Инженерлік жүйелер халықтың коммуналды-турмыстық, мәдени-әлеуметтік дәрежесін арттыруға, елді мекендерді көркейтуге, өндірісті дамытуға және еңбек өнімділігін арттыруға бағытталған техниканың аса маңызды саласы болып саналады. Елді мекендерді таза сумен және жылумен қамтамасыз ету адам денсаулығына жақсы әсер ететіні бәрімізге белгілі. Елді мекендердің абаттандыру дәрежесі заманауи ғимараттар мен имараттардың инженерлік жүйелерінсіз елестетте алмайтындай дәрежеге жетті. Сондықтан ғимараттар мен имараттарды жобалау барысында, құрылысын жүргізуде, монтаждағанда және жабдықтауда инженерлік жүйелері туралы білім міндетті түрде қажет болады.
"Ғимараттар мен имараттардың инженерлік жүйелері" пәні 5В072900 (6В07320, 6В07321, 6В07322) - "Құрылыс", 5В042000 (6В07310) - «Сәулет» дайындық бағыттар бойынша таңдау компонентінің бейіндік пәндер циклына кіреді. "Ғимараттар мен имараттардың сумен жабдықтау және канализация жуйелері" бөлімінде қалаларды, тұрғын аудандар мен ғимараттарды, табиғи және ағынды суларды тазарту құрылыстарын сумен жабдықтау және кәріз жүйелерін таңдау және орнату мәселелері қарастырылады, су құбыры және кәріз желілерін есептеу негіздері келтіріледі. "Ғимараттарды жылугазбен жабдықтау және желдету" бөлімі ғимараттардың энергия үнемдеу, ғимараттарды жылумен жабдықтау, желдету және ауа баптау құрылғылары мәселелерін, есептеудің негізгі әдістерін және жабдықты таңдау шарттарын қарастырады.
Модуль 1. Ғимараттар мен имараттардың сумен жабдықтау және канализация жуйелері
Тақырып 1. Елді мекендер мен қалалық тұрғын аудандарының сумен жабдықтау жүйелері 1 дәріс 1. Елді мекендер мен қалалық тұрғын аудандарының сумен жабдықтау жүйелері және олардың жіктеу.
2. Тұтынушылардың әртүрлі санаттары үшін сумен қамтамасыз ету жүйесін таңдауды негіздеу
3. Сумен қамтамасыз етудің топтық және аудандық инженерлі жүйелері
4. Су тұтынушылар категориялары және олардың су сапасына қоятын талаптары.
5. Шаруашылық-ауыз су тұтыну нормалары және тәртібі.
1. Сумен қамтамасыз ету жүйесі деп суды су көздерінен алуға,оның сапасын жақсартуға,сақтауға және тұтынушыларға беруге арналған инженерлік құрылымдар кешенін айтады.
Сумен қамту жүйелері бір қатар белгілері бойынша мынадай жүйелерге жіктеледі:
1) Сумен қамтамасыз ететін нысандардың түрі бойынша қалалық, ауылдық,өндірістік және ауыл шаруашылық сумен қамту жүйелеріне бөлінеді.
Суды пайдалану түрі бойынша шаруашылық және ауыз-су, өндірістік және өртке қарсы жүйелерге бөлінеді.
Қалалар мен өнеркәсіп орындарында сумен жабдықтаудың біріккен жүйелерін орнатады. Ауылдық елді мекендерде біріктірілген шарушылық-ауыз су және өртке қарсы жүйелерді, ал өнеркәсіп орындарында жекеленген өндірістік және біріктірілген шаруашылық-ауыз су және өртке қарсы жүйелер ойластырады.
Табиғи су көздерінің түрі бойынша жер бетіндегі және жер астындағы қөздерінен су алатын жүйелерге бөлінеді.
Суды жеткізу тәсіліне байланысты өздігінен ағатын және механикамен су жеткізетін жүйелерге бөлінеді.
Бір жүйемен бірқатар нысандарды сумен қамтамасыз ететін болса, онда топтық немесе аудандық жүйелерін орнатады. Ал қызмет көрсету ауқымы бойынша: жергілікті (бір ғимаратқа немесе жақын орналасқан көзден ықшам орналасқан ғимараттардың шағын тобына қызмет көрсетеді); топтық немесе аудандық (бір-бірінен едәуір қашықтықта орналасқан бірнеше ірі объектілерге қызмет көрсетеді); аймақтық (аумақтың жекелеген бөліктерінде белгілерде айтарлықтай белгілер болған кезде).
