مخططات إمدادات المياه للمناطق المأهولة بالسكان والمؤسسات الصناعية. مشروع إمدادات المياه لمنطقة مأهولة بالسكان: أنواع المصادر وأنظمة إمدادات المياه وميزات الشبكات الخارجية وأكثر من ذلك بكثير إمدادات مياه الشرب للمستوطنات الصغيرة في أوروبا

يُفهم نظام إمداد المياه لمنطقة مأهولة بالسكان على أنه مجمع من الهياكل الهندسية الموجودة في ترتيب تكنولوجي معين على طول إمداد (تدفق) المياه ومصمم لتزويد المستهلكين بالكمية اللازمة من المياه بالجودة المطلوبة.

بشكل عام، يشمل نظام إمدادات المياه لمنطقة مأهولة بالسكان ما يلي:

 هياكل جمع المياه من المصدر (مآخذ المياه، مآخذ المياه)؛

 أول محطة ضخ رافعة لتزويد شبكة إمدادات المياه بالمياه.

 مرافق معالجة المياه (محطات معالجة المياه)؛

 خزانات لتخزين إمدادات المياه.

 محطة الرفع الثانية لتزويد شبكة إمدادات المياه بالمياه.

 هياكل لتنظيم والحفاظ على معدلات التدفق والضغوط المطلوبة في شبكة إمدادات المياه(برج المياه، تركيب المضخة الهوائية، خزان المرتفعات)؛

 خطوط أنابيب المياه وشبكات إمدادات المياه الخارجية والداخلية لنقل وتوزيع المياه على المستهلكين.

تعتمد أنظمة إمدادات المياه في المناطق المأهولة بالسكان، كقاعدة عامة، على هياكل مجهزة لسحب المياه (الآبار، والينابيع الملتقطة، والكريز، وأحيانًا الآبار) ويمكن تصنيفها وفقًا لعدد من المعايير.

حسب نوع الكائن المخدومأنظمة إمدادات المياه للمناطق المأهولة بالسكان شعبية, صناعي, الزراعية, سكة حديدية, مطارإمدادات المياه و مجالإمدادات المياه.

حسب الغرضيميز:

– المنزلية والشربأنظمة إمدادات المياه (المنزلية) التي توفر المياه للاحتياجات المنزلية والصحية واحتياجات الشرب؛

– إنتاجأنظمة إمدادات المياه (الفنية) لضمان العمليات التكنولوجية للإنتاج وتشغيل الوحدات والمعدات؛

– مكافحة الحريقأنظمة إمدادات المياه لضمان إطفاء الحرائق الناشئة.

وذلك حسب حجم المناطق المأهولة بالسكان، وكذلك كمية المياه التي تستهلكها، يمكن أن تكون أنظمة إمدادات المياه متحدأو متفرق.

في المناطق المأهولة بالسكان حيث يكون استهلاك المياه منخفضا، لأسباب اقتصادية، كقاعدة عامة، يتم تركيب أنظمة متكاملة لإمدادات المياه الاقتصادية والتقنية ومكافحة الحرائق.

يشكل الترتيب المتبادل والربط بين هياكل إمدادات المياه رسمًا تخطيطيًا لإمدادات المياه أو نظام إمدادات المياه. إن اختيار تصميم نظام إمدادات المياه له تأثير كبير نوع مصدر المياه.

وفقا لهذه الميزة، وأنظمة إمدادات المياه المستوطناتوتنقسم إلى أنظمة مع سطحيو تحت الأرضمصدر.

في نظام إمداد المياه القائم على مصدر سطحي (الشكل 1)، يكون الجهاز الأول على طول تدفق المياه هو مدخل المياه (مدخل المياه)، والذي يضمن استهلاكًا موثوقًا للكمية المطلوبة من الماء من المصدر.

بعد ذلك، يتم توفير المياه إلى مرافق المعالجة بواسطة مضخات محطة الرفع الأولى. وفي محطات المعالجة، تتم معالجة المياه للوصول إلى الجودة المطلوبة. من محطات المعالجة، تتدفق المياه عادة عن طريق الجاذبية إلى الخزانات ماء نظيف، والتي تضمن تخزينها، وتسمح لك أيضًا بتنظيم أوضاع حركتها الإضافية عبر الشبكة والسحب بواسطة محطة الضخ الثانية. غالبًا ما يتم تخزين إمدادات مياه مكافحة الحرائق في نفس الخزانات. تقوم محطة الرفع الثانية بأخذ المياه من الخزانات وتزويدها عبر شبكة إمداد المياه للمستهلكين وإلى برج المياه (تركيب هوائي).

يعمل برج المياه (خزان جبلي، تركيب هوائي) على تنظيم تشغيل محطة الضخ الثانية، مع مراعاة التوزيع غير المتكافئ للمياه من قبل المستهلكين. يتم تركيب برج مياه إذا كان من الضروري وجود احتياطيات مياه منظمة كبيرة وفي حالة عدم وجود ارتفاعات كبيرة في المنطقة. إذا كان هناك تلة على الأرض داخل أراضي المعسكر بارتفاع أعلى من الضغط المطلوب في الشبكة، فمن المستحسن تركيب خزان مرتفع بدلاً من برج المياه. إذا كانت هناك حاجة إلى مصدر تنظيمي صغير للمياه (يصل إلى 5...7 م3)، فسيتم استخدام تركيب هوائي لتنظيم تشغيل محطة الرفع الثانية.

