praca-magisterska-wa-c-7839, Dokumenty(2)


INFRASTRUKTURA

PRZEDSIĘBIORSTW

Temat: Wodociągi

Spis treści:

  1. Bilans wodny w Polsce (bilans roku normalnego, bilans wodny roku, przepływ nienaruszalny) ......................................................................................................................... str. 3

  2. Ujęcia wody: ........................................................................................................................... str. 5

  1. Rodzaje i zadania zbiorników wodociągowych: .................................................... str. 11

  1. Stacja hydroforowa - zadania i ogólna budowa. .................................................... str. 14

  2. Układy sieci wodociągowych: ........................................................................................ str. 16

  1. Rodzaje materiałów używanych do budowy sieci wodociągowych,
    połączenia rur. ......................................................................................................................... str. 18

  2. Ochrona wód podziemnych przed zanieczyszczeniem. ...................................... str. 20

1. Bilans wodny w Polsce

Woda w przyrodzie jest w ciągłym ruchu. Krążenie wody odbywa się poprzez opady atmosferyczne, powierzchniowy i gruntowy odpływ do morza oraz parowanie. Wobec konieczności obliczania krążących ilości wody w przyrodzie sporządza się tzw. bilanse wodne, w których obliczenia te są zawarte. Bilanse wodne stanowią część składową krajowych planów gospodarki wodnej.

Bilans wodny - jest to zestawienie wyrażające zależność między elementami krążenia wody w przyrodzie.

W zależności od sposobu ustalania ilości wody uwzględnianej w bilansie wodnym rozróżnia się:

Najprostszy bilans wodny zawiera po stronie aktywów opady atmosferyczne, a po stronie pasywów odpływy oraz straty (parowanie). Bilans ten opisuje następujące równanie:

P = H + S gdzie:

P - opady,

H - odpływ,

S - straty.

Jest to najprostsza postać bilansu wodnego dorzecza lub zlewni. Równanie bilansowe zestawia się w mm warstwy wody lub w jednostkach objętości wody (m3, km3). Bilans wodny obszaru, którego granice nie są działami wodnymi, musi uwzględniać dodatkowe elementy zarówno po stronie zasilania jak i ubytków. I tak, bilans wodny Polski zawiera po stronie zasilania dopływy spoza granic, a po stronie ubytków odpływy poza granice kraju. Bilanse wodne mogą być jeszcze bardziej szczegółowe. Taki rozwinięty bilans rejestruje ilość wody pochodzącej z opadów atmosferycznych i dopływającej rzekami spoza granic kraju po stronie przychodu oraz parowanie wody wraz z transpiracją, zużycie gospodarcze poboru wód podziemnych i odpływ (powierzchniowy, gruntowy i ze zrzutów wody pompowanej) rzekami do morza i za granice kraju.

W bilansie wodno-gospodarczym Polski główną pozycję po stronie zysków stanowią wody pochodzące z opadów atmosferycznych (187,2 km3 na rok) znacznie mniejszą rolę odgrywa przychód spoza granic kraju w wysokości 5,2 km3 wody rocznie. W części opisującej straty znajdują się przede wszystkim parowanie i transpiracja (133,5 km3), zużycie gospodarcze poboru wód podziemnych (0,3 km3) oraz odpływ (58,6 km3).

Przepływ biologiczny (nienaruszalny) - przyjmuje się do oceny zasobów wodnych. Przepływy nienaruszalne ustalane są indywidualnie dla każdego bilansowanego przekroju rzeki.

Jako przepływ nienaruszalny przyjmuje się:

  1. Wymagania związane z zachowaniem warunków niezbędnych ze względów hydrobiologicznych.

  2. Wymagania wędkarstwa i gospodarki rybackiej, mające zapewnić normalny rozwój gatunków ryb przewodnich dla określonej krainy rybackiej w rzekach grupy A i B

  3. Wymagania sportu i turystyki w stosunku do rzek lub ich odcinków, ich spełnienie wiąże się z sezonowym (miesiące V-IX) zachowaniem przepływów zapewniających utrzymanie głębokości 0,30 m na szlakach kajakowych i 0,70 m na szlakach żeglarskich.

  4. Względy ochrony przyrody - zapewnienie odpowiednich przepływów na terenie parków narodowych i rezerwatów przyrody.

  5. Wymagania wynikające z ochrony krajobrazu na terenach o szczególnych walorach w tym zakresie.

2. Ujęcia wody.

Podstawę do zaprojektowania ujęcia wody stanowi jego wymagana wydajność. Punktem wyjścia do jej obliczenia jest wcześniej wyznaczone maksymalne zapotrzebowanie dobowe Qdmax . W typowych sytuacjach wydajność ujęcia określa następujący wzór:

0x01 graphic
,gdzie:

Qu - wymagana wydajność ujęcia w m3/s,

n - liczba godzin pracy ujęcia (czerpania wody),

Qdmax - maksymalne dobowe zapotrzebowanie na wodę wszystkich odbiorców w

okresie perspektywicznym w m3/d,

przyjmowany wg projektu lub orientacyjnie (β = 0.03-0.04),

σ - współczynnik podatności ujęcia na procesy starzenia się konstrukcji ujęciowych,

uwzględniający możliwość okresowego wyłączania ujęć w celu przeprowadzenia remontów, przyjmuje się σ = 1,0-1,35.

Qr - ilość wody (rezerwa wydajności ujęcia), która należy ujmować dodatkowo w szczególnych sytuacjach (np. na uzupełnienie zapasu wody przeciwpożarowej).

Ujęcia wód podziemnych

Termin „ujęcia wód podziemnych” obejmuje obiekty i urządzenia przeznaczone do zdrenowania warstw wodonośnych i czerpania z nich wody.

