Сети водоснабжения

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

ВОСТОЧНО-КАЗАХСТАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙЙ УНИВЕРСИТЕТ им. Д.СЕРИКБАЕВА

Кафедра: РИВВБ и ТГС

Дисциплина: Инженерное оборудование застроенных территорий

Пояснительная записка

к курсовому проекту

на тему: « Сети водоснабжения »

Выполнила: Секенова Н. М. гр.12-ГТ-1

Приняла: Акименко Н. Ю.

г. Усть-Каменогорск, 2013 г

Содержание:

ВВЕДЕНИЕ …...………………………………………………..…………….…...3

Исходные данные……………..………………………………..…………….…...4

1 ПРОЕКТИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ВОДОПРОВОДНОЙ СЕТИ НАСЕЛЕННОГО ПУНКТА……………………………………………..……..…5

  1. Определение расчётных расходов для системы водоснабжения……..…..5
    1. Определение объёма регулирующих ёмкостей и назначение режима

работы насосов насосной станции II подъёма ……………………………..…..9

1.3 Трассировка водоводов и линий кольцевой сети. Подготовка сети к гидравлическому расчёту ………………………………………………………12

1.4 Определение потерь напора на участках сети и гидравлический расчёт водопроводной кольцевой сети…………………………………………….…..14

1.5 Определение свободных напоров в диктующих точках сети и построение пьезолиний ….…………………………………………………………………...16

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ………………………..……………………………...21

ПРИЛОЖЕНИЕ А

Определение расходов на хозяйственно-питьевые нужды……………………………………………….

22

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

Таблица определения расходов по часам суток….

23

ПРИЛОЖЕНИЕ В

Таблица определения емкости водонапорной башни ………………………………………………

24

ПРИЛОЖЕНИЕ Г

Таблица определения ёмкости резервуаров чистой воды…………………………………………………

25

ПРИЛОЖЕНИЕ Д

Таблица определения путевых и узловых расходов……………………………………………

26

ПРИЛОЖЕНИЕ Е

Потокораспределение в час максимального водопотребления……………………………………

27

ПРИЛОЖЕНИЕ Ж

Таблица гидравлического расчёта водопроводной кольцевой сети………………………………………

28

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

Таблица расчета кольцевой водопроводной сети на случай максимального водопотребления……..

29

Введение

Водоснабжение и канализация являются системами и сооружениями жизнеобеспечения зданий, предприятий и населенных мест, без которых невозможно нормальное развитие цивилизованного общества современного производства. Правильное решение инженерных задач по водоснабжению и канализации в значительной степени определяет уровень благоустройства населенных мест, жилых, общественных и производственных зданий, а также рациональное использование и воспроизводство природных ресурсов.

В условиях научно-технического прогресса дальнейшее развитие водопроводно-канализационного хозяйства и санитарно-технических систем приобретает существенное значение для выполнения программы строительства во всех регионах страны. Особенно это ощущается при разработке и осуществлении мероприятий по охране окружающей среды и рациональному использованию и воспроизводству природных ресурсов.

Современные системы водоснабжения и канализации представляют собой сложные инженерные сооружения и устройства, обеспечивающие подачу воды потребителям, а также отвод и очистку сточных вод. Правильное решение инженерных задач по водоснабжению и водоотведению в значительной степени определяют высокий уровень благоустройства населенных пунктов, жилых, общественных и промышленных зданий, а также рациональное использование и воспроизводство природных ресурсов и охрану окружающей среды от загрязнений.

Исходные данные для проектирования

Исходные данные

Номер варианта

6

1. Месторасположение города, область

Семипалатинск

2. Плотность населения, чел/га

250

3. Степень благоустройства н

ВК

4. Наименование предприятий

Мясо комб

5. Количество смен

3

6. Объем выпускаемой продукции в сутки / в максим. смену

200/130

7. Общее кол-во работающих на предприятий

В холодных цехах по сменам:

I – с 6 до 16 час.

300

II – с 16 до 24 час

200

III – с 0 до 8 час.

100

В горяч. цехах по сменам:

I – с 8 до 16 час.

200

II – с 16 до 24 час.

80

III – с 0 до 8 час.

60

8. Количество рабочих пользующихся душем, %

40

9. Средняя глубина залегания грунтовых вод, м

7

1. ПРОЕКТИРОВАНИЕ И РАСЧЁТ ВОДОПРОВОДНОЙ СЕТИ НАСЕЛЁННОГО ПУНКТА

1.1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЁТНЫХ РАСХОДОВ ДЛЯ СИСТЕМЫ ВОДОСНАБЖЕНИЯ

Схемы систем водоснабжения для населенных пунктов выбираются из ряда условий: наличия водоисточника, рельефа местности и расположения населённого пункта, требований водопотребителя и др. Источником водоснабжения могут являться открытые водотоки и водоемы (реки, озера, водохранилища, моря) и воды подземных источников.

Водозабор – это гидротехническое сооружение, предназначенное для забора и приема воды из поверхностного источника.

Н.ст. II п. работает равномерно в течении суток,

Подача н.ст.I п. Q будет cоставлять:

Q = =4,17% в час (1)

Расчётное количество воды, потребляемое городом, складывается из следующих расходов:

а) на хозяйственно-питьевые нужды населения и рабочих предприятий;

б) на нужды местной промышленности и неучтённые расходы;

в) на полив улиц и зелёных насаждений в населённых пунктах и территориях промышленных предприятий;

г) на производственные нужды промышленных предприятий.

1.1.1 Расчётный (средний за год) суточный расход воды Qсут.ср.на хозяйственно-питьевые нужды в населённом пункте определяем по формуле:

Qсут.ср = , (2)

Qсут.ср = 80 * 88155/1000 = 7052,4 м3/сут

где: n - удельное водопотребление (л/сут. чел),принимаемое в зависимости от степени благоустройства);

N - расчётное число жителей в городе (чел.).

N=PF (3)

N= 250 * 352,62 =88155 чел

где: P - плотность населения, (чел/га)

F - площадь застройки (га), определяемая по плану города.