رسم بياني 1. رسم تخطيطي لنظام إمدادات المياه مع مصدر المياه السطحية

1 - مصدر المياه. 2 - تناول الماء؛ 3 – محطة الضخالارتفاع الأول

4 – مرافق العلاج . 5 – خزانات المياه النظيفة . 6 – محطة الضخ للمصعد الثاني . 7- برج المياه

يتم نقل المياه من محطة الضخ الثانية إلى شبكة إمدادات المياه بالمنشأة وبرج المياه عبر خط أنابيب المياه. وفقا لشروط الموثوقية، يتم وضع نظام إمدادات المياه في سطرين على الأقل (قنوات المياه). على خط أنابيب المياه لمسافات طويلة، يمكن تركيب وصلات وصل مع غرف تبديل، مما يوفر ما يصل إلى 70٪ من الكمية المحسوبة من المياه لتلبية احتياجات الأسرة والشرب عند فصل الجزء التالف من أحد خطوط أنابيب المياه. يجب ألا تسمح المسافة بين خطوط مجاري المياه بانجراف الخط الموازي في حالة وقوع حادث، وكذلك إتلاف الخطين بانفجار واحد للذخيرة المقدرة.

العيوب الرئيسية لنظام إمدادات المياه مع مصدر المياه السطحية هي:

- زيادة تكاليف البناء والتشغيل بسبب العدد الكبير من الهياكل الهندسية؛

- التعرض للتعرض للوسائل التدميرية؛

- الحاجة إلى اتخاذ تدابير لحماية العناصر الفردية؛

– احتمال تلوث مصدر المياه عند استخدام أسلحة الدمار الشامل.

ه وكقاعدة عامة، فإن نظام إمدادات المياه لمنطقة مأهولة بالسكان، استنادا إلى مصدر تحت الأرض، ليس لديه هذه العيوب (الشكل 2). يعد نظام إمداد المياه بمصدر مياه جوفية أبسط بكثير، وإذا كانت جودة المياه في المصدر تلبي المتطلبات، فقد لا يشمل مرافق المعالجة.

أرز. 2. رسم تخطيطي لنظام إمداد المياه بمصدر للمياه الجوفية

1- تناول الماء بشكل جيد؛ 2 – محطة الرفع الأولى . 3 – خزانات المياه النظيفة . 4 – محطة الضخ للمصعد الثاني . 5 – برج المياه

يتضمن هذا المخطط: مصدر مياه جوفية (بئر، بئر بئر، إلخ)، ومحطة ضخ رفع أولى، وخزانات مياه، ومحطة ضخ رفع ثانية، وبرج مياه (خزان مرتفع، وتركيب هوائي)، وقنوات مياه، وقناة مياه شبكة التوريد.

يمكن وضع مضخات المصعدين الأول والثاني في غرف مختلفة أو في نفس الغرفة (محطة الضخ المشتركة). في بعض الحالات، في المدن العسكرية الصغيرة، يمكن تبسيط نظام إمداد المياه بمصدر للمياه الجوفية بشكل أكبر. يمكن إمداد المياه من المصدر مباشرة إلى برج المياه (الخزان الجبلي، التركيب الهوائي) ومن خلال شبكة توزيع المياه للمستهلكين. إذا كانت نوعية المياه الجوفية لا تلبي متطلبات المستهلكين، يتم استكمال مخطط نظام إمدادات المياه عن طريق تركيب مرافق المعالجة أو محطات معالجة المياه.

بالمقارنة مع نظام إمداد المياه المعتمد على مصدر مياه سطحي، فإن نظام إمداد المياه من مصدر جوفي له عدد من المزايا، وهي:

- زيادة الموثوقية، بسبب التشتت، وبالتالي حماية أكبر لهياكل سحب المياه (الآبار، وآبار الأعمدة، وما إلى ذلك)؛

- إمكانية ازدواجية المصدر الرئيسي للمياه، حيث يمكن إنشاء آبار سحب المياه أو مجموعات من الآبار لاستغلال طبقات المياه الجوفية المختلفة؛

– انخفاض احتمال تلوث مصدر المياه في ظروف تدمير الأشياء التي يحتمل أن تكون خطرة؛

– انخفاض تكاليف البناء والتشغيل (في غياب مرافق معالجة المياه)؛

– إمكانية تقليل مساحة البناء من خلال الجمع بين عدة عناصر في مبنى واحد، على سبيل المثال، بئر ومحطة ضخ للمصعد الثاني.

في مخطط نظام إمدادات المياه مع مصدر للمياه الجوفية، يمكنك الاستغناء عن برج المياه؛ وفي هذه الحالة، سيتم تنظيم إمدادات المياه إلى شبكة إمدادات المياه عن طريق تشغيل عدد مختلف من المضخات عند ضخ الرفع الثاني. محطة.

وفي بعض الحالات، يمكن تركيب أنظمة مختلطة مع مصادر المياه السطحية والجوفية. في هذه الحالة، عادة ما يتم تصور تشغيل النظام بمصدر تحت الأرض فقط في زمن الحرب.

وفقا لطريقة إمدادات المياهيمكن أن تكون أنظمة إمدادات المياه ضغطو تغذية الجاذبية. جميع الأنظمة التي تمت مناقشتها أعلاه هي أنظمة ضغط: يتم توفير المياه لها عن طريق المضخات بالضغط المطلوب.

إذا كان مصدر المياه يقع فوق الجسم (المستهلك) مع وجود فائض كافٍ لإنشاء الضغط اللازم في شبكة إمدادات المياه، يتم استخدام نظام إمداد المياه بالجاذبية (الشكل 3).