Ujęcia wody podziemnej dzieli się na pionowe i poziome. Do pierwszych zalicza się studnie wiercone, szybowe i abisyńskie do drugich zaś dreny, galerie drenażowe składające się z pionowych szybów i poziomych (lub nachylonych) drenów, ułożonych promieniście w stosunku do szybu. Do ujęć wód podziemnych zalicza się również ujęcia czerpiące wodę z warstw wodonośnych zasilanych sztucznie wodami powierzchniowymi. Ujęcia te noszą nazwę infiltracyjnych.

Ujęcia pionowe

Ujęcia typu pionowego projektuje się w dostosowaniu do istniejących warunków hydrogeologicznych. W zasadzie do ujmowania wody z głębokości większych niż 8 m stosuje się ujęcia za pomocą studni wierconych. Przy obecnych technikach wierceń głębokich możliwe jest ujmowanie wód z głębokości do 30-40 m w warunkach, gdy utwory skalne składają się z materiału sypkiego.

Studnie wiercone - stanowią odwierty dogłębiane do ośrodka wodonośnego, dostosowane do ujmowania wody podziemnej. Występują one w wersjach studni filtrowych i bezfiltrowych. Przykład studni wierconej przedstawia rysunek.

0x01 graphic

Podstawowymi elementami studni filtrowych są:

Studnia wiercona powinna mieć obudowę zabezpieczającą przed zanieczyszczeniami od góry lub uszkodzeniami typu mechanicznego. Obudowa taka mieści też w sobie niezbędne uzbrojenie studni w armaturę. Obudowy studni wykonywane są w wersjach nadziemnej i podziemnej; w obu przypadkach są to komory zamknięte.

W skład wyposażenia studzien - w zależności od przeznaczenia i warunków ich pracy - powinny wchodzić:

Bardzo istotną częścią filtrowych studni wierconych jest filtr, który decyduje o skuteczności i długotrwałości pracy ujęcia wody. Jego skuteczność mierzona jest wydajnością studni, przy dopuszczeniu przedostawania się do wnętrza studni tylko drobnych frakcji gruntu w warstwie wodonośnej. Prowadzi to do zmniejszenia oporów przepływu wody w strefie przyfiltrowej. Filtry studni wierconych mają różne konstrukcje dostosowane do zróżnicowanych skał tworzących warstwę wodonośną. Na rodzaj filtru w danej studni może mieć również wpływ jakość ujmowanej wody.

Do najbardziej rozpowszechnionych konstrukcji filtrów należą:

Podstawą do wymiarowania i szczegółowego doboru elementów składowych studni, w tym studni wierconych, służy wydajność studni Q. Jest ona wyznaczana na podstawie dokładnego rozeznania polegającego m.in. na próbnych pompowaniach (często od 1 do 2 lat), pomiarach poziomu wody gruntowej w przyległym obszarze i określeniu wpływu ewentualnej eksploatacji na stosunki przyrodnicze danego terenu. Wydajność można również wyznaczyć w oparciu o wzory teoretyczne opisujące dopływ wody do studni w czasie czerpania z niej wody.

Studnie szybowe kopane - stanowią obudowane otwory wykonywane w gruncie metodą wykopu. Obudowa tych studni bywa wykonana z cegieł (dawniej), betonu lub żelbetu. Na studnię składają się następujące elementy: wieniec (nóż), mur płaszczowy i obudowa górna.

Najczęściej stosowane są wieńce stalowe i żelbetowe. Wieńce ułatwiają zagłębienie studni w grunt. Przy stalowej konstrukcji wieńców należy odpowiednio dobrać grubość blach tnących, a w przypadku żelbetowych grubość ścianek wieńca, w zależności od średnicy wewnętrznej studni.

Mur płaszczowy o konstrukcji betonowej lub żelbetowej, jeśli studnia ma inny przekrój niż kołowy lub sięga dużej głębokości w uciążliwych warunkach gruntowych, wymaga specjalnych obliczeń wytrzymałościowych. Dla przeciętnych warunków można stosować obliczenia uproszczone.

Obudowa dostosowana jest do wyposażenia studni. Jeśli mają być w niej umieszczone pompy stosuje się nadbudowę studni lub odrębny obiekt nad studnią. Gdy czerpanie wody ze studni odbywa się rurociągiem ssawnym, doprowadzającym wodę do obiektów w pewnej odległości od studni, obudowę może stanowić pokrywa z włazem.

0x01 graphic

Studnie abisyńskie - przeznaczone są do czerpania niewielkich ilości wody z nieznacznej głębokości ( do 7 m ). Studnię abisyńską wykonuje się z ocynkowanej rury stalowej, której zasadniczą część stanowi filtr siatkowy. Filtr ten u dołu zakończony jest ostrzem lub świdrem. W zależności od gruntu studnie te wbija się bądź się wkręca w podłoże. Studnia abisyńska dodatkowo wyposażona jest w pompę ręczną umieszczoną w górnej części.

Ujęcia poziome

Wody gruntowe zalegające płytko, o zwierciadle hydrostatycznym do głębokości 5 m od powierzchni terenu, oraz te z nich, które występują w warstwach wodonośnych o małej miąższości, ujmowane są za pomocą drenów, galerii drenażowych, sztolni lub studni promienistych. Ujęcia wody realizowane przy ich pomocy nazywane są ujęciami poziomymi. Rozwiązania takie stosuje się również przy ujmowaniu wody z rzek lub potoków.

Dreny wykonywane są w wykopie najczęściej przy użyciu rur drenażowych.

Galerie drenażowe i sztolnie różnią się od drenów przede wszystkim znacznie większymi wymiarami, a także dostosowanymi do nich konstrukcjami. Służą one do ujmowania wody w większych ilościach, a więc do wodociągów wiejskich mają ograniczone zastosowanie.

Dren składa się z rury drenowej i obsypki filtracyjnej. Rury drenowe produkowane są z betonu, żelbetu, ceramiki i tworzyw sztucznych. Obsypka filtracyjna może być jedno- lub wielowarstwowa. Składa się ona ze żwiru i piasku uziarnieniach dostosowanych do uziarnienia warstwy wodonośnej i otworów w rurach drenowych. Jej grubość wynosi 0,2-0,3 m. Wykop, w którym ułożona jest rura drenowa wraz z obsypką, powinien być przykryty warstwą iłu lub gliny ok. 0,5 m grubości, aby zapobiec dostawaniu się z powierzchni terenu wody opadowej.

