кр гидротехнические мелиорации. Пояснительная записка курсовой работы по дисциплине гтм Проект гидротехнических мероприятий с элементами ландшафтного дизайна на территории садовопаркового участка Смоленской области
 Скачать 3.19 Mb.
|
|
3.2 Канализация Одной из важнейших инженерных систем в загородном доме является канализация. Выгребные ямы и накопительные септики не отвечают современным требованиям, так как им не под силу справиться с возросшим объемом водопотребления. Сегодня на одного проживающего в благоустроенном доме приходится не менее 300 литров образующихся сточных вод в сутки. Для очистки сточных вод проектируем индивидуальную систему очистки, которая называется «МОСТ» (Россия), предназначенной для биологической очистки сточных вод в домах с количеством проживающих до 6 человек включительно. Номинальная производительность установки 1,5 м3 вод в сутки, максимальная – 1,8-2 м3 в сутки. Установка сконструирована с учетом опыта работы современных очистных сооружений, использующих технологию аэрации и биологической очистки, причем, как с непрерывным, так и с импульсным притоком с учетом требований СНиП, СанПин и ГОСТов к работе подобных сооружений. «МОСТ» оснащен автоматической системой управления процессами аэрации, перекачивания сточных вод между отсеками с различными технологическими процессами и уровнем очистки, а также обратной перекачки и перетока, как очищаемой воды, так и биологически активного ила. Общая длина труб канализации на проектируемом участке составляет 102,9 м. Канализация прокладывается к установке моноблочной очистки стоков «МОСТ», в северо-западной границе участка. Она прокладывается к дому, водоёму, фонтану и бане. Неотъемлемым элементом на участке является и ливневая канализация. Ливневая канализация (еще ее называют дождевой и ливнёвкой) предназначена для сбора, отвода с крыш домов, земельных участков, дорожных покрытий воды, которая появляется вследствие атмосферных осадков. Ливневый дренаж особенно актуален для участков, располагающихся в низинах, для паводковых районов, для территорий, на которых выпадают значительные объемы осадков. [6, с. 14] Ливневая канализация включает в себя дождеприемники, ливневые канализационные трубы, пескоуловитель, грязесобирающий поддон, дренажный колодец. Расчеты по объему земляных работ для канализации приведены в таблице 2 Таблица 2 – Сводная ведомость объёмов земляных работ для канализации.
Общая стоимость работ устройства ливневой канализации: - дождеприёмники, которые устанавливаются на каждый угол постройки (за 900 руб. 1 шт.) 3*900 = 2700 руб.; - трубы для ливнёвой канализации диаметром 110 мм (100 руб. за 1 м), следовательно, 112*100 = 11200 руб.; - грязесобирающие поддоны (1000 руб. за 1шт.) устанавливаем в 4-х местах: перед входом в баню, гараж, а также главный и задний вход в дом. Тем самым стоимость составит 4000 руб.; - пескоуловители (2000 руб. за 1 шт.) устанавливают в том же количестве, сколько и поддонов, следовательно, 12*2000 = 24000 руб.; - дренажные колодцы (4000 руб. за 1шт.) устанавливаем в 3-х местах: возле дома, бани и гаража. Тем самым стоимость составит 12000 руб.; Итого: 2700+11200+4000+24000+12000 = 53900 руб. Общая стоимость работ устройства канализации и ливневой канализации: - стоимость канализационных труб диаметром 110 мм (160 руб. за 1 м) 32,5*160 = 5200 руб.; - стоимость очистной сточной системы «МОСТ» (85000 руб.); - монтажные работы и услуги по транспорту (30000 руб.); - земляные работы (350 руб. за 1 м3), (19,5+23,4) *350 = 15015 руб. Итого: 5200+85000+30000+15015 = 135215 руб. Общая стоимость установки канализации и ливнёвой канализации составляет:135215+53900 = 189115 руб. 4 Гидротехническое обустройство садово-паркового участка Гидротехническое обустройство – один из наиболее сложных видов строительных работ. Планирование гидротехнических сооружений, обустройство искусственных водоёмов, прокладка дренажной системы занимают важное место в обустройстве участка. 