ر

ضغط الشبكة

يكون. 3. مخطط إمدادات المياه الجاذبية

1 - مصدر المياه (النبع)؛ 2 – هيكل الالتقاط. 3 – المرتفعات (التفريغ)

خزان؛ 4 – شبكة إمدادات المياه

من مصدر المياه (النبع)، يتم توفير المياه إلى شبكة إمدادات المياه من خلال خزان مرتفع، والذي يعمل في نفس الوقت كخزان للمياه النظيفة وخزان للتحكم. هنا، إذا لزم الأمر، يمكن إجراء كلورة المياه. إذا كان الضغط في الشبكة مرتفعا جدا، فسيتم تقليله باستخدام تفريغ الآبار.

تتمثل مزايا نظام إمداد المياه بالجاذبية في بساطة الجهاز، وبالتالي انخفاض تكاليف البناء، فضلاً عن البساطة وانخفاض تكلفة التشغيل.

توجد على أراضي المناطق الأكثر اكتظاظًا بالسكان (المدن والبلدات) فئات مختلفة من مستهلكي المياه الذين لديهم متطلبات مختلفة فيما يتعلق بجودة وكمية المياه المستهلكة. في أنظمة إمدادات المياه الحديثة في المدن، يبلغ متوسط ​​استهلاك المياه لتلبية الاحتياجات التكنولوجية للصناعة حوالي 40٪ من إجمالي الحجم المورد لشبكة إمدادات المياه. علاوة على ذلك، يتم أخذ حوالي 84% من المياه من المصادر السطحية و16% من المصادر الجوفية.

يظهر في الشكل مخطط إمدادات المياه للمدن التي تستخدم مصادر المياه السطحية. تدخل المياه إلى مأخذ المياه (الرأس) وتتدفق عبر أنابيب الجاذبية 2 إلى البئر الساحلي 3، ومن هناك يتم إمداد محطة الضخ الرفعية الأولى (HC-I) 4 إلى خزانات الترسيب 5 ومن ثم إلى المرشحات 6 للتنقية من الملوثات و التطهير. بعد محطة المعالجة، تتدفق المياه إلى الخزانات الاحتياطية

مخطط إمدادات المياه للتسوية

: 1 - تناول الماء. 2- أنابيب الجاذبية . 3- بئر ساحلي. 4- محطة الضخ اول صعود . 5- صهاريج الترسيب. 6- المرشحات. 7- قطع خزانات المياه النظيفة . 8- محطة الضخ 2 مصعد . 9- مجاري المياه . 10- برج المياه . 11- خطوط الأنابيب الرئيسية. 12- خطوط التوزيع. 13- الدخول إلى المباني . 14-- مستهلكو المياه من المياه النظيفة 7، والتي يتم إمدادها منها عن طريق محطة الرفع الثانية (NS-P) 8 عبر قنوات المياه 9 إلى هيكل التحكم في الضغط 10 (خزان أرضي أو تحت الأرض يقع على ارتفاع طبيعي، أ برج المياه أو التركيب الهيدروليكي). من هنا تتدفق المياه عبر الخطوط الرئيسية 11 و أنابيب التوزيع 12 شبكة توصيل المياه لمدخلات المباني 13 والمستهلكين 14.

عادة ما ينقسم نظام إمدادات المياه أو التصميم إلى قسمين: خارجي وداخلي. تشمل إمدادات المياه الخارجية جميع الهياكل الخاصة بسحب المياه وتنقيتها وتوزيعها من خلال شبكة إمدادات المياه قبل دخولها إلى المباني. أنظمة إمدادات المياه الداخلية هي مجموعة من الأجهزة التي توفر المياه منها شبكة خارجيةوإيصالها إلى صنابير المياه الموجودة في المبنى.

إن استخدام مصادر المياه الجوفية عادة ما يجعل من الممكن الاستغناء عن مرافق المعالجة. يتم توفير المياه مباشرة إلى الخزانات الاحتياطية 2. عند استخدام المياه الجوفية، وكذلك عند تزويد المدن الكبيرة بالمياه، قد لا يكون هناك مصدر واحد، بل عدة مصادر

مخطط إمدادات المياه لمصدر المياه الجوفية

1 - بئر ارتوازي مزود بمضخة؛ 2 - خزان احتياطي؛ 3 - NS-II؛ 4 - برج المياه. 5- شبكة إمدادات المياه

إمدادات المياه الموجودة على جوانب مختلفة من المستوطنة. تسمح إمدادات المياه هذه بتوزيع أكثر اتساقًا للمياه عبر الشبكة وتوصيلها إلى المستهلكين. يتم تخفيف التفاوت في استهلاك المياه مع زيادة عدد السكان في المدن إلى حد كبير، مما يجعل من الممكن الاستغناء عن هياكل التحكم في الضغط. في هذه الحالة، يتدفق الماء من NS-P مباشرة إلى أنابيب شبكة إمدادات المياه.

يتم توفير المياه لأغراض مكافحة الحرائق في المدن عن طريق سيارات الإطفاء من الصنابير المثبتة على شبكة إمدادات المياه. في المدن الصغيرة، لتوفير المياه لإطفاء الحرائق، يتم تضمين مضخات إضافية في NS-I، وفي مدن أساسيهيشكل تدفق النار جزءا ضئيلا من استهلاك المياه، وبالتالي ليس له أي تأثير تقريبا على وضع التشغيل لنظام إمدادات المياه.