Ujęcia drenażowe mogą być wykonane z jednego przewodu drenażowego - jednogałęziowe, albo z większej ich liczby stosowanych w celu zwiększenia wydajności ujęcia i pewności jego działania - wielogałęziowe.

Wersja do ujmowania wody spod dna rzeki nosi nazwę ujęć poddennych.

Ponadto wyróżniamy dreny zasilane jednostronnie (ze strumieni o znacznych spadkach) oraz dwustronnie (w pozostałych wypadkach).

W skład drenażu wchodzą: studzienka kontrolna i studnia zbiorcza, wykonane najczęściej z kręgów betonowych, lub komora zbiorcza stanowiąca monolit żelbetowym. Średnice studzienek kontrolnych powinny wynosić minimum 1,0 m, a studni zbiorczych min. 1,5 m.

Studnie promieniste - stanowią połączenie studni zbiorczej z systemem drenów ułożonych promieniście w stosunku do studni. Stosowane są przede wszystkim w sytuacjach, gdy warstwa wodonośna jest rozległa, lecz ma małą miąższość i występuje na większej głębokości. Dreny wtedy wykonywane są nie metodą odkrywkową, lecz przez poziome wciskanie lub poziome wiercenie.

Ujęcia infiltracyjne

Infiltracyjne ujęcia wody są odmianą ujęć wód podziemnych (pionowych i poziomych). Stosuje się je, gdy naturalne zasoby wody podziemnej nie są wystarczające do zaspokojenia udokumentowanego zapotrzebowania na wodę, a warunki geologiczne sprzyjają wykorzystaniu warstw wodonośnych do dodatkowego doprowadzania wody powierzchniowej. Wprowadzenie wody powierzchniowej w drodze infiltracji do gruntu powoduje w niej przemiany jakościowe pożądane z punktu widzenia zaopatrzenia w wodę.

Wyróżniającą cechą tych ujęć są dodatkowe obiekty służące do ułatwienia wprowadzenia wody powierzchniowej do warstw wodonośnych. Najbardziej przydatne są w tym celu specjalne baseny lub stawy, do których doprowadzana jest woda z ujęć powierzchniowych, niekiedy po wstępnym jej oczyszczeniu, i z których przesiąka ona przez dno i skarpy do warstwy wodonośnej. Nowa jakość wody w trakcie infiltracji kształtowana jest we wspomnianych stawach oraz w warstwie wodonośnej przez procesy biochemiczne, chemiczne, fizyczne, i fizykochemiczne.

W stawach infiltracyjnych o jakości wody decydują procesy wywoływane zakwitem wody, prowadzące do naruszenia równowagi węglanowo-wapiennej objawiającej się

strąceniem węglanów i alkalizacją środowiska. Istotny jest wzrost utlenialności wody, któremu towarzyszy usuwanie z wody związków azotowych i fosforowych. Aby w pełni wykorzystać powyższe procesy należy budować stawy długie i wąskie (stosunek długości do szerokości powinien przekraczać 4).

Praca stawu infiltracyjnego dzieli się na cykl pracy i cykl regeneracji. Cykl pracy natomiast obejmuje trzy fazy:

  1. faza napełniania

  2. faza ustabilizowanej prędkości infiltracji

  3. faza pracy ze stałym napełnieniem stawu.

Ujęcia wód źródlanych.

Woda podziemna wypływa niekiedy w sposób naturalny na powierzchnię terenu. Wypływy takie, jeśli występują w rozległej formie nazywane są źródliskami. Dzielą się one na młaki (wypływy o charakterze mokradeł), wysięki (wypływy nie wywołują mokradeł, ale też nie obserwuje się wokół nich wyraźnego cieku) i źródła (wypływy w postaci skoncentrowanego strumienia, dające początek ciekom).

Źródła z geologicznego punktu widzenia dzielimy na:

Istotna ze wzgl. na rozwiązania techniczne jest klasyfikacja wg kryterium hydraulicznego. Wyróżnia się tu m.in. źródła:

Szczególnie interesujące dla praktyki wodociągowej są źródła uskokowe i krasowe. Źródła uskokowe cechuje znaczna stabilność wydajności, temperatury i składu chemicznego wody. Źródła krasowe zaś należą do najbardziej wydajnych ze względu na dużą przepustowość szczelin i kanałów krasowych oraz połączenie ze sobą często wielu małych zbiorników wody poziemnej pochodzenia krasowego. Źródła te jednak cechuje zmienna wydajność i wahania temperatury wody.

Do właściwego wykorzystania źródła w systemie zaopatrzenia w wodę jest prawidłowe określenie jego wydajności miarodajnej. Na ogół robi się to na podstawie obserwacji odpływu w cieku poniżej źródła. Składa się on z odpływu powierzchniowego, przypowierzchniowego i podziemnego (ma trwały charakter, decyduje o wydajności źródła). Miarodajna wydajność źródła powinna być ustalana na podstawie wieloletnich obserwacji minimalnych odpływów podziemnych.

Ujęcia źródeł powinny mieć w budowie podstawowe elementy uzbrojenia taki jak: kosz ssawny, rurociąg odprowadzający wodę i przelew. Ważnym szczegółem jest ubezpieczenie ujęcia przed powierzchniowym napływem wody w czasie opadów, stanowiącym zagrożenie dla jakości wody źródlanej. Rolę tę spełniają rów i nasyp od strony potencjalnego spływu powierzchniowego.

Ujęcia wód powierzchniowych.

