Menu

Sieci wodociągowe

 

Wiadomości wstępne

Projektowana sieć wodociągowa powinna spełniać określone wymagania, a przede wszystkim zapewniać:
-          dostawę wody w wymaganej ilości i pod pożądanym ciśnieniem, o odpowiedniej jakości dla wszystkich użytkowników objętych działaniem wodociągu,
-          niezawodność dostawy wody i związaną z nią elastyczność funkcjonowania sieci,
-          możliwie najniższy koszt budowy oraz eksploatacji,
-          trwałość wodociągu i długowieczność.
Spełnienie tych wymagań osiąga się poprzez:
-          odpowiedni wybór układu sieci przewodów,
-          właściwy wybór materiału, rur i ich połączeń,
-          odpowiednie zwymiarowanie przewodów (dobór średnic, prędkości i określenia strat ciśnienia),
-          odpowiedni dobór uzbrojenia sieci,
-          zapewnienie dobrej jakości wykonania sieci,
-          właściwą eksploatację obejmującą naprawy awaryjne, przeglądy i konserwacje, remonty sieci, sygnalizacje i sterowanie pracą sieci.
 
 
Systemy zaopatrzenia w wodę miast i aglomeracji miejsko-przemysłowej – podstawowe zagadnienia.
 
System zaopatrzenia w wodę stanowi układ współdziałających elementów, których zadaniem jest zaopatrzenie w wodę odbiorców. W systemie zaopatrzenia występują elementy:
-          ujęcia wody,
-          pompownie I stopnia (przepompownie z ujęcia do stacji uzdatniania),
-          zakłady uzdatniania wody (stacje uzdatniania wody),
-          zbiorniki wody czystej uzdatnionej,
-          pompownie II stopnia (przepompownie ze zbiornika do sieci),
-          zbiorniki wyrównawcze sieciowe,
-          sieci przewodów wodociągowych.
sieciw1.gif
Części składowe systemu mogą się zmieniać w zależności od miejscowych warunków naturalnych, rodzaju potrzeb odbiorców oraz ze względów ekonomicznych.
Pod względem współpracy części składowych wodociągu i systemów hydraulicznych wyróżniamy:
-          system grawitacyjny (rys. 5),
-          system pompowy (rys. 4, 6),
-          system mieszany,
-          system jednostrefowy i wielostrefowy (rys. 6),
-          system z jednym lub wieloma źródłami zasilania (rys. 7).
Rys. 6 Podział wodociągu na strefy: a) równoległy, b) szeregowy. 1-ujęcie rzeczne i stacja pomp I stopnia, 2-stacja pomp II stopnia, 3-stacja uzdatniania wody, 4-pompy dla strefy pierwszej, 5- pompy dla strefy drugiej, 6-przewód doprowadzający wodę, 7- wieża ciśnień, 8-strefa pomp drugiej strefy.
 
 
W zależności od funkcji, jaką spełniają przewody wodociągowe w układzie sieci możemy podzielić je na następujące rodzaje:
  1. Przewody tranzytowe – ich zadaniem jest doprowadzenie wody z ujęcia do stacji uzdatniania, za stacji uzdatniania do początku magistrali miejskiej. Z przewodów tranzytowych nie pobiera się wody po drodze.
  2. Przewody magistralne (główne) – zadaniem ich jest doprowadzenie wody do poszczególnych dzielnic miasta, zakładów przemysłowych. Na ogół do przewodów głównych lub też magistral zalicza się przewody od Φ300 mm. Przewody główne służą do zasilania przewodów rozdzielczych.
  3. Przewody rozdzielcze – ich średnica nie powinna być mniejsza od Φ100 mm w miastach i osiedlach oraz Φ80 mm w wodociągach wiejskich. Przewody rozdzielcze układa się wzdłuż większości ulic wiejskich; z nich odbiorcy pobierają wodę przez połączenia domowe.
  4. Połączenia domowe – odcinki przewodów wodociągowych łączące sieć rozdzielczą z bezpośrednimi odbiorcami wody.
 
3. Rodzaje sieci wodociągowych
 
Podstawą układu sieci wodociągowej jest sieć przewodów głównych stanowiąca szkielet projektowanej sieci wodociągowej. W związku z powyższym istotne jest na etapie projektowania jednoczesne ustalenie przewodów głównych i rozdzielczych sieci wodociągowej. Ustalenie to zależy od wielkości jednostki osadniczej. Przewody o średnicy <300mm – przewody rozdzielcze. Jednak w miejskich jednostkach osadniczych gdzie średnica przewodu w sieci jest dużo mniejsza niż w miastach. Przewodami głównymi (magistralnymi) są przewody o średnicy <300mm.
Rozróżnia się w zasadzie 3 rodzaje sieci wodociągowej:
  1. Sieć rozgałęzieniową (promienistą)
  2. Sieć pierścieniową (obwodową)
  3. Sieć mieszaną (pierścieniowo-rozgałęzieniową)
 