وفقًا للمعايير الحديثة، في المستوطنات التي يصل عدد سكانها إلى 500 شخص، والتي تقع بشكل رئيسي فيها المناطق الريفية، يجب تركيب نظام مشترك لإمدادات المياه ضغط مرتفعوتوفير مياه الشرب والاحتياجات الصناعية ومكافحة الحرائق. ومع ذلك، غالبًا ما تكون هناك حالات يتم فيها بناء نظام إمداد مياه الشرب فقط، ولاحتياجات مكافحة الحرائق، يتم توفير المياه عن طريق مضخات متنقلة من الخزانات والخزانات التي يتم تجديدها من نظام إمداد المياه.

في المستوطنات الصغيرة، لتلبية الاحتياجات الاقتصادية واحتياجات مكافحة الحرائق، غالبًا ما يتم تركيب أنظمة إمدادات المياه المحلية بالمياه المأخوذة من مصادر تحت الأرض (آبار المناجم أو الآبار). تُستخدم مضخات الطرد المركزي والمكبس وأنظمة النقل الجوي ومحطات طاقة الرياح وما إلى ذلك كأجهزة لرفع المياه، وهي الأكثر موثوقية وسهلة الاستخدام. مضخات الطرد المركزي. أما بالنسبة لأجهزة رفع المياه الأخرى، فنظرًا لانخفاض إنتاجيتها، لا يمكن استخدامها إلا لتجديد إمدادات المياه في الخزانات والخزانات وأبراج المياه.

تحتاج كل مستوطنة إلى هياكل سحب مياه عالية الجودة ومخططة بشكل صحيح والتي من شأنها توفير المياه لجميع السكان المحليين. وقد تم تصميم مرافق المعالجة هذه لإجراء عملية التنقية الأولية للمياه المجمعة من مصدر أولي، وبعد ذلك يتم نقلها إلى مكان الاستهلاك أو التخزين. يتم تركيب محطات CW لتحسين الجودة الأولية للمياه وتنقيتها. شبكات إمدادات المياه وأنظمة الصرف الصحي هي المسؤولة عن نقل وإمدادات المياه. يتم استخدام خزانات مختلفة لتخزين المياه النقية.

وتشمل هذه الأنظمة أيضًا أجهزة للتبريد والتنظيف. ومن الجدير بالذكر أنها تشمل، من بين أمور أخرى، الأجهزة المسؤولة عن التنظيف مياه الصرف. جميع هذه المكونات تعمل بشكل مستمر، حيث تقوم باستخلاص وتنقية المياه كل دقيقة. ولهذا يجب على كل عنصر من هذه العناصر أن يؤدي المهام الموكلة إليه بشكل واضح، حتى تعمل الآلية بأكملها بشكل مستمر وسلس.

تصنيف الأجهزة الرئيسية

في الحياة الحديثة، كل يوم يواجه الشخص الكثير أنظمة مختلفةإمدادات المياه وتنقسم معظمها إلى أنواع معينة، بناءً على الخصائص التالية:

1. بناءً على طريقة فصل الماء وطريقة النقل. ويمكن أيضًا تقسيمها إلى مجتمعة ولا مركزية ومركزية.
2. بناء على أنواع الهياكل التي تمت مناقشتها. هناك السكك الحديدية والزراعة والصناعية والقرية والحضرية.
3. على أساس حجم السائل المستخدم في المؤسسات. وهي مقسمة إلى مجتمعة، نفخ، شبه مغلقة، مغلقة، إعادة تدوير واستخدام المياه.
4. بناءً على مؤشرات إمداد السوائل. هناك مجتمعة والضغط والجاذبية.
5. تشكلت على أساس إقليمي. يمكن أن تكون في الموقع، خارج الموقع، قادرة على خدمة عدة أشياء في وقت واحد، إقليمية وجماعية ومحلية.
6. استنادا إلى المصادر الطبيعية. هناك أجهزة إمداد مختلطة تضخ المياه من المصادر الجوفية وتلك التي تأخذ السائل من المصادر السطحية.
7. بالميعاد. هناك الزراعية والصناعية والحماية من الحرائق. وفي الوقت نفسه، يمكن دمجها ومستقلة في نفس الوقت. يحدث النوع الأول من الأجهزة إذا كانت مفيدة من الناحية الاقتصادية، أو تم فرض متطلبات معينة على المياه فيما يتعلق بجودتها.

الدوائر الأساسية وإمدادات المياه

الخيار الأول

النوع الأول من المخططات هو تلك التي تعتمد على استخدام المصادر السطحية. يتم سحب المياه من مصدر موجود إلى نظام المعالجة باستخدام إحدى المحطات المثبتة. بعد التطهير والتنظيف، يدخل السائل إلى الخزانات المعدة مسبقًا. وبعد ذلك، وباستخدام المضخات، سيتم توفير المياه للمستهلكين من خلال نظام خطوط الأنابيب. خلال النهار، لن تكون إمدادات المياه موحدة إذا نحن نتحدث عنحول إمدادات المياه في المناطق الحضرية، لأنه عمليا لا أحد يستخدم المياه في الليل، على عكس الصباح الباكر وفي وقت متأخر من المساء. إذا كانت المعلومات تتعلق بالمؤسسات الكبيرة، فبعد التحولات، يكون استهلاك المياه صفر تقريبا، على عكس النهار. يرجع استقرار هذه الأجهزة إلى التصميم المناسب الذي يسمح بأداء موحد. تم تصميم مضخات الرفع من المستوى الثاني مع مراعاة التغيرات المحتملة في مؤشر الأداء خلال النهار. في هذه الحالة، يجب أن يكون حجم السائل المورد مساويًا تقريبًا لمعدل تدفقه.