Zaspokajanie zapotrzebowania na wodę z ujęć wód powierzchniowych wymaga szczegółowego rozpoznania charakterystyk hydrologicznych cieku. Charakterystyki te to tzw. przepływy miarodajne rozumiane, w przypadku ujęcia wody na potrzeby wodociągu, jako najniższe w roku przepływy z określonym prawdopodobieństwem przewyższenia. W tej sytuacji przepływ dyspozycyjny określa się jako najniższy w roku przepływ pomniejszony o przepływ biologiczny (nienaruszalny).

Techniczne rozwiązania ujęć wód powierzchniowych na potrzeby wodociągów są w literaturze bogato reprezentowane. Jednak, jako że ujmowanie wody najczęściej ma miejsce, gdy występują miejscowe trudności w pozyskaniu wystarczającej ilości wód podziemnych lub też nie ma technicznych możliwości ich ujęcia, przykłady technicznych rozwiązań ujęć wód powierzchniowych ograniczymy do małych obiektów o niezbyt skomplikowanej konstrukcji.

Na małych ciekach nizinnych oraz potokach górskich stosuje się często ujmowanie za pomocą progów piętrzących. Piętrzenie ułatwia czerpanie wody z ujęcia nawet przy małych natężeniach przepływu wody w cieku. Woda przelewając się ponad koroną progu trafia w całości lub w części, zależnie od natężenia poboru wody, do koryta zbiorczego i następnie komory zbiorczej, która mieści w sobie komorę osadową ze ścianką przelewową do komory czerpalnej, z której to wychodzą przewody czerpalne.

Dodatkowo wyróżniamy jeszcze następujące ujęcia :

Ujęcia nurtowe - stosuje się je gdy rzeka jest płytka i ma płaskie brzegi a także gdy w pasie przybrzeżnym woda jest zanieczyszczona. Ujęcie składa się z trzech podstawowych elementów : wlotu w nurcie rzeki, rurociągu i komory zbiorczej zbudowanej na brzegu.

Ujęcie brzegowe- stosuje się w dość głębokich rzekach o stromych brzegach. Woda z rzeki przez wloty zabezpieczone kratą dopływa do komory osadowej, która jest oddzielona od komory czerpalnej siatką. Siatka zabezpiecza przed dostawaniem się do komory czerpalnej drobnych zanieczyszczeń.

Ujęcia brzegowe - stosuje się w przypadku dużych i średnich rzek o większym zanieczyszczeniu i złych warunkach lądowych. Ujęcie to składa się z zatoczki i czerpni.

Ujęcia denne - stosuje się do ujmowania wody spod dna rzeki. Ujęcie to składa się ze studni zbiorczej oraz filtrów znajdujących się pod dnem rzeki na odpowiedniej głębokości.

3. Rodzaje i zadania zbiorników wodociągowych.

Zbiorniki wodociągowe w zależności od przeznaczenia dzieli się na:

Często zbiornik wodociągowy spełnia kilka funkcji, np. służy do wyrównywania różnic pomiędzy poborem wody a jej rozbiorem oraz do gromadzenia zasobów wody gaśniczej. W urządzeniach do uzdatniania wód powierzchniowych, umieszczanych przeważnie w pobliżu ujęcia wody, buduje się także zbiorniki tzn. wody czystej.

W zależności od usytuowania zbiornika w stosunku do ujęcia wody i stacji pomp oraz sieci rozdzielczej i obszaru zaopatrywania, rozróżnia się:

W zależności od położenia zbiornika w stosunku do poziomu terenu rozróżnia się zbiorniki terenowe i wieżowe. Zbiorniki terenowe są częściowo zagłębione w ziemię. Przed mrozem chroni je warstwa ziemi przykrywająca zbiornik. Zbiorniki wieżowe (wieże ciśnień) umieszcza się ponad terenem, na specjalnej konstrukcji nośnej.

ZBIORNIKI TERENOWE.

Zbiorniki terenowe (podziemne) budowane są najczęściej z żelbetu, w kształcie walców z pokrywami płaskimi lub w postaci sklepień łukowych i kopuł. Konstrukcje te mogą być wykonywane jako monolityczne (betonowane na mokro) lub częściowo z elementów prefabrykowanych, produkowanych fabrycznie.

Każdy wodociąg powinien być wyposażony w zbiornik dwukomorowy lub dwa zbiorniki jednokomorowe umieszczone obok siebie. Takie rozwiązanie umożliwia zachowanie ciągłości funkcjonowania zbiornika podczas remontu i czyszczenia jednej z komór lub jednego ze zbiorników.

Zbiorniki terenowe umieszcza się w gruncie tak głęboko, aby objętość wykopu i nasypu były mniej więcej równe. Takie rozwiązanie umożliwia oszczędniejsze i lepiej zorganizowane prowadzenie robót ziemnych. W celu zabezpieczenia przed zamarznięciem wody warstwa ziemi przykrywającej zbiornik powinna mieć grubość 0,6-1,0 m, w zależności od warunków klimatycznych w danej strefie.

Zbiorniki wodociągowe są wyposażone w przewód doprowadzający wodę, przewód czerpalny- odprowadzający wodę do punktów rozbioru, przewód spustowy oraz przewód przelotowy. Przewód przelotowy często łączy się z przewodem spustowym poniżej zasuwy zamykającej. Wszystkie przewody zbiornika jedno lub wielokomorowego mają wspólną komorę zasuw, zlokalizowaną tuż poza zbiornikiem.

Dno komory zbiornika powinno być wykonane ze spadkiem w kierunku spustu równym co najmniej 0,5%. Najwyższy poziom zwierciadła wody w zbiorniku, regulowany położeniem górnej krawędzi rury przelewowej, powinien znajdować się co najmniej o 0,5 m poniżej spodu płyty stropowej.

Aby umożliwić niezbędną wentylację wnętrza zbiornika, zakłada się w stropie pionowe przewody odpowietrzające, wykonane z rur żeliwnych, kamionkowych lub z PCW. Wyloty tych przewodów powinny być odpowiednio zabezpieczone przed zanieczyszczeniem, np. przez osłonięcie siatką i daszkiem.

