Водопроводные сети

Федеральное агентство по образованию

 

Государственное образовательное  учреждение

высшего профессионального образования

 

"Сибирский государственный ИНДУСТРИАЛЬНЫЙ

 УНИВЕРСИТЕТ"

 

Кафедра «Водоснабжение и водоотведение»

 

 

 

Расчетно-пояснительная  записка

 

к курсовому  проекту

 

 

 

 

«Водопроводные  сети»

 

 

 

 

 

 

 СТУДЕНТ                                                                     семененко А.а.

 

 Руководитель  доцент, к.т.н.                                        Ланге Л.Р.

                

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Новокузнецк

2008

Содержание

Введение……………………………………………………………………. 1  Выбор места расположения головных  водонапорных сооружений и башни.  Трассировка водопроводной сети……………………………….. 2  Определение расчетных суточных  расходов воды……………………     2.1  Хозяйственно-питьевые     расходы     в     жилых     и общественных зданиях населенного  пункта………………………………...     2.2  Расход воды на полив  улиц и зеленых насаждений  в городе…....     2.3  Расход воды на промышленном  предприятии…………………….     2.4  Расход воды на пожаротушение…………………………………... 3  Режим расходования воды……………………………………………. 4  Назначение режима работы насосной  станции второго подъема. Определение  емкостей водонапорной башни  и резервуаров чистой воды.. 5  Гидравлический расчет сети……………………………………………     5.1  Расчетные режимы работы  сети………………………..………….     5.2  Подготовка сети к гидравлическому  расчету…….…….…………     5.3  Гидравлическая увязка кольцевой сети…………………..………... 6 Определение свободных и пьезометрических напоров в сети…………      6.1  Свободный и пьезометрический напоры в час максимального водопотребления…………………………………………………………………     6.2  Свободный и пьезометрический напоры в час транзита (минимального водопотребления)……………………………………… ……….....     6.3 Свободный и пьезометрический напоры в час пожара ………………... 7  Определение напора насоса…………………………………………….. 8 Деталировка сети………………………………………………………… 9 Разработка  колодца………………………………………………………

3   4 5   5 7 7 9 10   16 19 19 22 27 36   36   37 37 41 42 45 46 47

 

Введение

В настоящее время в связи  с ростом объемов потребляемой воды и недостаточностью в ряде районов местных природных источников воды чаще возникает необходимость комплексного решения водохозяйственных проблем для наиболее рационального и экономичного обеспечения водой всех водопользователей и водопотребителей данного района.

Задачей данного курсового проекта, является – запроектировать кольцевую  водопроводную сеть, для населенного  пункта, с промпредприятием .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 Определение места расположения  насосной станции и башни. Трассировка  водопроводной сети.

 

При использовании в качестве источника  водоснабжения реки место расположения водозабора принимаем выше населенного  пункта по течению реки, с таким  расчетом, чтобы поверхностный загрязненный сток с территории города не мог  попасть в воду, забираемую водозаборными  сооружениями. Очистные сооружения, резервуары чистой воды и насосную станцию второго  подъема располагаем в непосредственной близости от водозабора. 

Для уменьшения высоты водонапорной башни (с целью ее удешевления), ее располагаем на самом высоком  месте населенного пункта, в пределах населенного пункта

Установив местоположение насосной станции  и водонапорной башни, начинаем проектировать  на плане города трассы водоводов  и водопроводной сети.

Водопроводная сеть состоит  из магистральной и распределительной. Гидравлическому расчету подвергается только магистральная сеть. При выполнении курсового проекта была запроектирована магистральная сеть, состоящая из 4 замкнутых колец, исходя из следующих основных положений:

• главные магистральные сети должны совпадать с продольным направлением застройки, равномерно охватывать территорию города и вместе с тем подавать воду в удаленные районы кратчайшим путем;
• магистральные линии нужно прокладывать по улицам с высокими геодезическими отметками, чтобы обеспечить достаточные свободные напоры в распределительной сети;
• для обеспечения бесперебойной подачи воды потребителям, число магистралей должно быть не менее двух. Расстояние между ними 600 - 800 м. Для распределения воды в случае аварии на отдельных участках этих линий или при пожаре магистрали связываются перемычками, расстояние между которыми принимается 800 -900 м;
• следует стремиться к тому, чтобы сеть имела малую протяженность участков, то есть магистрали и перемычки должны находиться внутри городской застройки;
• Насосная станция второго подъема и водонапорная башня соединяются с кольцевой сетью двумя водоводами.

2 Определение расчетных суточных  расходов воды

2.1    Хозяйственно-питьевые     расходы     в     жилых     и  общественных зданиях населенного  пункта

В соответствии с нормой водопотребления  производим определение суточного  водопотребления на хозяйственные  нужды населенного пункта, назначенной  в зависимости от географического  положения населенного пункта и степени благоустройства жилой застройки.

Среднесуточный расход воды Q_сут.m, м³/сут, на хозяйственно-питьевые нужды населенного пункта определяем по формуле

,                                                       (1)

где q_ж – удельное водопотребление на одного жителя;

      Nж – расчетное число жителей.

Тогда получим конечный суточный расход Q_сут.m, м³/сут, по формуле

_.                                                                            (2)

В первом районе при зданиях с  централизованным горячим водоснабжением 40% от общего расхода воды на хозяйственные  нужды поступает из тепловой сети, отсюда следует, что  , где 230 – это норма водопотребления на 1ого человека, принимаем Qн=230, так как по заданию дан Томская область, а это северная полоса, где наблюдается суровый климат.

N=70000- по заданию.