أداء

يجب أن تكون المؤشرات المتعلقة بأداء أجهزة ضخ الرفع الأولى أكبر من علامة الحد الأدنى وفي نفس الوقت أقل من المؤشر الأقصى المتعلق بأداء مضخات الرفع الثانية. تدخل محطات الضخ التابعة للارتفاع الثاني خلال ساعات الهدوء (الحد الأدنى من النشاط الاستهلاكي) إلى مرافق المعالجة عن طريق تراكم السائل في خزانات الترسيب (الخزانات). خلال تلك الساعات التي يكون فيها النشاط الاستهلاكي الأقصى بين السكان، يتم استخدام السائل الموجود في الخزانات، والتي، في الواقع، هي الخزانات المنظمة. كما يوجد سائل يستخدم للاحتياجات الشخصية للمحطات نفسها وفي الحالات التي يكون من الضروري فيها إطفاء الحرائق.

وتستخدم أبراج المياه لتنظيم تدفق الارتفاع الثاني ومستوى الاستهلاك. يتم تقديمها على شكل خزانات معزولة خاصة تقع على سطح الأرض على هياكل خاصة - جذوع. سيعتمد الارتفاع بشكل مباشر على سعة الحجم المطلوب للسكان. يعتمد تكوين أنظمة إمدادات المياه بشكل مباشر على نوع مصادر إمدادات المياه وجودة السائل الموجود فيها. إذا لزم الأمر، يمكن الجمع بين بعض العناصر، والبعض الآخر قد لا يكون ضروريا.

الخيار الثاني

النوع الثاني يشمل المخططات التي تنطوي على استخدام المصادر الجوفية. للسماح للسائل بالدخول إلى النظام، يتم استخدام الآبار الأنبوبية التي تحتوي على مضخات. في معظم الحالات، يتم دمج جهاز الرفع الأول مع الهيكل الرئيسي لإمدادات المياه، في حين لا توجد مرافق معالجة على الإطلاق. لكن هذا الخيار ممكن فقط إذا كانت نوعية المياه الجوفية عند مستوى مناسب. لتحقيق مستوى أعلى من الأمان، يحتوي كل نظام على العديد من الهياكل المماثلة، بما في ذلك المعدات الميكانيكية الاحتياطية ومعدات الضخ. تشير معظم المخططات إلى المعدات الرئيسية فقط. بهذه الطريقة فقط يمكن تحقيق إمداد مستمر بالسائل النقي للمستهلكين.

توجد المفاتيح الكهربائية وغرف التبديل بين التركيبات الرئيسية. إنهم مسؤولون عن إيقاف التشغيل والتشغيل في الوقت المناسب أجهزة إضافيةوالمعدات والمضخات. كما يتم تركيب آبار التفتيش، مما يجعل من الممكن إغلاق المناطق الفردية الموجودة في الشبكة العامة والصنابير المستخدمة أثناء الحرائق. لعبور نظام إمدادات المياه من الجسور والطرق السريعة والسكك الحديدية والوديان، يتم استخدام نظام خاص لوضع الأنابيب، والذي يتم تثبيته في الجزء السفلي من الخنادق العميقة.

المصادر الرئيسية

وفي هذه الحالة يمكن استخدام البحار والبحيرات والأنهار وبعض الخزانات الجوفية. تم تحديد مواقع محطة الرفع الأولى ومرافق سحب المياه فقط بناءً على المؤشرات الصحية، وبالتالي استخدام المياه النظيفة حصريًا. إذا كان المدخول مصنوعًا من نهر، فسيتم استخدام نفس المستوى كمرور للتيار. عند استخدام المصادر الجوفية، يمكن الوصول إلى أعلى مستوى للمياه (نقاوتها) باستخدام المصادر الجوفية التي تقع في الأسفل طبقات المياه الجوفية. يتيح لك ذلك تجهيز النظام داخل نقطة إمداد المياه، وهو ما لا يمكن القيام به عند استخدام الأنهار والخزانات.

يمكن تركيب هذه الأنظمة بعيدًا عن المناطق المأهولة بالسكان وعلى مقربة منها. في الحالة الأولى من الممكن الجمع بين محطات الرفع من النوع الأول والثاني بشرط أن تكون موجودة في نفس الهيكل. تجدر الإشارة إلى أننا لا نتحدث فقط عن كمية معينة من المياه التي سيحتاجها السكان خلال النهار، ولكن أيضًا عن ضغط معين - الضغط الحر لإمدادات المياه. محطة الرفع الثانية وبرج المياه القريب منها، والذي يستخدم خلال ساعات ذروة الاستهلاك، هما المسؤولان عن هذا المؤشر. ولتقليل ارتفاع برج المياه، يمكن تركيبه على أرض مرتفعة.

أهمية عملية

إذا كانت المياه لا تتطلب تنقية خاصة، فيمكن تبسيط نظام إمدادات المياه الشامل بشكل كبير. ولم تعد هناك حاجة إلى مرافق المعالجة فحسب، بل أيضًا إلى خزانات إضافية ومضخات رفع ثانية. يعتمد نظام إمدادات المياه المستخدم على نوع التضاريس. إذا كنا نتحدث عن المناطق الجبلية، حيث تكون مصادر المياه النظيفة على مستوى أعلى من المناطق المأهولة بالسكان، فسيتم السماح للمياه بالتدفق من تلقاء نفسها، حيث لن تكون هناك حاجة إلى محطة ضخ أو معدات. تعتبر أنظمة إمدادات المياه في المناطق والمجموعات ذات أهمية عملية كبيرة، حيث يتم توفير إمدادات المياه في وقت واحد لعدة أشياء (ربما لأغراض مختلفة). وهذا يجعل من الممكن توفير المال بشكل كبير، لأن خدمة نظام واحد فقط أرخص عدة مرات من خدمة عدة أنظمة في نفس الوقت. ومن الجدير بالذكر أنه في هذه الحالة ستكون موثوقية النظام أعلى أيضًا.