Na rysunku pokazano zbiorniki terenowe. 0x01 graphic

Przedstawiony zbiornik przeznaczony jest do celów gospodarczych oraz dla magazynowania wody przeciwpożarowej. W wodociągach wiejskich nie zawsze wydziela się osobno poziom wody gaśniczej.

Komora zasuw z systemem rurociągów ma umożliwić wyłączanie i włączanie poszczególnych komór zbiornika, spuszczanie wody z komór itp. Jest to specjalne pomieszczenie, przez które przechodzą wszystkie rurociągi, wraz z ich uzbrojeniem. Każdy układ przewodów powinien m.in. zabezpieczać cyrkulację i wymianę wody w zbiorniku.

Wymiary komory zasuw powinny umożliwiać łatwy dostęp do zasuwy i jej obsługę oraz- w razie potrzeby- demontaż lub montaż poszczególnych elementów przewodów i uzbrojenia.

Szczelność zbiornika uzyskuje się stosując do jego wykonania odpowiedni skład betonu, wyprawę cementową oraz różne powłoki izolacyjne.

ZBIORNIKI WIEŻOWE.

Zbiorniki wieżowe wykonuje się przeważnie o przekroju kołowym, a rzadziej prostokątnym. Są to najczęściej konstrukcje stalowe lub żelbetowe. Optymalny stosunek wymiarów wysokości zbiornika cylindrycznego do jego średnicy mieści się w granicach od 0,6 do 1,0.

Konstrukcję nośną zbiorników wieżowych wykonuje się najczęściej z żelbetu lub cegieł, a ostatnio z elementów stalowych.

Komory zbiorników wieżowych są zabezpieczone przed nadmiernym ochłodzeniem za pomocą płaszczy ochronnych. Płaszcze takie mogą być wykonywane z pustaków ceramicznych lub betonowych, pianobetonu, salomitu itd., lub jako konstrukcje drewniane, stalowe, żelbetowe, ocieplone materiałem izolacyjnym, np. watą szklaną. Odległość między ścianą komory zbiornika a płaszczem ochronnym, pozostawiona jako przestrzeń wolna, powinna wynosić co najmniej 0,6-0,9 m, aby możliwe było przejście pracownika w celu przeglądu i konserwacji urządzeń.

Schemat zbiornika wieżowego z wyposażeniem

0x01 graphic

Obudowa zbiornika zakończona jest w najwyższym punkcie dachu kominkiem wentylacyjnym. Dostęp do wnętrza komory zbiornika umożliwia drabinka z obustronnymi szczeblami. Zainstalowane przewody wodociągowe wraz z ich uzbrojeniem służą do doprowadzania wody, zabezpieczenia zbiornika przed przepełnieniem, opróżnienia go oraz wymiany w nim wody.

Stan poziomu wody w zbiorniku rejestruje się za pomocą pływaka i wskaźnika, który przesuwając się wzdłuż łaty- wskazuje stopień napełnienia czaszy zbiornika. Podobnie jak w zbiornikach terenowych, na wysokości najwyższego dopuszczalnego poziomu wody w zbiorniku wieżowym umieszcza się rurę przelewową połączoną z przewodem spustowym. W celu całkowitego opróżnienia zbiornika otwiera się zasuwę na spuście i woda wypływa przez króciec spustowy połączony z lejem umieszczonym w dnie zbiornika.

W przewodach rurowych umieszczonych wewnątrz zbiornika wieżowego stosuje się kształtki dylatacyjne, tzw. Kompensatory. Wentylację zbiornika zapewnia wieżyczka odpowietrzająca, której otwory powinny być zabezpieczone przed dostawaniem się owadów i zanieczyszczeń.

Najwyższy poziom wody w komorze zbiornika wieżowego powinien układać się co najmniej 0,4 m poniżej górnego obrysu jego ścian.

4. Stacja hydroforowa - zadania i ogólna budowa.

Hydroforowe urządzenie (hydrofor) - jest to urządzenie zapewniające dopływ wody do najwyższych pięter wysokich budynków; wodę wtłacza się za pomocą pompy do zamkniętego zbiornika, z którego pod ciśnieniem sprężonego nad nią powietrza zasila ona sieć wodociągową budynku.

Zespół "pompa - zbiornik wodno-powietrzny(hydrofor) - przekaźnik ciśnieniowy" nazywany jest urządzeniem hydroforowym.

Stacja hydroforowa - jest to pomieszczenie, w którym umieszcza się urządzenie hydroforowe wraz z pełnym wyposażeniem.

W zbiorowych i zakładowych wodociągach wiejskich oraz do zaopatrywania w wodę pojedynczych domów stosowane są urządzenia hydroforowe, zastępujące w pewnym stopniu zbiorniki wieżowe. Stosunkowo małe koszty budowy, prosta obsługa - nie wymagająca stałego nadzoru - oraz możliwość rozbudowy urządzenia w miarę potrzeby, sprzyjają rozpowszechnieniu budowy hydroforów, zwłaszcza w małych osiedlach. Wadami hydroforów jest możliwość stosowania ich tylko na obiektach zasilanych prądem elektrycznym, nierównomierna praca pomp w tych układach, a także niemożność zapewnienia zapasu wody na wypadek pożaru lub przerwy w dostawie energii elektrycznej.

We wsiach i miejscowościach zelektryfikowanych, o stosunkowo niedużym zapotrzebowaniu na wodę, urządzenia hydroforowe mają powszechne zastosowanie.

W Polsce zbiorniki hydroforowe są przez kilka wytwórni. Głównym dostawcą zbiorników na potrzeby zaopatrzenia wsi w wodę jest Przedsiębiorstwo Sprzętu Wodno-Melioracyjnego "Prodwodrol" w Sulechowie.

Urządzenia hydroforowe powinny być instalowane w specjalnych budynkach stacji wodociągowych, w pomieszczeniach przeznaczonych do instalowania urządzeń technologicznych związanych z produkcją wody. Jedynie w obiektach małych, lokalnych, urządzenie te mogą być instalowane w adaptowanych pomieszczeniach piwnicznych lub budynkach o innym przeznaczeniu, np. w budynkach mieszkalnych.

Zasada działania hydroforu jest następująca.

Woda do zbiornika jest tłoczona pompą aż do wypełnienia go do wysokości 2/3 wysokości.

W górnej części (ok. 1/3 wysokości) zbiornik wypełnia sprężone powietrze. Wskutek czerpania wody powietrze w zbiorniku rozpręża się. W chwili obniżenia ciśnienia do określonego minimum, pompa zasilająca zostaje automatycznie włączona i pompuje znów wodę do zbiornika hydroforowego, aż powietrze osiągnie ustalone ciśnienie maksymalne. Wskutek wchłaniania powietrza przez wodę ilość jego w zbiorniku zmniejsza się w czasie

użytkowania, co powoduje konieczność uzupełnienia powietrza za pomocą sprężarki z odpowiednim osprzętem.

Schemat urządzenia hydroforowego.

0x01 graphic

Urządzenie hydroforowe pokazane na rysunku składa się z pompy wirowej sprzężonej z silnikiem elektrycznym, zamkniętego zbiornika wykonanego z blachy ocynkowanej, sprężarki powietrza napędzanej silnikiem elektrycznym, osprzętu urządzenia wodociągowego i instalacji elektrycznej. U góry zbiornika zainstalowany jest odpowietrznik. W dolnej części umieszcza się właz do oczyszczenia zbiornika.

Hydrofor powinien być zaopatrzony w manometr i wyłącznik ciśnieniowy, które służą do pomiaru i regulowania ciśnienia po stronie odprowadzenia wody. Manometr powinien być montowany na króścu umieszczonym w strefie powietrznej hydroforu, a górna granica jego zakresu pomiarowego powinna przekraczać ciśnienie dopuszczalne dla zbiornika.

Każdy zbiornik powinien być w zasadzie zaopatrzony w co najmniej jeden zawór bezpieczeństwa. Od tego wymagania można odstąpić, gdy maksymalnie ciśnienie pompy lub sprężarki nie przekraczają ciśnienia dopuszczalnego dla zbiornika. Stosowane są zawory bezpieczeństwa sprężynowe i ciężarowe.

W celu umożliwienia rozruchu i prawidłowej eksploatacji hydroforu zaopatruje się go w wodowskaz. Jest to szczególnie istotne dla oceny potrzeby uzupełnienia ubytku powietrza w zbiorniku. Powietrze bowiem w warunkach wysokiego ciśnienia pochłaniane jest przez wodę i z nią przemieszczane na zewnątrz zbiornika.

Wprowadzenie do zbiornika podczas rozruchu urządzenia hydroforowego odpowiedniej ilości powietrza oraz uzupełnienie jego ubytków dokonuje się za pomocą sprężarki. W małych urządzeniach hydroforowych ich funkcje może spełniać pompa samozasysająca zaopatrzona na odgałęzieniu przewodu ssawnego w zawór napowietrzający (smoczek).

W zależności od ciśnienia w zbiorniku hydroforowym i w sieci rozdzielczej wyróżniamy urządzenia hydroforowe:

Według obowiązujących przepisów, odległość zbiorników hydroforowych od ścian oraz między poszczególnymi zbiornikami powinna wynosić co najmniej 0,5 m.

5. Układy sieci wodociągowych.

Uzyskana w zakładach produkcji woda musi być dostarczana do konsumentów, a więc do poszczególnych domostw, zakładów użyteczności publicznej, zakładów produkcyjnych i innych obiektów. Doprowadzenie wody do miejsc jej użytkowania odbywa się rurociągami, których przebieg dostosowany jest do układu komunikacyjnego osiedla, tworzącymi tzw. sieć wodociągową, w obrębie, której rozróżnia się przewody rozprowadzające i rozdzielcze.

Sieć wodociągowa - jest to układ połączonych ze sobą przewodów wodociągowych, przeznaczonych do rozprowadzania wody na określonym obiekcie.

W zależności od struktury sieci komunikacyjnej, a także od struktury samego systemu wodociągowego, wystąpić mogą różne układy sieci wodociągowych.

Podstawowymi układami są tu: układ otwarty uwzględniający podział na rozgałęzieniowy i promienisty, oraz układ zamknięty uwzględniający podział na obwodowy i pierścieniowy.

W sieci wodociągowej rozgałęzieniowej przewody wodociągowe tworzą gałęzie nie łączące się w obwody zamknięte. Sieć wodociągowa obwodowa tworzy obwody zamknięte (pierścieniowe). Korzystniejszym rozwiązaniem pod względem hydraulicznym i eksploatacyjnym jest sieć obwodowa, ponieważ w przypadku awarii jednego z przewodów woda może dopływać do każdego punktu rozbioru z dwóch (lub więcej) stron. Takie rozwiązanie jest jednak często droższe od układu rozgałęzieniowego, zwłaszcza przy wydłużonej zabudowie wsi. Dla większych obiektów wodociągowych zaleca się przeprowadzenie analizy techniczno-ekonomicznej, pozwalającej na wybór właściwego rozwiązania.

W sieci wodociągowej można wyróżnić przewody:

W zależności od warunków przepływu wody rozróżnia się przewody wodociągowe:

Sieć wodociągowa i przewody wodociągowe składają się z rur, kształtek i uzbrojenia, służącego do czerpania wody regulacji jej przepływu, zamykania i otwierania dopływu wody oraz zabezpieczenia przed nadmiernymi naprężeniami.

Przewody wodociągowe projektuje się i układa zazwyczaj pod drogami i ulicami (chodnikami) osiedli. Należy unikać prowadzenia rurociągów przez pola, łąki lub ogrody- po trasach niedostępnych dla ruch samochodów. Utrudnia to samotyczenie tras, a także budowę i eksploatacje. Przy projektowaniu sieci wodociągowej należy dążyć do usytuowania tras rurociągów jak najbliższej głównych punktów rozbioru. Wskazane jest też układanie rurociągów wzdłuż ulic i dróg położonych wyżej, stwarza to bowiem lepsze warunki funkcjonowania sieci. Przy tym samym ciśnieniu użytecznym rury ułożone wyżej będą się znajdowały pod wpływem mniejszego ciśnienia hydrostatycznego.

