Водоснабжение поселка Расцвет
Гидравлический расчёт водонапорной сети Гидравлический расчет водопроводной сети сводится в основном к определению характера распределения потоков воды по магистральным линиям сети и соответствующих потерь напора для них при экономически наивыгоднейшим диаметрам труб. Баки водонапорных башен должны содержать кроме регулирующего объёма неприкосновенный пожарный запас воды, рассчитанный… Читать ещё >
Водоснабжение поселка Расцвет (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Ростовский государственный строительный университет Институт инженерно — экологических систем Кафедра водоснабжения и водоотведения Пояснительная записка курсового проекта Водоснабжение поселка Расцвет Выполнил студент ИЭС, 3 курса, группы: ВВ-399
Медведева Мария Владимировна Руководитель проекта:
Щуцкая Елена Евгеньевна К защите: 19.11.14
Содержание Исходные данные
1. Расчёт водопотребления
1.1 Расчётные расходы воды на хозяйственно-питьевые нужды в жилых и общественных зданиях
1.2 Расчётный расход воды на полив улиц, проездов и зелёных насаждений
1.3 Расход воды на хозяйственно-питьевые нужды рабочих промышленных предприятий
1.4 Расход воды на душевые кабинки
1.5 Расход воды на технологические нужды
1.6 Расход воды на местную промышленность
1.7 Расход воды на наружное пожаротушение
2. Определение ёмкости водонапорной башни и резервуара
3. Определение регулирующей ёмкости резервуара чистой воды
4. Проектирование общей схемы водоснабжения
5. Гидравлический расчёт водонапорной сети
6. Конструирование водопроводной сети Литература Исходные данные
плотность населения | 1 район | чел/га | |||
2 район | чел/га | ||||
норма суточного водопотребления | 1 район | л/сут | |||
2 район | л/сут | ||||
этажность застройки | 1 район | эт | |||
2 район | эт | ||||
глубина промерзания | 1,6 | м | |||
предприятие | 1 смена | ||||
2 смена | |||||
3смена | |||||
количество человек на одну душ сетку | чел | ||||
расход на технологические цели | м3/ч | ||||
количество рабочих в горячих цехах | чел | ||||
количество рабочих принимающих душ в % | % | ||||
секундный расчет воды для тушения пожара на пром предприятии | л/с | ||||
объем здания пром предприятия | тыс м3 | ||||
гарантированный свободный напор на территории пром предприятия | м вод ст | ||||
поливаемая площадь улиц в % | % | ||||
площадь | 1 район | 56,84 | га | ||
2 район | 51,65 | га | |||
водопровод сеть башня резервуар
1. Расчёт водопотребления Расчёт хозяйственно-питьевого, производственного и противопожарного водопотребления города необходим для определения расчётных расходов — суточного, часового и секундного.
В соответствии со СНиП расчётная производительность проектируемого водопровода должна быть достаточной для обеспечения:
а) расхода воды на хозяйственно — питьевые нужды в жилых зданиях;
б) расхода воды на хозяйственно-питьевые нужды в общественных зданиях;
в) расхода воды на поливку и мойку городской территории (улиц, зелёных насаждений);
г) расхода воды на поливку садов и огородов;
д) хозяйственно — питьевого водоснабжения на промпредприятиях;
е) расхода воды на производственные нужды;
ж) прочих расходов (местная промышленность, собственные нужды водопровода).
1.1 Расчётные расходы воды на хозяйственно-питьевые нужды в жилых и общественных зданиях Расчётные расходы воды на хозяйственно — питьевые нужды в жилых и общественных зданиях принимаются по принятым нормам водопотребления и расчётному количеству жителей.
Расчётное количество жителей определяем по формуле (1) с учётом перспективного развития города:
(1)
Где — расчётное количество жителей, чел;
— площадь населённого пункта, га;
P — плотность населения, чел/га (принимаем по заданию).
= 170 чел/га
= 51,65 га, = 270 чел/га
= * 170 = 9690 чел.
= 51,65 * 270 = 14 040 чел.
