Министерство сельского хозяйства Российской Федерации
Федеральное государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Воронежский государственный аграрный университет
имени К.Д. Глинки»
Рекомендовано Учебно-методическим объединением по образованию в области землеустройства и кадастров в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению 650500 – «Землеустройство и земельный кадастр» и специальностям: 310900 – «Землеустройство», 311000 – «Земельный кадастр», 311100 – «Городской кадастр»
2004
УДК 625.7/8+628(1-21)+628(1-22)](075)
ББК 38.78/39.311
К 56
Рецензенты:
Академик, доктор технических наук, профессор Воронежской государственной лесотехнической академии
В.К. Курьянов
Кандидат технических наук, доцент Воронежского
государственного архитектурно-строительного университета
А.В. Никулин
Ковалев Н.С., Кузнецов Н.А.
К 56 Основы инженерного оборудования территории: Учебное пособие / Под ред. Ковалева Н.С. Воронеж: ФГОУ ВПО ВГАУ, 2004. 312 с.
ISBN 5-7267-0350-2
Учебное пособие разработано в соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего образования дисциплины «Инженерное оборудование территории» по специальностям 310900 – «Землеустройство», 311000 – «Земельный кадастр», 311100 - «Городской кадастр».
ISBN 5-7267-0350-2
Ковалев Н.С., Кузнецов Н.А., 2004
Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Воронежский государственный аграрный университет имени К.Д. Глинки», 2004
Инженерное оборудование территорий является специальной дисциплиной по подготовке инженеров-землеустроителей по специальностям 310900 – «Землеустройство», 311000 – «Земельный кадастр» и 311100 – «Городской кадастр». Целью данной дисциплины является ознакомление студентов с необходимыми теоретическими знаниями, методическими приемами и практическими навыками по разработке проектов инженерного оборудования территории.
Основными задачами изучения дисциплины является обучение студентов:
теоретическим основам разработки проектов инженерного оборудования территорий;
методическим разработкам проектов инженерного оборудования территории;
умению пользоваться нормативно-справочной литературой;
экономической оценке проектов.
В результате изучения дисциплины студент должен
знать:
методы инженерного обустройства и оборудования территории;
принципы проектирования внешних сетей водопровода, канализации, газо- и электроснабжения, теплофикации, кабельных слаботочных устройств, автомобильных дорог и городских улиц;
уметь:
проектировать внешние инженерные сети в населенных пунктах и вне населенных пунктов;
правильно размещать инженерные сети по отношению друг к другу;
иметь навыки:
проектирования внешних сетей;
работы с нормативно-справочной литературой.
В изучаемом курсе "Инженерное оборудование территории" рассматриваются вопросы рационального размещения инженерных коммуникаций.
При составлении проекта внутрихозяйственного землеустройства требуется разместить основные объекты инженерного оборудования и дать необходимое обоснование их размещения. Кроме хозяйственных и отдельно расположенных объектов, к ним относят:
1) внутрихозяйственные дороги;
2) объекты мелиоративного строительства (пруды, водохранилища, коллекторы т.д.);
3) объекты водоснабжения (магистральные и распределительные сети, насосные станции и т.д.);
4) основные лесомелиоративные и гидротехнические противоэрозионные объекты (лесонасаждения, гидротехнические сооружения);
5) объекты канализации и устройства на них (канализационные сети, насосные станции, очистные сооружения и т.д.);
6) объекты газоснабжения и сооружения на них (газовые сети, газораспределительные станции);
7) объекты электроснабжения и слаботочных устройств (сети, подстанции).
В зависимости от характера распределения по территории и занимаемой площади объекты инженерного оборудования можно разделить на две группы:
1) линейные, имеющие значительную протяженность и небольшую ширину (дороги, газо-, электро-, радио- и телефонные сети);
2) площадные (очистные сооружения, аэродромы и т.д.).
Перечисленные выше объекты отличаются своим назначением, занимаемой площадью, величиной затрат на их сооружение и эксплуатацию, условиями расположения и предъявляемыми требованиями к их размещению.
Можно выделить основные требования к их размещению.
1. Создание благоприятных условий для функционирования объектов и выполнения их роли в повышении уровня использования земли.
2. Согласованное расположение между собой, с другими составными частями и элементами проекта с целью создания хороших условий для правильной территориальной организации производства и рационального использования земли.
3. Выделение под объекты оборудования территории минимально необходимых площадей, прежде всего неиспользуемых земель и малоценных угодий.
4. Соблюдение при размещении объектов технических и природоохранных требований.
5. Обеспечение минимальных затрат на строительство объектов и ежегодных издержек на их эксплуатацию.
