Сооружения для забора подземных и поверхностных вод

,

где УНВ=62,0 м – уровень низких вод;

h_р. =0,01 м– потери в решетке;

 h_с.л.=0,18- потери в самотечных линиях.

2. Определим  отметку воды в всасывающей  камере колодца:

где h_сет.=0,03м - потери в сетке.

 

 

 

 

 

 

 

2.12  Проектирование насосной станции I подъема.    

 

Насосные  станции первого подъема предназначены  для подачи воды из источника водоснабжения  на очистные сооружения или непосредственно  в сеть, если очистка воды не требуется.

Насосные  станции первого подъёма обычно устраиваются заглубленные. Подземную  часть здания НС – I возводят из железобетона и тщательно изолируют от подземных вод. В плане здание может быть прямоугольного или круглого очертания.

Как правило  на НС – I часто устанавливаются два рабочих агрегата и один или два резервных. Требования к резервному оборудованию бесперебойности работы станции в целом зависит от её начертания. Как правило, в НС – I устраиваются отдельные всасывающие линии для каждого насоса. Коллекторы и узлы переключения напорных трубопроводов монтируют в отдельных камерах, примыкающих к НС или расположенных в непосредственной близости от неё. В этих же камерах располагают задвижки и обратные клапаны, предохраняющие машинный зал от затопления в случае аварии на трубопроводах в пределах насосной станции. Все трубопроводы как в пределах НС, так и вне её защищают от наружной коррозии соответствующей изоляцией. Для удаления воды, проникшей в здание через неплотности стен и днища станции, а также выливающейся из внутренних трубопроводов при ремонте оборудования, в машинном зале НС устанавливают дренажные насосы.

Кроме основного  помещения – машинного зала, в  здании предусматривают вспомогательные  и бытовые помещения. К вспомогательным   помещениям относятся: помещения распределительных  установок и мастерских и т.д.

Проектируемая в курсовом проекте НС–I предназначена для забора воды из берегового водоприемного колодца и подачи её на ОС. Насосное оборудование устанавливается под залив. Здание НС заглубленного типа и прямоугольного очертания в плане.

2.13 Проектирование всасывающих и напорных линий

 

Схема коммуникаций трубопроводов в НС, взаимное расположение насосов и взаимность их переключения определяют надежность работы и удобство обслуживания НС.

Всасывающий трубопровод устраиваем небольшой длины. Уклон 0,005, чтобы воздух мог свободно двигаться вместе с потоком воды и удаляться насосами. Образование воздушных мешков на всасывающих трубопроводах не допускается.

Для монтажа  всасывающих трубопроводов применяются  обычно стальные трубы на сварке или  на фланцевых соединениях в местах примыкания к арматуре или насосу. Диаметр всасывающих трубопроводов  принимаем на сортамент больше, чем  напорных линий   d_вс= 800мм; Скорость движения воды в них должна быть 0,8 -1,5м/с (v=1,25м/с).

Для предотвращения попадания воздуха во входное  отверстие всасывающих труб нижняя часть приемной воронки  заглублена ниже поверхности воды в камере на 1м .

Количество  всасывающих линий принимаем  равным двум.

Напорные трубопроводы, оборудуются задвижками, обеспечивающими возможность отключения того или иного насоса, каких–то участков трубопровода, как при нормальной работе станции, так и в случае аварии на станции или водоводах.

Расположение  и число задвижек принимается  исходя из числа рабочих и резервных  агрегатов. При проектировании и  монтаже всасывающих и напорных трубопроводов НС следует придерживаться выработанных практикой приёмов  и способов, удобство монтажа обеспечивающих и надёжность работы.

Количество  напорных линий принимаем равным двум (станция первой категории надежности)

Диаметр напорных  линий определяется по таблицам Шевелева для Qн = 980 л/с, d_нап. = 700 мм.

Всасывающие и напорные трубопроводы внутри НС следует располагать над полом, укладывая их на опорах так, чтобы  был обеспечен проход и обслуживание оборудования и арматуры. Над трубопроводами устанавливаются мостики.

 

 

2.14 Подбор насосов

 

Основными параметрами  при выборе насоса являются напор  и производительность.

Расчет производительности насосов.

Средняя подача НС–I Q_час, м3/ч составляет:

,

где α =1,05–  коэффициент, учитывающий расход воды на собственные нужды НС-I;

Q_max.сут= 80000 м³/сут – максимальное суточное водопотребление города;

T – число часов работы НС, Т = 24 часа

 м³/ч

Так как на станции устанавливают 2 рабочих насоса, определим подачу одного насоса Q_1Н, м³/ч;

 м³/ч

 

 

Расчет напора, развиваемого насосами.

Напор, который  должен развивать насос первого  подъема, рассчитывают конкретно для  данной схемы размещения НС в системе  водоснабжения.

