Особенности водоснабжения сельского хозяйства
В статье рассмотрены основные виды использования воды в сельском хозяйстве, а также даны рекомендации по выбору оптимальной системы водоснабжения
Системы сельскохозяйственного водоснабжения
Вода в сельском хозяйстве расходуется в значительных количествах на:
- хозяйственно-питьевые нужды населения,
- на животноводческих фермах,
- на предприятиях по первичной переработке сельскохозяйственной продукции,
- на приготовление жидких подкормок для пропашных культур,
- на охлаждение двигателей сельскохозяйственных машин и автомобилей,
- на полив растений в парниках и теплицах.
Для удовлетворения перечисленных потребностей в воде используются системы сельскохозяйственного водоснабжения, а для полива всевозможных сельскохозяйственных культур в открытом грунте — оросительные системы.
При проектировании систем сельскохозяйственного водоснабжение следует пользоваться строительными нормами и правилами, а также соответствующими ведомственными указаниями и рекомендациями.
Системы сельскохозяйственного водоснабжения по их назначению можно подразделить на следующие группы:
1) системы водоснабжения поселков совхозов и колхозов, а также ремонтно-технических станций;
2) системы водоснабжения животноводческих промышленных комплексов и отдельно стоящих ферм;
3) системы пастбищного водоснабжения;
4) системы полевого водоснабжения.
Каждая из перечисленных групп имеет свои специфические особенности в части организации водоснабжения и его схемы. Эти системы подают воду на нужды населения, животноводства, парка сельскохозяйственных машин и автомобилей, ремонтных мастерских, предприятий по первичной переработке сельскохозяйственных продуктов (маслозаводы и др.), для полива растений в теплицах и парниках и для пожаротушения. В качестве источников водоснабжения сельских населенных мест в первую очередь стремятся использовать подземные воды и только в тех случаях, когда качество их оказывается неудовлетворительным или дебит подземных источников мал, используются воды поверхностных источников.
Население, проживающее в одноэтажных жилых зданиях, получает воду, как правило, из водоразборных колонок. В тех случаях, когда качество подземных вод не отвечает требованиям СанПиН к питьевой воде, система водоснабжения дополняется устройствами для обработки воды. Такая система водоснабжения обеспечивает сельское население доброкачественной и сравнительно дешевой водой. При использовании для целей водоснабжения поверхностного источника (реки, озера) система водоснабжения меняется в отношении типа водоприемного сооружения, а также сооружений для очистки и обеззараживания воды. В системах сельскохозяйственного водоснабжения широкое применение нашли безреагентные способы осветления воды на медленных фильтрах. В ряде сельскохозяйственных районов подземные воды сильно минерализованы, а поверхностные источники не обеспечивают необходимого количества воды в засушливые периоды. В таких случаях для водоснабжения воду забирают из многоводных надежных источников, иногда значительно удаленных от водопотребителей. Поскольку подвод воды на большое расстояние обходится дорого, целесообразно устраивать общую систему водоснабжения для группы хозяйств. Так, в районах освоения целинных земель построены групповые водопроводы для водоснабжения. Хорошим примером является Ишимский водопровод в Казахстане. Протяженность трубопроводов составляет 1740 км, он обслуживает 195 населенных пунктов, а также обеспечивает орошение 2,2 миллиона гектаров земель.
Нередки случаи, когда для водоснабжения малых населенных пунктов вода забирается из каналов обводнительно-оросительных систем. В районах с дефицитом пресных вод для водоснабжения сельских поселков используют и минерализованные воды подземных и поверхностных источников. При этом минерализованная вода опресняется до необходимых пределов для хозяйственно питьевых нужд и для других целей. Учитывая, что опреснение воды существующими способами обходится дорого, рекомендуется устраивать дуплексные системы водоснабжения, т. е. системы, подающие и пресную, и минерализованную воду.
Системы водоснабжения животноводческих ферм и комплексов обеспечивают подачу воды в необходимом количестве и соответствующего качества всем потребителям, а также на противопожарные нужды. Расчетный расход воды на наружное пожаротушение в животноводческом комплексе или на ферме в зависимости от их размера колеблется от 5 до 20 л/с при продолжительности тушения пожара 3 ч. Практикой установлено, что емкость бака водонапорной башни должна быть равна 12—15% расчетного суточного расхода воды на ферме. Типовые водонапорные башни для животноводческих ферм имеют баки емкостью 25 м3.