Учитывая неравномерность водопотребления в течении года и по часам суток, расчётные расходы в сутки наибольшего (Qсут.max) и наименьшего (Qсут.min) водопотребления определяем:

Qсут.max = Ксут.max Qсут.ср (4)

Qсут.max = 1,1 * 7052,4 = 7757,64 м3/сут

Qсут.min = Ксут.min Qсут.ср (5)

Qсут.min = 0,7 * 7052,4 = 4936,68 м3/сут

где: Ксут.max, Ксут.min - коэффициенты суточной неравномерности

водопотребления.

Ксут.max = 1,1 1,3, Ксут.min = 0,7 0,9.

Часовые максимальные и минимальные расходы (Qчас.max, Qсут.min, м3/час) определяются по формулам:

Qчас.max = Кчас.max Qсут.max /24 (6)

Qчас.min = Кчас.min Qсут.min /24 (7)

где: Кчас.max, Кчас.min - коэффициенты часовой неравномерности

(максимальный, минимальный) водопотребления, определяем

по формулам:

Кчас.max = max max (8)

Кчас.min = min min (9)

где: max, min - коэффициенты учитывающие степень благоустройства

зданий, режим работы предприятий и другие условия;

max = 1,2 1,4; min = 0,4 0,6;

max, min - коэффициенты, учитывающие число жителей в

населённом пункте, принимаем по таблице 1

Таблица 1

Коэффи-

Число жителей, тыс. чел.

циент

до 0,1

0,15

0,2

0,3

0,5

0,75

1

1,5

2,5

4

6

10

20

50

100

300

1000 и более

max

4,5

4

3,5

3

2,5

2,2

2

1,8

1,6

1,5

1,4

1,3

1,2

1,15

1,1

1,05

1

min

0,01

0,01

0,02

0,03

0,05

0,07

0,1

0,1

0,1

0,2

0,25

0,4

0,5

0,6

0,7

0,85

1


Кчас.max=1.2* 1.07=1.284

Кчас.min = 0.4*0.67=0.268

Qчас.max = 1.284*7757,64/24=415,034 м3/час

Qчас.min = 0,268*4936,68/24=55,13 м3/час

Расчётный максимальный и минимальный секундные расходы

(q сек.max,, qсек min, л/сек) определяется по формулам:

qсек.max = Qчас.max / 3,6 (10)

qсек min = Qчас min / 3,6 (11)

qсек.max =415,034/3,6 = 115,29 л\сек

qсек min = 55,13/3,6 = 15,31 л\сек

Все расчёты по данному подразделу оформлены в (Приложение А «Таблица определения расходов воды на хозяйственно-питьевые нужды».


1.1.2 Определение расходов воды на неучтённые нужды.

Расход воды на неучтённые нужды (составляет 10-20% от суммарного расхода воды на хозяйственно-питьевые нужды Qн.р, м3/сут) населённого пункта.

Qн.р = (0,10,2) Qчас.max (12)

Qн.р =0,1*7052,4= 705,24 м3/сут

1.1.3 Определение расходов воды на полив

Расход воды на полив зелёных насаждений, улиц, площадей Qпол, м3/сут можно определить по формуле:

Qпол = N qп / 1000 (13)

где: N - число жителей в городе = 88155 человек

qп - удельный среднесуточный расход воды на полив в расчёте

на одного жителя = 40 л/сут

Qпол =88155*40/1000 = 3526,2 м3/сут

1.1.4 Определение расходов воды на пожаротушение.

Расход воды на наружное пожаротушение Qпож (л/сут) и количество одновременных пожаров в населённом пункте

Qпож = nн qн + nв qв (14)

Qпож = 2*2,5 + 2*25 = 55 л\сут

где: nн - количество наружных пожаров;

nв - количество внутренних пожаров;

qн - норма расхода воды на тушение наружного пожара;

qв - норма расхода воды на тушение внутреннего пожара.

1.1.5 Определение расходов воды для промышленного предприятия.

Суточные расходы воды на промышленном предприятии складываются из:

а) расходов на хозяйственно-питьевые нужды работающих;

б) душевые расходы;

в) расходов на производственные нужды предприятия.

а) Расчётный расход на хозяйственно-питьевые нужды за смену в холодном (Qх, м3/см) и горячем (Qг, м3/см) цехах определяем по формулам:

Qх = nх qх / 1000 (15)

QхI = 300*25/1000 = 7,5 м3/см

QхII = 200*25/1000 = 5 м3/см

QхIII=100*25/1000 = 2,5 м3/см

где: nх - число работающих в холодном цехе (чел);

qх - норма водопотребления на одного рабочего в смену в холодном

цехе (qх = 25 л/см).

Qг = nг qг / 1000 (16)

QгI = 200*45/1000 = 9 м3/см

QгII = 80*45/1000 = 3,6 м3/см

QгIII=60*45/1000 = 2,7 м3/см

где: nг - число работающих в горячем цехе (чел);

qг - норма водопотребления на одного рабочего в смену в горячем цехе (qг = 45 л/см).

б) Расчётный душевой расход воды определяется:

Qдуш = qд.с. mд.с. 45 / 1000 60 (17)

где: qд.с. - расход воды на одну душевую сетку , qд.с.= 500 л/с;

mд.с. - число душевых сеток;

mд.с.= N / n

где: N - число рабочих пользующихся душем (чел);

n - расчётное количество человек на одну душевую сетку (510).

NI=200+120=320

NII=150+60=210

NIII

N=(320+210)*0,4=212(чел)

mд.с= 212/10=21,2

Qдуш =500*21,2*45/1000*60=7,95 м3/ч

в) Расход воды на производственные нужды (Qпр, м3/сут) определяем по формуле:

Qпр = n М (18)

где: n - количество воды, приходящейся на единицу вырабатываемой продукции (n=1,77, взяты из Укрупненных норм, таблица)

М - объём выпускаемой продукции в сутки.

I см=70

I Iсм=100-70=30

Qпр=1,77 м3*70=123,9м3/см

Qпр=1,77 м3*30=53,1м3/см

Qсум=123,9м3/сут+53,1м3/сут=177 м3/см

Суммарное распределение расходов воды по часам суток всеми водопотребителями сводится в (Приложение Б «Распределение расходов воды по часам суток»).

