
Los sistemas de suministro de agua se clasifican según una serie de criterios.
Por tipo de objeto atendido Los sistemas de suministro de agua se dividen en ciudad, pueblo, industrial, agrícola, ferrocarril etc.
A proposito Los sistemas de suministro de agua (o tuberías de agua) se dividen en hogar y bebida , destinado al suministro de agua para las necesidades domésticas y potables de la población y los empleados de las empresas; producción , talleres tecnológicos de suministro de agua; extinción de incendios , Proporcionar suministro de agua para extinguir incendios.
Los sistemas integrados de suministro de agua suelen estar dispuestos: económico - extinción de incendios, industrial - extinción de incendios o económico - industrial - protección contra incendios .
Los sistemas de suministro de agua pueden servir a un objeto, por ejemplo, una ciudad o una empresa industrial, o a varios objetos. En este último caso, estos sistemas se denominan grupo . Un sistema de suministro de agua que sirve a varias instalaciones grandes ubicadas a una distancia considerable entre sí se llama sistema de suministro de agua del distrito osuministro de agua del distrito . Los sistemas de suministro de agua más grandes que abastecen a un solo edificio o a un pequeño grupo de edificios muy cercanos entre sí desde una fuente cercana se llaman sistemas locales de suministro de agua .
Cuando determinadas partes del territorio tengan una diferencia significativa de elevaciones, disponer sistemas de suministro de agua de zona . En un terreno así, las bombas deben mantener alta presión en la red externa para zonas altas, lo que no es necesario para zonas bajas.
Esquema de suministro de agua - la disposición secuencial de estas estructuras desde la fuente hasta el consumidor y su posición relativa entre sí.
Toda la variedad de sistemas de suministro de agua que se encuentran en la práctica se clasifica según las siguientes características principales:
- a proposito: hogar y bebida; protección contra incendios; producción; agrícola. Los tipos de sistemas enumerados pueden ser independientes o combinados. Los sistemas se combinan si los requisitos de calidad del agua son los mismos o si es económicamente beneficioso;
- por la naturaleza de las fuentes naturales utilizadas: sistemas que reciben agua de fuentes superficiales (ríos, lagos, embalses, mares, océanos); sistemas que toman agua de fuentes subterráneas (artesianas, aguas subterráneas); sistemas de suministro mixtos (que utilizan diferentes tipos de fuentes de agua);
- por base territorial(cobertura): local (un objeto) o local; grupo o distrito, al servicio de un grupo de objetos; Fuera del sitio; en el sitio;
- por métodos de suministro de agua: gravedad (gravedad); presión (con suministro mecánico de agua mediante bombas); conjunto;
- por frecuencia de uso del agua consumida(para empresas): flujo directo (uso único); usando agua (dos o tres veces); circulante (uso repetido de agua, realizado en circuito cerrado, semicerrado o con descarga de parte del agua - soplado); conjunto;
- por tipos de objetos servidos: urbano; aldea; industrial; agrícola; ferrocarril, etc.;
- por método de suministro y distribución de agua: centralizado; descentralizado; conjunto.
Los sistemas de suministro de agua en zonas pobladas suelen estar centralizados. Además, dependiendo de las condiciones locales y la viabilidad económica, pueden estar separadas (con sus propias fuentes de suministro de agua para cada una de las zonas (residencial o industrial)) o combinadas (con una fuente común de suministro de agua para ambas zonas) (Fig. 3.1). ).
Esquemas de suministro de agua para zonas pobladas y empresas industriales.
El esquema de suministro de agua de una zona poblada depende, en primer lugar, del tipo de fuente de suministro de agua. Las fuentes de suministro de agua se dividen en superficial (ríos, embalses, lagos, mares) y subterráneo (aguas subterráneas y artesianas).
El esquema de suministro de agua de un asentamiento consta de los siguientes elementos:
a) instalaciones de toma de agua, a través de las cuales se recibe agua de fuentes naturales,
b) estructuras de elevación de agua, es decir estaciones de bombeo que suministran agua a los lugares de su depuración, almacenamiento o consumo,
c) instalaciones de purificación de agua,
d) tuberías de agua y redes de suministro de agua utilizadas para transportar y suministrar agua a los lugares de consumo,
e) torres y depósitos que desempeñan el papel de tanques de control y reserva en el sistema de suministro de agua
Se está construyendo en el territorio de una zona poblada. Torre de agua , que, al igual que los depósitos de agua limpia, sirve para almacenar y acumular reservas de agua. Durante aquellas horas del día en las que las bombas suministran a la red más agua de la que se consume, el exceso va a la torre de agua; Durante las horas de máximo consumo de agua por parte de los consumidores, cuando el caudal suministrado por las bombas es insuficiente, se utiliza agua de torre. Una torre de agua ubicada en el extremo opuesto de la ciudad a las tuberías de agua se llama contra-depósito . Si hay una elevación natural significativa cerca de un área poblada, en lugar de una torre de agua, una tanque de agua sobre el suelo .