Если НС–I подает воду на ОС, то полный напор, который должен развивать насос, определяется:

где Z_ос =80+6=86 м – отметка точки излива в ОС, принимается на 6м выше отметки земли в месте расположения ОС;

Z_вк=61,77 м - отметка воды во всасывающей камере колодца; 

h_изл – напор, требуемый в точке излива, h_изл = 1м

ih_нап – потери в напорном водоводе.

м

Принимаем насос Д 3600-40, который соответствует следующим характеристикам:

Q=3528м³/ч

H=27м

На секцию принимается один рабочий и один резервный насос.

 

 

 

 

2.15 Определение отметки оси насоса

 

Отметка оси  насоса определяется по формуле:

,м

где Z_вк=61,77 м - отметка воды во всасывающей камере колодца;

 h_вс=6м –допустимая высота всасывания насоса Д3600-40;

 Σh – потери на всасывающей линии d=800 мм:

где i- гидравлический уклон, для трубопровода d=800 мм, i=0,0018;

l – длина всасывающего трубопровода, l=30м.

 

м

 

Таким образом  ось насоса должна быть установлена не выше чем на отметке 67,71 м. В данном курсовом проекте насосы устанавливаются под залив, с отрицательной высотой всасывания. Следовательно, отметка оси насоса не должна превышать отметки уровня воды во всасывающей камере колодца 61,77м.

 

 

2.16 Конструирование водоприемного колодца

 

В плане береговой  колодец имеет круглую форму, в нем предусмотрено 2 секции. Проектируем  береговой сеточный колодец, в который  вода поступает по самотечным водоводам  в приемную камеру, а затем через  вращающуюся сетку попадает в камеру всасывания. Из условий нормального размещения оборудования и обеспечения необходимых режимов его работы, рационального расходования строительных материалов, а также технологических возможностей выполнения всех строительно-монтажных работ диаметр водоприемного колодца принимаем 7,8 м, толщину стенок – 0,03м.

Глубину осадочной  части принимаем 1 м.

Предусматриваем берегоукрепление, т.к. в процессе производства строительных работ берег всегда нарушается.

В береговом  колодце устанавливаем датчики  уровней воды до и после сеток.

 

 

2.17 Подбор вспомогательного оборудования.

 

К вспомогательному оборудованию относятся задвижки, обратные клапаны, грузоподъемное оборудование, дренажная система.

Задвижка  параллельная с эл.приводом d=800 мм

Обратный  клапан поворотный фланцевый с противовесом d=800 мм.

Подъемно-транспортное оборудование на водопроводных насосных станциях служит для монтажа и  демонтажа насосов, электродвигателей, задвижек, трубопроводов и фасонных частей.

Грузоподъемное  оборудование выбирается в зависимости  от максимальной массы поднимаемой  детали.

Тип кранового  оборудования зависит от конструкции  здания НС.

Максимальная  масса поднимаемой детали m_max = 5т. Выбираем мостовой двухбалочный кран грузоподъемностью 5–20т. Для мостового крана здание оборудуется подкрановыми путями, которые опираются на консоли железобетонных колонн.

 

 

2.18 Зоны санитарной охраны поверхностных источников водоснабжения

 

Предназначены для обеспечения санитарно-эпидемиологической надежности водозаборных сооружений. Зоны санитарной охраны состоят из 3 поясов:

1. строгого режима. Его границы устанавливаются на расстоянии:

а) для рек, каналов: вверх по течению не менее  200 м; вниз по течению не менее 100 м от уреза воды при летне-осенней межени; в направлении к противоположному берегу – вся акватория источника и его противоположный берег шириной 50 м от уреза воды в летне-осенний межень, если ширина источника менее 100 м, и полоса акватории шириной не менее 100 м, если ширина водоисточника более 100 м;

б) для водоемов: по акватории – не менее 100 м, по прилегающему к водозабору берегу – не менее 100 м от уреза воды;

2)   режим  ограниченной хозяйственной деятельности. Границы в водотоках: вверх  по течению принимаются в зависимости  от скорости течения воды, усредненной  по ширине и длине водотока  или на отдельных его участках  и времени его протекания от  границы пояса до водозабора  при среднемесячном расходе воды в летне-осенней межени 95% обеспеченности не менее 5 суток для 1-ого климатического района и 2-ого климатического подрайона и не менее 3 суток для остальных климатических районов, вниз по течению – на расстоянии не менее 250 м; боковые границы – на расстоянии   500 м от уреза воды при равнинном рельефе, не более 700 м при пологом склоне.

3)   режим  ограниченной хозяйственной деятельности. Границы этого пояса: вверх  по течению или во все стороны  по акватории водоема совпадают  со всеми границами 2-ого пояса;  боковые границы – по водоразделу,  но не более 3-5 км от водотока или водоема.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список использованных источников

 

1. Абрамов Н.Н. «Водоснабжение»
2. Старинский В.П., Михайлик Л.Г. «Водозаборные и очистные сооружения коммунальных водопроводов»
3. Шевелев Ф.А., Шевелев А.Ф. «Таблицы для гидравлического расчета водопроводных труб»