Общие средние суточные расходы воды на хозяйственно — питьевые нужды определяются по формуле (2):
м3/сут (2)
Где — средний расчётный расход воды на 1 жителя;
— расчётное число жителей.
= 260 л/сут. на человека
= 250 л/сут. на человека Наибольший расчётный суточный расход воды для 1 и 2 районов определяется по формуле (3):
(3)
Где = 1,3; = 1,3
= 1,3* = 3275,22
= 1,3 * = 4563
Наименьшей расчётный суточный расход воды для 1 и 2 районов определяется по формуле (4):
(4)
Где = 0,9 ;
= 0,9 .
= *0,7 = 2267,46
= * 0,9 = 3159
Наибольшие и наименьшие расчётные часовые расходы воды в сутки наибольшего и наименьшего водопотребления на хозяйственно — питьевые нужды населения определяются по формулам (5) и (6):
(5)
=, (6)
Где , — коэффициенты неравномерности часового водопотребления в течение суток.
Их значения определяются по формулам (7) и (8)
= (7)
= (8)
Где — коэффициент, учитывающий благоустройство зданий, режим работы и другие местные условия;
— коэффициент, учитывающий количество жителей в населённом пункте.
Принимается по СНиП [3], таблица 2.
1,4*1,13 = 1,582
= 1,4*1,25 = 1,75
= 0,3*0,4 = 0,12
0,3*0,45 = 0,135
= = 248,37
= = 332,72
= = 11,33
= = 17,76
1.2 Расчётный расход воды на полив улиц, проездов и зелёных насаждений Расход воды на полив улиц, проездов и зелёных насаждений определяется с учётом типа покрытия, типа насаждения, климатических условий и других местных условий по СНиП.
Расход воды, предназначенный для полива находится по формуле:
=, (9)
Где — поливная площадь, га
= (10)
Где — площадь 1 и 2 районов населённого пункта, га;
= 108,49*0,23 = 24,96 га
— удельный расход на полив, принимаемый по СНиП[3], = 0,45 л/.
= = 99,84
на 2 района = 99,84/2 = 49,92
За 4 часа 49,92/4 = 12,48 .
1.3 Расход воды на хозяйственно-питьевые нужды рабочих промышленных предприятий Расход воды на хозяйственно — питьевые нужды рабочих промышленных предприятий определяется по формуле (11):
=, (11)
Где — норма расхода воды на 1 человека, принимается по СНиП[3] для Холодных цехов — 25 л/чел; для горячих цехов- 45 л/чел;
— количество работающих соответственно в холодных и горячих цехах.
Чел.
= *3 = 72
= *3 = 10
1.4 Расход воды на душевые кабинки Расход воды на одну душевую сетку по СНиП[3] принимаем 500 л в течение 45 мин. После окончания смены.
Расход воды на душевую кабину определяется по формуле (12):
= (0,375*)/а, (12)
Где = 2000*0,45 = 900 чел.
а = 15чел.
= 18,75
1.5 Расход воды на технологические нужды Расход воды на технологические нужды определяется по формуле (13):
= 0,15*(+)=0,15*(3275,22+4563)=
=1175,733. (13)
Определение максимального часового расхода.
Графа 2 и 5 показывают распределение расходов воды на хозяйственнопитьевые нужды населения по часам суток в % от суточного расхода. Данные для заполнения этих граф принимаются из таблицы 8[2]. По данным графы 16 таблицы 1 строим ступенчатый график водопотребления. Проектирование режима подачи воды насосами сводится к построению ступенчатого графика их работы.
1.7 Расход воды на наружное пожаротушение Таблица 2
Место тушения пожара | Объем промышленного здания, тыс. M3 | кол-во жителей | категория пожароопасности | Степень огнестойкости | Расчетное кол-во пожаров | Расход, л/с | расчетный расход воды, л/с | ||
один | всего | ||||||||
1 район | |||||||||
2 район | |||||||||
в | |||||||||
2. Определение ёмкости водонапорной башни и резервуара Все вычисления по определению ёмкости бака сводим в таблицу 3.
Таблица3
Часы Суток | водопотребление в % от сут. | Подача воды насосами % | Поступление воды в бак % | Расход воды из бака % | Остаток воды в баке % | |
0−1 | 2,151 514 | 2,5 | 0,348 486 | 4,598 126 | ||
1−2 | 2,73 341 | 2,5 | 0,426 659 | 5,24 785 | ||
2−3 | 1,92 002 | 2,5 | 0,57 998 | 5,60 476 | ||
3−4 | 2,14 086 | 2,5 | 0,485 914 | 6,90 679 | ||
4−5 | 3,12 691 | 4,5 | 0,487 309 | 7,577 988 | ||
5−6 | 3,95 746 | 4,5 | 0,54 254 | 8,120 528 | ||
6−7 | 4,401 359 | 4,5 | 0,98 641 | 8,219 169 | ||
7−8 | 4,860 214 | 4,5 | 0,360 214 | 7,858 955 | ||
8−9 | 4,874 744 | 4,5 | 0,374 744 | 7,484 211 | ||
9−10 | 4,512 083 | 4,5 | 0,12 083 | 7,472 128 | ||
10−11 | 4,894 683 | 4,5 | 0,394 683 | 7,77 445 | ||
11−12 | 5,88 557 | 4,5 | 1,38 557 | 5,691 875 | ||
12−13 | 6,287 545 | 4,5 | 1,787 545 | 3,9 433 | ||
13−14 | 5,633 409 | 4,5 | 1,133 409 | 2,770 921 | ||
14−15 | 4,94 472 | 4,5 | 0,44 472 | 2,326 201 | ||
15−16 | 4,6323 | 4,5 | 0,1323 | 2,193 901 | ||
16−17 | 4,42 799 | 4,5 | 0,7 201 | 2,265 911 | ||
17−18 | 4,796 572 | 4,5 | 0,296 572 | 1,969 339 | ||
18−19 | 5,48 725 | 4,5 | 0,98 725 | 0,982 089 | ||
19−20 | 5,8 273 | 4,5 | 0,58 273 | 0,399 359 | ||
20−21 | 4,89 929 | 4,5 | 0,39 929 | |||
21−22 | 3,62 653 | 4,5 | 0,87 347 | 0,87 347 | ||
22−23 | 3,8 823 | 4,5 | 1,41 177 | 2,28 524 | ||
23−24 | 2,5356 | 4,5 | 1,9644 | 4,24 964 | ||
Баки водонапорных башен должны содержать кроме регулирующего объёма неприкосновенный пожарный запас воды, рассчитанный на 10-минутную продолжительность тушения одного внутреннего и одного наружного пожаров при одновременном наибольшем расходе воды на другие нужды т. е.
(14)
Где = = = 71,7262; (15)
= = = 166,445 (16)
Следовательно 166,445= 238,171 316.
Где — регулирующий объём бака, ;
— противопожарный запас, ;
— максимальный хозяйственный и производственный расход (без учёта расхода на полив, душ) л/с;
— расход воды на тушение одного наружного пожара, л/с;
— расход воды на тушение одного внутреннего пожара, л/с;
10-продолжительность пожара, мин.
Запас воды на собственные нужды определяются с учётом типа и площадки фильтров, типа водозаборных сооружений и других факторов.
(17)
3. Определение регулирующей ёмкости резервуара чистой воды Таблица 4
часы суток | % от О.С. | Подача в % Н.С. 2 подъема | Поступление воды в резервуар | Расход воды | Остаток воды в баке | |
0−1 | 4,17 | 2,5 | 1,67 | 1,67 | ||
1−2 | 4,17 | 2,5 | 1,67 | 3,33 | ||
2−3 | 4,17 | 2,5 | 1,67 | |||
3−4 | 4,17 | 2,5 | 1,67 | 6,67 | ||
4−5 | 4,17 | 4,5 | 0,33 | 6,34 | ||
5−6 | 4,17 | 4,5 | 0,33 | |||
6−7 | 4,17 | 4,5 | 0,33 | 5,67 | ||
7−8 | 4,17 | 4,5 | 0,33 | 5,34 | ||
8−9 | 4,17 | 4,5 | 0,33 | |||
9−10 | 4,17 | 4,5 | 0,33 | 4,67 | ||
10−11 | 4,17 | 4,5 | 0,33 | 4,34 | ||
11−12 | 4,17 | 4,5 | 0,33 | |||
12−13 | 4,17 | 4,5 | 0,33 | 3,67 | ||
13−14 | 4,17 | 4,5 | 0,33 | 3,34 | ||
14−15 | 4,17 | 4,5 | 0,33 | |||
15−16 | 4,17 | 4,5 | 0,33 | 2,67 | ||
16−17 | 4,17 | 4,5 | 0,33 | 2,34 | ||
17−18 | 4,17 | 4,5 | 0,33 | |||
18−19 | 4,17 | 4,5 | 0,33 | 1,67 | ||
19−20 | 4,17 | 4,5 | 0,33 | 1,34 | ||
20−21 | 4,17 | 4,5 | 0,33 | |||
21−22 | 4,17 | 4,5 | 0,33 | 0,67 | ||
22−23 | 4,17 | 4,5 | 0,33 | 0,34 | ||
23−24 | 4,17 | 4,5 | 0,33 | |||
Ёмкость резервуара чистой воды определяется по формуле:
м3 (18)
=58,208+2998,809+43,633=3100,65 м3
Где — запас воды на собственные нужды водопровода- 5% от суммарного суточного расхода.
= 43,633 м3
— регулирующий объём резервуара.
— противопожарный запас воды в резервуаре.
м3
м3
Где — секундное количество воды для одновременного пожара.
— наибольшее количество воды, потребленное за 3 смежных часа для хозяйственных и производственных нужд. = 2471,4341 м3/ч
— пополнение резервуара во время пожара.
Так как — принимаем для сети контактный резервуар.
4. Проектирование общей схемы водоснабжения Расчётное количество воды должно быть подано потребителю по внутренней водопроводной сети до самой высокой и наиболее отдалённой водоразборной точки и изливаться под напором. Для этого создаётся напор в наружной сети, называемый свободным напором.
Минимальные свободные напоры в трубах наружной водопроводной сети хозяйственно-питьевого водопровода города или посёлка принимаются в зависимости от этажности зданий[1].
В системах производственного водоснабжения минимальные свободны напоры технологическими требованиями данного производства, составили 20 м.
Необходимый свободный напор вычисляем по формуле:
(19)
Где — высота расположения самого высокого (расчетного) водозаборного прибора над поверхностью земли, м.
— сумма потерь напора на пути движения воды от точки подключения к магистральной сети до расчетного водозаборного прибора.
— напор, который необходимо обеспечить у водозаборного прибора.
Минимальный свободный напор в сети хозяйственно — питьевого водопровода должна быть не менее 10 м над поверхностью земли в месте ввода в здании при одноэтажной застройки и не менее чем на 4 м. На каждом последующем этаже. При многоэтажной застройке свободный напор по этому условию может быть определен по формуле:
(20)
Где n — количество этажей в зданиях.
Напор в сети хозяйственно-питьевого водопровода у потребителя не должен превышать 60 м.
5. Гидравлический расчёт водонапорной сети Гидравлический расчет водопроводной сети сводится в основном к определению характера распределения потоков воды по магистральным линиям сети и соответствующих потерь напора для них при экономически наивыгоднейшим диаметрам труб.
Водопроводная рассчитывается на следующих режимах работы:
А) максимальный хозяйственно-питьевой расход.
Б) максимальный хозяйственно-питьевой расход и расход на пожар.
Гидравлический расчет ведется в следующей последовательности:
Составляем исходную расчетную схему сети, на которой указываем длины расчетных участков сети, сосредоточенные расходы определенных потребителей, номера узлов, колец и общих расходов подаваемых в сеть.
л/с (21)
Определяем удельные путевые и узловые расходы.
Удельный расход определяется по формуле:
(22)
Где — общий расчетный расход, л/с.
— сумма сосредоточенных расходов.
— общая длина участка линии, м.
Путевые расходы определяются по формуле:
(23)
Узловые расходы определяются по формуле:
(24)
Результаты расчета сводим в таблицу 5:
Таблица 5
Расчёт путевых и узловых расходов сети
Участок | L, м | Расход | ||
qуд, л/с*м | qпут л/с | |||
Р.З.В.-1 | 0,3 488 779 | 16,74 624 | ||
1−2 | 21,97 944 | |||
2−3 | 21,63 056 | |||
3−6 | 27,56 152 | |||
2−5 | 27,21 264 | |||
4−5 | 27,21 264 | |||
1−4 | 22,6772 | |||
5−6 | 22,32 832 | |||
187,3486 | ||||
Таблица 6
Определение узловых расходов
№ | номера участков прилегающих к узлу | сумма путевых расходов л/с | узловой расход л/c | |
РЧВ-1,1−2,1−4 | 65,94 | 32,96 916 | ||
1−2,2−3,2−5 | 70,82 | 35,41 132 | ||
2−3,3−6 | 49,19 | 24,59 604 | ||
1−4,4−5 | 49,89 | 24,94 492 | ||
2−5,4−5,5−6 | 72,22 | 36,10 908 | ||
3−6,5−6 | 49,89 | 24,94 492 | ||
РЧВ | РЧВ-1 | 16,75 | 8,37 312 | |
187,3486 | ||||
После подготовки водопроводной сети к расчёту и получению величин узловых расходов намечаем желательное распределение потоков воды (вероятное) по всем линиям сети. Распределение удобно начинать с наиболее удалённых от мест питания узловых точек.
По намеченным приближённым расходам каждого участка подбираем диаметры сети по таблицам с учётом экономической скорости
Водопроводные сети проектируются из стальных водопроводных труб.
Определяем потери напора сети по формуле:
h = 1,05/ 1,1 * * l, м. (25)
где — потери напора на 1000 м;
l — длина участка, м.
Определяем величину невязки в отдельных кольцах.
?h = (26)
При вычислении считаем потери напора для расходов, направленных по ходу часовой стрелки, положительным (со знаком «+»), а для расходов, направленных против часовой стрелки — отрицательным (со знаком «- «).
6. Конструирование водопроводной сети Под конструированием водопроводной сети подразумевается выбор материала и сортамента труб, фасонных частей, арматуры и сооружений на сети. В основном водопроводная сеть запроектирована из стальных водопроводных труб, часть её же — запроектирована из полиэтиленовых труб (внутриквартальная).
Стальные трубы применялись так же для переходов под железными дорогами, а также автомобильными дорогами, через водные преграды и овраги, в местах пересечения водопроводной линии с сетями канализации.
Глубину заложения труб, считая от их низа, принимаем согласно п. 8.42 на 0,5 м ниже глубины промерзания грунта, равную 2,3 м, следовательно:
(27)
Сеть города и промышленного предприятия оборудуем запорной арматурой, а также регулирующей, водозаборной и предохранительной.
Длину ремонтных участков при прокладке водоводов в одну линию не более 3 км. При прокладке водоводов в две линии, при отсутствии переключений принимаем не более 5 км.
Водопроводные колонки размещаем из условия радиуса действия каждой не более 100 м.
1. Сомов М. А. «Водопроводные системы и сооружения»
2. Абрамов Н. Н «Расчёт водопроводных сетей»
3. Свод правил: «Водоснабжение, наружные сети и сооружения». СП 31. 13 330.2012
4. Ф. А. Шевелёв «Таблицы для гидравлического расчёта стальных, железобетонных, чугунных, асбестоцементных и пластмассовых водопроводных труб. Изд. 4-е переработанное. Москва — 1970
5. Справочник проектировщика «Водоснабжение населённых мест и промышленных предприятий»
6. Методические указания к курсовому проекту № 113 по водоснабжению (Водопроводная сеть). — Ростов-на-Дону: Рост. гос. строит. ун-т. 2013;20