Системы водоснабжения являются одним из важнейших объектов инфраструктуры. Основным назначением таких систем является равномерное распределение воды всем ее пользователям. Вода должна подаваться в достаточном количестве и под приемлемым давлением.
Дополнительными условиями являются охрана окружающей среды, сохранение природных ресурсов и экономичность системы. Именно эти факторы принимают во внимание при проектировании, строительстве и обслуживании систем водоснабжения.
По принципу функционирования системы водоснабжения можно разделить на две основные группы– гравитационные и напорные.
В гравитационной системе (если позволяют условия местности) вода распределяется из водоёма, расположенного на достаточной высоте, в район раздачи. В напорной системе используются насосы, которые обеспечивают достаточное количество воды и давления, необходимого для устойчивого распределения.
Часто система включает в себя как гравитационную, так напорную составляющие. Считается, что с точки зрения затрат на текущее регламентное обслуживание более приемлемы гравитационные системы.
Учитывая расположение водопроводов, которое зависит от характера застройки района, наличия крупных потребителей и рельефа местности, различают разветвлённые и кольцевые сети.
Разветвлённая сеть распределяет воду по одной или нескольким распределительным линиям, которые заканчиваются в определенных точках. Кольцевая сеть позволяет доставлять воду в точку с нескольких направлений. На практике проектирование систем водоснабжения ведут с учётом обоих видов сетей.
При разработке учитывают такие показатели:
В зависимости от исходных данных эти требования могут значительно увеличить стоимость строительства и обслуживания систем водоснабжения.
К проектированию систем водоснабжения обычно применяют те же стандартные процедуры и типы проектов, что и для других коммунальных объектов.
Формы проектной документации:
Определяющими факторами считаются:
Большинство объектов водоснабжения прокладываются вблизи существующих или планируемых дорог, поэтому во время строительства могут возникнуть проблемы с существующей коммунальной инфраструктурой.
Такие объекты сложны сами по себе, поскольку охватывают большую площадь. Обычно они состоят из нескольких контуров труб, регулируются нелинейными гидравлическими уравнениями и содержат сложные запорно-регулирующие устройства - клапаны, насосы и пр.
На выбор компонентов влияют потребности в энергии из-за дренажа и компромисса между первоначальными эксплуатационными расходами и затратами на техническое обслуживание.
В соответствии с проектными объёмами подачи воды и характеристиками водопроводной сети (материалом, расположением и режимом работы сооружений на сети, топографическими условиями) всегда необходимо рассчитывать гидравлические размеры водопроводной сети таким образом, чтобы она соответствовала требуемым нормам подачи воды и давлению.
Наиболее современным методом проектирования является имитационное 3-D моделирование, для чего используются такие программы как EPANET и её аналоги.
При проектировании и строительстве водопроводной сети необходимо преодолевать частые изменения направления, диаметра и вида стыков, выполнять ответвления трубопроводов. Для этого в состав проектируемой системы включают различное сантехническое оборудование и фитинги. Они обеспечивают надлежащее функционирование, управление и обслуживание запорной арматуры, подземных и надземных гидрантов, воздушных клапанов и шламоотводов.
Конечной стадией разработки является ситуационный план, на котором представляются:
Схемы узлов содержат их схематическое изображение вместе с арматурой и сантехническим оборудованием, а также табличное представление необходимых элементов в каждом узле.
Работоспособность проекта проверяется при проведении технической экспертизы в специализированной лаборатории.