Өндірісті сумен қамту жүйесін суды пайдалану тәсілі бойынша мынадай жүйелерге жіктеледі:
тіке ағызу жүйелері;
Өнеркәсіп орындарында сумен жабдықтаудың тіке ағызу схемасында өзеннен су қабылдайтын құрылыммен біріктірілген сорғыш станция суды тазарту станциясынан өткізіп өндіріске береді. Өндірісте пайдаланған суды тазарту станциясында тазалап өзенге ағызады.
айналмалы жүйелер;
Сумен жабдықтаудың айналмалы жүйесінде өндірісте пайдаланған суды тазалап, салқындатып,өңдеп өндіріске қайтадан береді. Айналмалы жүйені су қорын үнемді пайдалану үшін қолданады.
суды қайтадан пайдалану жүйелері.
Қайталап пайдаланатын жүйеде бір өндіріс процесінде пайдаланған суды екінші өндіріске қайтадан пайдалануға беріледі.
2. Көптеген нақты нысандардың аумағында (қалаларда, ауылдарда, өнеркәсіптік кәсіпорындарда) тұтынатын судың сапасы мен мөлшеріне, желідегі қысымдары мен басқаларына бір мезгілде әртүрлі талаптар қоятын су тұтынушылардың әр алуан санаттары болады.
Алдында айтылғандай, суды тұтынудың барлық әрқйлы түрлерін негізгі үш санатқа: шаруашылыққа және ауызсу қажеттіліктеріне арналған судың шығындары; өнеркәсіп, көлік, энергетика кәсіпорындарында өндірістік (техникалық) мақсаттарға жұмсалатын су шығындары, сондай-ақ өрт сөндіруге арналған су шығындарына жатқызуға болады. Нысанның мақсаты мен тұтынушылардың судың сапасына қоятын талаптарына, сонымен қатар нысан шектеріндегі эканомикалық шарттарға байланысты, барлық белгіленген мақсаттар үшін сумен қамтамасыз етудің, біртұтас жүйесін – біртұтас көп мақсаты су құбыры немесе суды тұтынудың жеке (негізгі) санаттары үшін дербес су құбырларын іске асыруға болады.
Әдетте, қалаларда біртұтас шаруашылық және өртке қарсы су құбыры тартылады. Сол су құбыры қалада орналасқан өнеркәсіптік кәсіпорындардың шаруашылық және ауызсу қажеттіліктері үшін, сапасы ішуге жарамды суды қажет ететін кәсіпорындардың техникалық қажеттіліктері үшін, мысалы, азық-түлік өнеркәсібін кәсіпорындары үшін су беріледі.
Қаланың ірі су тұтынушылары болып табылатын және тазартылмаған немесе аз тартылған суды пайдалана алатын өнеркәсіптік кәсіпорындар үшін, әдетте, қалалық құбырдан бөлек, дербес өндірістік су құбырлары тартылады. Кейде ондай су құбырлары қаланың бір аймағында орналасқан кәсіпорындар топтары үшін салынады.
Сумен қамтамасыз етудің нақты нысандарының басқа сипатына тән түрі қала аумағынан тыс орналасқан ірі өнеркәсіптік кәсіпорындар болып табылады. Бұндай өнеркәсіптік кәсіпорындарының су құбырын жобалағанда, кәсіп орынның өндірістік қажеттіліктеріне жұмысшылар өндірісте болған кезде шаруашылыққа, ауызсу қажеттіліктеріне, оның ішінде жуынып-шайынуы, зауыт жолдары мен жасыл желектерге су шашу және өрт сөндіруге жұмсалатын судың шығындары ескерілуі керек. Әдетте, зауыт аумағында жұмысшылар кенті орналасады, ол үшін кентте өрт сөндіру және тұрғындардың шаруашылық, ауызсу қажеттіліктеріне судың қосымша шығыны ескерілуі қажет.
Өнеркәсіптік кәсіпорындарда өндірістік және шаруашылық, ауызсу қажеттіліктеріне су беру үшін біріккен және бөлек жүйелер ұйымдастыруға болады.