Распределение максимально-суточного расхода воды на хозяйственно-питьевые нужды по часам суток производим в зависимости от максимального коэффициента часовой неравномерности (Кчас.max)

Распределение хозяйственно-питьевых расходов воды для промышленного предприятия по часам смены принимают в зависимости от коэффициента часовой неравномерности: для холодных цехов Кчас.max = 3,0; для горячих цехов Кчас.max = 2,5


1.2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЪЁМА РЕГУЛИРУЮЩИХ ЁМКОСТЕЙ И НАЗНАЧЕНИЕ РЕЖИМА РАБОТЫ НАСОСОВ НАСОСНОЙ СТАНЦИИ II ПОДЪЁМА

1.2.1. Определение числа насосов (N) на насосной станции II подъёма по первому методу рассчитываем по формуле:

(19)

где: Pн.с - производительность насосной станции II подъёма;

Ксут.max, Ксут.min - коэффициенты суточной неравномерности

максимальный и минимальный определённые ранее

Кчас.min – коэффициент минимальной часовой неравномерности

K1 - коэффициент определённый по таблице 1,1.

Таблица 1.1- Определения коэффициента K1.

Всего насосов, N

Число работающих насосов (n)

1

2

3

4

5

6

2

1,2

1

-

-

-

-

3

1,3

1,18

1

-

-

-

4

1,35

1,2

1,12

1

-

-

5

1,4

1,23

1,15

1,08

1

-

6

1,45

1,3

1,2

1,1

1,05

1

Рн.с=мах%(13 графа)-0,1 (20)

Рн.с=5,57-0,1=5,47 %

N=max%/min% (21)

N=5.47/2.01=2.72=3

Производительность одного насоса определяем по формуле:

(22)

где: N - общее число работающих насосов на насосной станции II

подъёма;N=3

Производительность нескольких насосов 2,3. . . n определяется:

(23)

где: n - число работающих насосов.

1.2.2 Определение объема бака водонапорной башни

Полный объем (Wо.б.пол, м3) бака водонапорной башни складывается из регулирующей (аккумулирующей) ёмкости (Wper) и запаса воды (Wпож), рассчитанного на 10-минутную продолжительность тушения одного наружного и одного внутреннего пожаров при одновременном максимальном расходе воды на другие нужды.

Wо.б.пол= W per + W пож (24)

Wо.б.пол= 791,26 м3+ 22,5 м3=813,76 м3

Все расчеты сводим в (Приложение В «Таблица определения ёмкости водонапорной башни»).

Регулирующий объем (Wper) бака водонапорной башни определяется путем совмещения графиков водопотребления и подачи воды насосами II-го подъема.

При этом определяется приток в бак водонапорной башни (гр.4) в часы превышения подачи н.ст.II п. над водопотреблением, расход из бака (гр.5) в часы превышения водопотребления над подачей п.ст.II п..При определении регулирующей емкости бака назначается час суток, когда в баке вода отсутствует (обычно это час после нескольких часов разбора воды из бака) и затем в графе 6 Приложения В, записывается наличие воды в каждый час суток, вычисленной по данным графы 4 и 6.

Максимальное значение остатка (гр.6) в процентном отношении (А %), является величиной для определения регулирующей емкости (W per)

W per= (25)

W per=

где Qгор – суммарный максимальный суточный расход воды в

целом по городу (гр.14 Приложение Б ).

С учетом способности центробежных насосов II подъема к саморегулированию (увеличению подачи воды при уменьшении напора и, наоборот, уменьшение подачи воды при увеличении напора) рекомендуется уменьшить регулирующую емкость бака башни по сравнению со значением вычисленным по формуле: на 10-15 % при расположении башни в начале сети и на 30-40 % для сети с контррезервуаром.

Неприкосновенный противопожарный запас воды в баке башни Wпож в течении 10 минут определяют по формуле;

Wпож= (26)

Wпож=

где q нар – расчетный расход воды на наружное пожаротушение, л/с;

q вн- расчетный расход воды на внутреннее пожаротушение, л/с

Полная емкость бака водонапорной башни Wпол не должна превышать 2-6 % расчетного суточного водопотребления Qгор. Вместимость типовых бесшатровых водонапорных башен составляет: 15, 25, 50, 100, 150, 200, 300, 500, 800 м3.

Окончательные размеры бака водонапорной башни определяем по данным типовых проектов исходя из соотношения:

=0,70,8 (27)

где Нв – высота столба воды в баке, м

Д- диаметр бака, м

Нв= (0,70,8)·Д (28)

Нв=0,7*11,3=7,91 м

Д= 1,22 ·3 (29)

Д= 1,22 ·3=11,3 м

Где Wтиппол - типовая емкость бака, принятая при расчете.

Строительная высота бака равна:

Нстр=Нв+(0,51) (30)

Нстр=7,91+0,5=8,41 м

1.2.3 Определение объема резервуаров чистой воды

Полная емкость резервуаров чистой воды определяется как сумма аккумулирующего объема (Wper, м3) объема для хранения неприкосновенного противопожарного запаса (Wпож) и запаса на собственные нужды очистной станции (W с.н.)

W= Wрег+Wпож+Wс.н. (31)

W=598,43 м3+1082,83 м3+498,7 м3=2179,96 м3

Регулирующую емкость РЧВ определяют по совмещенным ступенчатым или интегральным графикам работы насосных станций I и II подъемов.

Расчеты сводим в таблицу 4.

Wрег = (32)

Wрег = м3

где Б % - максимальное значение остатка в графе 6 Приложения Г

Противопожарный запас рассчитывается на три часа

Wпож=+Wхоз-3QI (33)

Wхоз =2379,4-2079,57=299,83 м3

Wпож=+299,83 = 1082,83 м3

где – nвн, nн количество одновременных наружных и внутренних пожаров в соответственно qвн, qн - расход воды на I пожар.

Wсн=3%*16623,19=498,7 м3

Wхоз – наибольший трехчасовой хозяйственный запас воды, который определяется по Приложению Б графы 14 (подряд три наибольших расхода) за вычетом расхода воды на промышленном предприятии на поливку территории, прием душа

Wс.н. – объем воды на собственные нужды, который принимается как(3 4) % от расхода воды в сутки максимального водопотребления (qгор) на станциях очистки при повторном использовании промывной воды и 10-14 % для станций без повторного использования воды.