Водопроводную сеть выполняют, как правило, из полиэтиленовых труб, а вводы в скотные дворы и другие помещения на ферме — из чугунных труб. В промышленных животноводческих комплексах применяются безбашенные системы водоснабжения высокого давления с мембранными баками. Таким образом, при малом расходе воды на ферме установка будет включаться редко, но в часы, когда расход воды равен производительности насоса, установка будет работать непрерывно до тех пор, пока расход на ферме не уменьшится.
Режим водопотребления на водопойных пунктах имеет свои особенности. Летом в жаркие дни скот пригоняют на водопой 2—3 раза. Таким образом, суточная потребность в воде покрывается за два-три приема. Зимой скот на пастбищах потребляет значительно меньше воды. Это следует иметь в виду при проектировании водоснабжения на пастбищах. На водопойных пунктах для поения скота допускается использование воды непитьевого качества. Схема водоснабжения водопойного пункта состоит из следующих сооружений: водозабора с водоподъемной установкой, регулирующей емкости и водопойной площадки с корытами. Выбор схемы водоснабжения водопойных пунктов на пастбищах должен решаться путем анализа технико-экономических показателей различных вариантов (локальная схема, групповая схема, подвоз воды и т. д.).
Особенность полевых систем водоснабжения заключается прежде всего в сезонном характере их работы. Полевые, или, как их еще называют, бригадные станы работают с ранней весны и до поздней осени. В этот период система водоснабжения полевого стана должна обеспечить людей, работающих в поле, водой питьевого качества, а двигатели автомобилей, тракторов, комбайнов и других сельскохозяйственных машин — водой с жесткостью не более 7 мг-экв/л из расчета 1 л/сутки на 1 лошадиную силу их мощности. На полевых станах, обслуживающих пропашные культуры, необходимо предусматривать подачу воды для жидкой подкормки растений. В этих случаях суточные расходы воды могут достигать 1000—1200 м3. Расход воды на полевом стане, обслуживающем колосовые культуры, составляет 10—15 м3/сутки, в том числе 2—3 м3/сутки воды питьевого качества.
Решение схемы водоснабжения полевого стана зависит главным образом от источника водоснабжения. При наличии подземных вод питьевого качества с жесткостью не более 7 мг-экв/л схема водоснабжения полевого стана будет состоять из водозабора с водоподъемной установкой, регулирующей емкости, водоразборной колонки для снабжения водой людей и крана для заправки водой двигателей сельскохозяйственных машин. При использовании источников, воды которых требуют очистки, обеззараживания и умягчения, в схему водоснабжения включается установка по улучшению качества воды. Обычно для этой цели используются передвижные установки по очистке, обеззараживанию и умягчению воды, которые монтируются на автоприцепах и обслуживают несколько полевых станов. Здесь, так же как и в случае пастбищного водоснабжения, возможна подвозка воды автоцистернами и широкое применение для подъема воды ветродвигателей.
Одна из главных особенностей сельскохозяйственного водоснабжения — специфические потребители воды. В жарких и сухих районах норму водопотребления допускается увеличивать, но не более чем на 25%. Животноводческий комплекс или ферма должны быть обеспечены водой питьевого качества в соответствии с СанПиН 2.1.4.1074-01 . При невозможности подачи воды питьевого качества на все нужды фермы (в районах с дефицитом пресной воды) для поения животных, приготовления кормов, уборки помещений и мытья животных допускается применять минерализованную воду. При мембранных методах опреснения (электродиализ и гиперфильтрация) требуемые уровни минерализации легко могут быть достигнуты, однако при этом солевой состав воды ограничивается в основном натрием и хлоридами, что, по-видимому, не может компенсировать (в физиологическом отношении) разнообразия ионного состава подземных вод. В связи с этим должна быть предусмотрена возможность применения дополнительных приемов улучшения качества опресненной воды. Рекомендуемая температура воды для поения животных 5—15° С. Теплая вода плохо утоляет жажду у животных. Слишком холодная вода уменьшает продуктивность скота и вызывает необходимость повышенного расходования кормов.
Расходы воды в сельскохозяйственном водоснабжении
В нормы водопотребления для животных и птицы на сельскохозяйственных предприятиях включены расходы воды на мойку помещений, клеток, молочной посуды, приготовление кормов, охлаждение молока и другие процессы.