Cuando se utiliza agua subterránea, el esquema de suministro de agua se simplifica enormemente. En este caso, las instalaciones de tratamiento generalmente no son necesarias; el agua subterránea a menudo no requiere tratamiento.
A veces, una zona poblada recibe agua de dos o más fuentes: suministro de agua con suministro bidireccional o multidireccional .
Cuando la fuente de suministro de agua está ubicada a una altura significativa en relación con un área poblada, es posible suministrar agua desde la fuente sin instalar una estación de bombeo, por gravedad.
En los sistemas industriales, el suministro de agua puede ser flujo directo, circulación y uso secuencial del agua.
En la Fig. II.2 muestra el diagrama flujo directo suministro de agua empresa industrial. La estación de bombeo 1, ubicada cerca de la estructura de toma de agua 2, suministra agua para fines de producción a los talleres 3 a través de la red 4. Para las necesidades económicas y de extinción de incendios de la aldea 5 y los talleres 3, el agua se suministra a una red independiente mediante 6 bombas instaladas. en la estación de bombeo 1. El agua se depura primero en las plantas de tratamiento de aguas residuales 7.
A menudo, para fines de producción, se requiere un suministro de agua de diferentes calidades y bajo diferentes presiones. En este caso se disponen dos redes independientes o incluso varias redes.
El agua utilizada en el proceso tecnológico se suministra a la red de alcantarillado y, tras un tratamiento adecuado, se vierte al embalse aguas abajo.
En varias empresas industriales (químicas, refinerías de petróleo, plantas metalúrgicas, centrales térmicas, etc.), el agua se utiliza para enfriar y casi no está contaminada, solo se calienta. Por regla general, este agua de producción se reutiliza después de haber sido enfriada.
En la Fig. II.3 se da plan de reciclaje de agua empresa industrial. El agua calentada se suministra a través de la tubería por gravedad 1 a la estación de bombeo 2, desde donde las bombas 3 se bombean a través de la tubería 4 a estructuras especiales 5 diseñadas para enfriar agua (piscinas de aspersión o torres de enfriamiento). El agua enfriada se devuelve a través de la tubería de gravedad 6 a la estación de bombeo 2 y las bombas 7 a través de las tuberías de presión 8 se envían a los talleres de la empresa 9. Durante el reciclaje del suministro de agua, se pierde parte del agua (5-10% del consumo total). Para reponer las pérdidas de agua, se suministra agua "fresca" al sistema a través de la tubería 10.
Reciclar el suministro de agua es económicamente beneficioso cuando una empresa industrial está ubicada a una distancia considerable de la fuente de suministro de agua o a una elevación significativa con respecto a ella, ya que en estos casos, con suministro de agua de flujo directo, los costos de energía para el suministro de agua serán alto. También es beneficioso disponer de un suministro de agua reciclada si el flujo de agua en un depósito cercano es pequeño y la necesidad de agua industrial es alta.
Esquema de suministro de agua con uso secuencial (o repetido) de agua. Se utiliza en los casos en que el agua descargada después de un ciclo tecnológico se puede utilizar en el segundo y, a veces, en el tercer ciclo tecnológico de una empresa industrial. El agua utilizada en varios ciclos se vierte luego a la red de alcantarillado. El uso de un esquema de suministro de agua de este tipo es económicamente viable cuando es necesario reducir el consumo de agua "fresca".
Abstracto
sobre formación técnica contra incendios
Tema No. 10:
Abastecimiento de agua contra incendios.
Preguntas de estudio:
1. Tipos de tuberías de agua. Clasificación de sistemas de suministro de agua por presión.
2. Metodología para probar tuberías de agua en busca de pérdida de agua.
3. Construcción de una boca de incendio y requisitos para su funcionamiento en invierno y verano.
4. Requisitos para la puesta en servicio de nuevas fuentes de suministro de agua contra incendios.
5. Inspecciones de suministro de agua contra incendios.
Literatura utilizada en la preparación del tema:
· A.A.Kachalov et al. Suministro de agua para extinción de incendios. M., Stroyizdat, 1985
· A.F. Ivanov y otros Equipo contra incendios en dos partes. 1 Equipo técnico contra incendios. M., Stroyizdat, 1988
· M.G.Shuvalov Fundamentos de la extinción de incendios. M., Stroyizdat, 1997
· Orden del Departamento de Policía Estatal de la Dirección General de Asuntos Internos de San Petersburgo y la Región de Leningrado de fecha 06/09/95 №240 "Sobre la entrada en vigor de las Instrucciones para la contabilidad y supervisión del suministro de agua contra incendios en San Petersburgo".