6. Rodzaje materiałów używanych do budowy sieci wodociągowych,

połączenia rur

W Polsce sieci wodociągowe wykonywane są z rur żeliwnych, stalowych, azbestowo- cementowych (wszystkie dawniej) oraz z tworzyw sztucznych. Zanieczyszczona stal oraz zła jakość wody powodują zarastanie instalacji kamieniem, dlatego rezygnuje się ze stali na rzecz tworzyw sztucznych produkowanych według zaawansowanych technologii, gwarantujących wysoką jakość.

Wszystkie materiały i elementy używane do budowy sieci wodociągowych powinny odpowiadać polskim normom, a w razie ich braku powinny mieć decyzje dopuszczające je do stosowania w budownictwie.

Wszystkie elementy instalacji wodociągowej stykające się bezpośrednio z wodą pitną powinny być wykonane z materiałów nie wpływających ujemnie na jakość wody i mieć opinię higieniczną wydaną przez ministra zdrowia.

Krótka charakterystyka rur z różnych materiałów:

Rury i kształtki żeliwne - produkowane są jako kielichowe i jako kołnierzowe, o średnicach od 50 do 100 mm i grubości ścian odpowiednio - od 7 do 24 mm. Są one obliczone na wewnętrzne Nominalne ciśnienie robocze do 1 Mpa. Do łączenia tych rur, oprócz połączeń kielichowych (uszczelnianych smołowanym sznurem konopnym i spoiwem) oraz kołnierzowych - łączonych za pomocą śrub, stosuje się doraźne elastyczne złącza typu Gibault i Union.

Rury stalowe - produkowane są ze szwem podłużnym metodą zgrzewania na styk lub spawania elektrycznego oraz bez szwu, walcowane na gorąco lub ciągnione. Rury stalowe ze szwem produkuje się o średnicach 400-1200 mm i grubości ścian 7-16mm z blachy stalowej. W celu zabezpieczenia przed korozją pokrywa się je obustronnie masą asfaltową. Rury kielichowe bez szwu mają średnicę 50-500 mm i grubość ścian 3-12 mm. Długość poszczególnych rur wynosi 7-16 m. Właściwości rur stalowych pod względem przepustowości są zbliżone do rur żeliwnych. Charakteryzują się jednak dużą wytrzymałością (do 2 Mpa) oraz większą odpornością na uderzenia.

Rury z tworzyw sztucznych - odznaczają się odpornością na korozję chemiczną i elektrochemiczną małą masą oraz gładkością powierzchni ścian dzięki temu nie ulegają zarastaniu podczas eksploatacji.

Rury z nie plastikowego polichlorku winylu (PCW) - największe zastosowanie zyskały w budowie sieci wodociągowych na wsi. Surowcami do produkcji PCW jest acetylen i chlorowodór. Rury te produkuje się najczęściej w odcinkach o długości 6 m. dopuszczalne ciśnienie może wynosić do 1 Mpa. Łączy się je metodą wciskową z zastosowaniem uszczelniających pierścieni gumowych. Do ciśnieniowych rur z PCW produkowane są kształtki z PCW oraz z żeliwa szarego. Są to m.in. złączki dwukielichowe, łuki z kielichami, kolano z kielichem i nasuwka.

Rury z polietylenu niskociśnieniowego (PE) - wytwarzane przez polimeryzację etylenu (CH2). Rury z PE są bardzo elastyczne i łatwe do transportu, dlatego są bardzo poszukiwanym materiałem do wykonywania małośrednicowych instalacji wodociągowych. Wytrzymałość tych rur wynosi 0,6-1,0 Mpa. Produkowane są w zwojach (kilkaset metrów) lub w odcinkach o długości 6 m. Poszczególne odcinki rur łączy się za pomocą metalowych

łączników zaciskowych, specjalnych kołnierzy lub za pomocą zgrzewania czołowego, np. gorącą płytą. Klejenie rur z PE nie jest możliwe.

Rury żelbetowe - używane są do budowy przewodów tranzytowych o średnicach powyżej 400 mm. Ciśnieniowe rury typu Betras z żelbetu wstępnie sprężonego obliczone są na 1,0-1,5 Mpa. Rury żelbetowe produkuje się jako kielichowe lub gładkie bez kielichów. Połączenia rur kielichowych uszczelnia się za pomocą pierścieni gumowych, zaś rury gładkie - za pomocą specjalnych nasuwek (mankietów) żelbetowych i pierścieni gumowych.

  1. Ochrona wód podziemnych przed zanieczyszczeniem.

Liczne badania wskazują, że obecnie na znacznych obszarach - objętych intensywną produkcją rolniczą, właściwości fizyczno-chemiczne i bakteriologiczne wód gruntowych nieodpowiadają wymaganiom stawianym wodzie do picia i na potrzeby gospodarcze oraz przemysłu spożywczego.

Na jakość wód podziemnych i stopień ich zanieczyszczenia, zwłaszcza w otworach płytko zalegających, może mieć wpływ stosowanie w rolnictwie nawozów mineralnych i chemicznych środków ochrony roślin, a także masowo odprowadzane do gruntu w stanie płynnym odchody zwierzęce i innego rodzaju ścieki powstające na terenach wiejskich. Najbardziej narażone na zanieczyszczenia są wody gruntowe występujące w skałach

porowatych i szczelinowatych, charakteryzujące się swobodnym zwierciadłem wody zasilane z powierzchni terenu.