Перечисленные основные требования к размещению объектов инженерного оборудования территории не всегда согласуются между собой. Поэтому в каждом конкретном случае необходимо правильно оценить значение того или иного требования, учесть степень его важности, чтобы выделить главные, решающие условия и, исходя из них, сделать соответствующие выводы при принятии проектного решения.
В данном курсе будут изучены вопросы рационального размещения сельских дорог, объектов водоснабжения, канализации, газоснабжения, электросетей, слаботочных устройств и внесекторных построек. Вопросы мелиорации, создания лесозащитных полос, противоэрозионных мероприятий изучаются в соответствующих курсах.
Исторически сложившаяся система расселения в сельской местности характеризуется дробностью, малонаселенностью и многообразием функциональных типов населенных пунктов. До настоящего времени около 30% сельского населения проживает в небольших (до 500 чел.) населенных пунктах, составляющих 80% сельских поселений страны.
По сравнению с другими видами инженерного оборудования электроснабжение сел находится в значительно лучшем состоянии. Практически все колхозы и совхозы электрифицированы от государственных энергосистем. Расход электроэнергии на коммунально-бытовые нужды на одного сельского жителя в год составляет около 280 кВт·ч.
Значительных успехов достигло в сельской местности газоснабжение. Развитие газоснабжения происходит в основном на базе сжиженного газа, который используется для приготовления пищи. Из общего числа газифицированных квартир сжиженным газом пользуется 95% населения в поселках.
Главным источником водоснабжения продолжают оставаться подземные воды, частично используются воды поверхностных источников. Среднесуточное водопотребление на хозяйственно-питьевые нужды, без учета воды на полив и поение животных, составляет в среднем 40 л/сут. на одного жителя.
Теплоснабжение поселков осуществляется преимущественно от отопительных печей с КПД порядка 30 - 50%. Общественные и производственные здания получают тепло от котельных небольшой мощности. Основной удельный вес в топливно-энергетическом балансе сельских районов приходится на долю твердого топлива (дрова, торф, уголь).
Канализация поселков решается комплексно с системами водоснабжения, предпочтение отдается централизованным системам с устройством очистных сооружений.
Большей частью инженерное оборудование вновь построенных и реконструируемых поселков осуществляется комплексно. Одновременно сооружаются и вводятся в действие все виды инженерного оборудования селитебной и производственной зон. Инженерные сооружения и коммуникации размещаются с учетом взаимной увязки.
Развитие систем водоснабжения, канализации и теплоснабжения возможно по двум принципиально различным направлениям: централизованно и децентрализовано.
Централизованные системы обеспечивают наиболее высокий уровень комфорта для населения. Развитию централизованных систем способствуют относительно высокая плотность жилого фонда, компактность планировки поселка, зависящая от архитектурно-планировочных решений; одновременность застройки жилых и общественных зданий; незначительное удаление жилых зон от производственных, в которых инженерные системы развиваются опережающими темпами.
Вместе с тем применение централизованных систем сопровождается рядом трудностей, которые обусловлены следующими факторами: экономической неэффективностью для зоны малоквартирной застройки, необходимостью широкого развития сетей, потребностью в квалифицированном персонале для эксплуатации сооружений и сетей.
Главный недостаток децентрализованных систем связан с выпускаемым в настоящее время промышленностью оборудованием, не обеспечивающим высокого уровня комфорта и того снижения затрат времени на самообслуживание, которое достигается при централизованных системах. Между тем, основным требованием к инженерному оборудованию жилого и производственного фонда должно стать высвобождение сельского жителя от непроизводительной траты времени на самообслуживание, учитывая, что одной из главных причин миграции сельского населения, особенно женского, являются большие затраты труда в быту.
Основные направления развития инженерного оборудования сельских населенных пунктов.
1. Водоснабжение сельских населенных пунктов необходимо сделать централизованным, отвечающим нуждам населения, более надежным в санитарном и противопожарном отношениях. Источником водоснабжения должны стать в основном подземные воды, наиболее благоприятные по санитарно-гигиеническим условиям. Основным направлением остается создание надежных и экономичных установок для очистки природных вод.
2. Канализация. Предусматривается централизованное развитие систем канализации как наиболее отвечающее санитарно-гигиеническим требованиям и комфортным условиям. Технический прогресс должен быть направлен на совершенствование технологических процессов очистки сточных вод, что позволит повысить эффективность очистки, уменьшить капиталовложения и материалоемкость сооружений.
3. Газоснабжение. Основное направление развития заключается в переходе от снабжения сжиженным газом к использованию природного газа из магистральных газопроводов, проходящих по сельскохозяйственным районам.
