Vodovod: vrste, razvrstitev, pravila delovanja, varnostne zahteve

Uporaba vodnih virov je bila vedno eden od osnovnih pogojev za ohranjanje človeškega življenja. Njihova potreba je pogojena ne le s potrebami po pitju, temveč tudi z gospodarskimi in danes vse bolj industrijskimi nalogami. Ureditev rabe vodnih virov je zagotovljena s hidravličnimi objekti, ki imajo različne oblike in funkcionalne vsebine.

Splošne informacije o hidravličnem inženirstvu

V splošnem lahko hidravlični objekt predstavimo kot katero koli funkcionalno strukturo ali strukturo, ki nekako sodeluje z vodo. To so lahko ne samo umetni sistemi, ki jih je ustvaril človek, ampak tudi naravni regulatorji, ki jih je prvotno ustvarila narava, pozneje pa jih ljudje izkoriščajo. Kakšne naloge opravljajo sodobni objekti hidravličnih objektov? Glavne lahko predstavimo na naslednji način:

• Konstrukcije, namenjene uporabi vodnih virov. Praviloma so to objekti z vodovodnimi komunikacijami in opremo.
• Objekti za varstvo voda. Kompleksi, v infrastrukturi katerih je mogoče opraviti več nalog. Najpogostejša za takšne objekte so omejitve uporabe in vpliva na hidrološko okolje, da bi preprečili škodljive vplive nanj.
• Industrijske zgradbe. Inženirski sistemi, v katerih se lahko kroženje vode uporablja kot vir energije.

Seveda je to le del funkcij, ki jih opravlja hidravlična tehnika. Redko se zgodi, če se tem objektom dodeli ena ali dve nalogi. Običajno veliki kompleksi podpirajo več delovnih procesov hkrati, med katerimi so varstvo okolja, zaščita, regulacija itd.

Večje in manjše hidravlične strukture

Za začetek je smiselno določiti osnovno klasifikacijo, v kateri so stalni tipi hidravličnih objektov in začasni. V skladu s standardi prva skupina vključuje večje in manjše predmete. Kar se tiče glavnih struktur, se razumejo kot tehnična infrastruktura, katere uničenje ali poškodba lahko privede do prenehanja normalnega delovanja gospodarstva, ki se servisira s pomočjo hidravličnih virov. To bi lahko bila zaustavitev oskrbe z namakalnim sistemom, zaprtje elektrarn, zmanjšanje ladijskega prometa itd. Pomembno je upoštevati, da lahko energija hidroloških turbin služi celotnim podjetjem (morska, ladijska, ogrevalna). Zato bo ustavitev oskrbe z vodo motila delovanje takih objektov.

Kategorija sekundarnih objektov vključuje hidravlično inženirstvo, katerega uničenje ali poškodba ne povzroča zgoraj navedenih posledic. Na primer, če glavne hidravlične strukture oskrbujejo podjetja s proizvodnimi viri, lahko manjše sodelujejo pri urejanju tega procesa, ne da bi pomembno vplivale na rezultat.

Omeniti je treba tudi značilnosti začasnih objektov, ki se uporabljajo v obdobjih popravil. Če je na istem glavnem objektu za oskrbo z vodo prišlo do zmanjšanja tlaka, mora na primer servisna ekipa z oblikovalcem ustvariti tehnične pogoje za odpravo težave. Rešitev tega problema je lahko organizacija dela začasnega hidroelektričnega kompleksa.

Klasifikacija po načinu interakcije z virom

Isto nalogo lahko izvajate na različne načine. Kot smo že omenili, je en kompleks sposoben podpreti več funkcionalnih procesov, vendar je načeloma treba razlikovati med pogoji za interakcijo z vodnim telesom ali odtokom in s tem naravo delovanja določene funkcije. Po teh znakih se razlikujejo naslednje strukture:

• Zadrževanje vode. Zasnovan za blokiranje vodotoka, ograjenega rezervoarja ali ribnika zaradi sprejetja vodnega tlaka. Pri ocenjevanju vodotoka se zabeleži raven nad vodno postajo (gorvodno) in pod njo. Razlika med temi ravnmi se imenuje pritisk na hidrološko strukturo.
• Večnamenske postaje za predelavo. To so lahko odtoki za vodo, zapornice, jezovi in ​​separatorji vode. Znotraj te skupine je predvidena tudi razvrstitev hidravličnih objektov, v skladu s katerimi se razlikujejo med seboj in blokirnimi kompleksi.
• Vodovod. Značilno je, da omrežno infrastrukturo tvorijo kanali, predori, cevovodi, pladnji za prenos vode. Njihova naloga je preprosta - dostaviti vir iz zbirališča v skladišče vode ali na končno mesto porabe vode.
• Vnos vode. Zbirajte vir iz istih pogonov za prevoz do potrošnikov.
• Prelivišče. Za razliko od vnosnih objektov, takšne postaje samo odstranijo odvečno vodo. Med te objekte spadajo globoki pretoki, odtočni kanali, vodne poti itd.
• Regulativni. Kontrolirajo interakcijo pretoka s kanalom in preprečujejo, da bi voda iztekla čez ograjo, erozijo in usedline.

