Введение
ВВЕДЕНИЕ
1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ
1.1. Цель изучения дисциплины
Дисциплина «Водоснабжение» рассматривает устройство систем централизованного водоснабжения населенных мест и промышленных предприятий
Цель преподавания дисциплины – научить будущих специалистов по водоснабжению и водоотведению самостоятельно проектировать весь комплекс сооружений систем водоснабжения на базе современных достижений науки и техники, осуществлять строительство сооружений систем водоснабжения, используя полученные знания по строительным дисциплинам, рационально эксплуатировать системы водоснабжения в целом и отдельные их сооружения.
Изучение дисциплины должно базироваться на знании таких дисциплин, как гидравлика, инженерная геология и гидрология, строительные материалы, водоснабжение, обработка осадков сточных вод, насосные и воздуходувные станции, химия воды и микробиология и ряда общетехнических дисциплин.
1.2. Требования к уровню освоения содержания дисциплины
Рекомендуемые материалы
Изучив дисциплину, студент должен:
Знать методы расчета и основы проектирования основных элементов систем водоснабжения.
Уметь использовать методы решения конкретных задач инженерной практики в области проектирования, строительства и эксплуатации систем водоснабжения.
Владеть опытом определения расчетных расходов воды, составления схем водоснабжения, проведения технико-экономического сравнения вариантов использования различных схем сооружений, применения вычислительной техники, проектирования отдельных узлов системы водоснабжения и комплекса сооружений в целом.
1.3. Объем дисциплины и виды учебной работы
Вид учебной работы | Всего часов | Курс -5 | Курс-6 |
Общая трудоемкость дисциплины | 250 | 122 | 118 |
Аудиторные занятия: | 40 | 16 | 24 |
Лекции | 24 | 12 | 12 |
Лабораторные занятия | 8 | - | 8 |
Практические занятия | 8 | 4 | 4 |
Самостоятельная работа | 210 | 106 | 94 |
Курсовой проект | 1 | 1 | |
Вид итогового контроля | экзамен | 1 | 1 |
2. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ (5 КУРС)
№ п/п | Раздел дисциплины | Лекции, час | Практические занятия, час |
1 | Источники и системы водоснабжения. | 4 | - |
2 | Сооружения для приема воды из поверхностных источников. | 4 | - |
3 | Сооружения для приема воды из подземных источников. | 4 | 4 |
3. ПРЕДМЕТ ДИСЦИПЛИНЫ, ЕЕ СВЯЗЬ С ДРУГИМИ НАУКАМИ Под водоснабжением железнодорожного транспорта понимают систему инженерных сооружений, предназначенных для обеспечения доброкачественной водой железнодорожников и пассажиров, станций, локомотивных и вагонных депо, промышленных предприятий железнодорожного транспорта и других подобных объектов. При этом вода расходуется на хозяйственно-питьевые, производственные и противопожарные нужды. Водоснабжение, как специальная дисциплина, изучает источники централизованного водоснабжения, устройство и расчет водозаборных сооружений, системы и схемы водоснабжения населенных пунктов, предприятий промышленности, в т.ч. железнодорожного транспорта, нормы и режимы водопотребления, основы трассировки и проектирования водоводов и водораспределительных сетей и сооружений на них выбор оптимальных режимов работы систем подачи и распределения воды; основные технологические схемы и сооружения по улучшению качества воды, соответствующего современным нормативам, их проектирование и расчет; основы изысканий и проектирования водоснабжения. Дисциплина предусматривает обучение правилам проектирования систем водоснабжения, реконструкции и модификации водопроводного комплекса при интенсификации и совершенствовании его работы. Многолетний опыт показывает, что большое число выпускников университета по долгу службы занимается проектированием, строительством или эксплуатацией систем водоснабжения населенных пунктов и объектов железнодорожного транспорта. В то же время, необходимо учитывать, что изучение дисциплины базируется на знании таких дисциплин, как гидравлика, инженерная геодезия, инженерная геология, строительные материалы, насосные и воздуходувные станции, химия воды и микробиология и др. 4. ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ВОДОСНАБЖЕНИЯ Развитие цивилизации неразрывно связано с использованием воды, потребление которой происходит во все расширяющихся масштабах. Первые сведения о сооружениях, связанных с добыванием и использованием воды, получены из археологических находок и письменных памятников древних цивилизаций, обнаруженных на берегах рек Тигра и Евфрата в Месопотамии, Нила в Египте, Инда в Индии, Хуанхэ в Китае. Эти и более поздние данные позволяют судить о том, как люди научились создавать системы водоснабжения, возводить плотины и дамбы, регулировать русла рек, прокладывать ирригационные и осушительные каналы. Они свидетельствуют о том, что человек очень давно имел, хотя и не совсем научные, знания о воде. Важнейшим достижением в древности было строительство «канатов» («кяризов»), представляющих собой искусственные подземные русла для отвода самотеком на большие расстояния воды источников или водоносных пород. Первые сооружения такого рода, по данным рукописей, были построены в Урарту (на территории современной Армении) в VIII—VII вв. до н.э. Одна из древних систем каналов находится к югу от города Дизфуль в Иране. Дальнейшее развитие системы водного хозяйства получили в период греко-римской цивилизации (от 100 г. до н.э. до конца II в. н.э.), когда были заложены принципы создания централизованных систем водоснабжения. Первые сведения о создании централизованных городских водопроводов в других странах Европы относятся к XII—XIII вв. Некоторые древние водопроводные устройства, применявшиеся народами, которые жили на территории РФ, сохранились до настоящего времени. К ним следует отнести деревянные самотечные трубопроводы в Новгороде. Обычным способом водоснабжения русских городов являлось получение воды или из поверхностных источников, вблизи которых строился город, или из колодцев и прудов, вырытых в местах с обильными подземными водами. При изыскании водоисточников наряду с хозяйственными целями учитывалась необходимость получения воды в случае обороны города, для чего устраивались скрытые подземные ходы - «тайники» из города к ближайшему водоему. Первый самотечный водопровод был построен для Московского Кремля в 1492 г., головным сооружением его являлась Арсенальная (ранее Собакина) башня, где находился родник. Затем в 1632 - 1634 гг. был построен новый кремлевский водопровод. Массовое строительство специальных сооружений для водоснабжения связанно со строительством крепостей и укрепленных пунктов для защиты пограничных линий. Расположение источников водоснабжения оказывало определяющее влияние на развитие структуры городов, которая сложилась в большинстве из них в XVII - XVIII вв. Водообеспечение городов-крепостей еще в этот период было связано со строительством достаточно сложных по тому времени гидротехнических сооружений: плотин, водоподводящих галерей, деревянных срубных колодцев, бассейнов и резервуаров для хранения запаса воды. С развитием промышленности стало происходить функциональное разделение систем водоснабжения на промышленное и хозяйственно-питьевое. Особенно четко это разделение проявилось в горно-заводских поселениях. Технический прогресс в XVIII - XIX вв. коснулся главным образом промышленного водоснабжения, системы хозяйственно-питьевого назначения оставались на низком уровне развития. Для горно-заводского производства стали создаваться водохозяйственные комплексы, в которые входили водозаборные сооружения, плотины, деривационные каналы, водоподводящие и водораспределительные трубы и лотки и водоотводящие каналы. Дальнейшее развитие водоснабжение в России получило в связи с развитием железнодорожного транспорта в конце XIX начале XX в.: вода требовалась для паровозов так же, как и топливо. Однако при развитии систем железнодорожного водоснабжения нужды населения, как и раньше, в достаточной мере не учитывались. Системы железнодорожного водоснабжения представляли собой локальные водопроводы, обеспечивавшие все потребности железнодорожной станции. Действовавшие немногочисленные городские водопроводы не могли удовлетворить потребности в воде железнодорожных станций. Эти водопроводы представляли собой чрезвычайно малые системы, менее совершенные в техническом отношении, чем действовавшие в то время железнодорожные водопроводы. Первый централизованный водопровод Москвы был введен в действие в 1804 г. Источником водоснабжения для этого водопровода служили подземные воды верховьев р. Яузы. В дальнейшем этот водопровод перестраивался и модернизировался. В 1903 г. была пущена в строй первая очередь Москворецкого водопровода, который забирал воду из р. Москвы. Расширение Москворецкого водопровода продолжалось вплоть до 1917 г., когда в город подавалось 13 млн. 240 тыс. ведер воды в сутки. На каждого жителя Москвы приходилось 6,5 ведра воды. Сооружались водопроводы и в других городах. В течение XIX в. в России было построено еще 64 городских водопровода. Однако это строительство в основном