Podstawą układu sieci wodociągowej jest sieć przewodów głównych stanowiąca szkielet projektowanej sieci wodociągowej. W związku z powyższym istotne na etapie projektowania jest jednoznaczne ustalenie przewodów głównych i rozdzielczych. Ustalenie to zależy od wielkości jednostki osadniczej. Przewody o średnicy mniejszej niż 300 mm są zatem zaliczane do przewodów rozdzielczych, jednak w mniejszych jednostkach osadniczych, gdzie średnica przewodów sieci wodociągowej jest dużo mniejsza niż w większych miastach, przewodami głównymi (magistralnymi) są przewody o średnicy mniejszej jak 300 mm. Rozróżnia się w zasadzie trzy główne rodzaje sieci wodociągowej:
 
1.      Sieć rozgałęzieniowa (promienista) – odznacza się tym, że przewód magistralny o dużej średnicy dzieli się na przewody o średnicach stopniowo zmniejszających się i ślepo zakończonych. System ten ma wiele wad, z których najważniejsza to konieczność wyłączania wody dla całej dzielnicy czy osiedla w przypadku uszkodzenia jednego z początkowych odcinków sieci. Zasilenie tylko z jednej strony może być niebezpieczne ze względów przeciwpożarowych w godzinach największego zużycia wody. W sieci rozdzielczej stosuje się w ograniczonym zakresie, m.in. dla dostawy wody do oddzielnych oddalonych obiektów, w niektórych zakładach przemysłowych, w małych jednostkach osadniczych, w wodociągach tymczasowych na budowie lub małych wodociągów komunalnych. Układ promienisty może stanowić również etap przejściowy do budowy układu pierścieniowego. Sieć promienista jest z reguły tańsza w budowie i eksploatacji niż sieć pierścieniowa, ale charakteryzuje się dużo większą zawodnością w dostawie wody.
Schemat sieci mieszanej
1. Przewód tranzytowy
2. Przewody magistralne
3. Przewody rozdzielcze
  
2.      Sieć pierścieniowa (obwodowa) – gwarantuje dużą niezawodność w dostawie wody oraz większą niż w przypadku sieci rozgałęzieniowej stabilność ciśnienia. W przypadku uszkodzenia odcinka sieci woda dopływa w sieci z innych kierunków. Również względy pożarowe przemawiają za układem pierścieniowym. W dodatku lepiej znosi uderzenia hydrauliczne przy gwałtownym zatrzymaniu przepływu wody. Wadami sieci pierścieniowej jest to, że jest dłuższa i kosztowniejsza od promienistej.
3.      Sieć mieszana (pierścieniowo-rozgałęzieniowa) – jest najczęściej spotykanym układem, przy czym dąży się do objęcia pierścieniami możliwie największego obszaru jednostki osadniczej, zasilając pojedynczymi odcinkami przewodów jedynie najdalsze rejony tej jednostki.
 
Podstawowe układy wodociągowe – najprostszy schemat układu wodociągowego przedstawia rys. 1. W układzie ujęcie wody – stacja uzdatniania wody + przepompownia wody – sieć wodociągowa – zbiornik wyrównawczy możemy wyróżnić następujące warianty w zależności od usytuowania zbiornika:
-          ze zbiornikiem początkowym (przepływowym lub bocznym) (rys. 2),
-          ze zbiornikiem końcowym (rys. 2, 3).
 
Rys. 4 – schemat wodociągu z pompami w jednym budynku
Rys. 5 – schemat wodociągu grawitacyjnego
Rys. 6 – podział wodociągu na strefy
 
Strefowanie sieci – normalne ciśnienie w sieci wodociągowej wynosi 3÷4 atmosfer (30÷40 m słupa wody). Ciśnienie takie wystarcza na pokrycie zapotrzebowania przy zabudowie 5 kondygnacji. Maksymalne ciśnienie sieci wodociągowej nie powinno przekraczać 5÷6 atmosfer (50÷60 m słupa wody).
W wielu przypadkach teren jest bardzo zróżnicowany pod względem wysokościowym, przy którym różnice poziomów powodują konieczność przekraczania ciśnienia maksymalnego. W tej sytuacji miasto dzieli się na strefy ciśnienia (dolna lub górną). Podział może być równoległy lub szeregowy. Rys. 6a przedstawia równoległy podział; za wspólnej pompowni prowadzi się osobne przewody do obu stref. Każda strefa ma swój własny zespół pomp. Na rys. 6b pokazano schemat szeregowego podziału. W tym wypadku cała ilość wody jest tłoczona do strefy I i do pompowni, którą buduje się specjalnie do tłoczenia wody z przewodów I strefy do II strefy.
Strefowanie równoległe wymaga jednego budynku stacji pomp. Natomiast zachodzi konieczność układania drugiej sieci przewodów. Strefowanie szeregowe wymaga dwóch budynków i jednej sieci (bardziej rozległej). W praktyce częściej spotykamy strefowanie szeregowe. Przy strefowaniu szeregowym można zamiast drugiego wysokiego zbiornika zastosować np. urządzenie hydroforowe.
 
 

 

 

    

(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});