Do poważniejszych źródeł zanieczyszczeń wód podziemnych na obszarach wiejskich i rolniczych należy zaliczyć nawozy mineralne, chemiczne środki ochrony roślin, gnojowicę z ferm zwierzęcych typu przemysłowego, produkty ropopochodne, stosowane w związku z mechanizacją rolnictwa, oraz - w mniejszym zakresie - ścieki bytowo-gospodarcze z osiedli wiejskich i ośrodków produkcyjnych rolnictwa.

Pojemność gleby w stosunku do składników mineralnych jest różna i zależy od jej rodzaju, agrotechniki itp. Gleby piaszczyste np. łatwo przepuszczają rozpuszczalne składniki mineralne w głąb do poziomu wód gruntowych. Gleby cięższe (zwięzłe),np. ilaste lub gliniaste mają większą zdolność zatrzymywania składników nawozowych.

O zanieczyszczeniu wód podziemnych decyduje zatem nie tylko ilość wprowadzonych do gleby nawozów, lecz także zdolności pochłaniania poszczególnych składników przez środowisko glebowe. Najłatwiej przechodzą do wód związki dobrze

rozpuszczalne w wodzie np. azotowe, w mniejszym zaś stopniu fosforany wchodzące w skład nawozów fosforowych. A więc, stosując odpowiednie dawki nawozów można ograniczyć zanieczyszczanie wód podziemnych.

Oprócz nawozów stosuje się w rolnictwie w szerokim zakresie różne chemiczne środki ochrony roślin (pestycydy). Warunki przechodzenia pestycydów do wód gruntowych są bardzo złożone i dotychczas niedostatecznie wyjaśnione. Mają tu wpływ takie czynniki jak: temperatura wilgotność środowiska, rodzaj i właściwości gleby, charakter zabiegów agrotechnicznych oraz postać, w jakiej stosuje się dany preparat (proszek, granulat, emulsja). Pestycydy - po dostaniu się do wód podziemnych - mogą przemieszczać się na znaczne odległości, przy czym zasięg ich oddziaływania zależy od trwałości pestycydów.

Zanieczyszczenia wód podziemnych pestycydami mogą być spowodowane nieodpowiednim ich magazynowaniem, niewłaściwym niszczeniem przeterminowanych preparatów, np. przez zakopywanie opakowań w ziemi w nieodpowiednich miejscach, stosowaniem preparatów i urządzeń do opryskiwania w niedozwolonych miejscach itp.

W przypadku pestycydów, w większości działających jako trucizny, ochronę przed ich niepożądanym działaniem można zapewnić dwoma sposobami:

  1. produkowanie możliwie mało toksycznych i trwałych preparatów dla człowieka i innych organizmów, oddziaływujących selektywnie,

  2. ograniczenie kontaktów z truciznami i prawidłowe ich wykorzystanie, tak, aby nie dostawały się do wody, powietrza i innych elementów środowiska.

Wycofywanie z użycia preparatów trwałych (np. DDT) i wprowadzanie środków o krótkim okresie rozkładu może przyczyniać się do zmniejszenia zagrożenia skażeniem toksycznym wód podziemnych, pomimo stałego rozwoju chemizacji rolnictwa.

Zagrożenie czystości wód podziemnych mogą stanowić również płynne odchody zwierzęce, a zwłaszcza gnojownica odprowadzana z ferm typu przemysłowego, stosowana do nawożenia, zwłaszcza, jeżeli nie przestrzega się przepisów sanitarnych w danym zakresie. Głównym warunkiem prawidłowego wykorzystania gnojownicy jest dostosowanie dawek i intensywności nawadniania do zdolności sorpcyjnej gleby i zapotrzebowania roślin.

Bardzo często ścieki bytowo-gospodarcze są zbierane w dołach chłonnych, wylewane na śmietnik i gnojowniki, skąd mogą się przedostawać do wód gruntowych, zanieczyszczając je amoniakiem, azotynami, azotanami, chlorkami i detergentami.

Obiekty technicznej obsługi rolnictwa oraz magazyny paliw i smarów w przypadkach nieprawidłowego odprowadzania i unieszkodliwiania ścieków mogą stanowić źródła lokalnych zanieczyszczeń wód gruntowych związkami organicznymi i mineralnymi, a w szczególności składnikami ropy, benzyny i oleju.

W celu ochrony przed zanieczyszczeniami wód podziemnych na terenach wiejskich władze administracji państwowej zaleciły:

Ustawa z dnia 24 października 1974 r. Prawo wodne. Dział III, rozdział 2 . Ochrona wód przed zanieczyszczeniem zawiera podstawowe ustalenia w zakresie ochrony wód.

W artykule 63 m.in. podaje się:

INFRASTRUKTURA PRZEDSIĘBIORSTWA WODOCIĄGI

20

2

Szukasz gotowej pracy ?

To pewna droga do poważnych kłopotów.

Plagiat jest przestępstwem !

Nie ryzykuj ! Nie warto !

Powierz swoje sprawy profesjonalistom.

0x01 graphic

Szukasz gotowej pracy ?

To pewna droga do poważnych kłopotów.

Plagiat jest przestępstwem !

Nie ryzykuj ! Nie warto !

Powierz swoje sprawy profesjonalistom.

0x01 graphic



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
praca-magisterska-wa-c-7459, Dokumenty(2)
praca-magisterska-wa-c-7525, Dokumenty(2)
praca-magisterska-wa-c-7468, Dokumenty(2)
praca-magisterska-wa-c-7499, Dokumenty(2)
praca-magisterska-wa-c-7474, Dokumenty(2)
praca-magisterska-wa-c-7486, Dokumenty(2)
praca-magisterska-wa-c-7565, Dokumenty(2)
praca-magisterska-wa-c-7520, Dokumenty(2)
praca-magisterska-wa-c-8169, Dokumenty(2)
praca-magisterska-wa-c-7507, Dokumenty(2)
praca-magisterska-wa-c-7446, Dokumenty(2)
praca-magisterska-wa-c-8167, Dokumenty(2)
praca-magisterska-wa-c-7894, Dokumenty(2)
praca-magisterska-wa-c-7476, Dokumenty(2)

więcej podobnych podstron