Схема насосной станции 

Схема насосной станции для водоснабжения и канализации может иметь самые разные варианты, в зависимости от специфических особенностей эксплуатации, различных технологических требований и природных условий. На сегодняшний день общепринятой и установившейся классификации схем насосных станций попросту нет. 

Водопроводная насосная станция 

Как известно, для системы водоснабжения можно использовать различные источники, например, грунтовые и артезианские воды, озера, поверхностные воды рек, водохранилища и каналы. В редких случаях для системы водоснабжения может использоваться морская вода. Для каждого перечисленного варианта сооружения насосной станции комплектация будет составляться индивидуально, а главным определяющим фактором будет вид и особенности источника. 

Например, если в меженный период открытый водоем в своем естественном состоянии не способен обеспечить требуемое количество воды, то необходимо предусмотреть регулирование стока на протяжении года. В случаях, когда в реке отсутствует достаточная глубина для нормальной работы устройств насосной станции, то следует поднимать горизонт воды, сооружая плотину. Если в источнике воды имеется большое количество взвешенных загрязнений, во избежание возможного абразивного износа оборудования необходимо применять отстойники. 

В комплект насосной станции первого подъема входят:

• водозаборное сооружение. Оно предназначено для забора воды непосредственно из водоисточника, а также ее первичной очистки от плавающих и взвешенных загрязнений;
• конструкции, транспортирующие воду в направлении от водозаборного к водоприемному сооружению;
• водоприемное сооружение. Оно предназначается для подвода воды непосредственно к всасывающим трубам насосной станции;
• всасывающие трубы;
• напорный трубопровод;
• сооружение насосной станции со встроенными энергетическими, гидромеханическими и другими вспомогательными средствами;
• водовыпускное сооружение, служащее для отвода воды из напорного трубопровода на устройства очистки воды или в отводящий канал. 

В зависимости от производственных, эксплуатационных условий, некоторые конструкции могут быть объединены или полностью отсутствовать. Главным определяющим фактором по конструктивным решениям и схеме компоновки, будет являться расположение водозаборного сооружения относительно здания насосной станции (раздельное или совмещенное) и водоисточнику (русловое или береговое). 

Совмещенный и раздельный вид береговой насосной станции 

Если у водохранилища или у берега реки имеются приемлемые условия для обеспечения забора воды, и изменения уровня воды не более 5-8 метров, устанавливают береговую насосную станцию совмещенного типа. Раздельный тип береговых насосных станций используют в случае широкой затопляемой поймы. При этом водозаборное сооружение будет находиться непосредственно у уреза максимально допустимого горизонта воды, а само сооружение станции располагается возле береговой террасы. Между строением с насосной станцией и водозаборным сооружением прокладывают самотечные трубы.

Совмещенная насосная станция руслового типа 

Если колебания горизонта воды достигает 12-20 метров, то используются русловые насосные станции совмещенного типа - здание насосной станции выносится на середину русла реки. В случае пологого русла, а также малой глубины используются русловые раздельные насосные станции, в которых вода из водозабора, размещенного в русле реки, самотеком поступает в водоприемник, расположенный на берегу, по водоводам. 

Особенности водозабора подземных вод 

Обычно, водозабор подземной воды состоит из приемного устройства, например, скважины, горизонтального водосбора, лучевого водозабора, шахтного колодца. Также в его состав входят насосы и трубопроводы, которые соединяют отдельные приемные устройства с водоводами или насосной станцией. 

Следуя из суммарной мощности насосных станций, глубины расположения водоносного пласта, а также его мощности схема насосной станции может включать групповой или индивидуальный водозабор. При индивидуальном варианте скважина оборудуется собственным насосом. Благодаря насосу вода подается напрямую в водонапорную башню или в сборной коллектор, а уже оттуда в сеть. 

Для водоснабжения можно использовать буровые скважины, в таком случае отсутствует необходимость устанавливать дорогостоящее оборудование, такое как погружные или артезианские насосы. В таком случае водозаборное устройство состоит из ряда скважин, которые подключаются к общему водоводу общей насосной станцией. Размещаются водозаборные скважины на расстоянии друг от друга. 

Над каждой скважиной устанавливается колодец с задвижкой, которая отключает общую линию и специальную контрольно-измерительную аппаратуру. Вода из скважины отводится трубопроводом, работающего по принципу сифона. Для зарядки сифонного водовода предусмотрен вакуумный насос. 

Значительная удаленность насосных станций второго подъема от питающего источника водоснабжения и независимость функционирования насосов станции от свойств водоисточника (колебания горизонта воды и т.п.), как правило, позволяют значительно упростить схему насосной станции. 

Схема комплекса с насосной станцией второго подъема 

По напорным трубопроводам насосной станции первого подъема вода поступает на очистные сооружения. После очистных сооружений вода поступает в специальный резервуар чистой воды, откуда она забирается насосами станции второго подъема и под давлением подается в сеть. Такая схема может применяться для условий, при которых очистные сооружения располагаются рядом со станцией первого подъема. Здесь для удобства эксплуатации насосы первого и второго подъема установлены в одном здании. 

Для транспортировки большого объема воды часто используются обычные открытые каналы. Для таких условий наиболее типичным решением будет являться схема, когда вода откачивается из водоисточника насосами головной насосной станции и отправляется в канал. На определенном расстоянии между собой располагаются станции промежуточного водоподъема, которые последовательно подкачивают воду. При этом продольный профиль канала будет приобретать ступенчатый вид с отдельными самотечными участками. Устройство головной насосной станции практически ничем не отличается от вышеописанных станций первого подъема. 

Схема промежуточной станции подкачки 

Насосная станция, конструктивно совмещенная с водоприемником, качает воду из аванкамеры, которая представляет собой несколько расширенный отрезок канала. Вода по достаточно коротким трубопроводам поступает в выпускное сооружение и затем в последующий участок канала. 

При подаче воды на большое расстояние, необходимо создавать высокий напор в начале водовода, для того, чтобы преодолеть гидравлическое сопротивление. Как правило, на большем участке водопровода, примыкающем к головной насосной станции, давление высокое, поэтому необходимо использовать высоконапорные трубы. Для того чтобы снизить давление в трубах, необходимо разбить длинный водовод на высотные зоны. При этом он разделяется на последовательно включаемые участки. Располагаются они в начальной точке на каждой повысительной насосной станции, качающей воду из безнапорного резервуара. 

Также есть вариант подкачки воды без резервуара, но их использование имеет целый ряд преимуществ. Например, резервуар, являющийся аккумулирующей емкостью, предупреждает возможное образование вакуума в водоводе при приближении к насосам, а также снижает величину гидравлического удара. Кроме того, бывает, что в поселковых схемах водоснабжения, применяющих длинные водопроводы, промежуточные резервуары устанавливают в месте забора воды. При таком варианте они используются как регулирующая емкость.