4.1 Дренажная система Среди мероприятий по преобразованию участка одно из главных мест занимает устройство дренажа. Особенно он необходим для участков с глинистыми и суглинистыми почвами. Цель устройства дренажа - собрать избыток грунтовых и поверхностных вод и отвести их за пределы участка, для регулирования водно-воздушного режима в поверхностном слое почвы, что необходимо для нормального роста и развития растений. Дренажная система – это комплекс инженерных сооружений, состоящий из регулирующей, проводящей, ограждающей сети, водоприемника, которые располагаются на осушаемой территории. Регулирующая сеть – это система открытого и закрытого дренажа (вертикального и горизонтального), по которому вода поступает с осушаемой территории в проводящую сеть. Проводящая сеть – это система открытых каналов и закрытых коллекторов, по которым вода поступает с осушаемой территории в водоприемник. Ограждающая сеть – это система открытых каналов и закрытых коллекторов, перехватывающих поверхностные и грунтовые воды, поступающие с расположенных выше соседних территорий. Водоприемник – это место (река, ручей, овраг и т.п.), куда поступает вода со всей осушаемой территории. Устройство дренажа особенно важно на следующих элементах участка: территория около дома (клумбы, дорожки, площадки); садовые дорожки и площадки; территория вокруг беседок и других строений; территория вокруг водоемов; цветники и альпийские горки; газон; спортивные площадки; территория вокруг заборов (имеющих ленточный фундамент); детские и автомобильные площадки. Дренажную систему располагают не ближе, чем 0,5 м от забора и 1 м от отмостки дома. Дрены располагают на расстоянии 0,8 м от наружной стороны подошвы фундамента и чуть выше уровня грунтовых вод. В каждом конкретном случае глубина и величина приближения дренажа к постройке определяются особо. Для предохранения от зарастания корнями растений коллекторы и дрены укладывают на определенном расстоянии от древесно-кустарниковой растительности: фруктовые деревья – 7-10 м; малина, крыжовник – 10 м; смородина, шиповник, акация, боярышник – 15 м; лиственные деревья – 20 м; хвойные деревья – 30 м. При составлении проекта дренажа участка необходимо учитывать ряд параметров: 1) уклон и диаметр дрен; 2) расстояние между дренами; 3) глубину залегания дрен; 4) плановое расположение дрен; 5) устройство устьевой части, смотровых колодцев и др. Эскиз дренажной сети обустраиваемого участка приведен в Приложении З2. Минимальная глубина заложения дрен в среднем суглинке – 1,1 м. Допускается уменьшение глубины дрен в отдельных микропонижениях (до 0,8 м – в минеральных грунтах и до 1 м – в торфах). Глубина закрытых коллекторов проектируется не меньше 0,8 м. Разница глубины между дренами и коллекторами старших порядков составляет 0,1-0,2 м (например: глубина дрены 1,2 м, коллектора – 1,4 м). [6, с. 15] Расстояние между дренами определяется фильтрационным расчетом, который проводится для однородных грунтов при атмосферном и грунтовом водном питании (СНиП 2.06.03-85) по формуле:  где Ad – расстояние между дренами, м; Lf – общие фильтрационные сопротивления по степени и характеру вскрытия пласта, м; H – расчетный напор, м; Т – проводимость пласта, м2/сут.; q – интенсивность инфильтрационного питания (средний за расчетный период приток к дренам), м/сут. (для песчаного грунта – 0,006). Расчетный напор определяют по формуле:  где Dd – глубина до оси дрены (глубина заложения дрены), м; J – норма осушения, м (принимается на уровне средней под различные культуры – 0,8 м). Проводимость пласта определяют по формуле:  где Kf – коэффициент фильтрации грунта, м/сут. (для песчаного грунта – 1,6); Нd – расстояние от оси дрены до водоупора, м; (1,4 м) Ho – коэффициент равный 0,5Н = 0,5*0,52 = 0,26 м; Общие фильтрационные сопротивления определяются по формуле:   где Нd – расстояние от оси дрены до водоупора, м (глубина водоупора дается по заданию); D – наружный диаметр дрены, м; Ho – коэффициент равный 0,5Н, м; (0,26 м) Li – фильтрационные сопротивления по характеру вскрытия пласта в зависимости от конструкции дрен, м (для гофрированных пластмассовых труб с оберткой рулонными защитными и фильтрующими материалами – 0,5). Таким образом:  Содержание закисного железа в почвенно-грунтовой воде равно 6 мг/л, ), то расстояние между дренами уменьшаем на 15%: 44,69*0,1 = 39,29 м. Вычисление объемов выемки грунта под траншеи приводится в ведомости объемов земляных работ (таблица 3). Таблица 3 – Сводная ведомость объемов земляных работ