проводилось в Европейской части России. В этот период из всех сибирских городов лишь в Тюмени был небольшой водопровод общего пользования. До 1917 г. в Сибири были построены хозяйственно-противопожарные водопроводы только в семи городах. В годы гражданской войны и борьбы с иностранной интервенцией коммунальное хозяйство многих городов было разрушено. В 1924 - 1925 гг. секцией водного хозяйства Госплана СССР был подготовлен проект Основных начал водного законодательства СССР. За 20–е и 30-е годы была проведена коренная реконструкция многих существующих водопроводов и введено в строй более 100 городских промышленных водопроводов, построены новые системы водоснабжения в десятках городов. В годы Великой Отечественной войны водопроводное хозяйство обеспечивало бесперебойную подачу воды на нужды оборонной промышленности и пожаротушение от бомбардировок. После окончания войны при восстановлении и развитии промышленности и городов были выдвинуты новые задачи по восстановлению и строительству систем водоснабжения. Были построены районные системы водоснабжения промышленных районов Урала и Сибири. В 70-х и 80-х годах в нашей стране построено около 700 водопроводов, выделяются большие материальные средства на природоохранные цели, включая строительство большого числа очистных сооружений, создание замкнутых систем водного хозяйства промышленных предприятий. На современном этапе дальнейшее развитие систем водного хозяйства связано с применением прогрессивных решений при их проектировании, строительстве и эксплуатации. 5. ЗНАЧЕНИЕ ВОДОСНАБЖЕНИЯ НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТРАНСПОРТЕ
Развитие железнодорожной техники, улучшение жилищно-бытовых условий и благоустройство железнодорожных поселков и станций, охрана окружающий среды невозможны без широкого распространения на транспорте централизованного водоснабжения. "12 Концепция экономических измерений и методы количественного бизнес-анализа" - тут тоже много полезного для Вас. Под железнодорожным водоснабжением понимают систему инженерных сооружений, предназначенных для обеспечения доброкачественной водой железнодорожников и пассажиров, станций, локомотивных и вагонных депо, промышленных предприятий железнодорожного транспорта и других подобных объектов. При этом вода расходуется на хозяйственно-питьевые, производственные и противопожарные нужды. Системы водоснабжения представляют собой сложные комплексы сооружений и оборудования, включающие водозаборные устройства, насосные станции, сооружения для очистки и обработки воды, напорные и разводящие сети, водоразборную и предохранительную арматуру и т.д. Общее водопотребление на железных дорогах России достигает почти 500 млн. м3/год. Количество потребителей - более 4000 пунктов водоснабжения. Протяженность водопроводных сетей на железнодорожном транспорте свыше 20 тыс. км. Водоотведением охвачено несколько меньше станций и поселков, объем сбрасываемых в водные объекты сточных вод более 77 млн. м3 /год, из них недостаточно очищенных почти 70 млн. м3/год и совсем без очистки примерно 7 млн. м3/год. Остальные сточные воды попадают в городскую систему водоотведения и очищаются на общих сооружениях. В начале 60-х годов нашего столетия водопотребление на железнодорожном транспорте снизилось ввиду перехода на новые виды тяги - электровозную и тепловозную. Однако это понижение длилось недолго и уже к 1979 г. водопотребление даже превысило прежний уровень. Это объясняется тем, что стало больше внимания уделяться благоустройству железнодорожных поселков, дальнейшее развитие получили также транспортные промышленные предприятия. Перспективными задачами в области водоснабжения и водоотведения на железнодорожном транспорте являются: полная ликвидация так называемого привозного водоснабжения, при котором в безводных районах на отдельные станции и в поселки вода доставляется в цистернах; уменьшение расходов чистой воды на производственные нужды за счет более широкого применения оборотного водоснабжения; совершенствование методов очистки природных вод и загрязненных стоков до такой степени, при которой питьевая вода удовлетворяла бы требованиям новых гигиенических нормативов (Сан ПиН 2.14.-559-96), а сточная вода - требованиям ГОСТОВ; совершенствование управления системами водоснабжения и водоотведения путем применения компьютеризации. Все эти задачи невозможно решить без подготовки специалистов железнодорожного транспорта, обладающих хорошими знаниями в области водоснабжения, на что и направлено изучение дисциплины. |