Nevarni hidravlični objekti

Ta skupina struktur lahko vključuje predstavnike vseh hidravličnih objektov, ne glede na namen. Nevarna postaja je lahko posledica velikega tveganja za nesrečo, države brez nadzora, ki je v vplivnem območju zaradi vpliva zunanjih dejavnikov, itd. Za vsako regijo se izvaja celovita revizija z identifikacijo groženj. Hidrotehnične strukture se štejejo za nevarne po izvajanju naslednjih postopkov:

• Morfometrične značilnosti objekta so identificirane in prečiščene.
• Določeno je tehnično stanje konstrukcije in stopnja njene varnosti.
• Določena je možna količina škode, ki se lahko pojavi v primeru nesreče (na primer po uničenju telesa pregrade).
• Območje se razprostira okoli objekta z območjem, ki bo odvisno od stopnje tveganja in nevarnosti, ki ga predstavlja posebna struktura.

Ko je predmet prepoznan kot nevaren, se organizira njegovo opazovanje in izvede se urnik vzdrževalnih, popravnih in restavratorskih del za odpravo ali zmanjšanje nevarnosti.

Splošni in posebni hidravlični objekti

Razume se, da gre pri splošnih objektih za večino hidrotehničnih objektov, povezanih z regulacijskimi, vodovodnimi, dovodnimi in odvodnimi postajami. Združuje jih en sam princip izvajanja njihovih funkcij, ki ga je mogoče tehnološko uporabiti pri različnih pogojih delovanja.

Posebni objekti hidravličnega inženiringa so namenjeni za uporabo na ozkih območjih, kjer je potrebno upoštevati posebnosti uporabe opreme. To se nanaša na oblikovne nianse, zahteve za konstrukcijo in neposredno delovanje hidravličnih struktur. Primeri takšnih objektov so dobro prikazani v infrastrukturi vodnega prometa:

• Dostava ključavnice
• Naprave za servisiranje pomorske opreme.
• Ladje za križarjenje in privezi.
• Gozdarstvo
• Ladijske dvigala.
• Elling.
• Doki
• Valolomov itd.

V ribištvu se uporabljajo ribniki, ribe in ribje prehode. V infrastrukturi za druženje in zabavo so to vodni parki z bazeni in akvariji. V vsakem primeru bodo servisni ukrepi imeli svoje posebnosti, ki se upoštevajo tudi v fazi razvoja projekta. Vendar pa je treba tehnično nalogo za gradnjo hidravličnega inženirstva obravnavati ločeno.

Načrtovanje hidravličnih objektov

Struktura projektne dokumentacije vključuje tehnične izračune struktur, značilnosti uporabljene opreme in rezultate terenskih opazovanj obratovalnih razmer bodoče strukture za pravočasno zaznavanje neugodnih procesov in pojav morebitnih napak. Okolje je treba celovito in celovito oceniti, da se predvidi in po možnosti prepreči nevarnost nesreč.

Projekt hidravličnih objektov vključuje zlasti naslednje podatke:

• Seznam diagnostičnih in kontroliranih kazalnikov objekta in njegovih podlag, vključno z varnostnimi merili.
• Seznam nadzorovanih vplivov in obremenitev objektov iz okolja.
• Sestava vizualnih in instrumentalnih opazovanj.
• Rezultati in obratovalni pogoji instrumentacije.
• Tehnične konstrukcijske rešitve in strukturni diagram stanja elementov objekta ter informacije o napovedovanju obnašanja konstrukcije pri interakciji s tehnogenskimi in naravnimi dejavniki.

Posebna pozornost je namenjena varnostnim merilom, na podlagi katerih se sprejemajo odločitve o uporabi opreme z določenimi lastnostmi. Poleg tega glavne vrste hidravličnih objektov za neprekinjeno obratovanje dopolnjujejo projekti za ukrepanje v sili. Ta dokumentacija zlasti opisuje dejavnosti, namenjene preprečevanju izrednih razmer.

Varnostne zahteve

Varnost hidravličnega objekta je od trenutka priprave projekta do celotnega obdobja delovanja zagotovljena na podlagi zahtev iz ustrezne deklaracije. To je glavni dokument, ki opredeljuje tveganja, grožnje in operativne nianse, ki jih mora upoštevati servisno osebje. Glavne varnostne zahteve za hidravlične konstrukcije so naslednje:

• Ohraniti sprejemljivo stopnjo tveganja za nesreče.
• Redna diagnostika konstrukcij in opreme s poznejšimi prilagoditvami v deklaraciji o varnosti.
• Zagotavljanje neprekinjenega delovanja objekta.
• Vzdrževanje ukrepov za organizacijo zaščitne opreme in objektov za tehnični nadzor.
• Spremljanje potencialnih nevarnosti za objekt.