Со временем в результате заиливания снижается пропускная способность дренажа, поэтому его через каждые 20 - 25 лет нужно промывать. Любые осадки, которые собираются с крыш домов посредством водосливных труб, оказывают негативное влияние на состояние почвы рядом с домом и на его фундамент. Поэтому рекомендуется запроектировать вокруг зданий кольцевой дренаж и ливневую канализацию (если не проектируется водозаборник для талых и дождевых вод). [6, с. 19] Необходимо выбрать из приведенных ландшафтными фирмами вариант устройства дренажа: «эконом», «стандарт» и «эксклюзив» (Приложение З2). Выбираем вариант «эксклюзив» как оптимальный (по соотношению цена и качество). Рассчитаем цену дренажа. Участок на песчаных почвах. Проектные работы: 1) Топографическая съёмка участка (100 м2 = 600 руб.) 248*0,6 = 1500 руб.; 2) Проектная система дренажа (100 м2 = 300 руб.) 248*0,3 = 800 руб. Устройство дренажной системы: Установка дренажных труб (со стоимостью материалов) и укладка труб (540 руб. за 1 м) 27*540 = 1938 руб. Установка дренажных колодцев: Установка пластиковых поворотных колодцев (330 руб. за 1 шт.) 2*330 = 660 руб.; Дренажный колодец из железобетонных колец (20000 руб.); Монтажные работы по установке дренажного колодца и поворотного колодца (3000 руб. за 1 шт.) 3*3000 = 9000 руб. Установка дренажных колодцев: Дренажные насосы «гном» (7000 руб.); Установка и монтаж дренажного насоса (1500 руб.). Сопутствующие работы: Выемка грунта (1 м3 = 300 руб.) 18*300 = 5400 руб.; Погрузка грунта и перемещение земли на тачке из зоны работ (1 м3 = 350 руб.) 18*350 = 6300 руб.; Укладка геотекстиля (со стоимостью материала) (1 м3 = 180 руб.) 18*180 = 3240 руб.; Засыпка щебнем (1 м3 = 600 руб.). 25% засыпаем щебнем, следовательно, 18*0,25 = 4,5 м3, 4,5*600 = 2700 руб.; Засыпка песком с уплотнением (1 м3 = 350 руб.). 25% засыпаем песком, следовательно, 4,5*350 = 1575 руб.; Обратная засыпка местным грунтом (1 м3 = 350 руб.). 50% засыпаем местным грунтом, следовательно, 18*0,5 = 9м3, 9*350 = 3150 руб. Остальные 50% распределяем по участку для выравнивания рельефа, ландшафтных проектов и тд. Трубы дренажные отечественные: Дрены (диаметром 75 мм) – 70 руб. за 1м, итого, 27*70 = 1890 руб.; Коллектор (диаметром 10мм) – 115 руб. за 1 м, итого 9*115 = 1035 руб. Итого: 1500 + 800 + 1938 + 660 + 20000 + 9000 + 7000 + 1500 + 6300 +3240 +1715 + 2700 + 1575 + 3150 + 1890 + 1035 =88868 руб. 4.2 Система орошения Полив – это один из видов ухода за садом, который необходимо осуществлять, во время всего вегетативного периода. Делать это надо грамотно, т.к. одни растения требуют много влаги, а другим достаточно выпадающих дождей. Газонам необходима влажная почва, пропитанная водой на глубину 20 - 30 см, а деревья требуется поливать до тех пор, пока влага не пропитывает почву на глубину не менее метра. Графики полива для различных культур в зависимости от климатических условий различны. Однако, в совместных высадках различные культуры, составляют определенный орошаемый массив, поэтому при составлении режима орошения нужно учитывать: потребность в воде каждой культуры при определенной ее агротехнике; почвенные, гидрогеологические и прочие условия каждого участка. [6, с. 22] Оптимальная величина поливной нормы определяется: m = а×h×n×s×(Wнв – Wкр), м3/площадь увлажнения m = 1,3×0,3×0,9×1875,5×(0,65–0,42) = 151,4 м3/на площадь полива (газон); m = 1,2×0,5×0,9×88,91×(0,65 – 0,42) = 11,04 м3/на площадь полива (цветы); m = 1,2 × 0,7 × 0,9 × 74,26 × (0,65 – 0,42) = 12,91 м3/на площадь полива (кустарники); m = 1,2×0,9×0,9×19,56×(0,65–0,42) = 4,37 м3/на площадь полива (деревья). где а – объемный вес почвы, т/м3; h – глубина промачиваемого (корнеобитаемого) слоя почвы, м; n – коэффициент неравномерности полива (0,9); s – площадь увлажнения, м2; Wнв – влажность почвы, соответствующая наименьшей ее влагоемкости, 0,65; Wкр. – критическая влажность почвы, % (для песчаных и супесчаных почв – 0,65Wнв = 