تصنيف أنظمة إمدادات المياه

يمكن تصنيف جميع أنواع أنظمة إمدادات المياه المستخدمة لأغراض عملية على النحو التالي:

1. بناءً على الغرض منها، تنقسم الأنظمة إلى: أنظمة عامة، وأنظمة إمداد للنقل بالسكك الحديدية، والمؤسسات المعدنية، ومحطات الطاقة، والمصانع الكيماوية، والصناعية، والزراعية، والبلدية.
2. وبناءً على الغرض المقصود منها، فهي تنقسم إلى: مكافحة الحرائق، والسقي، والإنتاجية والاقتصادية، ومكافحة الحرائق، والمنزلية والشرب.
3. بناءً على نوع المصادر الطبيعية المستخدمة تنقسم الأنظمة إلى:

• مختلط؛
• تلك التي تستخدم فيها الينابيع الارتوازية؛
• السطح (البحيرات والأنهار المحلية).

1. بناءً على طرق إمداد السائل، يتم تقسيمها إلى الجاذبية وتلك التي تستخدم المضخات لضخ المياه.

فئات

اعتمادا على المتطلبات والغرض المباشر الذي طرحه المستهلكون أنفسهم، من الممكن تثبيت مثل هذه الأنظمة بشكل مستقل، ولكن كل شيء سيعتمد على الظروف الاقتصادية ونوعية المياه المطلوبة. بالنسبة للمدن، يتم إنشاء نظام موحد للسلامة من الحرائق والاقتصاد، والذي يقع على أراضي المدينة. إذا كنا نتحدث عن الصناعيين، الذين لا تلعب درجة تنقية المياه دورا خاصا، فمن الممكن تركيب أنظمة إمدادات المياه من النوع الصناعي. إذا كان هناك العديد من الشركات من نفس النوع في مكان قريب، فمن الممكن استخدام نظام نوع مدمج. يوجد في كل مدينة العديد من المؤسسات الصغيرة التي لا تحتاج إلى مياه نقية، ولكن ليس من المنطقي تنفيذ نظام منفصل (مستوى استهلاك منخفض). في هذه الحالة يتصلون به النظام المشتركواستخدام المياه النقية على نفس الأساس مثل بقية السكان.

التحدي الرئيسي الذي يواجه مصممي أنظمة إمدادات المياه هو الاستخدام العقلانيالموارد وحمايتها الصحية. المستهلكون الرئيسيون للمياه هم: الصناعة، زراعةوالسكان.

وإذا كان من الممكن إعادة استخدامها في العديد من أنواع الإنتاج، فبالنسبة للفئتين الأخريين من المستهلكين، هناك حاجة إلى المياه من أجل جودة الشرب. تم تصميم مشاريع إمدادات المياه للقرية أو المدينة، التي تم تطويرها مع مراعاة المصادر المتاحة والظروف المحلية الأخرى، لتوفير الجودة والكمية اللازمة من المياه.

نوع مصدر إمدادات المياه وماذا يحدد

في الطبيعة هناك مكانان يمكن للإنسان أن يحصل على الماء منهما:

1. الأول يشمل البحيرات والخزانات والأنهار - أي المصادر السطحية للمياه العذبة. في البحيرات، تكون المياه أنظف وتحتوي على جزيئات أقل تعليقًا وتتمتع بدرجة أعلى من التمعدن. في الخزانات والأنهار، تكون المياه أكثر ليونة وتحتوي على المزيد المواد العضويةولهذا السبب يكون مستوى اللون أعلى. بشكل عام، تختلف جودة المياه في الينابيع السطحية بشكل كبير حسب الموسم.

1. أما الفئة الثانية فتشمل المياه المستخرجة من طبقات المياه الجوفية، وكذلك الينابيع التي تتدفق إلى السطح بفعل الجاذبية. المياه من هذه المصادر ذات جودة أعلى بكثير ولا تتطلب تنقية عميقة. الشيء الوحيد هو أن المياه من أعمق طبقات الحجر الجيري، والتي تسمى الارتوازية، غالبا ما تكون مخصبة بشكل كبير بالحديد والفلور.

ملحوظة: في هذه الحالة يتم إمداد مشروع إمداد المياه لقرية أو بلدة صغيرة من بئر ارتوازيةوينص على بناء محطة حيث يجب تنقية المياه باستخدام منشآت خاصة.

يعتمد هيكل نظام إمدادات المياه بأكمله على نوع المصدر: مخططه التكنولوجي (يظهر أحد الخيارات في الصورة أدناه)، وأنواع وعدد الهياكل المضمنة فيه، واستقرار إمدادات المياه، وسعر البناء و تكاليف التشغيل.

الشيء الرئيسي الذي يجب أن يوفره أي مشروع لإمدادات المياه في المدينة هو:

• جودة الشرب
• المبلغ المطلوب؛
• القوة المثلى التي لا تضر بيئة الخزان؛
• أقصر مسافة من المصدر إلى المستهلك.

ملحوظة: الاستغلال المكثف للمصادر الجوفية يمكن أن يعطل القوة الطبيعية للطبقات العميقة من التربة، كما أن قدرتها لا تكفي لتزويد مناطق مأهولة كبيرة بالسكان. وبالإضافة إلى ذلك، فإن استخراج المياه الجوفية مكلف للغاية، وبالتالي فإن استخدامه محدود.