Расходы воды для скота, птицы и других животных на сельскохозяйственных фермах и промышленных комплексах определяются по нормам технологического проектирования соответствующих предприятий и комплексов. Некоторые нормы расходов для этой категории потребителей воды представлены в таблице ниже:
Таблица 1. Нормы расхода воды для животных, птиц и зверей
| Потребители | Нормы водопотребления на 1 голову, л/сут |
| Коровы: | |
| — молочные | 100 |
| — мясные | 70 |
| — быки | 60 |
| Молодняк крупного рогатого скота в возрасте до 2 лет | 30 |
| Телята в возрасте до 6 месяцев | 20 |
| Лошади рабочие, верховые, рысистые и некормящие матки | 60 |
| Лошади племенные и кормящие матки | 80 |
| Жеребцы-производители | 70 |
| Жеребята в возрасте до 1,5 лет | 45 |
| Овцы | 10 |
| Молодняк овец в возрасте до ] года | 6 |
| Хряки-производители | 60 |
| Свиноматки супоросные, холостые | 25 |
| Свиноматки с поросятами | 60 |
| Молодняк свиней старше 4 месяцев и свиньи на откорме | 15 |
| Поросята-отъемыши | 5 |
| Куры | 1 |
| Индейки | 1,5 |
| Утки, гуси | 2 |
| Норки, соболи, кролики | 3 |
| Лисы, песцы | 7 |
Расходы воды в производственном секторе сельских населенных пунктов определяются по числу механизмов и нормам их водопотребления.
Таблица 2. Нормы потребления воды для работы и обслуживания машин и оборудования
| Операции, машины н механизмы | Измеритель | Норма расхода воды, л/сут |
| Мойка: тракторов, комбайнов грузовых автомобилей легковых автомобилей | 1 трактор или комбайн 1 автомобиль то же | 250 500 300 |
| Заправка: тракторов, комбайнов грузовых автомобилей — легковых автомобилей — | 736 Вт или 1 л.с. 1 т грузоподъемности | 1 10 10 |
| Ремонт: тракторов автомобилей | 1 трактор 1 автомобиль | 1500 700 |
| Обслуживание станков в мастерских: механической слесарной столярной кузнечной | 1 станок | 35 80 20 40 |
| Обслуживание двигателей внутреннего сгорания (охлаждение без оборота) | 736 Вт или 1 л.с. | 15-30л/ч |
| Работа парового котла | на 10м 2 поверхности нагрева | 15-30 л/ч |
Примечание: I. Расход воды для двигателя внутреннего сгорания с оборотом воды следует принимать в размере 15% приведенного количества
2. Для двигателей внутреннего сгорания, работающих на керосине, расход воды следует увеличить в 2 раза.
Источник: Журба М.Г., Соколов Л.И., Говорова Ж.М. Водоснабжение. Проектирование систем и сооружений: издание второе, переработанное и дополненное. Учебное пособие. — М.: Издательство АСВ, 2004. — 256 с.
Диспетчеризация и диспетчерская служба
Организация эксплуатации систем с.-х. водоснабжения.
Служба эксплуатации, структура, назначение.
Задачи эксплуатации систем водоснабжения и канализации.
План
ЭКСПЛУАТАЦИЯ СИСТЕМ ВОДОСНАБЖЕНИЯ И КАНАЛИЗАЦИИ
ЛЕКЦИЯ № 1ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ СИСТЕМ
ВОДОСНАБЖЕНИЯ И КАНАЛИЗАЦИИ.
1. Рост числа систем водоснабжения и канализации, их постоянное усложнение ставят новые задачи перед службой эксплуатации. К известным задачам службы эксплуатации водопроводно-канализационных систем, заключающимся в обеспечении условий для работы в целом и сооружений в отдельности, а также организации охраны окружающей среды, добавляются задачи по организации АСУ (автоматизированных систем управления) водохозяйственными объектами, по созданию крупных систем водопользования.
Системы водоснабжения и канализации населенных мест предназначены для бесперебойного обеспечения населения и промышленных объектов питьевой водой и для отведения сточных вод с их последующей очисткой.
Промышленные предприятия используют воду, как правило, только для бытовых целей, а пищевая промышленность, кроме того, и для технологических процессов производства.
Основными задачами правильной эксплуатации водопроводно – канализационного хозяйства являются:
1) обеспечение качества воды в соответствии с требованиями ГОСТа;
2) обеспечение надежности и бесперебойной работы сооружений с заданным технологическим режимом;
3) устранение в кратчайшие сроки аварий и повреждений и установление причин их появления с целью предупреждения в будущем;
4) своевременное и качественное проведение текущего и капитального ремонтов в сроки, установленные действующей инструкцией о планово-предупредительных ремонтах МЖКХ (министерства жилищно-коммунального хозяйства) России;
5) борьба с утечками, потерями и нерациональным использованием воды и реагентов;
6) обеспечение высокой рентабельности работы, т.е. снижение себестоимости продукции услуг, улучшение их качества путем научной организации труда, механизации и автоматизации производственных процессов, учета расхода воды, электроэнергии, реагентов и т.д.