0,65*0,65 = 0,42). Сроки полива определяют в зависимости от климатических условий. На разных типах почв продолжительность полива также различна. На режим полива большое влияние оказывает способ подачи воды. Так, для газонов, цветников оптимальным способом полива может быть микродождевание с интенсивностью водоподачи не более 0,01 мм/мин. (мелкодисперсное дождевание). Для кустарников и плодовых деревьев более подходит капельное орошение, при котором экономия воды может составлять до 30-50 %, от объема воды, затрачиваемого на традиционные способы полива. Автоматическая система полива – это инженерно-технический комплекс, обеспечивающий автоматизированное орошение (дождевание) определенной территории по заданному графику. Работа системы полива заключается в следующем: вода с помощью насоса подается от источника по трубам к поливным устройствам, расположенным равномерно по участку. [6, с. 23] Система автоматического полива состоит из следующих частей: 1. Контроллер. Управляющее устройство (миникомпьютер или таймер), включающее клапаны для подачи воды в дождеватели. Контроллер управляет клапанами поочередно. При завершении полива одной зоны, он включает клапан следующей зоны полива. Контролер может комплектоваться датчиком дождя, ветра и снега, который приостанавливает действие программы в случае повышения влажности воздуха или почвы и позволяет за счет отключения системы в дождливое время сэкономить расход воды и электричества. За изменением погоды контроллер следит с помощью специально встроенной метеостанции. 2. Электромагнитный клапан. Клапан включает линию (зону) полива с набором дождевателей. Эти зоны размещаются в соответствии с имеющимися типами растений, их расположением и максимальным количеством воды, которое необходимо для полива. 3. Дождеватель. Гидравлическое устройство, смонтированное под землей, и имеющее выдвижной разбрызгиватель (шток с форсункой). Работает при определенном давлении в системе труб. 4. Гидравлическая сеть. Система из пластмассовых трубопроводов различного диаметра (магистральной и боковых линий). Различают два типа дождевателей: – роторные (струя воды, с радиусом полива до 30 м, вращается по необходимому сектору полива от 10 до 360 градусов). Роторные дождеватели используются на проектируемом участке для полива газона и цветников, плодовых и декоративных деревьев, декоративно лиственных и цветущих кустарников; – секторные (одновременный полив всего орошаемого сектора от 0 до 360 градусов, радиус полива от 1 до 5 м). Секторные (статические) дождеватели часто используются в цветниках, поэтому высота их подъема над уровнем земли может быть 10, 15 или 30 см (в зависимости от высоты растений). Дождеватели оснащаются соплами (с регулировкой сектора, радиуса, траектории полива) и насадками (баблерами для полива деревьев, микроспреями для полива цветов, прямоугольными насадками для полива узких участков). Зоны орошения по возможности максимально охватывают территорию газона, цветников, сада, грядки, не допуская попадания прямой струи воды на постройки, хвою и кору деревьев и т.п. Для этого при расстановке дождевателей корректируется сектор полива. По всему участку расположено 5 дождевателей, установленными в зависимости от того, как и где располагаются древесные и травянистые культуры. При проектировании дождеватели объединяются группой трубопроводов, которые соединяются в монтажных колодцах, через которые проходит напорная магистраль с выходом на насосное оборудование. При автоматическом управлении вместе с напорной магистралью в траншею прокладывается низковольтный кабель 24V для управления электромагнитными клапанами в монтажных колодцах. Напорную магистраль желательно закольцевать, что позволит сократить диаметр труб и снизить потери в трубопроводе. Для идеальной работы оросительной системы, источник водообеспечения (водопровод, колодец, скважина и др.) должен иметь соответствующее давление (3-3,5 атмосферы) и количество воды (одна поливочная головка расходует от 2 до 10 л/мин., в зависимости от сектора полива). При давлении 3,5 атмосферы у статических дождевателей раскрытых на 90°, 180°, 270°, 360° расход будет