Өндірістік және шаруашылық пен ауызсу қажеттіліктеріне су беруге арналған желі – біртұтас жүйе – тек өндіріске кететін судың сапасына ауызсуға қойылатын талаптар қойылған жағдайда ғана, мысалы, азық-түлік өнеркәсібінің кәсіпорындарында ұйымдастырылады. Әдетте, өнеркәсіптік кәсіпорынның аумағында өндіріс пен шаруашылық- ауызсу үшін қажеттіліктеріне су тұтынуға арналған әртүрлі деңгейде тазартылған су беретін бөлек жүйелер тартылады.
3. Сумен қамтамасыз етудің топтық немесе аудандық жүйелерін тартудың (салудың) тиімділігі, әдетте, қайсыбір ауданның аумағында орналасқан бірқатар жекеленген нысандарды сумен қамтамасыз ету қажеттілігі туғанда, су аз жер жағдайында пайда болады. Оның үстіне, пайдалануға жарамды судың жеткілікті қуатты табиғи көзі тұтынушылардың орналасқан аймағынан айтарлықтай қашықтықта жатуы мүмкін. Тұтыну ауданына мұндай көзден су беру жүйесін тартудың және пайдаланудың жоғары құны қарастырылып отырған ауданның барлық жеке нысандарының коопнрациясын құрудың және олар үшін сумен қамтамасыз етудің біртұтас жүйесін ұйымдастырудың тиімді екенін көрсетеді. Сумен қамтамасыз етудің бұндай аудандық жүйелері жекеленген өнеркәсіптік кәсіпорындар топтары, шипажай конттері топтары, сонымен бірге ауылшаруашылық өндірісінің бірқатар аудандарының кенттері мен кәсіпорындары үшін салынады және пайдаланылады. Судың жеке тұтынушылары ауданның бір-бірінен айтарлықтай алшақ аумақтарында орналасуына байланысты сумен қамтудың сенімділігін қамтамасыз етудің кәдімгі шарасы ретінде айналма жері құру жүйесінің біршама қымбаттауын тудырады және өзін-өзі ақтамайды. Мұндай жағдайларда су құбыры желілерінің (су келтіргіштердің) тармақталған жүйелері тартылады. Су құбырларының өте ұзын болуына байланысты су ағынының көп бәсеңдеуінен туатын жоғары қысымдарды төмендету үшін, желінің жекеленген тораптарында ішіне су ағытылатын резервуарлар орнатылады. Бұл резервулардан қатарынан орналастырылған бірнеше шағын сорғы станциялар су келтіргіштің әрбір келесі учаскесіне, сонымен бірге ең жақын орналасқан тұтынушыларға қарай баратын тармақтарға су береді. Осыған ұқсас жағдайларда пьезометірлік желі (ұзын желілерде) «кесетін ара пішініне» ие болады. Желілердегі ең үлкен қысым қолданылатын құбырлардың материалдарынан болатын қысымнан аспауға тиіс. Желінің жекеленген тораптарында резервуарлардың ішінде осы резервуарларға су беретін желіде орын алған апатты жою уақытында алыста орналасқан тұтынушыларды сумен қамтамасыз ету үшін, осындай апаттық жағдайлар ескеріліп, судың жеткілікті қоры сақталады.
4. Кез-келген объектінің сумен жабдықтау жүйесін жобалау кезінде, ең алдымен, осы объектіге қанша су және қандай сапа қажет екенін анықтау керек. Бұл мәселені шешу үшін барлық мүмкін су тұтынушыларды мүмкіндігінше толық ескеріп, олардың жеткізілетін судың мөлшері мен сапасына қойылатын талаптарын белгілеу қажет.
Суды әртүрлі тұтынушылар әртүрлі қажеттіліктерге жұмсайды. Басым көпшілігі осы шығыстарды мүмкін жеткізілуі үш негізгі санаттары:
1) халықтың шаруашылық-ауыз су (тұрмыстық) мұқтаждарына арналған су шығыны. Бұған адамдардың тұрмысына байланысты судың барлық шығыстары кіреді: ішу, тамақ дайындау, жуу, тұрғын үйлерді таза ұстау және т.б. осы санатқа қаланы немесе кентті абаттандыруды қамтамасыз ету үшін қажетті су шығыстары (көшелерді, жасыл ағаштарды суару және т. б.) жатқызылуы мүмкін.