1.3. ТРАССИРОВКА ВОДОВОДОВ И ЛИНИЙ КОЛЬЦЕВОЙ СЕТИ.

ПОДГОТОВКА СЕТИ К ГИДРАВЛИЧЕСКОМУ РАСЧЁТУ

Проектируемые водоводы и водопроводная сеть должны обеспечивать подачу и распределение потребителям требуемого количества воды под требуемым напором в соответствии с режимом работы сети.

1.3.1 Подготовка сети к гидравлическому расчету.

В соответствии с масштабом генплана населенного пункта вычисляем длины расчетных участков магистральной сети и затем определяем сумму длин линий.

Для расчётного случая (часа максимального водопотребления), вычисляем удельный расход qуд (л/с на м) по формуле:

qуд= (34)

=919,6/3,6 = 255,32 л/с

qуд=919,16/7580/3,6=0,0337л/см

где qгор, – сумма расходов воды по городу (хозпитьевые расходы, неучтенные расходы, расход воды на полив) для характерного расчетного случая (для часа максимального водопотребления), без учета расхода воды идущего сосредоточено (транзитом) по водопроводной сети (на промпредприятие) л/с;

Путевой расход (суммарная отдача воды с каждого участка сети) Qn, (л/с) определяем по отдельным участкам сети для максимального водопотребления по формуле:

Qn= qуд l (35)

где l – длина участка сети (м).

При расчетах должно выполняться условие:

qгор= Qn (36)

255,32=255,32

где Qn – сумма путевых расходов, л/с;

Узловой расход равен полу сумме величин путевых отборов из участков сети, примыкающих к данному узлу:

qузл = 0,5 Qn (37)

Таким образом, производят замену путевых расходов на узловые. Вследствие такой замены, равномерно распределенного отбора, расчетные расходы на расчетных участках сети не изменяются. При этом должна быть осуществлена проверка:

qузл = Qn (38)

Определение путевых и узловых расходов сводятся в приложение Д.

В водопроводной сети баланс водопотребления и водоподачи для режима максимального водопотребления проверяют по формуле:

Qнст II п = Qгор + Qс - Qвб (39)

Qнст II п =4,96%*16623,19/100%*3,6=229,03 л/с

Qс=(0,19+0,33+6,64)/3,6=1,9 л/с

Qвб= 0,61%*16623,19/100%*3,6 = 28,19 л/с

229,03= 255,32л/с+1,9 л/с-28,19 л/с

229,03=229,03

где Qнст II п ,Qвб, Qс - соответственно, подача насосной станцией II-го

подъема, водонапорной башни и сосредоточенный расход в данный час.

Для осуществления гидравлического расчета, составляются отдельные схемы сети, на которые наносят: узловые расходы (стрелкой и цифрой), сосредоточенные расходы, расходы водоводов от насосной станции II-го подъема до сети, расходы на участке от сети до водонапорной башни.

1.3.2 Предварительное потокораспределение

На схеме сети производят предварительное потокораспределение расходов, намечая стрелками направление движения воды по каждой из водопроводных линий. При этом необходимо учитывать, что количество воды приходящей к узлу, должно быть равно количеству воды, выходящей из узла плюс узловой расход – первый закон Кирхгофа.

Потокораспределение в час максимального водопотребления приведёно в приложении Е.

1.4 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОТЕРЬ НАПОРА НА УЧАСТКАХ СЕТИ И

ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ ВОДОПРОВОДНОЙ КОЛЬЦЕВОЙ СЕТИ.

Цель гидравлического расчёта водопроводной сети -определение экономически наивыгоднейших диаметров труб всех её участков и потерь напора в них.

Потери напора по длине на участке (hl, м) сети определяют, пользуясь потерями напора на 1 км трубопровода - 1000i:

hl = 1000i l / 1000 = i l (40)

где l - длина расчётного участка.

С учётом местных сопротивлений, которые принимаются 10% от потерь по длине, суммарные потери на участке сети составляют, м:

h = 1,1 i l (41)

Истинное распределение потоков по участкам сети должно для каждого кольца удовлетворять условию - h = 0, где h - алгебраическая сумма потерь напора в кольце равна нулю – второй закон Кирхгофа. Обычно, при определении потерь напора по предварительно намеченным расходам, равенство h = 0 по кольцам невыполнимо. Одни ветви оказываются перегруженными, а другие недогруженными, т.е. h = h, где h 0. h - определяет "невязку" потерь напора. Допустимая "невязка" в кольце должна составлять 0,5 м.

Для получения "невязки" в переделах допустимых значений необходимо провести перераспределение расходов по недогруженным и перегруженным участкам сети путём пропуска по контуру каждого кольца увязочного расхода q, л/с.

Для приведения увязки воспользуемся методом М.М. Андрияшева, методом последовательного приближения.

q = h qср / 2h (42)

где h - сумма потерь напора в контуре без учёта знака потерь

напора в участке сети, м;

qср - средний расход, л/с;

qср = q / n (43)

где q - сумма расходов воды по участкам сети, входящих в рассматриваемое кольцо, л/с;

n - количество участков сети, входящих в кольцо;

h- невязка потерь напора в кольце, м.

Все результаты записываем в Приложение Ж («Таблица для гидравлического расчёта водопроводной кольцевой сети»)

После проведения нескольких исправлений до получения допустимой невязки в каждом кольце, проводится поправка на скорость по окончательному значению расходов на участках сети.

1.4.1.Гидравлический расчёт водоводов водопроводной сети.

Водоводы соединяют с кольцевой водопроводной сетью водонапорную башню, промышленное предприятие и насосную станцию второго подъёма.

В зависимости от расположения водонапорной башни водоводы рассчитываются на случай максимального водоразбора и максимального транзита, если башня выполняет роль контррезервуара (расположенного в конце сети). За окончательное значение диаметров водоводов принимают наибольшее, определенный для двух случаев. Расчет производят на нормальный режим работы, когда через каждый водовод проходит расход равный половине полного расчетного расход, с проверкой на аварийный режим работы.

Водоводы, соединяющие насосную станцию II подъема с водопроводной сетью, рассчитывают с учетом режима работы наносов. Количество водоводов назначают не менее двух. Диаметры водоводов определяют по максимальному расходу в соответствии с принятым графиком и проверяют на пропуск противопожарного расхода.