равен 0,2 м3/ч; 0,41 м3/ч; 0,62 м3/ч; 0,82 м3/ч. При подборе диаметра труб учитывается зависимость между скоростью движения воды, гидравлическими потерями в трубопроводе и мощностью насосной станции. Рекомендуемая расчетная скорость воды в трубопроводе из полимерных материалов 2,5-3,0 м/с. Для правильного подбора насосного оборудования необходимо сделать гидравлический расчет с целью определения расхода и напора. Расчет производится по самой невыгодной трассе трубопроводов, подводящих воду к самому удаленному от насосного оборудования дождевателю, расположенному на самой высокой отметке. [6, с. 25-27] Расход воды, проходящий по трубопроводу, через 3 секторных дождевателя, раскрытых на 360о (3*0,82 = 2,46 м3/ч). Для данного расхода подбираем трубу ПНД диаметром 32 мм. Вычисление объемов выемки грунта под траншеи приводится в ведомости объемов земляных работ (таблица 4). Таблица 4 – Сводная ведомость объемов земляных работ
Укрупнённая смета автоматической системы орошения: - электронасос поверхностный самовсасывающий модели VLRX с подачей воды 60-135 л/мин, напором 20-260 м и потребляемой мощностью 0,37-5,5 кВт – 25000 руб.; - фильтр предварительной очистки (4000 руб.); - шланги к фильтру (3000 руб.); - блок управления для полива (13000 руб.); - датчики дождя и влажного воздуха (6500 руб.); - коробки и клапаны для полива (10000 руб.); - подключение до клапанов система соединителей (1500 руб.); - подключение системы соединителей клапанов (1500 руб.); - поливочный шланг (400 руб за 1 м), 400*13,7 = 5480 руб.; - клапаны дренажной системы (1000 руб.); - дождеватели выдвижные фирмы Gardena (750 руб. за 1 шт), следовательно, 750*3 = 2250 руб.; - земляные работы (350 руб. за 1 м3), 350*2,67 = 935,2 руб.; - бак для воды (20000 руб.); - соединители, удлинители и другие дополнительные элементы (10000 руб.). Итого: 25000+4000+3000+13000+6500+10000+1500+1500+5480+1000+2250 +935,2 +20000+10000 = 102665,2 руб. Капельный полив. Капельный полив растений – метод автоматического увлажнения почвы, при котором влага или питательная смесь (содержащая удобрения) поступает малыми порциями к корневой системе растения. Количество и периодичность поступления влаги должны регулироваться в зависимости от того, какова потребность в ней каждой конкретной культуры. Вода к растениям должна поступать через систему капельного орошения, и для каждого из них требуется одинаковое количество влаги. Точное регулирование подачи воды при капельном поливе на даче под каждое растение исключает засушивание почвы, и в то же время корневая система оказывается максимально защищенной от избытка влаги. Исходными данными проектирования капельного полива являются геометрия и схема посадки растений, требования по условиям и нормам полива, типа почв на участке. Для проектирования капельной системы выбираем трубку диаметром 20 мм и с пропускной способностью 900 л/час. Максимальное количество капельниц на одной ветке 450 шт. Трубки укладывают на глубине 0,2 м. шаг капельниц на линии 30 см Существует несколько типов оборудования для капельного полива. Вода может поступать как на поверхность грунта с помощью капельного шланга, так и в почвенные горизонты с использованием компенсированных по давлению капельных линий (капельниц). Капельные шланги устанавливают на длительный срок службы, а сама система орошения не нуждается в укрытии на зимний сезон. Ее обслуживание производят в весенний период и осенью. Преимущества капельного полива: 1) Влага поступает непосредственно в прикорневую область растения 2) Экономия воды для полива 3) Предотвращение переувлажнения и вымывания почвы 4) При поливе участки между рядами остаются сухими, что предотвращает рост сорняков 5) Предотвращение солнечных ожогов за счет того, что влага не попадает на листья растений 6) Возможно точечное внесение удобрений и стимуляторов роста 7) Оптимальная температура воды для полива 8) Возможность орошения ландшафта с перепадами высот 9) При капельном поливе сводится к минимуму ручной труд и повышается урожайность и декоративность выращиваемых растений. Расстояние между капельницами зависит от механического состава почвы (для