Расчет системы водоснабжения населенного пункта

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ  И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФИЛИАЛ ФЕДЕРАЛЬНОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО АВТОНОМНОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ 

«КАЗАНСКИЙ (ПРИВОЛЖСКИЙ) ФЕДЕРАЛЬНЫЙ  УНИВЕРСИТЕТ»

 

 

 

 

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине: «Технологические энергоносители предприятий»

на тему: «Расчет системы водоснабжения населенного пункта»

КР 1.140104.65.12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил: студент гр. 2422

                                                                                 Файзуллин Л.А.

Проверил: доцент

                                                                           Бударова О.П.

 

 

 

2012

Содержание                                                                                                              2

Введение                                                                                                               3-4

1. Расчет водопотребления                                                                                5-13

2. Подготовка магистральной водопроводной сети к гидравлическому расчету                                                                                                              14-15

3. Гидравлический расчет водопроводной сети и водоводов                      15-19

4. Расчёт напора насосов станции II подъема                                               20-22

Список литературы                                                                                                23

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

Целью данной курсовой работы являются:

- выбор схемы водоснабжения  жилого массива;

- расчёт водопотребления,  т.е. определение максимальных  секундных расходов воды на  хозяйственно-питьевые нужды, на  нужды бани и больницы, на пожаротушение  и прочие неучтенные нужды;

- расчет напора насосов  станции II подъема и высоты водонапорной башни.

Системы водоснабжения представляют собой комплекс инженерных сооружений и устройств, обеспечивающих получение  воды из природных источников, ее очистку, транспортирование и подачу потребителям. Системы водоснабжения предназначены  также для удовлетворения потребителей в воде промышленности и сельского  хозяйства.

Обеспечения населения чистой, доброкачественной водой имеет  большое гигиеническое значение, так как предохраняет людей от различных эпидемиологических заболеваний, передаваемых через воду. Подача достаточного количества воды в населенный пункт позволяет поднять общий уровень его благоустройства. Для удовлетворения потребностей современных крупных городов в воде, требуется громадное ее количество, измеряемое в миллионах кубических метров в сутки. Выполнение этой задачи, а также обеспечение высоких санитарных качество питьевой воды требует тщательного выбора природных источников, их защиты от загрязнения и надлежащей очистки воды на водопроводных сооружениях. Некоторые промышленные предприятия предъявляют к качеству потребляемой воды специальные требования.

Водопроводные сети  и  водоводы занимают особое место в  системах водоснабжения. Водопроводная  сеть запроектирована с учетом требуемой  надежности водообеспечения потребителей.

Дальнейшее развитие систем водоснабжения связана также  с совершенствованием и созданием  новых видов механического и  электрического оборудования, разработкой  и внедрением новых реагентов  для обработки воды, средств автоматического  контроля и регулирования.

Широкое внедрение средств  вычислительной техники позволит решать задачи проектирования и эксплуатации сооружений систем водоснабжения на качественно новом уровне, обеспечивающем требования экономичности и надежности. К числу таких задач относятся  гидравлические расчеты систем подачи и распределения воды, расчеты  по защите водоводов от гидравлических ударов, выбора оптимальных режимов, расчеты отдельных сооружений и всей системы водоснабжения в целом, а также ряд других сложных задач.

Водопроводная сеть состоит  из водоводов магистральной сети и распределительных трубопроводов. Для обеспечения бесперебойного поступления воды в водопроводную  сеть, водоводы должны быть уложены  не менее чем в две линии, расстояние между которыми принимается 10м, а  пропускная способность каждой из них  должна составлять, согласно СНиП, не менее 70% расчетного расхода системы водоснабжения. Водоводы и сети трассируются исходя из условий обеспечения требуемой  надежности их работы и наименьшей строительной стоимости.

При трассировке водопровода  предусмотрено расположение сети на минимальном расстоянии от источника  водоснабжения, т.е.  реки; прокладка  водоводов по местности с минимальным  числом предприятий; трассировка водовода в близи автодорог для облегчения его обслуживания. Следует также  учитывать геологические условия  для обеспечения минимальных  затрат на строительство и возможность  организации зоны санитарной охраны водовода.

При проектировании водопроводной  сети за основу  взята кольцевая  схема, которая считается наиболее надежной.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Расчет водопотребления 

Определяем максимальный секундный расход воды на хозяйственно-питьевые нужды населенного пункта.                                                                                                                        

Выдержки из СНиП 2.04.02.-84:                                                                                                                      

Расчетные  расходы воды и свободные напоры.

При проектировании систем водоснабжения населенных пунктов  удельное среднесуточное (за год) водопотребление на хозяйственно-питьевые нужды населения должно приниматься по табл.1

Примечание 1: для районов  застройки зданиями с водопользованием из водоразборных колонок удельное среднесуточное (за год) водопотребление  на одного жителя следует принимать 30-50 л/сут.

Удельное водопотребление  включает расходы воды на хозяйственно-питьевые и бытовые нужды в общественных зданиях (по классификации, принятой в  СНиП 2.08.02-89*)

Выбор удельного водопотребления  в пределах, указанных в табл 1, должен производиться в зависимости  от климатических условий, мощности источника водоснабжения и качества воды, степени благоустройства, этажности  застройки и местных условий.