· Orden del Departamento de Policía Estatal de la Dirección General de Asuntos Internos de San Petersburgo y la Región de Leningrado de fecha 06/02/98 №44 "Sobre la introducción de modificaciones y adiciones a la orden del Servicio Estatal de Bomberos de fecha 06/09/95 No. 240 "Sobre la implementación de las Instrucciones para la contabilidad y supervisión del suministro de agua contra incendios en San Petersburgo" .
compiló el resumen
Jefe del 63-PCh 3-OPO UGPS GUVD
Región de San Petersburgo y Leningrado
mayor de servicio interno
A.O.Shevchenko
“_____”_______________ 1999
Presentación del material
Suministro de agua contra incendios- Se trata de un conjunto de medidas para proporcionar agua a varios consumidores para extinguir un incendio. El problema del suministro de agua contra incendios es uno de los principales en el ámbito de la extinción de incendios.
Tipos de tuberías de agua. Clasificación de sistemas de suministro de agua por presión.
Según su finalidad, los sistemas de abastecimiento de agua se dividen en agua potable, industrial y contraincendios. Dependiendo de la presión, se distinguen los sistemas de suministro de agua contra incendios de alta y baja presión. En un sistema de suministro de agua contra incendios a alta presión, dentro de los 5 minutos posteriores a la notificación de un incendio, se crea la presión necesaria para extinguir un incendio en el edificio más alto sin el uso de camiones de bomberos. Para ello, las bombas contra incendios estacionarias se instalan en los edificios de las estaciones de bombeo o en otras instalaciones separadas.
En tuberías de agua de baja presión. Durante un incendio, para crear la presión requerida, se utilizan bombas contra incendios, que se conectan a las bocas de incendio mediante mangueras de succión.
En tuberías de agua de alta presión. El agua se suministra al lugar del incendio a través de mangueras directamente desde hidrantes bajo presión de bombas contra incendios estacionarias instaladas en la estación de bombeo.
Todas las estructuras de suministro de agua están diseñadas de modo que durante la operación pasen el caudal de agua calculado para las necesidades contra incendios al caudal máximo de agua para las necesidades domésticas, potables e industriales. Además, se proporciona agua de emergencia en depósitos de agua limpia y torres de agua para extinguir incendios, y se instalan bombas contra incendios en las estaciones de bombeo de segundo nivel.
Sistemas de mangueras de bomba, que se recogen al extinguir incendios, también son tuberías elementales de agua contra incendios de alta presión, que constan de una fuente de suministro de agua, una toma de agua (malla de succión), una línea de succión, una estación de bombeo combinada del primer y segundo elevador (contra incendios bomba), tuberías de agua (mangueras principales), red de suministro de agua (mangueras de trabajo).
Torres de agua diseñado para regular la presión y el caudal en la red de suministro de agua. Se instalan al inicio, medio y final de la red de suministro de agua. Una torre de agua consta de un soporte (baúl), un tanque y un dispositivo similar a una tienda de campaña que protege el tanque para que no se enfríe y congele el agua que contiene. La altura de la torre se determina mediante cálculo hidráulico teniendo en cuenta el terreno. Normalmente, la altura de la torre es de 15...40 m.
La capacidad del tanque depende del tamaño del sistema de suministro de agua, su finalidad y puede variar ampliamente: desde unos pocos metros cúbicos en sistemas de suministro de agua de baja potencia hasta decenas de miles de metros cúbicos en grandes sistemas de suministro de agua urbanos e industriales. El tamaño del tanque de control se determina en función de los horarios de consumo de agua y el funcionamiento de las estaciones de bombeo. Además, se incluye una reserva de emergencia contra incendios para extinguir un incendio externo y otro interno en 10 minutos. El tanque está equipado con tuberías de inyección, abatibles, de rebose y de lodo. A menudo, las tuberías de descarga y descarga se combinan.
Un tipo de torre de agua es tanques de agua, los cuales están diseñados no solo para regular la presión y el caudal en la red de suministro de agua, sino también para almacenar un suministro de agua contra incendios para la extinción de incendios durante 3 horas, los tanques están ubicados en lugares elevados.
Los tanques y torres de agua están conectados a la red de suministro de agua en serie y en paralelo. Cuando se conectan en serie, toda el agua de las estaciones de bombeo pasa por ellas. En este caso, las tuberías de descarga y plegables no se combinan, sino que funcionan por separado. Con un consumo mínimo de agua, el exceso de agua se acumula en un depósito o tanque, y con un consumo máximo, este suministro se envía a la red de suministro de agua.
Cuando se conecta en paralelo a la red de suministro de agua, el exceso de agua se suministra a depósitos y tanques (con un consumo mínimo de agua) y con un consumo máximo de agua se envía a la red. En este caso, se pueden combinar las tuberías de inyección y distribución. Se proporcionan dispositivos de medición para controlar el nivel del agua en tanques y depósitos.