песчаных почв – 0,3 м). Давление системы капельного орошения составляет 1- 1,5 Атм. Устройство системы капельного полива. Воду для полива забирает насос из скважины. На входе скважинного насоса устанавливают обратный клапан, который не позволяет воде стекать под давлением обратно в скважину. Реле давления. На реле устанавливают значение – минимальное, при котором включается скважинный насос и максимальное, при котором скважинный насос отключается. Вода по трубопроводу подается по накопительной емкости. На входе емкости монтируется гидравлический запорный клапан. Клапан работает от поплавков или датчиков уровня воды, размещенных в емкости. На входе и выходе устанавливается фильтр. На водопроводной трубе монтируется специальный дисковый фильтр, счетчик воды, клапан, регулирующий поток воды. Возможна установка дозатора для подачи удобрений. Их раствор поступает из специального бака. Далее вода по магистральной трубе поступает к капельным линиям и через капельницы в прикорневую зону растений. Вычисление объемов выемки грунта под приводится в ведомости объемов земляных работ (таблица 5). Таблица 5 – Сводная ведомость объемов земляных работ
Вычислим общую стоимость устройства капельного полива: - бак для воды (20000 руб.); - капельный шланг (60 руб. за 1 м), 60* 23,5 = 1410 руб.; - насос для перекачки воды (7000 руб.); - земляные работы (350 руб. за 1м3), 350*9,4= 3290 руб.; - дисковые фильтры 2 шт (6000 руб.); - компенсатор давления (1000 руб.); - дополнительные комплектующие (соединители, уголки, заглушки, краны, тройники, бочок для удобрений и др) (5000 руб.). Итого: 20000 + 1410 + 7000 + 3290 + 6000 + 1000 + 5000 = 43700 руб. Всего за систему орошения: 102665,2 +43700 = 146365,2руб. 4.3 Фонтанный комплекс Существует невообразимое множество типов фонтанов, которые могут различаться по расходу воды, высоте фонтанных струй, архитектурному оформлению, технической сложности монтажно-строительных работ. Одной из важнейших характеристик, определяющих место размещения фонтана относительно искусственных или естественных источников воды, является его мощность по расходу воды (от 1 до 150 л/сек). Оптимально расход воды фонтана не должен превышать 50-60 л/сек (не вызывать значительное изменение влажности воздуха). В настоящее время существует прямоточное и оборотное водоснабжение фонтана (Приложение К1). Правильный выбор способа водоснабжения обеспечивает бесперебойную работу фонтана, гарантирует соответствие водной картины проекту и снижает стоимость эксплуатационных затрат. В своей работе был выбран модульный многоструйный фонтан, который подойдет для оформления участка (Приложение К2). Используем оборотное водоснабжение фонтана, которое заключается в повторном использовании отработанной воды, путем ее рециркуляции насосным оборудованием. Насосы для подачи воды в системах оборотного водоснабжения фонтана могут быть расположены в насосной станции, в подвале ближайшего здания, в резервуаре под фонтанной чашей или непосредственно в фонтанной чаше. В конструкции фонтана с оборотным водоснабжением необходимо предусматривать постоянное пополнение воды и поддержание ее на определенном уровне, что достигается устройством в борту фонтана или в скульптурной композиции – ниши с механическим (электронным) сенсором уровня воды и трубопроводом долива воды. [6, с. 30] Рассчитаем расход и потери воды фонтаном, общий напор по фонтанному трубопроводу. Расход воды в фонтане производится по формуле истечения жидкости через насадки:  где Q – расход воды, м3/с; μ — коэффициент расхода насадки зависит от ее формы, угла конусности (0,82); ωН — площадь поперечного сечения выходного отверстия насадки (определяем по диаметру выходного отверстия насадки), м2; h0 — скоростной напор у насадки или высота фонтанной струи, м; V0 — скорость воды при выходе из насадки, м/с. При движении воды по фонтанному трубопроводу общий напор (Н) тратится на преодоление местных потерь (hм), напора сопротивления по длине трубопровода (hДЛ) и на создание скоростного напора (h0) при выходе струи из насадки: Н = hм + hДЛ + h0 = 0,719+2,0013+1 = 4,52 м Потери на местные сопротивления вычисляются по