Gradnja hidravličnih objektov

Najprej se določijo sredstva za gradbena dela. Vprašanje stopnje mehaniziranosti procesa je temeljnega pomena, saj se v večini primerov izvajanje projektov hidrotehničnih postaj izvaja s pomočjo posebne opreme. Na prvih stopnjah gradnje se izkopavanja opravljajo z buldožerji, tovornjaki, nakladalci in bagri, ki omogočajo hitro opremljanje jarkov, jam, vrtin in preprosto odstranjevanje delovnega odra.

V nekaterih primerih se zemlja stisne. Na primer pri ustvarjanju ribnikov s posodo za zemljo. Takšne operacije se izvajajo v slojih na očiščenih tleh s posebnimi valji. Na majhnih mestih se lahko uporabljajo dizelski ali bencinski zabijači. Vendar pa strokovnjaki še vedno priporočajo, da opustijo ročno orodje v korist mehanike. Priporočilo je povezano ne toliko s pospeševanjem tempa delovnega procesa kot s kakovostjo rezultata. In to se nanaša predvsem na gradnjo hidravličnih objektov v glavni fazi gradnje objekta. Za betonska dela je potrebna visokokakovostna ojačitev s trakovi, uporaba vodilnega materiala in dodajanje nepremočljivih mehčalcev.

V zaključni fazi se izvede inženirska ureditev konstrukcije. Vgrajene so funkcionalne enote, tehnične naprave in komunikacije. Če govorimo o avtonomni postaji, bodo uporabljeni nehlapni generatorji, ki bodo zahtevali tudi ustrezne pogoje zadržanja v infrastrukturi kompleksa.

Hidravlični inženiring

Glavna dejavnost servisnega osebja je povezana z vzdrževanjem optimalne ravni tehničnega stanja objekta in nadzorovanjem njegovih glavnih funkcij. Prvi operativni del se nanaša na naloge posodabljanja potrošnega materiala, diagnostiko opreme, komunikacij itd. Operaterji zlasti preverjajo tehnično stanje omrežij, enot in celovitosti materialov konstrukcij. V primeru zaznavanja hudih napak ali poškodb morajo pravila za delovanje hidravličnih objektov zahtevati pripravo ločenega projekta za ukrepe popravila in obnove, ob upoštevanju obstoječih materialnih rezerv.

Drugi del operativnih nalog je osredotočen na kontrolne funkcije. Z avtomatizacijo, komunikacijo in telemehaniko druga skupina operaterjev ureja delovanje strukture in njenih funkcionalnih enot, pri čemer se opira na nadzorne operacije po standardnih parametrih z dovoljenimi obremenitvami.

Rekonstrukcija hidravličnih objektov

Procesi zastaranja objektov in naraščajoče zahteve za funkcionalni in močni potencial objekta neizogibno vodijo v potrebo po posodobitvi. Glavni delovni moduli in enote se praviloma obnavljajo brez prekinitve njihovega dela. Vendar pa bo to odvisno od narave načrtovanih sprememb. V vsakem primeru, pregled hidravličnih struktur za možnosti za obnovo. Končni cilj je povečanje zanesljivosti temeljev objekta, povečanje zmogljivosti, povečanje zmogljivosti črpalne opreme, itd. Nato se izvajajo specifične operacije, povezane s spremembami tehničnih in operativnih lastnosti konstrukcije. Cilji so doseženi s krepitvijo tal, nadomeščanjem gradbenih materialov in dodajanjem novih strukturnih elementov.

Hidrotehnika in varstvo okolja

Že v fazi projektiranja, skupaj z izjavo o varnosti, se pripravi poročilo o dejavnostih, ki bi morale med delovanjem privesti do izboljšanja okoljskih razmer. Na začetku se stanje ocenjuje v naravnem okolju, v prihodnosti pa razvijalci pripravijo celovito spremembo, ki bo podprla zaščito naravnih objektov po izvedbi projekta. Razvijajo se zlasti biotehnični ukrepi za zaščito prebivalstva pred nesrečami na hidravličnih objektih in ustvarjanje pogojev za nevtralizacijo negativnih obratovalnih dejavnikov.

Posebna pozornost je namenjena vplivu gradbenih konstrukcij in opreme na hidrološke vire. V rezervoarjih se na primer pripravijo posebne škatle za skladiščenje ali odvajanje tekočih odpadkov. Vsak objekt vsebuje tudi tehnična sredstva za odstranjevanje virov kemično nevarnih ali preprosto umazanih snovi. Za stalno spremljanje ekološkega ozadja infrastrukturo hidravličnih objektov dopolnjujejo merilni instrumenti, ki beležijo biološke in kemijske indikatorje vodnih in zračnih medijev. Glavne značilnosti te vrste vključujejo kromatičnost, nasičenost s kisikom, koncentracijo določenih elementov, sanitarne kazalnike itd.

Zaključek

Visoko odgovornost hidroloških območij je odvisna od širine njihovih področij uporabe in pomembnosti nalog, ki jih rešujejo. Hidravlične strukture praviloma služijo le kot povezava v delovni verigi velikih proizvodnih in gospodarskih ciklov. Toda končni cilji, ki jih dosežemo s podporo takšnih objektov, so lahko izjemno pomembni. Na primer, energija, melioracija, transport, oskrba z vodo so le del območij, na katerih se uporabljajo vodni viri.