Расчет ведут на нормальный режим работы, т.е., при пропуске через каждый водовод 50 % расчетного расхода, по таблице 1.2.

Таблица 1.2.

Водоводы

Расход в мах час

Q

Q/2

0.7*Q

l

d

v

i

h=i*l

От сети к ПП

Мах вод

1,9

0,95

1,33

70

100

0,23

0,00153

0,118

От Нст до сети

Мах вод

229,03

114,52

160,32

1000

500

1,17

0,0036

3,96

От РЧВ доНст

Мах вод

229,03

114,52

160,32

50

500

1,17

0,0036

0,285

От сети до ВБ

Мах вод

28,19

14,095

19,73

450

200

0,87

0,00674

3,34

1.5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СВОБОДНЫХ НАПОРОВ В ДИКТУЮЩИХ

ТОЧКАХ СЕТИ И ПОСТРОЕНИЕ ПЬЕЗОЛИНИЙ.

Для построения графиков пьезометрических линий выявляют диктующую точку - наиболее удалённую по ходу движения воды от основного водопитателя (насосная станция второго подъёма) и наиболее высоко расположенная по рельефу местности, по сравнению с другими точками сети.

Пьезометрическую линию начинаем строить для часа максимального водопотребления, откладывая в диктующей точки сети от поверхности земли требуемый напор (Нсв.тр, м) определённый по формуле:

Нсв.тр = 10 + 4(n - 1) (44)

Нсв.тр =10+4(5-1)=26м

где n - число этажей;

10 - свободный напор для одноэтажной застройки при

нормальной работе сети, м;

4- напор на каждый последующий этаж, м.

Пьезометрические отметки в узлах, лежащих на других концах расчётных участков, примыкающих к данной точке, вычисляют, прибавляя (если направление движения воды не совпадает с ходом определения пьезометрических отметок) или вычитая (если совпадает) соответствующие потери напора на участках:

Пi+1 = Пi hi, i+1 (45)

где Пi+1 - пьезометрическая отметка в искомой точке;

Пi - пьезометрическая отметка в известной (i -той ) точке;

hi, i+1- потери напора на участке .

Свободный напор в любой точке сети определяют по формуле:

Нсв. i = Пi - Zi (46)

где Zi - геодезическая отметка в i -той точке сети.

Обязательно соблюдение условия:

Нсв. i - Zi Нсв.тр (47)

На основе проведённого гидравлического расчёта сети и построенного профиля пьезометрических линий определяем высоту ствола водонапорной башни НВ.Б.ств., напор насосной станции второго подъёма при максимальном водопотреблении Нн.ст.II:

НВ.Б.ств = Нсв.тр + hд.т-В.Б. - (ZВ.Б. - Zд.т.) (48)

НВ.Б.ств=26+3,34 -(148,8-146,0)=26,54 м

где hд.т-В.Б - сумма потерь напора от диктующей точки до

водонапорной башни, м;

ZВ.Б - геодезическая отметка расположения водонапорной башни, м;

Zд.т. - геодезическая отметка расположения диктующей точке;

Нн.ст.II = Нсв.тр + hс + hнап + hвс.+ (Zд.т - ZРЧВ) (49)

Нн.ст.II = 26+14,302+3,96+0,285+(146-134) = 56,547м

где hс - сумма потерь напора в водопроводной сети от диктующей

точки до точки подключения напорных водоводов

насосной станции второго подъёма;

hнап- сумма потерь напора в напорных водоводах насосной

станции второго подъёма;

hнап = 1,1 i l (50)

hнап=1,1*0,0036*1000=3,96 м

где l - длина напорных водоводов, м (1-1,5 км);

i - потери напора на 1 м трубопровода в зависимости от производительности нс.II подъёма;

hвс - потери напора во всасывающих трубопроводах;

hвс = i l + v2/ 2g (51)

hвс = 3,6*50+ 1,5*1,172/2*9,8 = 0,285 м

где - сумма местных сопротивлений всасывающего трубопровода;

v - скорость движения воды во всасывающем трубопроводе /1/;

ZРЧВ - отметка уровня воды в РЧВ, условно можно принять на

2-3 м ниже геодезической отметки расположения РЧВ.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Лукиных А.А., Лукиных Н.А. Таблицы для гидравлического расчёта канализационных сетей и дюкеров по формулам Павловского . М.: Стройиздат, 1974 - 156 с.
  2. Шевелёв Ф.А. Таблицы для гидравлического расчёта стальных, чугунных, асбестоцементных, пластмассовых и стеклянных труб. М. : Стройиздат, 1973. -113 с.
  3. СНиП РК 4.01-02 -2001 Водоснабжение. Наружные сети и сооружения. Алматы.: Комитет по делам строительства МэиТ РК, 2002.
  4. СНиП 2.04.01 -85 Водоснабжение и канализация. Внутренние сети . М.: Стройиздат, 1985.
  5. СНиП 2.04.03 - 85 Канализация. Наружные сети и сооружения. М.: Стройиздат, 1986.
  6. СНиП 2.01.01. -82 Строительная климатология и геофизика.

М.: Стройиздат, 1982

  1. И.В. Прозоров, Г.И. Николодзе, А.В. Минаев. Гидравлика, водоснабжение и канализация. М.: Высшая шк., 1990.-448 с.: ил.


ПРИЛОЖЕНИЕ А

Определение расходов на хозяйственно-питьевые нужды

№ района

Норма водопотребления qж, л/сут 1 чел

Коэффициенты

Расходы воды

Kсут max

max

max

Kч max

суточные

часовые

секундные

Kсут min

min

min

Kч min

Qср. сут, м3/сут

Qсут. max м3/сут

Qсут. min, м3/сут

qч max, м3/ч

qч min, м3/ч

qc max, л/с

qc min, л/с

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

1

150

1,2

1,3

1,14

1,482

9259,8

11111,76

7407,84

686,15

92,598

190,6

25,72

0,8

0,5

0,6

0,3


ПРИЛОЖЕНИЕ Б

Таблица определения расходов по часам суток.

