Водонапорные башни и гидроколонны

Водонапорная башня располагается между НС-II подъёма и сетью (в обычной схеме водоснабжения) или в конце сети (в схеме водоснабжения с контррезервуаром). Водонапорная башня предназначается для:

· регулирования неравномерности водопотребления;

· хранения неприкосновенного противопожарного запаса воды;

· создания необходимого напора в водопроводной сети.

На рис. 4.1 показана принципиальная схема водонапорной башни и ее оборудования.

Подача воды в бак 1 из водопроводной сети 2 и поступление регулирующего запаса воды из бака в сеть осуществляется по подающе- разводящему трубопроводу 3. Для отбора неприкосновенного запаса воды используется трубопровод 4 с электрозадвижкой 5, которая открывается при пуске пожарного насоса. С помощью обратного клапана 6 и электрозадвижки 7, которая в обычное время открыта, происходит отключение водонапорной башни от сети. В противном случае часть подачи воды пожарного насоса будет поступать в бак, в результате чего расход воды в водопроводной сети при пожаре может оказаться меньше расчетного.

Водонапорная башня оборудуется переливным 8 и грязевым 9, которыесоединяются с канализационным колодцем 10. Для подачи воды к месту пожара передвижным пожарным насосом 11 из колодца 10 открывают задвижку 12 с помощью вентиля 13 и муфты 14.

Сохранение неприкосновенного запаса воды в баке в рассмотренном случае осуществляется за счет расположения приемных патрубков хозяйственных и пожарных трубопроводов на разных уровнях. В городах часто ограничиваются установкой указателя уровня различных конструкций, которые сигнализируют о состоянии уровня воды в баке.

Исходя из назначения водонапорной башни объем бака водонапорной башни определяется по формуле:

где - регулирующий объем; - неприкосновенный запас (объем). Регулирующий объем бака водонапорной башни определяется на основании графиков поступления и отбора воды, а при их отсутствии поформуле (3.2).

Рис. 4.1. Схема оборудования водонапорной башни

Неприкосновенный объем воды определяется из соотношения:

где - объем воды на хозяйственно-питьевые и производственные цели на 10 мин тушения пожара; - объем воды на 10 мин тушения: одного внутреннего и одного наружного пожара при одновременном наибольшем расходе воды на другие нужды.

Таким образом:

где  - максимальный расход воды на хозяйственно-питьевые и производственные цели без учета расхода воды на промышленных предприятиях на поливку территории, душ, мытье полов и мойку технологического оборудования, м³/с;  - расход воды на пожаротушение, м³/с.

При этом нужно иметь в виду следующее:

· при обосновании допускается хранение в баках водонапорных башен полного пожарного объема, определяемого по формуле (3.2);

· противопожарный объем воды водонапорной башни, общей для населенного пункта и промышленного предприятия, надлежит принимать по большому расчетному расходу для предприятия как населенного пункта.

Рис. 4.2 Гидроколонна

Вне водонапорных башен на подводяще-отводящем трубопроводе следует предусматривать устройство для отбора воды пожарными машинами.

Высота водонапорной башни Н_{о 6} определяется по формуле:

где 1,05 - коэффициент, учитывающий потери напора в местных сопротивлениях; - потери напора в сети в обычное время (без пожара) от водонапорной башни до диктующей точки в период наибольшего водопотребления; свободный напор в диктующей точке, определяемый по формуле:

где n - количество этажей.

Для уменьшения высоты водонапорной башни ее располагают на наиболее возвышенной точке местности.

По типовым проектам сооружают водонапорные башни высотой до дна бака 8 — 40 м и баками с объемом 50 — 800 м³. Водонапорные башни следует принимать железобетонными. Для ствола водонапорной башни допускаетсяприменять металл или местные несгораемые материалы, а для баков — металл.

В некоторых системах производственного водоснабжения, например, на металлургических заводах, вместо водонапорных башен используются гидроколонны. Гидроколонна представляет собой цилиндрическую емкость, ствол которой заполнен водой полностью (рис. 4.2). Таким образом, при одинаковой с водонапорной башней высоте объем воды в гидроколонне значительно больше. Однако при работе гидроколонны в обычное время используется только верхняя часть объема, т.е. объем, расположенный выше соответствующей величины свободного напора в сети в месте расположения гидроколонны, а в нижней части может храниться неприкосновенный противопожарный запас воды (Н_н._п.з), подаваемый к месту пожара стационарными или передвижными пожарными насосами.