تكوين النظام، بدءا من كمية المياه

ومن أجل تزويد السكان بالمياه، من الضروري بناء مجمع كامل، بما في ذلك مرافق تناول الموارد وتنقيتها وتخزينها، فضلاً عن إمدادها إلى نقطة الاستهلاك.

• ولهذا السبب يتم تطوير مشاريع إمدادات المياه في المدينة من أجل تحديد عدد ونوع الهياكل المطلوبة بالضبط للإمداد الفعال. في الوقت نفسه، بالإضافة إلى نوع المصدر، يتم أخذ العديد من العوامل في الاعتبار، والتي يتم بموجبها، في الواقع، تصنيف هذه الأنظمة.

• تخضع المصادر السطحية، التي لها تصنيفها الخاص، لمتطلبات مختلفة تمامًا عن تلك الموجودة تحت الأرض. من الأهمية بمكان هنا ليس فقط الوضع الهيدروجيولوجي، ولكن أيضًا السمات الجيولوجية للمنطقة.

• من أجل، على سبيل المثال، لبناء كمية مياه من النوع الساحلي، تحتاج إلى ضفة شديدة الانحدار ذات تربة كثيفة، وعمق يتجاوز علامة العشرة أمتار، وتكوين قليل من الرواسب السفلية.
• أما بالنسبة لهياكل قاع النهر، فالأمر على العكس من ذلك: فأنت بحاجة إلى ضفة مسطحة ذات تربة غير مستقرة، وعمق ضحل للمصدر - فهم لا يخافون من وجود كمية صغيرة من الرواسب في القاع.
• يمكن تصميم نوعين من الرؤوس فيها:
  1. النوع الأول مخصص فقط لحماية وتقوية أطراف خطوط أنابيب الجاذبية التي تأخذ الماء من المصدر.
  2. النوع الثاني هو الغرفة التي تستقبل الماء. وترتبط به أطراف الأنابيب التي تسحب الماء من الغرفة.

ملحوظة: في معظم الحالات، يتم غمر الرؤوس بشكل دائم، ولكن هناك أيضًا خيارات غير مغمورة، أو تغمر فقط عندما يكون مستوى المياه مرتفعًا.

محطات الرفع الأولى والثانية

إن تناول المياه هو الأول في سلسلة هياكل نظام إمدادات المياه. والثانية هي محطة الصعود الأول - إذا لم يتم دمجها مع كمية المياه كما في حالة المصدر الجوفي.

يمكن لهذه المحطة توفير المياه وفق ثلاثة أنظمة:

1. مباشرة إلى نقطة الاستهلاك - أي دون التنظيف الأولي؛
2. في صهاريج التخزين.
3. إلى محطات معالجة مياه الصرف الصحي.

يتم توفير المياه مباشرة إلى شبكة المستهلك عن طريق محطة الرفع II - باستخدام المضخات، والتي، حسب حجم خزان التخزين، يمكن أن تعمل على مراحل أو بالتساوي. كل هذا يتوقف على طريقة استهلاك الموارد؛ ويتم تحديد مخطط العرض بناءً على الجدول الزمني.

يمكن أن يكون هناك ثلاثة خيارات لتنظيم الشبكة:

• مع برج المياهوالذي يقع عادةً في بداية الشبكة. بهذا المخطط، تم تصميم المحطة لتدفق متوسط. جوهر عملها هو كما يلي: مع الحد الأدنى من الاستهلاك، يتم تجميع المياه في الحاوية بحيث يمكن الحفاظ على الحد الأقصى لحجم العرض خلال ساعات الذروة.

• باستخدام خزان العداد. على العكس من ذلك، يتم أخذها خارج الشبكة - غالبا ما تستخدم هذه المخططات في التصميم أو عند دمجها مع الأسر ومياه الشرب؛

• مجنون.نظرًا لأن هذه الدائرة لا تحتوي على حاوية لتراكم الضغط، فإنها تتطلب ذلك عدد أكبرمضخات يتم حساب كميتها بقسمة الحد الأقصى لمعدل التدفق وفقًا للجدول الزمني على الحد الأقصى للتدفق لوحدة واحدة.

يعد خيار برج المياه هو الأكثر شيوعًا، حيث يضمن هذا الهيكل التشغيل المستقر للشبكة بشكل أفضل. والأهم أيضًا أن البرج يسمح لك بتقليل قطر خط الأنابيب الرئيسي - وبالتالي تكلفته الإجمالية.

يمكن تركيب أبراج معدنية على خطوط أنابيب مياه القرية. في المستوطنات الكبيرة، غالبًا ما يكون هذا هيكلًا من الطوب على شكل جذع متعدد الأوجه أو أسطواني، أو خرسانة مسلحة - على شكل خزان أو زجاج.

سيقدم لك الفيديو الموجود في هذه المقالة مزيدًا من التفاصيل عن مخططات إمدادات المياه الممكنة.

مميزات جهاز الشبكة الخارجية

تسمى مجموعة الهياكل التي تسمح بتوصيل المياه من المصدر إلى المستهلك النهائي النظام الخارجيإمدادات المياه

المتطلبات الرئيسية التي تنطبق عليه هي:

• فعاله من حيث التكلفه؛
• الموثوقية البيئية؛
• التشغيل دون انقطاع مع الأخذ في الاعتبار الزيادة في استهلاك الموارد؛
• التأكد من جودة الشرب وضغط الماء المطلوب.

تتكون الشبكة من خطوط أنابيب رئيسية وخطوط توزيع: الأول ينقل المياه إلى المناطق والأحياء السكنية، والثاني إلى صنابير الإطفاء.

