Централизованная система водоснабжения городов и других населенных пунктов в зависимости от местных условий и принятой схемы водоснабжения должна обеспечивать:
♦ хозяйственно-питьевое водопотребление в жилых и общественных зданиях, нужды коммунально-бытовых предприятий;
♦ хозяйственно-питьевое водопотребление на предприятиях;
♦ производственные нужды промышленных предприятий, где требуется вода питьевого качества или для которых экономически нецелесообразно сооружение отдельного водопровода;
♦ тушение пожаров;
♦ собственные нужды станции водоподготовки, промывку водопроводных и канализационных сетей и т. п.
Поэтому важнейшей задачей при организации систем водоснабжения является расчет потребностей города в воде, объемов водо-потребления на различные нужды городского и местного хозяйства. Для систем водоснабжения населенных пунктов расчеты совместной работы водопроводов, водопроводных сетей, насосных станций и регулирующих емкостей необходимо выполнять по следующим характерным режимам подачи воды:
♦ в сутки максимального водопотребления – максимального, среднего и минимального часовых расходов, а также максимального часового расхода и расчетного расхода воды на нужды пожаротушения;
♦ в сутки среднего водопотребления – среднего часового расхода воды;
♦ в сутки минимального водопотребления – минимального часового расхода воды.
Таким образом, система водоснабжения города представляет собой целый ряд взаимно связанных сооружений и устройств. Это водо-приемные сооружения, насосные станции I и II подъема, различные устройства станции очистки воды, водоводы и разводящие сети. Все они работают в особом режиме, со своими гидравлическими, физикохимическими и микробиологическими процессами, протекающими в различные сроки.
Специфика системы водоснабжения заключается в том, что она выполняет все функции, не свойственные другим организациям, а именно: добыча воды, подача к местам обработки, обработка до требуемого качества, хранение и раздача потребителям. При этом отдельные устройства и сооружения могут находиться на больших расстояниях друг от друга. Поэтому для управления такой сложной системой из одного места необходимо применение современных средств автоматического контроля и управления.
В целях обеспечения надежной подачи воды потребителям в необходимом количестве и требуемого качества организуют централизованную систему управления водопроводными сооружениями и сетями. Например:
♦ диспетчерскую, которая обеспечивает контроль и поддержание заданных режимов работы водопроводных сооружений на основе использования средств контроля, передачи, преобразования и отображения информации;
♦ или автоматизированную систему управления, включающую диспетчерскую систему управления с применением средств вычислительной техники для оценки экономичности работы и расчета оптимальных режимов эксплуатации сооружений.
В зависимости от степени автоматизации в системах водоснабжения применяют различные устройства и уровни управления. Известен так называемый автоматический контроль за различными параметрами процесса (расход жидкости, давление и др.), дистанционное управление, при котором на расстоянии вручную регулируют работу запорных органов или каких-то механизмов. Как правило, это электрическое управление, телеуправление, когда на расстоянии можно передавать сразу ряд управляющих сигналов по одной или нескольким линиям связи из пункта управления. Телеуправление используется в комплексе с телеизмерением и телесигнализацией, при этом управляется ряд устройств. Кроме этого может применяться различная технологическая сигнализация – предупредительная, аварийная, контрольная и командная.
В настоящее время системы водоснабжения постепенно переводятся в зависимости от конкретных условий на частичную, комплексную и полную автоматизацию.
Как показывает практика, очень важным является качество технических средств, с помощью которых осуществляется автоматизация. При автоматизации усиливается надежность работы всех устройств, снижается трудоемкость операций, повышается экономичность подачи воды и обеспечивается требуемый режим работы системы.
Внедрение автоматики приводит к сокращению численности обслуживающего персонала, повышает его квалификацию и сокращает объем физической работы.
Управление системой водоснабжения при высокой ее автоматизации осуществляется диспетчерской службой. При диспетчеризации в руках одного человека концентрируется оперативное управление и контроль за всеми звеньями системы. Диспетчерская служба может быть одноступенчатой, при которой диспетчерский пункт управляет работой всей системы водоснабжения; двухступенчатой, когда имеются, кроме центрального диспетчерского пункта (ЦДП), местные диспетчерские пункты, управляющие отдельными звеньями системы (МДП). Для особо сложных систем в очень крупных городах возможна и трехступенчатая схема, когда, кроме ЦДП, имеются районные диспетчерские пункты (РДП) и МДП. Выбор схем автоматизации управления системы водоснабжения обусловливается схемой, масштабом и другими местными условиями.
При организации водоснабжения городских территорий необходима организация системы водоотведения (канализования).
Под системой водоотведения понимают комплекс инженерных сооружений и устройств, предназначенных для сбора, транспортировки, переработки отходов хозяйственно-бытовой деятельности.
Все элементы систем водоотведения делятся на две группы:
♦ сооружения, предназначенные для приема и транспортировки сточных вод (внутридомовые канализационные устройства, наружные канализационные сети и колодцы, насосные станции и коллекторы);
♦ различного вида устройства для очистки воды и утилизации сточных вод (решетки, песколовки, ивовые площадки, метантенки, аэрофильтры, биопруды и т. д.).
В современных городах используется сплавная система водоотведения. Все сточные воды условно подразделяются на следующие группы:
♦ хозяйственно-бытовые сточные воды (в санитарном отношении самые опасные, так как содержат много болезнетворных бактерий);
♦ промышленные и производственные стоки – условно чистые (допускается выпуск в водоемы без специальной очистки), условно грязные (требуют специальной очистки на местных очистных сооружениях);
♦ дождевые и снеговые талые воды.
В зависимости от того, каким образом организован отвод сточных вод с территории города, различают следующие системы водоотведения:
♦ общесплавная система водоотведения предполагает отведение на очистные сооружения всех видов сточных вод по одной подземной сети труб и каналов;