2) өнеркәсіп: көлік, энергетика, ауыл шаруашылығы және т.б. кәсіпорындарындағы өндірістік (техникалық) мақсаттар үшін су шығыны (бу жасау, салқындату, бу конденсациясы, түрлі фабрикаттар дайындау, өнімді жуу және т.б.).
3) өрт сөндіру үшін су шығыны.
Тұтынушылардың санатына қарай су құбыры шаруашылық-ауыз су, өртке қарсы және өндірістік болып бөлінеді. Су құбырының жіктелуі 1.1 суретте көрсетілген.
Бұдан басқа, су құбырының өз қажеттіліктеріне жұмсалады (сүзгілерді, су қабылдау құрылғыларын, желілерді жуу және т.б.).
В1-шаруашылық-ауыз су құбыры; В2-өртке қарсы су құбыры; В3-өндірістік су құбыры
Сурет 1.1 - Тұтынушылардың санатына байланысты су құбырын жіктеу
Судың сапасына қойылатын талаптар оны пайдалану сипатына байланысты әр түрлі болады. Сонымен, халықтың ауыз су қажеттіліктерін қанағаттандыру үшін келетін суға, ең алдымен, санитарлық-гигиеналық талаптар қойылады. В1 шаруашылық-ауыз су құбырындағы судың сапасына қойылатын талаптарды екі топқа бөлуге болады:
- СанПиН 2.1.4.1074-01 «Ауыз су. Судың сапасына қойылатын гигиеналық талаптар»;
- су суық болуы керек, яғни температурасы t=+8...+11°С.
Ауыз су стандартында үш түрлі көрсеткіштер бар:
а) физикалық: түсі, лайлылығы, дәмі және исі;
б) химиялық: жалпы минералдану (1 г/литрден артық емес - бұл тұщы су), сондай-ақ бейорганикалық және органикалық заттардың құрамы рұқсат етілген шекті концентрациядан (ШЖК) артық емес;
в) бактериологиялық: судың бактериологиялық былғану дәрежесі 1 см3 судағы бактерияның санымен анықталады. Коли-индекс деп 1 л судағы ішек таяқшалардың санынын айтады. Ауыз-судағы коли-индекс 3-ден артық болмауы керек.
Көптеген салалардағы кәсіпорындардағы өндірістік процестер суды тұтынумен қатар жүреді. Бұл ретте кейбір салалар мен энергия шаруашылықтарының кәсіпорындары ірі қалалардың коммуналдық су тұтынуынан асатын су мөлшерін тұтынады. Кейбір өнеркәсіптік кәсіпорындар тұтынылатын судың сапасына нақты талаптар қояды. Мысалы, тамақ өнеркәсібі кәсіпорындары сапалы ауыз суды қажет етеді; бу қазандықтарын қуаттандыру үшін келетін судың құрамында ең аз тұз болуы керек; тоқыма өнеркәсібінде қолданылатын судың құрамында темір болмауы керек және т.б. Судың сапасына осындай талаптар қоятын бірқатар өнеркәсіптік тұтынушыларды атауға болады, оларды бірде-бір табиғи көз қанағаттандырмайды. Судың ең ірі өндірістік тұтынушылары суды салқындату үшін (бу конденсациясы, өндірістік агрегаттарды салқындату) пайдаланатын жылу күш станциялары, металлургия, мұнай өңдеу зауыттары болып табылады. Бұл тұтынушылар әдетте судың сапасына жоғары талаптар қоймайды.
Өнімнің сапасы мен құны көбінесе пайдаланылатын судың мөлшері мен сапасына және кәсіпорынның сумен жабдықталуын ұйымдастыруға байланысты. Сондықтан өнеркәсіптік кәсіпорындарды сумен жабдықтауды дұрыс ұйымдастыру үлкен экономикалық маңызға ие.
Су тұтынудың үшінші санаты үшін - өртпен күресу - кез-келген сападағы суды қолдануға болады.
5. Елді мекендерді сумен қамтамасыз ету үшін су тұтыну нормаларын және пайдалану тәртіптерін анықтау керек. Су тұтыну нормасы деп уақыт бірлігенде бір тұтынушыға немесе өндіріліп шығарылатын бір өнімге жұмсалатын су мөлшерін айтады.
Су тұтыну мынадай нормалардан тұрады:
- шаруашылық-ауыз су тұтыну нормасы;
- өндірістің мұқтаждарына арналған су тұтыну нормасы;
- өрт сөндіруге арналған су тұтыну нормасы;