4. Теплоснабжение. Широкое внедрение централизованного теплоснабжения за счет снижения стоимости теплосетей при возможно широком использовании бесканальных прокладок в битумно-перлитовой, керамзито-битумной изоляции, прокладке теплосетей непосредственно над поверхностью земли. В перспективе преимущественное развитие будут иметь децентрализованные системы теплоснабжения от поквартирных генераторов тепла различного типа, работающих на газе.
5. В дорожной отрасли основными задачами являются:
- корректировка существующей дорожной сети;
- строительство автомобильных дорог с твердым покрытием до всех населенных пунктов;
- строительство дорог в сельских предприятиях и благоустройство населенных пунктов;
- реконструкция дорог с доведением их до соответствия действующим нормативам и прочностным характеристикам;
- улучшение эксплуатации в летний и зимний периоды года.
Системы и схемы водоснабжения.
Нормы водопотребления
1.1.1. Системы водоснабжения и их классификация
Системой водоснабжения называют комплекс инженерных сооружений, обеспечивающих подачу воды от водозабора к потребителям. Этот комплекс включает водозаборные сооружения, сооружения для очистки и улучшения качества воды, насосные станции, регулирующие и запасные емкости, водоводы и водопроводные сети.
В зависимости от назначения, местных условий и требований к качеству воды некоторые из перечисленных сооружений в системе водоснабжения могут отсутствовать. Например, если вода пригодна для использования в производственных целях, то исключаются сооружения для ее очистки и улучшения и т.д.
Функциональное назначение системы водоснабжения заключается в бесперебойном обеспечении потребителей водой высокого качества в соответствии с ГОСТ 2872-73 «Вода питьевая» в заданном количестве, требуемого напора при минимальных затратах на строительство и эксплуатацию.
Системы водоснабжения классифицируются по следующим параметрам.
1. Степень надежности обеспечения водой: I категории, II категории, III категории.
2. Вид водопотребления: объединенные, раздельные, полураздельные.
3. Территориальный признак: групповые, локальные.
4. Назначение: хозяйственно-питьевые, производственные, коммунальные, полевые, пастбищные, противопожарные.
5. Способ подачи воды: самотечные, с механической подачей воды.
6. Использование природных источников: подземные, речные, озерные, морские.
7. Способ использования воды: прямоточные, оборотные, с повторным использованием воды.
8. Степень охвата водопотребителей: централизованные, децентрализованные, смешанные.
9. Способ регулирования расходов воды: башенные (с напорными резервуарами), безбашенные (с пневматическими установками).
По надежности обеспечения водой системы водоснабжения подразделяются на три категории. К первой относятся системы водоснабжения производственных предприятий, не допускающие перерыва в подаче воды, и крупных населенных пунктов, где проживают более 50 тыс. человек. Во вторую категорию включают системы водоснабжения предприятий и населенных пунктов с числом жителей менее 50 тыс. человек, а также групповые сельскохозяйственные водопроводы, у которых может быть перерыв в подаче воды 5 ч и снижение подачи на 30% в течение месяца. К третьей категории надежности относятся системы водоснабжения поселков с числом жителей до 500 человек, где допускаются перерывы в подаче воды до одних суток и снижение подачи воды на 30% продолжительностью до одного месяца.
Централизованное водоснабжение охватывает весь населенный пункт. В зависимости от расположения источников водоснабжения, а также их количественных и качественных характеристик, системы центрального водоснабжения классифицируются по виду водопотребления. Различают объединенные, раздельные и полураздельные системы водоснабжения.
Объединенные системы - это системы, в которых источник водоснабжения, сети и все сооружения водопровода являются общими и обслуживают жилую и хозяйственно-производственную зоны. Объединенные системы водоснабжения применяют в тех случаях, когда для жилой и производственной зон подается вода питьевого качества из источников, не требующих ее очистки, например из артезианских скважин, или когда для хозяйственно-производственной зоны требуется вода питьевого качества (рис.1 а).
Раздельные системы - это системы, при которых из одного источника забор воды для жилой и хозяйственно-производственной зон осуществляется в разных пунктах: в одном - для жилой, а в другом - для производственной, или из разных источников для каждой зоны. В этой системе все сооружения и сети раздельные.
Полураздельные системы - это системы, когда из общего источника водоснабжения вода на хозяйственно-питьевые нужды жилой и производственной зон проходит через очистные сооружения, а на животноводческие фермы и технологические процессы производства - непосредственно из того же источника, минуя очистные сооружения (рис.1 б). В полураздельных системах имеются общие источники - водозаборные сооружения и водоводы, и раздельные - очистные сооружения, магистрали, резервуары и сети. Такое разделение позволяет организовать очистку воды только в небольших объемах, определенных хозяйственно-питьевыми нуждами. В рассмотренных системах противопожарное водоснабжение осуществляется путем устройства противопожарного водопровода, объединенного с хозяйственно-питьевым или производственным водопроводом.