7) систематические визуальные наблюдения за состоянием сооружений, проводить измерения с помощью КИП (контрольно-измерительные приборы) в соответствии с правилами технической эксплуатации и нормативами.
Одной из основных задач рациональной эксплуатации групповых систем сельскохозяйственного водоснабжения является организация экономически целесообразного режима работы водопроводных сооружений и оборудования
Городская канализация обеспечивает отвод сточных вод со всей территории города и их очистку перед выпуском в водоем. Прием пром. стоков в городскую канализацию производится с разрешения Управления ВКХ, которое на основании ПДК веществ, сбрасываемых в гор. кан. сеть, назначает локальную очистку этих стоков на территории предприятия.
Кроме выше перечисленных задач по обеспечению потребителей качественной водой, городской водопровод обеспечивает пожаротушение на всей занимаемой городом территории необходимым количеством воды (Q) и соответствующим напором.
Основные здания и сооружения ВКХ-ва (НС, очистные станции, подземные резервуары, водонапорные башни и т.д.) в течение первого года эксплуатации должны находиться под постоянным наблюдением. Следует ежемесячно контролировать их осадку путем установки постоянных и временных реперов. Начиная со второго года эксплуатации, контроль осуществляется по плану Управления ВКХ-ва.
На предприятии для каждого здания и сооружения ведется паспорт, куда заносятся все замечания и сроки осмотров.
2. Форма организации водопроводно-канализационного хозяйства зависит от масштаба его деятельности, производственной мощности и ведомственной подчиненности. Вопросами эксплуатации систем водопровода и канализации занимаются службы, входящие в состав Управления ВКХ. Каждое Управление действует на правах предприятия со своим р/с в банке и подчиняется городскому управлению коммунального хозяйства. «Городской водоканал » является муниципальным предприятием (в ведении городской администрации). В небольших городах службы водопровода и канализации объединены с другими коммунальными службами в коммунальные комбинаты.
Многие населенные пункты снабжаются водой из водопроводов, принадлежащих пром. предприятиям и организациям (ведомственные водопроводы), или из ведомственных и коммунальных водопроводов одновременно. В этом случае службы коммунальных водопроводов оплачивают предприятиям стоимость получаемой воды, взимая плату с населения за всю подаваемую воду по установленным тарифам.
Управление ВКХ планирует подачу воды по всем системам, ведет учет реализованной воды, определяет объем утечек и непроизводственных затрат, себестоимость воды и т.д. Основным производственным звеном по ремонту и техническому обслуживанию объектов с.-х. водоснабжения являются мобильные технические бригады.
3.Ввод в эксплуатацию новых и реконструируемых ВК предприятий , сооружений и сетей осуществляется при обязательном участии официальных представителей гор. Администрации, Госсанэпидемконтроля, и при необходимости представителей Министерств, отвечающих за экологию, охрану окружающей среды, рыбное хозяйство, водные ресурсы и т.д.
Эксплуатация разрешается только после оформления разрешения на специальное водопользование, разработанное в соответствии с Нормами водопользования.
В процессе наладки, разрабатываются инструкции по эксплуатации агрегатов, механизмов, сооружений, сетей водопровода и канализации; должностные инструкции для работников по всем вопросам эксплуатации. В них подробно указываются права и обязанности, ответственность за порученный участок работы, подчиненность, порядок эксплуатации.
Состав, численность и квалификацию обслуживающего персонала устанавливают по «Нормативам численности рабочих, занятых на работах по эксплуатации сетей, очистных сооружений и насосных станций водопровода и канализации». До назначения на работу работники обязаны пройти специальную подготовку и обучение на рабочем месте. Обязательна проверка знаний по технике безопасности, знаний правил технической эксплуатации систем ВКХ, по содержанию производственных и должностных инструкций, правил ГОСГОРТЕХНАДЗОРА, правил обслуживания промышленных электроустановок.
Очередные проверки знаний проводятся для рабочих ежегодно, ИТР – 1 раз в 3 года. В случае обнаружения нарушения правил назначаются внеочередные проверки. Обслуживающий персонал обязан обеспечить постоянное ведение и хранение в комплектном виде технической и эксплуатационной документации. Подразделения ежемесячно составляют отчеты по установленной форме. По ним составляются годовые отчеты с анализом работы коммуникаций, сооружений и оборудования.
