Водоснабжение и водопотребление

Современные системы водоснабжения городов и населенных мест представляют собой сложные технические системы, обеспечивающие прием природной воды, ее очистку с последующей подачей и распределением воды потребителям.

Наиболее распространены многофункциональные системы водо­снабжения, предназначенные для питьевого, бытового, хозяйст­вено-производственного и противопожарного водоснабже­ния.

Годовое потребление воды распределяется основными по­требителями системы городского водоснабжения следующим об­разом, %: хозяйственно-питьевые нужды населения — 56 (для приготовления пищи и питья — 30, для стирки — 10, для пользо­вания ваннами — 30, для работы смывных бачков — 30); нужды общественных зданий — 17; промышленные нужды — 17; пожарные — 3; городские нужды (поливка улиц и зеленых насаждений, рабочих фонтанов и др.) — 1 и прочие — 6. [ Комплексное использование водных ресурсов: Учебное пособие/С.В.Яковлев, И.Г. Губий, И.И. Павлинова, В.Н. Родин.- М.: Высшая школа 2005.]

Состав и свойства питьевой воды при любом типе водоисточника, способе обработки и конструктивных особенностях во­допроводной сети должны обеспечивать безопасность в эпидемиологическом отношении, безвредность химического состава и благоприятные органолептические свойства. Технические и гигиенические требования и нормы, предъявляемые к питьевой воде, регламентирует ГОСТ 2874—82 и СанПиН № 4630—88.Среднесуточное водопотребление служит отправной точкой определения расчетного расхода воды, который необходим для удовлетворения потребности населения в любое время года, ме­сяца, недели, включая сутки наибольшего водопотребления.

Параметры водопроводных сооружений систем водоснабже­ния городов и населенных мест рассчитывают на определенный расчетный период, который может включать несколько очередей строительства, учитывающих перспективу развития города и повышение уровня благоустройства потребителей воды.

Расход воды, на прохождение которой рассчитывают элемен­ты системы водоснабжения, изменяется в течение кварталом года, месяцев сезона, часов суток и минут часа. Эти колебания водопотребления необходимо учитывать при проектировании системы водоснабжения с заданным уровнем благоустройства Рост численности населения и увеличение норм водопотребления поддаются прогнозу.

Данные о прогнозе развития города учитывают в процессе проектирования новых систем водоснабжения путем резервирования дополнительных площадей для развития тех или иных цементов, предусмотренных очередностью строительства. Сезонные изменения водопотребления определяют главным образом миграция населения и климатические факторы, характер­ные для заданного места расположения города.

Параметры водопроводных сооружений системы рассчитываются таким образом, чтобы удовлетворить потребности населе­нии к воде в период сезонных циклов. При подборе насосного оборудования и особенно при технико-экономическом расчете водоводов и водопроводных сетей учитывают кратковремен­но п, периодов максимального водопотребления.

Суточные и часовые колебания расходов воды являются результатом неравномерности потребления воды в городе. Неравномерность потребления воды в дни недели обусловлена укладом жизни города и связана главным образом с чередованием рабочих и нерабочих дней и в значительной мере зависит от производственного профиля города или населенного места.

Водопроводные сооружения системы водоснабжения долж­ны иметь достаточную производительность для гарантированной подачи воды в сутки «максимального водопотребления». При этом допускается форсированный режим работы — повы­шенные скорости движения воды в трубах водопроводных сетей, им ход насосов из зоны оптимальных значений коэффициентов полезного действия, повышенный расход реагентов на очистных "сооружениях и т. п. Форсированный режим работы системы в сутки и максимального водопотребления оправдывается тем, что в сутки «среднего водопотребления», составляющего значитель­ную часть работы водопроводных сооружений, насосы находятся и оптимальном режиме эксплуатации. В значительной степе­ни на режиме работы системы отражается часовая неравномер­ной, водопотребления.

Водопотребление зависит от степени благоустройства зда­нии, численности населения и климатических условий населен­ия пункта или города. Неравномерность водопотребления наблюдается в течение суток: максимальный расход воды — в середине дня, минимальный — ночью. Существенно возрастает водопотребление в праздничные и предвыходные дни.

Расход воды на хозяйственно-питьевые нужды колеблется и даже в течение часа. При расчете водопотребления в населен­ных пунктах используют коэффициенты суточной к_сут и часовой неравномерности, которые выражают отношение максимального потребления воды к среднему ее потреблению в течение суток и часа соответственно. Нормы удельного водопотребления в зависимости от степени благоустройства зданий регламентируются.

Расход воды на поливку принимают в зависимости от типа покрытия территории, способа ее поливки, вида растений и насаждений, климатических и других местных условий. Расход колеблется от 0,3 до 15 л/м².

Распределение расходов воды по часам суток в населенных пунктах, на промышленных и сельскохозяйственных предприятиях принимают на основании расчетных графиков водопотребления. При построении таких графиков исходят из принимаемых и проекте технических решений, исключающих совпадение по времени максимальных отборов воды на различные нужды.

Потребность человека в воде определяется путем статистической обработки данных, полученных на основе медико-гигиенических исследований. В диаргамме представлены результаты этих исследований.

Рисунок 2. [Составлено автором по материалам:Комплексное использование водных ресурсов: Учебное пособие/С.В.Яковлев, И.Г. Губий, И.И. Павлинова, В.Н. Родин.- М.: Высшая школа 2005.]

В современных условиях среднее удельное водопотребление в городах и населенных пунктах составляет около 250 л/(сут • чел). В настоящее время разработаны мероприятия по приостановинию роста водопотребления. Сокращение норм коммунального водоснабжения позволит уменьшить общие потребности в воде.

С целью сокращения непроизводительных расходов воды (утечек воды через неплотности труб, арматуры и санитарно-технического оборудования жилых и общественных зданий) рекомендуется регулировать напор воды в зданиях в зависимости от их высоты (применение систем зонирования по требуе­мой величине напора, исключение чрезмерных напоров воды, использование совершенной запорно-пусковой арматуры, вне­дрение насосно-силового оборудования с регулируемой частотой вращения и др.).

Коммунально-бытовое водопотребление предъявляет чрезвычайно высокие требования к качеству воды и к бесперебой­ной ее подаче. В первую очередь и при любых экстремальных условиях люди должны быть обеспечены водой. Эти требования узаконены «Основами водного законодательства» в виде при­оритета использования воды для снабжения населения.