В первом районе среднесуточный расход воды Q_сут.m, м³/сут, равен

.

Во втором районе при зданиях  с ваннами и местными нагревателями  принимаем q_ж =96(л/сут), исходя из тех же соображений, что и в первом районе.

N=25000- по заданию.

Во втором районе среднесуточный расход воды Q_сут.m, м³/сут, равен

.

Расчетный расход в сутки наибольшего  водопотребления Q_cyт.max, м³/сут, определяется по формуле

_,                                                                       (2)

где К_сут.max - максимальный коэффициент суточной неравномерности, зависит от степени благоустройства.

Примем  для первого района К_сут.max= 1,1, а для второго района К_сут.max= 1,2.

Этот  коэффициент зависти от степени  благоустройства, чем лучше благоустройство, тем водопотребление более равномерное, т.е. коэффициент ближе к 1.

В первом районе расчетный расход в сутки наибольшего водопотребления  Q_cyт.max , м³/сут, равен

.

Во втором районе расчетный расход в сутки наибольшего водопотребления  Q_cyт.max , м³/сут, равен

.

2.2   Расход воды на полив улиц  и зеленых насаждений в городе

Расход воды на поливку улиц и  зеленых насаждений в городе Q_полив, м³/сут, принимаем дополнительно к городскому расходу по [1, п.2.3] и определяем по формуле

,                                                      (4)

где q_уд - удельное среднесуточное водопотребление на поливку в пересчете на одного жителя, q_уд=50 л/чел.

В целях экономии питьевой воды только часть потребностей воды на поливку и мойку территорий (не более 10 - 15 %) будет забираться из проектируемой водопроводной сети, а остальная часть будет доставляться к месту потребления специальными машинами или системами.

В первом районе расход воды на поливку  улиц и зеленых насаждений в городе Q_полив, м³/сут, равен

.

Во втором районе расход воды на поливку  улиц и зеленых насаждений в городе Q_полив, м³/сут, равен

.

2.3    Расход воды  на промышленном предприятии

Расчетный суточный расход воды Q_сут.х-п, м³/сут, на хозяйственно-питьевые нужды рабочих, во время их пребывания на производстве, определяем, исходя из норм водопотребления на хозяйственно-питьевые нужды работающих, по формуле

,                                              (5)

где q_г, q_x - нормы расхода воды на одного рабочего в горячих и холодных цехах, л/чел. смену;

       ΣN_г, ΣN_X - суммарное количество рабочих, соответственно в горячих и холодных цехах, за все смены, чел.

q_г= 45 л/чел. смену, q_х= 25 л/чел. смену.

ΣN_г =400(чел),

ΣN_х =700(чел).

Расчетный суточный расход воды Q_сут.д., м /сут, на прием душа определяем по формуле

,                                              (6)

где N_д - количество рабочих, пользующихся душем, за сутки;

       n_д - расчетное количество человек на одну душевую сетку, принимаем в зависимости от санитарной характеристики технологического процесса.

       q_д - норма расхода холодной воды на одну душевую сетку.

n_д =15, т.к. санитарная характеристика технологического процесса-1б.

Количество  рабочих, пользующихся душем, за сутки  N_д ,чел, определим по формуле

N_д = N_х +N_г ,                                                   (7)

N_д = 700*15% +300*25%=105+75=180(чел).

Подставим данные в формулу и определим  расчетный суточный расход воды Q_сут.д., м /сут, на прием душа

Суточный  расход на поливку и мойку территории предприятия зависит от поливаемой площади предприятия, нормы расхода  на одну поливку и мойку, а также  количества планируемых поливок  и моек в сутки и определяет.

,

где 15% -- это поливаемая площадь предприятия.

Принимаем 2 поливки в сутки, т.к. климат жаркий, суточный расход на поливку и мойку  равен

Потребности воды питьевого качества на технологические  нужды принимаем по укрупненным  нормам расхода воды на единицу продукции. На моем промпредприятии,

2.4   Расход воды на пожаротушение

Для населенного пункта  количество одновременных пожаров и расход на тушение одного пожара определяются по количеству жителей и этажности  застроек.

Расход на один пожар  для населенного  пункта равен 35 л/с, так как количество жителей 70 тыс. чел. и этажность застройки  – пять этажей. Количество одновременных  пожаров для населенного пункта – два пожара.

На предприятии число одновременных  пожаров зависит от площади предприятия. Расчетный расход на один пожар зависит  от категории производства по пожарной опасности, от объема здания и от степени  стойкости здания.

На промышленном предприятии количество одновременных пожаров – один пожар, так как площадь предприятия  меньше 150Га.

Расход воды на пожаротушение, Q_п., л/с, определяем по формуле (8), так как промышленное предприятие находится за чертой города, население более 25 тыс. чел.. Расчетное количество пожаров определяется отдельно для населенного пункта и промышленного предприятия, а расчетный расход определяется как сумма потребительного большего и 50% меньшего.

.                                      (8)

3 Режим расходования воды

Для гидравлического  расчета водопроводной сети и  назначения режима работы насосной станции  второго подъема необходимо знать  график водопотребления по часам  суток. Для этого определяется режим  расходования воды в течение суток  по каждой из категорий водопотребления.

Режим водопотребления  на хозяйственно-питьевые нужды обычно принимается на основании данных о фактических режимах работы аналогичных населенных пунктов, в  зависимости от максимального коэффициента часовой неравномерности  .

 Максимальный  q_ч.max ,м³/ч,  и минимальный q_ч.mm , м³/ч, часовые расходы в сутки наибольшего водопотребления определяются по формулам