Количество воды на нужды  промышленности, обеспечивающие население  продуктами, и неучтенные расходы  при соответствующем обосновании  допускается принимать дополнительно  в размере 10-20% суммарного расхода  воды.

Таблица 1

Степень благоустройства  районов жилой застройки	Удельное хозяйственно-питьевое водопотребление на одного жителя среднесуточное (за год), л/сут
Застройка зданиями, оборудованными внутренним водопроводом и канализацией:	125-160
С ванными и местными водонагревателями	160-230
С центральным горячим  водоснабжением	230-350

 

Применительно к заданию  нашего варианта курсовой работы:                                           Степень благоустройства районов  жилой застройки: внутренний водопровод, канализация и ванны с газовыми колонками.

1.1 Расход воды определяется: Q_х.п = , где q_ср - средняя норма расхода воды на одного жителя в сутки;

N-расчетное число жителей;

К_{общ макс} - максимальный коэффициент общей неравномерности водопотребления; Максимальный коэффициент общей неравномерности водопотребления определяется: K_{общ.макс} = К_{сут.макс}∙К_{час.макс}

где К_{сут.макс} - максимальный коэффициент суточной неравномерности водопотребления;

К_{час.макс} - максимальный коэффициент часовой неравномерности водопотребления;               По СНиП 2.04.02.-84* в соответствии с заданной степенью благоустройства жилой застройки принимаем :

q_cp =200л/сут на 1 человека. К_{сут.макс} = 1,15

К_{час.макс} определяется исходя из степени благоустройства, режима работы предприятий и других местных факторов.

К_{час.макс} = α∙β

Где α - коэффициент, учитывающий степень благоустройства зданий, режим работы предприятий и другие местные нужды;

β - коэффициент, учитывающий количество жителей в населенном пункте. (Табл.2)     Приведем выдержку из указанного СНиПа:

α_max = 1,2-1,4; α_min = 0,4-0,6

Таблица 2

Коэффициент	Число жителей, тыс. чел.
	0,3	0,5	0,75	1	1,5	2,5	4	6
βmax	3	2,5	2,2	2	1,8	1,6	1,5	1,4
βmin	0,03	0,05	0,07	0,1	0,1	0,1	0,2	0,25

 

Примечания: 1. Коэффициент  β при определении расходов воды для расчета сооружений, водоводов и линий сети следует принимать в зависимости от числа обслуживаемых ими жителей, а при зонном водоснабжении - от числа жителей в каждой зоне.

2. Коэффициент β_max следует принимать при определении напоров на выходе из насосных станций или высотного положения башни (напорных резервуаров), необходимого для обеспечения требуемых свободных напоров в сети в периоды максимального водоотбора в сутки максимального водопотребления, а коэффициент β_min - при определении излишних напоров в сети в периоды минимального водоотбора в сутки минимального водопотребления.

С учетом указанной выдержки для нашего случая принимаем:

α_max = 1,3, β_max = 1,7

К_{час.макс} = 1,3∙1,7 = 2,21

K_{общ.макс} = К_{сут.макс}∙К_{час.макс} = 1,15∙2,21 = 2,54

Максимальный расход воды: Q_х.п = = = 11,76 л/с

Расчетный (средний за год) суточный расход воды Q_сут.ж, м³/сут, на хозяйственно-питьевые нужды в населенном пункте следует определять по формуле                                   Q_сут.ж = ∑q_ж∙N_ж/100       

где q_ж - удельное водопотребление, принимаемое по табл. 1;                                                         N_ж - расчетное число жителей в районах жилой застройки с различной степенью благоустройства.

1.2 Будем считать, что количество посетителей бани составляют 75% от числа жителей. Тогда, с учетом того, что каждый посетитель бывает в бане 1 раз в неделю:                                    N_Б = (N∙0,75)/7 = (2000∙0,75)/7 = 214,3     

1.3 Для прачечной нормы расхода определяются на кг. сухого белья. Пусть, доля пользователей прачечной условно составляют 20% от числа жителей. Условно принимаем, что каждый потребитель в сутки стирает 0,2 кг белья:                                                                                       N_П = N∙0,2 = 2000∙0,2 = 400

1.4 Для больниц нормы расхода воды исчисляются от числа коек:                                                   Число коек, величина зависящая от заболеваемости, пусть условно это – 20% от числа жителей. Для расчета суточной потребности, предположим, что эти 20% стационарно лечатся раз в году и проводят там в среднем по 15 дней.                                                     Тогда для больницы: N_М^’ = 15∙(N∙0,2)/360 = 16,7

Будем считать, что число  коек в мед. учреждении: N_М = 50

Нормы расходов воды на единицу  измерителя с учетом степени благоустройства:                      Баня q_Б = 180 л. на посетителя в сутки                                                                        

Прачечная q_П = 75 л. на посетителя в сутки                                                                        

Больница q_М = 250 л. на койку в сутки

Окончательно:                                                                                                                                        Баня Q_сут.Б = q_Б∙N_Б/100 = (180∙214,3)/100 = 385,7 л/сут                                                           Прачечная Q_сут.П = q_П∙N_П/100 = (75∙400)/100 = 300 л/сут                                                              Больница Q_сут.М = q_М∙N_М/100 = (250∙50)/100 = 125 л/сут