وفقًا للتكوين، يمكن أن تكون الشبكة:

1. طريق مسدود - أي ذو هيكل متفرع ؛

1. دائرية (حلقة مغلقة).

ملاحظة: تعتبر الشبكة الحلقية أكثر موثوقية، لذا فإن هذا الخيار مصمم في أغلب الأحيان لتوفير المياه للمناطق المأهولة بالسكان. في هذه الحالة، يجب وضع الطريق على طول أقصر طريق وعلى أعلى النقاط في التضاريس.

تكوين خطوط الأنابيب

وبطبيعة الحال، المادة الرئيسية للطرق السريعة هي الأنابيب. قد تكون الخيارات مختلفة؛ ويتأثر الاختيار بالظروف المناخية والهيدروجيولوجية للمنطقة، والزلازل، والأحمال التصميمية، والضغط الهيدروستاتيكي.

ويرد في الجدول دليل قصير لأنواع الأنابيب:

نوع الأنابيب	شروط الاستخدام
	نظرا لمتانة السبائك، تستخدم أنابيب الحديد الزهر على نطاق واسع جدا لوضع خطوط الأنابيب الخارجية. عيبهم هو أنهم لا يتحملون الأحمال الديناميكية بشكل جيد.
	على عكس أنابيب معدنيةالأسمنت الأسبستي مقاوم تمامًا للتآكل. وتشمل المزايا القوة العالية والتوصيل الحراري المنخفض. العيب هو نفس عيب الحديد الزهر - مقاومة منخفضة للأحمال الديناميكية.
	تتميز الأنابيب الخرسانية المسلحة بقوة عالية وأكبر مجموعة من الأقطار. ولذلك، فإنها غالبا ما تستخدم لمد خطوط أنابيب الضغط العالي.
	وهي قوية وخفيفة الوزن ولها مقاومة عالية للتآكل. هناك عيب واحد فقط - معامل التمدد الخطي العالي.
	في أنابيب الصلبيتم الجمع بين جميع مزايا الخيارات المذكورة أعلاه. يتم تعويض القابلية العالية للتآكل من خلال تطبيق الزنك أو أنواع أخرى من الطلاء.

بالإضافة إلى الأنابيب نفسها، تم تجهيز الأنابيب الرئيسية بأنواع مختلفة من التركيبات:

1. صمامات الإغلاق والتحكم (الصمامات وصمامات البوابة)؛
2. السلامة (صمامات الفحص وتخفيف الضغط، وغطاسات الهواء)؛
3. توزيع المياه (الموزعات، والمنافذ، والصنابير)؛
4. المعوضات.

تقوم الشبكة أيضًا بتصميم الآبار والغرف التي يتم فيها تركيب هذه التركيبات نفسها. في الأساس، فهي مصنوعة من الخرسانة المسلحة متجانسة أو مسبقة الصب.

• لا يمكن ضمان حماية خطوط الأنابيب من الأحمال الديناميكية إلا من خلال عمق التثبيت الصحيح.
• يجب أن يكون الجزء السفلي من الأنبوب أبعد من علامة تجمد التربة، ويجب أن يكون الجزء العلوي منه مغطى بطبقة من التربة لا تقل عن متر.

• في الأماكن التي تدور فيها خطوط الأنابيب وتتفرع، يتم تركيب التجهيزات عليها، وللحماية من الضغط الداخلي، يتم تركيب توقفات خاصة في هذه الأماكن.
• في تلك الأماكن التي يتقاطع فيها الطريق السريع مع طريق أو سكة حديد، يتم وضع الأنابيب في الجسور أو تحت السدود في المجاري.

كخيار، يتم توفير حالة في شكل أنبوب آخر، قطرها أكبر من أنبوب الماء بمقدار 30 سم.

تحضير الماء

ومن النادر جدًا وجود الماء في البداية جودة جيدةولا يتطلب تنظيفًا إضافيًا. في أغلب الأحيان، تظهر التحليلات أنه لا يمكن استخدام المياه للشرب إلا بعد تنفيذ إجراءات التنظيف الشاملة.

بالإضافة إلى نوعية المياه عند المصدر نفسه، يتأثر اختيار طرق المعالجة الظروف المحليةوالغرض من شبكة إمدادات المياه والجدوى الاقتصادية وأداء محطة المعالجة.

تبدو قائمة طرق التنظيف كما يلي:

خاتمة

يعد تنظيم أنظمة إمدادات المياه عملية معقدة ومسؤولة إلى حد ما، ولا يمكن إلا لمشروع مصمم جيدًا أن يأخذ في الاعتبار جميع المتطلبات والفروق الدقيقة. في حالة وجود أخطاء فيها، أو التشغيل غير السليم للأنظمة، تصبح خطوط الأنابيب مصادر ثابتة لتشبع التربة بالمياه.

وهذا يؤدي إلى هبوطه ليس فقط تحت شبكة المياه الرئيسية، ولكن أيضًا تحت الاتصالات والهياكل الأخرى القريبة - وهو أمر لا ينبغي السماح به.

سيساعد دليل تصميم إمدادات المياه (والصرف الصحي)، التي يتم وضع شبكاتها في ظروف جيولوجية صعبة، على ضمان الموثوقية التشغيلية للأنظمة، والتي تتمثل المعايير الرئيسية لها في قدرة خطوط الأنابيب على التشوه دون فقدان الموارد المنقولة. في حالة حدوث تسرب، فمن المهم أن تكون قادرًا على الحصول بسرعة على معلومات عنه، وجمع المياه في الوقت المناسب وتصريفها في مصرف العواصف.