Часы суток

Расходы

Промышленное предприятие

Суммарные

расходы

От населения

Неучтенные Qн.р

На полив Qпол

Всего по городу

Холодный цех Qx

Горячий цех Qг

Душ Qдуш

Тех Qпр

%

%

%

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

10.

11.

12.

13.

14.

0-1

1.5

166.68

33.34

358.83

585.85

-

-

-

-

2.7

-

3.54

588.55

1-2

1.5

166.68

33.34

358.83

585.85

-

-

-

-

-

-

3.52

585.85

2-3

1.5

166.68

33.34

358.83

585.85

-

-

-

-

-

-

3.52

585.85

3-4

1.5

166.68

33.34

358.83

585.85

-

-

-

-

-

-

3.52

585.85

4-5

2.5

277.8

55.56

-

333.36

-

-

-

-

-

-

2.01

333.36

5-6

3.5

388.9

77.78

-

466.68

-

-

-

-

-

-

2.81

466.68

6-7

4.5

500.03

100.01

-

600.04

-

-

-

-

-

-

3.61

600.04

7-8

5.5

611.15

122.23

-

733.38

-

-

-

-

-

-

4.41

733.38

8-9

6.25

694.49

138.9

-

833.39

6.25

0.31

12.05

0.81

-

15.49

5.11

850

9-10

6.25

694.49

138.9

-

833.39

12.5

0.63

12.05

0.81

-

15.49

5.12

850.32

10-11

6.25

694.49

138.9

-

833.39

12.5

0.63

12.05

0.81

-

15.49

5.12

850.32

11-12

6.25

694.49

138.9

-

833.39

18.75

0.94

12.05

0.81

-

15.49

5.12

850.63

12-13

5

555.59

111.12

-

666.71

6.25

0.31

12.05

0.81

-

15.49

4.11

683.32

13-14

5

555.59

111.12

-

666.71

12.5

0.63

12.05

0.81

-

15.49

4.11

683.64

14-15

5.5

611.15

122.23

-

733.38

12.5

0.63

12.05

0.81

-

15.49

4.51

750.31

15-16

6

666.71

133.34

-

800.05

18.75

0.94

15.65

1.06

-

15.49

4.92

817.54

16-17

6

666.71

133.34

-

800.05

6.25

0.19

12.05

0.33

5.25

6.64

4.89

812.46

17-18

5.5

611.15

122.23

-

733.38

12.5

0.38

12.05

0.33

-

6.64

4.46

740.73

18-19

5

555.59

111.12

-

666.71

12.5

0.38

12.05

0.33

-

6.64

4.05

674.06

19-20

4.5

500.03

100.01

-

600.04

18.75

0.54

12.05

0.33

-

6.64

3.65

607.55

20-21

4

444.47

88.86

358.83

919.16

6.25

0.19

12.05

0.33

-

6.64

5.57

926.32

21-22

3

333.35

66.67

358.83

785.85

12.5

0.38

12.05

0.33

-

6.64

4.77

793.2

22-23

2

222.24

44.45

358.83

652.52

12.5

0.38

12.05

0.33

-

6.64

3.97

659.87

23-24

1.5

166.62

33.32

358.83

585.77

18.75

0.54

15.65

0.41

-

6.64

3.58

593.36

Итог

100

11111.76

2222.35

3086.6

16420.71

8

9.45

100

16623.19

ПРИЛОЖЕНИЕ В

Таблица определения емкости водонапорной башни

Часы суток

Водопотребление

городом, %

Подача насосами II порядка, %

Приток в бак, %

Расход из бака, %

Остаток в баке, %

1

2

3

4

5

6

0-1

3.54

4.3

0.76

0.87

1-2

3.52

4.3

0.78

1.63

2-3

3.52

4.3

0.78

2.41

3-4

3.52

4.3

0.78

3.19

4-5

2.01

2.37

0.36

3.97

5-6

2.81

2.37

0.44

4.33

6-7

3.61

4.3

0.69

3.89

7-8

4.41

4.3

0.11

4.58

8-9

5.11

4.3

0.81

4.47

9-10

5.12

4.3

0.82

3.66

10-11

5.12

4.3

0.82

2.84

11-12

5.12

4.3

0.82

2.02

12-13

4.11

4.3

0.19

1.2

13-14

4.11

4.3

0.19

1.39

14-15

4.51

4.3

0.21

1.58

15-16

4.92

4.3

0.62

1.37

16-17

4.89

4.3

0.59

0.75

17-18

4.46

4.3

0.16

0.16

18-19

4.05

4.3

0.25

0

19-20

3.65

4.3

0.65

0.25

20-21

5.57

4.96

0.61

0.9

21-22

4.77

4.3

0.47

0.29

22-23

3.97

4.3

0.33

-0.18

23-24

3.58

4.3

0.72

0.15

Итого:

100 %

100%

%=%

ПРИЛОЖЕНИЕ Г

Таблица определения ёмкости резервуаров чистой воды.

Часы суток

Подача н.ст

1 порядка

Подача н.ст

2 порядка

Поступление в РЧВ, %

Расход воды из РЧВ, %

Остаток в РЧВ,%

1

2

3

4

5

6

0-1

4.17

4.3

0.13

0.52

1-2

4.17

4.3

0.13

0.39

2-3

4.17

4.3

0.13

0.26

3-4

4.17

4.3

0.13

0.13

4-5

4.17

2.37

1.8

0

5-6

4.17

2.37

1.8

1.8

6-7

4.17

4.3

0.13

3.6

7-8

4.17

4.3

0.13

3.47

8-9

4.17

4.3

0.13

3.34

9-10

4.17

4.3

0.13

3.21

10-11

4.17

4.3

0.13

3.08

11-12

4.17

4.3

0.13

2.95

12-13

4.17

4.3

0.13

2.82

13-14

4.17

4.3

0.13

2.69

14-15

4.17

4.3

0.13

2.56

15-16

4.17

4.3

0.13

2.43

16-17

4.16

4.3

0.14

2.3

17-18

4.16

4.3

0.14

2.16

18-19

4.16

4.3

0.14

2.02

19-20

4.16

4.3

0.14

1.88

20-21

4.16

4.96

0.8

1.74

21-22

4.16

4.3

0.14

0.94

22-23

4.16

4.3

0.14

0.8

23-24

4.16

4.3

0.14

0.66

Итого:

100 %

100%

%=%

ПРИЛОЖЕНИЕ Д

Таблица определения путевых и узловых расходов

№ участков

Длина участка l, м

Удельный расход qуд, л/см

Путевой расход Qn, л/с

№ узла

№ участков

Qn

л/с

qузл

л/с

1-2

450

0,0337

15,17

1

1-2

15,17

21,56

2-3

890

29,99

1-11

26,96

3-4

440

14,63

2

1-2

15,17

34,63

4-5

500

16,85

2-3

29,99

2-12

24,1

5-6

500

16,85

3

2-3

29,99

22,31

6-7

450

15,17

3-4

14,63

7-8

450

15,17

4

3-4

14,63

15,74

8-9

510

17,19

4-5

16,85

9-10

420

14,15

5

4-5

16,85

16,85

10-11

740

24,99

5-6

16,85

1-11

800

26,96

6

5-6

16,85

16,01

2-12

715

24,1

6-7

15,17

8-12

715

24,1

7

6-7

15,17

15,17

7-8

15,17

8

7-8

15,17

28,23

8-9

17,19

8-12

24,1

9

8-9

17,9

15,32

9-10

14,15

10

9-10

14,15

19,5

10-11

24,99

11

10-11

24,99

25,9

11-1

26,96

12

2-12

24,1

24,1

8-12

24,1

L=7580

Qn=255,32

qузл=255,32


ПРИЛОЖЕНИЕ Е

Потокораспределение в час максимального водопотребления


ПРИЛОЖЕНИЕ Ж

Таблица гидравлического расчёта водопроводной кольцевой сети.

№ коль-ца

№ уч-ка

длина l, м

предварительное потокораспределение

первое исправление

q, л/с

d, мм

, м/с

i

hl = i l

qисп, л/с

i

hl = i l

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

/

2-3

890

36,42

225

1,15

0,00637

5,67

41,39

0,00233

2,07

3-4

440

14,11

160

1,04

0,00892

3,93

19,08

0,0153

6,73

4-5

500

-1,63

110

0,25

0,00113

-8,2

3,34

0,0107

5,35

5-6

500

-18,48

160

1,38

0,0146

-7,3

-13,51

0,00836

-4,18

6-7

450

-6,3

110

0,99

0,0126

-5,67

-1,33

0,0342

-15,39

7-8

450

-21,47

225

0,69

0,00255

-1,45

-16,5

0,0119

-5,36

8-12

715

-12,32

160

0,91

0,00704

-5,03

-11,24

0,00582

-4,16

12-2

715

-36,42

225

1,15

0,00637

-4,55

-35,34

0,00606

-4,33

qср=18,39 h=-22,6

h=41,8 q=4,97

qср=17,72 h=-19,27

h=47,57 q=3,59

//

1-2

450

107,47

315

1,60

0,00716

3,22

103,58

0,00669

3,01

2-12

715

36,42

225

1,15

0,00637

4,55

35,34

0,00606

4,33

12-8

715

12,32

160

0,91

0,00704

5,03

11,24

0,00582

4,16

8-9

510

-37,38

280

0,71

0,00194

-0,98

-41,27

0,00233

-1,19

9-10

420

-54,6

315

0,81

0,00217

-0,91

-58,49

0,00246

-1,03

10-11

740

-74,1

315

1,12

0,00379

-2,81

-77,99

0,00416

-3,08

11-1

800

-100

315

1,51

0,00646

-5,17

-103,9

0,00669

-5,35

qср=60,33 h=2,93

h=22,67 q=-3,89

qср=61,69 h=0,85

h=22,15 q=-1,18

qср

h


ПРИЛОЖЕНИЕ З

Таблица расчета кольцевой водопроводной сети на случай

максимального водопотребления

Исходные данные Расчетные данные

Кольцо Участок Длина Диаметр Расход Скорость Расход Скорость Потери

м мм л/с м/с л/с м/с м

1 1 890.00 225 36.42 0.916 40.16 1.010 7.849

1 2 440.00 160 14.11 0.702 17.85 0.888 4.731

1 3 500.00 110 -1.63 0.172 2.11 0.222 0.631

1 4 500.00 160 -18.48 0.919 -14.74 0.733 -3.734

1 5 450.00 110 -6.30 0.663 -2.56 0.269 -0.814

1 6 450.00 225 -21.47 0.540 -17.73 0.446 -0.839

1 7 715.00 160 -12.32 0.613 -10.86 0.540 -2.988

1 8 715.00 225 -36.42 0.916 -34.96 0.879 -4.843

1 Невязка в кольце -0.008

2 9 450.00 315 107.47 1.379 109.75 1.408 4.818

2 8 715.00 225 36.42 0.916 34.96 0.879 4.843

2 7 715.00 160 12.32 0.613 10.86 0.540 2.988

2 10 510.00 280 -37.38 0.607 -35.10 0.570 -1.141

2 11 420.00 315 -54.60 0.701 -52.32 0.671 -1.100

2 12 740.00 315 -74.10 0.951 -71.82 0.922 -3.539

2 13 800.00 315 -100.00 1.283 -97.72 1.254 -6.869

2 Невязка в кольце -0.001

ПРИЛОЖЕНИЕ И

№квартала

Площадь квартала,F га

Модуль стока,q0 л/с с га

Средний расход,q, л/с

1

15,96

 

5,541

2

7,84

 

 

2,722

3

7,84

 

 

2,722

4

7,84

 

 

2,722

5

5,32

 

 

1,847

6

4,44

 

 

1,542

7

9,28

 

 

3,222

8

8,41

 

 

2,919

9

8,41

 

 

2,919

10

8,41

 

2,919

11

6,27

0,3472

2,177

12

8,2

 

 

2,847

13

13,44

 

 

4,666

14

11,07

 

 

3,844

15

11,07

 

 

3,844

16

11,07

 

 

3,844

17

11,07

 

 

3,844

18

8,64

 

 

2,999

19

10,92

 

 

3,791

20

10,92

 

 

3,791

21

8,61

 

 

2,989

22

6,63

 

 

2,302

23

15,36

 

 

5,333

24

5,72

 

 

1,986

25

7,41

 

 

2,573

26

12,24

 

 

4,249

27

8,51

 

 

2,955

28

35,1

 

 

12,187

29

8,8

 

 

3,055

30

9,3

 

 

3,229

31

4,3

 

 

1,493

Таблица определения

средних расходов сточных вод

ПРИЛОЖЕНИЕ К

Таблица определения расчётных расходов сточных вод.

№уч-ка

Средние расходы сточных вод, л/с

Кmax.общ

Q,л/с

qсоср, л/с

Qрас, л/с

qп

qбок

qтр

qобщ

1-2

5,541

-

-

5,541

2,46

13,63

 

13,63

2-3

2,722

-

5,541

8,263

2,1

17,35

 

17,35

3-4

2,722

-

8,263

10,99

2,1

23,07

 

23,07

4-5

2,722

-

10,99

13,71

2,1

28,79

 

28,79

5-12

1,847

-

13,71

15,56

2,0

31,11

 

31,11

6-7

1,542

-

-

1,542

2,5

3,86

 

3,86

7-8

3,222

-

1,542

4,76

2,5

11,91

 

11,91

8-9

2,919

-

4,76

6,95

2,5

17,38

 

17,38

9-10

2,919

-

6,95

9,87

2,1

20,73

 

20,73

10-11

2,919

-

9,87

12,79

2,0

25,58

 

25,58

11-12

2,177

-

12,79

14,97

2,0

29,93

 

29,93

12-19

-

14,97

15,56

30,53

1,8

54,95

 

54,95

13-14

2,847

-

-

2,847

2,5

7,12

 

7,12

14-15

4,666

-

2,847

7,513

2,2

16,53

 

16,53

15-16

3,844

-

7,513

11,36

2,1

23,86

 

23,86

16-17

3,844

-

11,36

15,20

2,0

30,4

 

30,4

17-18

3,844

-

15,20

19,04

1,9

36,18

 

36,18

18-19

3,844

-

19,04

22,88

1,8

41,18

 

41,18

19-24

-

22,88

30,53

53,41

1,65

88,13

 

88,13

20-21

2,999

-

-

2,999

2,5

7,49

 

7,49

21-22

3,791

-

2,999

6,79

2,5

16,98

 

16,98

22-23

3,791

-

6,79

10,58

2,1

22,22

 

22,22

23-24

2,989

-

10,58

13,57

2,0

27,14

 

27,14

24-31

-

13,57

53,41

66,98

1,65

110,52

 

110,52

25-26

2,302

-

-

2,302

2,5

5,76

 

5,76

26-27

5,333

-

2,302

7,635

2,2

16,8

 

16,8

27-28

1,986

-

7,935

9,921

2,1

20,83

 

20,83

28-29

2,573

-

9,921

12,49

2,1

26,23

 

26,23

29-30

4,249

-

12,49

16,74

2,0

33,48

33,48

30-31

2,955

-

16,74

19,70

1,9

37,43

 

37,43

31-36

-

19,70

66,98

86,68

1,6

138,69

 

138,69

32-33

12,187

-

-

12,187

2,1

25,6

 

25,6

33-34

3,055

-

12,187

15,24

2,0

30,48

 

30,48

34-35

3,229

-

15,24

18,47

1,9

35,1

 

35,1

35-36

1,493

-

18,47

19,96

1,9

37,92

1,493

39,41

35-36

-

19,96

86,68

106,64

1,6

170,62

1,493

172,12


№ уч-ка

Расчётный рас-ход Qрас, л/с

Дли-на,

l м

Ук-лон

i

Паде-ние уклона il

диа-метр d,мм

напол-нение

Ско-рость

, м/с

отметки, м

глубина заложения, м

Ук пр

Ук з

h

h/ d

земли

лотка трубы

уровня воды

шелыги

н

к

н

к

н

к

н

к

н

к

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

5-37

31,11

260

0,0035

0,003

0,91

300

0,17

0,55

0,80

146,5

145,8

144,19

143,28

144,36

143,45

144,49

143,58

2,31

2,52

11-12

29,93

260

0,0035

0,0004

0,91

300

0,15

0,50

0,76

143,9

143,8

141,97

141,06

142,12

141,21

142,27

141,36

1,93

2,74

18-19

41,18

260

0,0035

0,002

0,91

300

0,18

0,60

0,84

141,0

140,3

138,83

138,02

139,11

138,20

139,23

138,32

2,07

2,28

23-24

27,14

260

0,0035

0,001

0,91

300

0,15

0,51

0,77

136,7

136,4

135,35

134,44

135,50

134,59

135,65

134,74

1,35

1,96

30-31

37,43

260

0,003

0,002

0,78

350

0,18

0,50

0,78

133,8

133,3

131,96

131,18

132,14

131,36

132,31

131,53

1,84

2,12

35-36

39,41

250

0,003

0,0008

0,75

350

0,18

0,52

0,80

131,8

131,6

129,96

129,21

130,14

129,39

130,31

129,56

1,84

2,39

37-12

31,11

420

0,005

0,005

2,10

300

0,14

0,48

0,90

145,8

143,8

143,31

141,21

143,45

141,35

143,61

141,51

2,49

2,59

12-19

54,95

480

0,007

0,007

3,36

300

0,19

0,63

1,17

143,8

140,3

141,02

137,66

141,21

137,85

141,32

137,96

2,78

2,64

19-24

88,13

510

0,008

0,008

4,08

400

0,20

0,50

1,39

140,3

136,4

137,56

133,48

137,76

133,68

137,96

133,88

2,74

2,92

24-31

110,52

450

0,007

0,007

3,15

400

0,24

0,60

1,41

136,4

133,3

133,44

130,29

133,68

130,53

133,84

130,69

2,96

3,01

31-36

138,69

300

0,006

0,006

1,80

450

0,27

0,60

1,40

133,3

131,6

130,24

128,44

130,51

128,71

130,69

128,89

3,06

3,16

36-38

172,12

150

0,004

0,004

0,60

500

0,34

0,68

1,27

131,6

131,0

128,39

127,79

128,73

128,13

128,89

128,29

3,21

3,21

ПРИЛОЖЕНИЕ Л

Таблица гидравлического расчёта водоотводящей сети

31

PAGE \* MERGEFORMAT 9

Сети водоснабжения