4.Для обеспечения надежной и бесперебойной работы систем водоснабжения и водоотведения с оптимальными санитарными и технико-экономическими показателями необходима четкая координация и взаимная увязка отдельных составляющих элементов этих систем. Для этого применяется единая централизованная система управления, обеспечиваемая диспетчерской службой (ДС).
Диспетчеризация – это централизация оперативного управления и контроля в руках одного человека – диспетчера для согласования работы отдельных звеньев, составляющих общий производственный комплекс сетей и сооружений.
В соответствии со схемой водоснабжения, канализации, газоснабжения и их технологическим процессом диспетчерская служба может быть:
одноступенчатой, при которой имеется районный диспетчерский пункт (РДП), оперативно улравляющий работой как всех сооружений и агрегатов, входящих в систему, так и сетью;
двухступенчатой — с центральным диспетчерским пунктом (ЦДП) и местными диспетчерскими пунктами (МДП); местные диспетчерские пункты ведают работой отдельных сооружений, а ЦДП координирует работу МДП;
трехступенчатой, включающей ЦДП, районные диспетчерские пункты РДП, управляемые ЦДП и МДП, находящиеся в ведении РДП.
Выбор схемы диспетчеризации зависит от местных условий и определяется схемой и масштабами водоснабжения, канализации и газоснабжения. Одноступенчатую схему диспетчеризации применяют в городах с малой протяженностью сетей водоснабжения, канализации и газоснабжения (до 50 км), двухступенчатую в городах с большой протяженностью сетей. При протяженности сети 50-400 км организуются ЦДП и местные диспетчерские пункты головных и других сооружений (МДПГС). При протяженности более 400 км организуются местные диспетчерские пункты сети МДПС. Они располагается обычно в центре отдельных районов водопроводной сети города. В их задачу входят управление распределением потоков воды в зависимости от давления и контроль за давлением во всей сети данного района
ЦДП располагается в центре системы, например, водоснабжения, или на территории головных сооружений. Он оперативно управляет работой всех МДП, входящих в систему. МДП головных сооружений располагается на территории головных сооружений и осуществляет управление и контроль за работой насосных станций (первого и второго подъема) и очистных сооружений, а так же за уровнем воды в резервуарах чистой воды.
В двухступенчатую схему диспетчерского управления системы канализации крупного города, кроме ЦДП, обычно входят МДП районных насосных станций перекачек сточных вод и сети, а также МДП главной насосной станции и очистных сооружений.
Трехступенчатая схема диспетчерской службы применяется в исключительных случаях – для особо крупных городов и сложных систем водоснабжения, канализации.
Центральная диспетчерская служба корректирует предварительно разработанные:
режим работы основного оборудования с учетом необходимости обеспечения суточного максимума водоснабжения, газоснабжения или пропуска сточных вод, а также требуемого резерва производительности сооружений;
расчетный объем запасов воды в емкостях и распределение потоков воды или газа;
суточный график горячего резерва как всей системы водоснабжения и канализации, так и отдельных узлов оборудования.
Диспетчеру ЦДП передаются показания основных параметров главных объектов: давление, уровни воды, количество газа в подземных газохранилищах, расходы воды, газа, горизонты воды в источниках водоснабжения, положение главных оперативных задвижек, аварийное состояние и пр. К диспетчеру МДП поступают сигналы о рабочем состоянии насосных агрегатов и уровней воды в емкостях, основные показания как электрических, так и неэлектрических измерительных приборов.
Диспетчеру МДП поручается дистанционное включение и выключение агрегатов, а также дистанционное управление оперативными задвижками.
Ни один элемент оборудования, находящийся в управлении или в ведении диспетчера, не может быть выведен из работы или резерва без его разрешения, кроме случаев возникновения явной опасности для людей или оборудования. Все распоряжения диспетчер должен давать непосредственно подчиненному ему оперативному персоналу, а для объектов с автоматическим управлением — уполномоченным лицам.
Каждая система водоснабжения, канализации и газоснабжения должна иметь «Положение о диспетчерской службе», специально для нее разработанное на основании изложенных выше положений с учетом конкретных местных условий.
ЛЕКЦИЯ № 2ИСТОЧНИКИ ВОДОСНАБЖЕНИЯ И ВОДОЗАБОРНЫЕ СООРУЖЕНИЯ.
Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет
