В справочнике систематизированы материалы по расчету, проектированию, конструированию сетей и сооружений, оптимизации внешних систем водоснабжения и водоотведения, водопроводных и канализационных насосных станций и др. Приложения, включенные в справочник, позволяют выполнять курсовые и дипломные проекты практически без привлечения дополнительной справочной литературы. Для студентов строительных вузов и факультетов, а также для специалистов, связанных с проблемами охраны окружающей среды и экологии населенных мест.

Раздел 1. Системы водоснабжения

Глава 1. Нормы и объемы водопотребления. Взаимосвязь в работе элементов системы водоснабжения
Нормы и объемы водопотребления
Схемы и системы водоснабжения
Режимы водопотребления и работы систем водоснабжения
Вместимость бака водонапорной башни и резервуаров чистой воды
Свободные напоры
Характерные случаи работы и расчета систем подачи и распределения воды

Глава 2. Водозаборные сооружения из поверхностных источников
Основные определения и классификация сооружений
Требования, предъявляемые к водозаборам систем водоснабжения
Природные условия забора воды
Выбор места расположения и технологической схемы водозабора
Технологическое оборудование водозаборных сооружений
Водоприемники
Самотечные, всасывающие и сифонные водоводы
Береговые сеточные колодцы
Водозаборные сооружения совмещенного типа
Гидравлические расчеты водозаборных сооружений
Берегоукрепление

Глава 3. Магистральные водопроводные сети и водоводы
Трассировка водоводов и магистральных водопроводных сетей
Расчетная схема отбора воды из сети
Предварительное потокораспределение и определение диаметров труб участков сети и водоводов
Потери напора в водопроводных трубах
Гидравлическая увязка водопроводной сети
Определение пьезометрических отметок и графическое представление результатов гидравлического расчета
Конструирование магистральных водопроводных сетей и водоводов

Раздел 2. Водоотводящие системы городов и промышленных предприятий

Глава 4. Системы и схемы водоотведения
Виды сточных вод
Системы водоотведения городов
Системы водоотведения промышленных предприятий
Схемы городских водоотводящих сетей

Глава 5. Расчетные расходы сточных вод
Расчетная численность населения, нормы водоотведения и коэффициенты неравномерности
Определение расчетных расходов сточных вод
Графики колебаний расходов (притока) сточных вод

Глава 6. Гидравлические условия работы водоотводящей сети
Характеры и режимы течения сточных вод
Гидравлические характеристики самотечных коллекторов
Формулы и таблицы для гидравлического расчета

Глава 7. Проектирование сетей водоотведения
Бассейны водоотведения и трассировка сети
Расчетные расходы для участков сети
Определение глубины заложения трубопроводов
Высотная схема (профиль) водоотводящей сети
Пример расчета водоотводящей сети города

Глава 8. Дождевая и полураздельная сети
Расчет дождевой водоотводящей сети
Расчет полураздельной сети
Расчет разделительной камеры

Раздел 3. Инженерное оборудование наружных сетей водоснабжения и водоотведения

Глава 9. Трубы, коллекторы и конструкции стыковых соединений
Условия выбора материала и прокладки трубопроводов
Трубы керамические и асбестоцементные
Трубы железобетонные и бетонные
Трубы чугунные и стальные
Трубы полиэтиленовые и винипластовые

Глава 10. Реконструкция трубопроводов водоснабжения и водоотведения
Повреждения трубопроводов, их причины и последствия
Методы прочистки трубопроводов
Бестраншейные методы ремонта трубопроводов
Технологические процессы и параметры облицовки внутренних поверхностей стальных трубопроводов цементно-песчаным покрытием

Глава 11. Сооружения на водоотводящих сетях
Смотровые колодцы, соединительные камеры и дождеприемники
Перепадные колодцы
Дюкеры, переходы, эстакады

Раздел 4. Насосы и насосные станции

Глава 12. Рабочий процесс центробежных насосов
Схема устройства и принцип действия центробежных насосов
Параметры и характеристики центробежных насосов. Коэффициент быстроходности
Влияние частоты вращения, диаметра рабочего колеса и потерь напора во всасывающем трубопроводе на параметры и характеристики центробежных насосов
Совместная работа насосов и водоводов

Глава 13. Насосы для водоснабжения и водоотведения
Водопроводные насосы
Насосы для перекачивания сточных жидкостей
Вспомогательные насосы

Глава 14. Проектирование насосных станций
Назначение, классификация и схемы насосных станций
Режим работы насосных станций
Расчет всасывающих и напорных водоводов
Определение требуемого напора насосных станций и подбор насосов
Компоновка насосных агрегатов и внутристанционных коммуникаций
Конструирование внутристанционных коммуникаций
Определение отметки расположения оси горизонтальных насосов
Приемные резервуары канализационных насосных станций и их оборудование
Коэффициент полезного действия насосной станции

Глава 15. Примеры проектных решений насосных станций
Объемно-планировочные решения зданий насосных станций
Вспомогательные системы насосных станций
Водопроводные насосные станции
Насосные станции систем водоотведения

Раздел 5. Расчеты на программируемых микрокалькуляторах (ПМК) и микрокомпьютере (МК)

Глава 16. Основы программирования
Система операционных команд
Языки программирования и принципы составления программ
Ввод программы
Инструкция по работе с программой
Редактирование программ. Практические советы

Глава 17. Расчет кольцевых водопроводных сетей. Вспомогательные технологические расчеты
Алгоритм расчета водопроводных сетей
Составление программы расчета водопроводных сетей
Расчет кольцевых водопроводных сетей на микрокомпьютере
Вычисление уклона i, скорости v по расходу Q и диаметру D (имитатор таблицы Ф. А Шевелева)
Вычисление параметров расхода Q и скорости v по известному наполнению h/d (водоотводящие системы)
Вычисление расхода Q и скорости v по известным наполнению h/d, уклону i и диаметру d
Вычисление степени наполнения водоотводящих труб h/d по известным уклону i, диаметру d, расходу q
Вычисление отметок лотков труб при сопряжении по шелыгам
Построение характеристик совместной работы насосов и водоводов
Расчет разделительной камеры на ПМК 52,61

Предисловие

Проектирование, строительство и реконструкция городов, населенных пунктов, промышленных предприятий, а также жилищно-промышленных комплексов регионального масштаба Должны соответствовать положениям Законов Российской Федерации «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения» и «Об охране окружающей природной среды», требующих исключения влияния вредных факторов на здоровье и санитарно-бытовые условия жизни населения. Состояние окружающей среды и условия проживания населения определяют одну из наиболее острых социальных проблем, прямо или косвенно затрагивающих интересы каждого человека. Острота данной проблемы в значительной степени зависит от состояния инженерной инфраструктуры, в первую очередь сетей водоснабжения и водоотведения, играющих важную роль в функциональном жизнеобеспечении населенных мест.

Тяжелое положение сложилось с техническим состоянием действующих сетей водоснабжения Российской Федерации; их износ превышает 40 % и нарастает с каждым годом — более 1/3 всех водопроводных сетей требуют полной замены. Ежегодно на водопроводных сетях происходит около 75 тыс. прорывов, отключений и аварий, что вызывает не только потери воды (15... 20 %) и снижение производства промышленной продукции, но и наносит значительный экономический ущерб. В ряде случаев нарушение санитарного режима населенных пунктов приводит к возникновению вспышек инфекционных заболеваний. При этом в 15 городах и 419 поселках городского типа нет централизованного водоснабжения, в 88 крупных городах России во многих микрорайонах вода подается только по жесткому графику.

В настоящее время централизованными системами водоотведения в Российской Федерации охвачено 987 городов из 1052 (94%) и 1360 поселков городского типа из 2204 (61 %). Общая протяженность водоотводящих сетей в населенных пунктах России составляет 96,7 тыс. км, в том числе коммунальных 46,4 тыс. км. Ежегодно на водоотводящих сетях происходит около 90 тыс. технологических нарушений (прорывы, засоры, затопления). Систематическая и аварийная утечка загрязненных и токсичных сточных вод помимо значительных эксплуатационных затрат вызывает заражение подземных горизонтов. В районах крупных промышленных предприятий, а также сельскохозяйственных объектов на территории Российской Федерации выявлено около 500 очагов с загрязнением подземных вод сточными водами, в том числе около 70 действующих водозаборов питьевой воды. Наиболее крупные очаги загрязнений выявлены в Московской области, в районах городов Тула, Пермь, Волгоград, Магнитогорск, Кемерово, а также Казанском, Нижнегородском и Уфимском промышленных регионах.

В условиях современной России, переживающей сложный период коренных социально-политических и экономических преобразований, от будущего инженера, работающего в сфере коммунального водопользования, помимо четкой гражданской позиции и экологической культуры требуются профессиональные знания, позволяющие грамотно и оперативно решать неординарные технические задачи. Неординарность задач определяется масштабностью отрасли, а также дефицитом времени и средств для их решения.

При составлении справочника авторы исходили из того, что в книге должны быть приведены основные материалы по расчетам и конструкциям, исключающие необходимость использования дополнительной справочно-нормативной литературы. Данные об объеме и содержании курсовых и дипломных проектов обычно устанавливаются вузами, и поэтому авторы не регламентируют их объем и содержание в своей книге. Вместе с тем данный справочник не заменяет известные учебники и учебные пособия по соответствующим разделам водоснабжения и водоотведения, рассчитанные на систематическое и полное изложение учебных курсов. По характеру излагаемого материала данный справочник рассчитан на студентов как дневной, так н вечерней и заочной форм обучения, включая специалистов широкого профиля, имеющих начальную подготовку в данной области. Из-за ограниченности объема в справочнике не освещены вопросы экономики, автоматизации систем водоснабжения и водоотведения; вопросы эксплуатации систем рассмотрены в самой краткой форме.

Авторы выражают глубокую признательность ТОО «Мосводоканал — Нидунг: ремонт трубопроводов», взявшей на себя расходы по изданию справочника и предоставившей материалы Новых разработок по бестраншейному ремонту трубопроводов водоснабжения и водоотведения.

Главы 1, 3, 12—15 написаны канд. техн. наук, доц. С.С. Запорожцем, гл 2 — канд. техн. наук, доц. В.Н. Ересновым, гл. 4 — 7, 11 — д-ром техн. наук, проф. Б.Н. Репиным, гл. 8 и раздел пятый — канд. техн. наук, проф. Н.С. Трегубенко, гл. 10 — С. С. Запорожцем и инж. С.М. Мялкиным совместно, гл. 9 написана Б.Н. Репиным и С.М. Мялкиным совместно.