Водопровід
Вода витрачається споживачами на найрізноманітніші потреби. Вимоги до якості і кількості води різноманітні. Вони відрізняються різким коливанням попиту протягом доби, сягаючи максимуму, на який проектується виробнича потужність споруд. Більшість цих витрат може бути зведена до трьох основних категорій.
1. Витрата води на господарсько-питні (побутові) потреби населення включаєвсі витрати води, зв'язані з побутом людей: для пиття, приготування їжі, умивання, прання, підтримки чистоти житла і т.п. До цієї ж категорії можуть бути віднесені всі витрати води, необхідні для забезпечення благоустрою міста чи селища: поливання вулиць, зелених насаджень та ін.
2. Витрата води для виробничих (технічних) цілей: промисловості, транспорту, енергетики, сільського господарства (паротворення, охолодження, конденсація пари, виготовлення різних фабрикатів, промивання продукції).
3. Витрата води для пожежегасіння і власні потреби водопроводу (промивання фільтрів, водоприймальних пристроїв, мережі та ін.).
Вимоги до якості води залежать від характеру її використання. До води, що йде на задоволення питних потреб населення, у першу чергу висувають вимоги санітарно-гігієнічного порядку. Вода повинна бути нешкідливою для здоров'я, не містити хвороботворних бактерій, бути прозорою, не мати запаху і поганих присмаків.
Виробничі споживачі пред'являють до якості води різні вимоги. Наприклад, підприємства харчової промисловості вимагають воду питної якості; вода, що йде для живлення парових котлів, повинна мати мінімальний солевміст; вживана в текстильній промисловості, вона не повинна містити заліза. Можна назвати ряд промислових споживачів, що ставлять такі вимоги до якості води, яким не задовольняє жодне природне джерело. Найбільш великими виробничими споживачами води є теплосилові станції, металургійні, нафтопереробні заводи, що використовують воду для охолодження (конденсація пари, охолодження виробничих агрегатів). Ці споживачі звичайно не пред'являють до якості води високих вимог. Для третьої категорії водоспоживання – боротьби з пожежами - може бути використана вода будь-якої якості.
Відповідно до норм водоспоживання для кожної категорії споживачів визначається потреба у воді. Основним вимірником необхідної кількості води для даного об'єкта водопостачання приймається добова витрата.
Середньодобова витрата води на господарсько-питні потреби населеного пункту:
Qср = qнас х Nжит ,
де qнас - середня норма витрати води на одного жителя за добу (норма водоспоживання);
Nжит - розрахункова кількість жителів, що повинна прийматися відповідно до проекту планування міста.
У проекті водопостачання треба встановити межі можливих коливань величини витрат в окремий термін року, день тижня і годину доби. Коливання попиту споживачів
відбуваються у зв'язку із змінами режиму життя населення і кліматичних умов, а також із сезонністю деяких витрат води. Велика нерівномірність водоспоживання протягом року спостерігається при відносно невеликому числі жителів, низькому розвитку промисловості і значних сезонних коливаннях температури.
Для розрахунку потужностей водопроводу встановлюють величину ймовірної витрати води за добу максимального водоспоживання
- «максимальну добову витрату», що визначає проектну потужність водопроводу.
Добова витрата води містом у дні найбільшого водоспоживання
Qмакс = q макс х N жит,
Q макс - визначають за формулою
Qмакс = k макс Q,
де k макс - коефіцієнт добової нерівномірності, дорівнює відношенню найбільшої за рік добової витрати до середнього.
Найменша добова витрата
Q хв = k хв х Q,
де k хв
- коефіцієнт добової нерівномірності, дорівнює відношенню найменшої за рік добової витрати до середньої.
Для визначення повної розрахункової потреби міста у воді до отриманої добової витрати необхідно додати кількість води, потрібної на господарсько-питні потреби робітників під час їхнього перебування на виробництві з урахуванням запланованого числа робітників, кількості робочих змін, роду виробництва і норм витрати води. Витрата води на виробничі потреби промислових підприємств визначається по завданнях промисловості.
Додатково обчислюють витрати води на поливання площ, вулиць і зелених насаджень.
Число поливань на добу приймається залежно від місцевих кліматичних умов, або 30 - 90 л/добу на 1жителя.
У результаті проектувальники одержують імовірну сумарну витрату води всіма можливими споживачами, розташованими на території міста, як загальну для всього об'єкта в цілому, так і по окремих категоріях споживачів відповідно з вимогами до якості води. Їхнє зіставлення з потужністю джерел водопостачання дозволяє правильно вибрати як саме джерело, так і систему водопостачання. Витрату води на виробничі потреби промислових підприємств приймають на підставі технологічних розрахунків. Витрата води на одиницю продукції значно коливається і часто буває різною навіть на аналогічних підприємствах, оскільки залежить від типу застосовуваного обладнання і апаратури, схеми технологічного процесу і місцевих умов.
Витрата води на пожежегасіння залежить від розмірів населених місць, числа жителів, вогнестійкості будівель, щільності й характеру забудови.
Для вирішення завдань водопостачання будь-якого міста необхідно з можливо більшою повнотою врахувати всіх потенційних абонентів - споживачів, їхні вимоги до режиму водопостачання, кількості і якості поданої води.
Норми водоспоживання. Загальна витрата води на господарсько-питні потреби населення пропорційна чисельності міських жителів. Для розрахунку загальної витрати треба встановити питому витрату води на одного жителя, тобто питому норму водоспоживання. Вона складається з витрати води на різні потреби і залежить від характеру санітарно-технічного обладнання будинків, ступеня благоустрою міста, кліматичних умов, рівня міської культури і культури споживачів, способу життя населення. На норму водоспоживання істотний вплив справляє також чисельність і життєвий цикл сім’ї, середня чисельність сім’ї, що проживає в одній квартирі, соціально-психологічна характеристика сучасного споживача, технічний рівень і ринкова конкурентноздатність санітарно-технічного обладнання, забезпеченість абонентів приладами обліку води. Зміна цих факторів викликає необхідність періодичного перегляду норми водоспоживання.
Для розрахунку питомої норми водоспоживання населенням використовують такі види норм.
1. Проектні норми СНиП 2.04.02.-84 Водопостачання. Зовнішні мережі і споруди, які передбачають витрати води в житлових та громадських будівлях на господарсько-питні потреби, потреби місцевої промисловості, поливання вулиць і зелених насаджень.
2. Норми СНиП 2.04.01-85 Внутрішній водопровід і каналізація будинків, що призначені для розрахунку внутрішньо будинкових водопровідно-каналізаційних систем (але не для розрахунків величини оплати за воду та послуги каналізації).
3. Норми питомого водоспоживання, затверджені місцевими органами, за якими здійснюється оплата за споживання води населенням.
4. Експлуатаційні норми питомого водоспоживання населенням, призначені для аналізу й оцінки діяльності експлуатаційного персоналу і усунення витоків та нераціональної витрати води.
Відповідно до діючого законодавства ці норми підлягають затвердженню місцевими органами влади.
На практиці підприємства водопровідно-каналізаційного господарства беруть за основу і подають на затвердження місцевим адміністраціям норми 2.04.01.-85 “Внутрішній водопровід і каналізація будинків”, як такі, що найбільш розроблені та диференційовані за видами впорядкування житла санітарно-технічними пристроями.
Норми господарсько-питного водоспоживання для населення (літрів на одну людину за добу) встановлені залежно від ступеня благоустрою житлових будинків:
внутрішні водопровід, каналізація і центральне гаряче водопостачання 275-400
те ж, і ванни з газовими водонагрівачами 180-230
те ж, і ванни, що працюють на твердому паливі 150-180
те ж, без ванн, але при газифікації 130-160
те ж, без ванн 125-150
будинки, не обладнані водопроводом і каналізацією,
водокористуванням з водорозбірних колонок 30-50
При розробці норм водоспоживання для здійснення розрахунків за воду та послуги каналізації повинні враховуватися такі фактори:
- кількість води, відпущеної населенню в попередньому році, кварталі, місяці;
- чисельність постійного населення міста з диференціацією за рівнями впорядкування житла щодо холодного й гарячого водопостачання, наявності душів, ванн та іншого обладнання;
- співвідношення норм водоспоживання в будинках з різним ступенем впорядкування, встановлених СНиП 2.04.01-85 (оскільки встановленню цих норм передували серйозні дослідження та обґрунтування);
- дані вибіркових приладних вимірів кількості фактично спожитої води населенням міста в будинках з різним ступенем впорядкування.
Водоспоживання на господарсько-побутові потреби в містах в розрахунку на одну людину в середньому складає від 170 до 370 л/добу. Це значно перевищує середню норму водоспоживання навіть для великих європейських міст. З урахуванням територіального фактора концентрація водоспоживання в містах перевищує її в селах у 4,1 рази, а стосовно всієї території країни – у 11 разів.