Зонирование систем водоснабжения

При определенных местных топографических условиях в ряде случаев оказывается целесообразным разделение единой централизованной системы водоснабжения на несколько «высотных зон».

Зонирование водопровода может быть вызвано как техническими, так и экономическими соображениями, так как оно позволяет снизить давление в трубах водопроводных сетей и уменьшить количество энергии, затрачиваемой на подъем воды.

Рис.2.20

Системы водоснабжения, разделенные на зоны, называются зонными, или зональными. Чаще всего зонные водопроводы устраивают в случае значительной разности отметок земли в пределах обслуживаемой водопроводом территории.

Рис.2.21

Иногда зонирование применяется и при большом различии значений свободных напоров, требуемых отдельными потребителями (в водопроводах некоторых промышленных предприятий).

Когда отдельные точки снабжаемой водой территории имеют значительную разность отметок, то в пониженных точках водопроводной сети могут возникнуть давления, превышающие допустимые для используемых типов труб и условий эксплуатации водопровода.

Если полученное значение HМакс превышает допустимый напор, то необходимо разделить сеть на зоны с таким расчетом, чтобы в пределах каждой из них напор не превышал допустимого.

Зонирование может быть осуществлено по «последовательной» или по «параллельной» схеме. В первом случае отдельные зоны соединяются последовательно (Рис.2.21), во втором случае зоны включены параллельно (Рис.2.22)

При последовательном зонировании общая водопроводная сеть объекта делится на две последовательно соединенные сети (например, А и Б на Рис.2.21). Граница между зонами в—в определяется значением наибольшего допустимого в сети напора Hi.

Напор в сети нижней зоны А (Н) также не должен превышать допустимого.

Вода подается головной насосной станцией в количестве Qi+Qn, обеспечивающем потребности обеих зон, и под напором Hi, рассчитанным на подъем воды до границы между зонами. Здесь устанавливается насосная станция HC-I1 верхней зоны. Она берет воду в количестве Qn из сети нижней зоны (непосредственно или через регулирующую емкость) и подает ее под напором Hn в сеть верхней зоны.

Таким образом, расход верхней зоны подается транзитом через сеть нижней зоны.

Рис.2.22

В системах параллельного зонирования принципы разделения общей сети на сети верхней и нижней зоны те же самые, но вода подается в сеть каждой зоны по отдельным водоводам своей группой насосов, расположенной на общей головной насосной станции (Рис.2.22). Таким образом, зоны включаются параллельно.

Водоводы, питающие верхнюю зону, обычно прокладываются через территорию нижней зоны.

Насос нижней зоны подает расход Qi под напором Hi, необходимым для этой зоны; насос верхней зоны подает расход Qn под значительно большим напором Hn, так как насосы второй зоны поднимают воду на значительно большую геометрическую высоту, и в величину их напора входят большие потери в водоводах.

Как видно из 2.22, при параллельном зонировании значения напоров Hмакс i для первой зоны и Hмакс n для второй зоны (в точках а и б примыкания водоводов к территориям зон) не должны превышать допустимого напора. Следует иметь в виду, что в водоводах, как правило, допустимы давления значительно большие, чем в сетях, к которым присоединяются домовые ответвления.

Каждая из рассмотренных систем зонирования имеет свои достоинства и недостатки.

Недостатком системы последовательного зонирования является необходимость устройства дополнительной отдельно стоящей насосной станции (для каждой лишней зоны), что связано с увеличением затрат на строительство и затрат на эксплуатацию — в части содержания персонала. Надежность этих систем ниже, чем систем параллельного зонирования, где имеет место независимая подача воды в каждую зону.

К недостаткам систем параллельного зонирования относится увеличение строительной стоимости водоводов (вследствие увеличения их суммарной длины).

Вообще строительная стоимость зонированной системы для любого объекта будет всегда больше, чем незонированной.