Por tipo de objeto atendido Los sistemas de suministro de agua se dividen en urbano,aldea, y industrial,agrícola,ferrocarril, etc
Por tipo de fuentes naturales utilizadas Existen acueductos que toman agua de fuentes superficiales (ríos, embalses, lagos, mares) y subterráneas (artesianas, manantiales). También existen tuberías de suministro de agua mixtas.
Según el método de suministro de agua. Existen tuberías de agua a presión con suministro mecánico de agua mediante bombas y tuberías de agua por gravedad (gravedad), que se instalan en zonas montañosas cuando la fuente de agua se encuentra a una altura que proporciona un suministro natural de agua a los consumidores.
Según el propósito del sistema. Los suministros de agua se dividen en hogar y bebida, satisfaciendo las necesidades de la población; producción, suministrando agua a los procesos productivos; fuego y combinado. Estos últimos suelen celebrarse en zonas pobladas. Desde estas mismas tuberías también se suministra agua a empresas industriales si consumen una pequeña cantidad de agua o las condiciones del proceso de producción requieren agua de calidad potable.
Si el consumo de agua es elevado, las empresas pueden disponer de sistemas de suministro de agua independientes para satisfacer sus necesidades potable, industriales y de extinción de incendios. En este caso se suelen construir tuberías contra incendios y de agua industrial. La combinación de un sistema de suministro de agua contra incendios con un suministro de agua de servicios públicos, y no con uno de producción, se explica por el hecho de que la red de suministro de agua industrial suele estar menos ramificada y no cubre todos los volúmenes de la empresa. Además, para algunos procesos de producción, el agua debe suministrarse a una presión estrictamente definida, que cambiará al extinguir un incendio. Y esto puede provocar un aumento del consumo de agua, que no es económicamente viable, o una avería de los equipos de producción. Los sistemas independientes de suministro de agua contra incendios generalmente se instalan en las instalaciones con mayor riesgo de incendio: empresas de las industrias petroquímica y de refinación de petróleo, almacenes de petróleo y productos derivados del petróleo, bolsas de madera, instalaciones de almacenamiento de gas licuado, etc.
Los sistemas de suministro de agua pueden servir a un objeto, por ejemplo, una ciudad o una empresa industrial, o a varios objetos. En este último caso, estos sistemas se denominan sistemas de grupo. Si un sistema de suministro de agua abastece a un edificio o a un pequeño grupo de edificios muy próximos entre sí desde una fuente cercana, se denomina sistema local. Para suministrar agua bajo la presión requerida a diferentes áreas del territorio de una zona poblada, que tienen una diferencia significativa de elevación, se organiza el suministro de agua zonal. Un sistema de suministro de agua que abastece a varios grandes consumidores de agua ubicados en un área determinada se denomina distrito.
Red de agua sirve para el transporte confiable e ininterrumpido de agua a los consumidores en las cantidades requeridas bajo una presión suficiente para suministrar agua al punto de recolección de agua más remoto y más alto, así como para extinguir incendios.
Las redes de suministro de agua se dividen en anillo y callejón sin salida. En las redes de suministro de agua en anillo, a diferencia de las sin salida, es posible cerrar los tramos de emergencia de las tuberías sin detener el suministro de agua a los tramos posteriores, además, tienen menos fuerza de choque hidráulico. Al mismo tiempo, la longitud total y, por tanto, el coste de las redes en anillo es claramente mayor que la de las redes sin salida. En este sentido, las redes en anillo se suelen utilizar en sistemas de suministro de agua urbanos e industriales, y las redes sin salida se utilizan para abastecer a pequeñas aldeas, explotaciones ganaderas, etc.
Para evitar que el agua de las tuberías se congele en invierno, se colocan por debajo de la profundidad de congelación del suelo. Por ejemplo, para la zona media de nuestro país se supone que la profundidad de las redes de suministro de agua es de 2,5...3 m, en zonas de permafrost las líneas de suministro de agua se colocan en túneles aislados o abiertamente en la superficie, acompañadas de una fuente de agua caliente. satélite. Una forma fiable de combatir la congelación del agua en estas condiciones es precalentar el agua con circulación obligatoria en todas las zonas.
Antes de construir una red de suministro de agua, se calcula: se determinan el diámetro de las tuberías y la pérdida de presión para un caudal de agua determinado. En todos los casos, se verifica la red para el suministro de caudal contra incendios con la máxima extracción de agua para las necesidades domésticas, potables e industriales. Se tiene en cuenta que durante un incendio, la presión mínima en el punto más remoto y más alto de la red de suministro de agua debe ser de al menos 0,1 MPa (1 kgf/cm2), y la velocidad del movimiento del agua a través de las tuberías puede alcanzar 2,5 EM.