формуле Вейсбаха:  где ξм – коэффициент местного сопротивления (1,1 м) ; V – скорость потока в трубе, м/сек. Скорость потока в трубе определяется по формуле:  где Q – расход воды в трубопроводе (расход воды в фонтане), м³/сек; ω – площадь внутреннего сечения трубы, м2. Площадь внутреннего сечения трубы рассчитывается:  где D – внутренний диаметр трубы ,м. Потери напора по длине трубопровода (hДЛ) определяются по формуле: hДЛ = АLQ2 = 249*13,5*0,02442 = 2,0013 м, где А — удельное сопротивление трубы на 1 пог. м при расходе воды 1 м3/с (249); L — длина трубопровода (13,5 м); Q — расход воды в трубопроводе (расход воды в фонтане), м3/с. Действительная высота фонтанной струи вследствие сопротивления воздуха и сжатия несколько меньше скоростного напора (h0). Она вычисляется по формуле Люгера:  где hД – действительная высота фонтанной струи, м; φ – коэффициент. Значение φ в зависимости от диаметра выходного отверстия насадки находится по формуле:  где dН – диаметр выходного отверстия насадки, мм. При устройстве циркуляционных систем водоснабжения фонтанов необходимо учитывать количество воды, теряемой на разбрызгивание, унос ветром и испарение. Потери на разбрызгивание и унос ветром (в зависимости от конструкции фонтанной насадки, высоты струи и силы ветра), принимаются 1-2% для цилиндрических насадок и 1,5-3% для насадок распыляющих воду, от расхода воды пропускаемой насадкой. При скорости ветра более 2 м/сек. происходит снос капель диаметром до 0,5 мм, при скорости 7 м/сек. — диаметром до 3 мм. В среднем, потери на испарение составляют 0,5-1% от расхода воды пропускаемой насадкой. При применении насадок специальных конструкций, предназначенных для мелкодисперсного разбрызгивания воды (создание эффекта тумана), необходимо добавлять на испарение 1% от расхода воды. [6, с. 36] Таким образом, общие потери фонтанного комплекса составят: Н общ. = Н исп. общ. + Н ветр., В данной работе рассчитаем Н исп. и Н ветр. Количество испаряющейся с поверхности воды в основном зависит от температуры наружного воздуха, его влажности, средней скорости ветра и определяется приближенно по формуле: Н исп. = 11,6*(E1 – e0)*B*t = 11,6*(21– 4,2)*1,35*18 = 4735,58 мм в мес, где Н исп. - слой испарения в фонтанной чаше за месяц, мм; 11,6 - коэффициент, учитывающий удельную всасывающую атмосферы, мм/мб мес.; E1 - максимальная упругость водяных паров при заданной температуре поверхности воды, мб; t - расчетное время испарения. e0 - парциальное давление водяного пара в воздухе, мб; Парциальное давление водяного пара в воздухе определяется по формуле:  где μ - относительная влажность воздуха ,%. В – коэффициент, учитывающий силу ветра, определяется по формуле: В = 1+0,134Vв = 1+0,13*2,6 = 1,35 где Vв - средняя скорость ветра за месяц, м/с; Потери на разбрызгивание и унос ветром (Н ветр.) принимаются студентом на уровне 2% от расхода воды в фонтане. Н ветр. = Q*0,02 = 0,0244*0,02 = 0,000488 м3/сек. Различаются две разновидности насоса для фонтана: погружной и поверхностный. Используем поверхностный насос. Для функционирования фонтана подбираем насосное оборудование фирмы Grundfos – насос КР 350 A1. Данное оборудование изготовлено из нержавеющей стали, имеет одноступенчатый погружной блочный агрегат (с вертикальным нагнетательным патрубком и фильтром в основании). Электродвигатель однофазный, с защитой встроенного термовыключателя. Насосное оборудование обеспечивает расход воды до 35 м³/час, напор до 18 м, имеет диапазон рабочей температуры от 0ºС до плюс 55ºС, диаметр условного прохода патрубка до 50 мм, электропитание в 220 В (50 Гц). Для обеспечения чистоты водной среды, при проектировании и строительстве фонтана необходимо предусмотреть систему фильтрации. В зависимости от габаритов, объема и типа инженерной схемы устройства циркуляции воды, подбираем фильтровальное оборудование. Применяем серию напорных фильтров Filtoclear 3000 размером 380х310 производства компании «OASE». Фильтры подходят для многофункционального использования, встроенная в корпус УФ лампа позволяет сочетать в этой серии все необходимые функции, для очистки воды в фонтанах, прудах, водопадах. [6, с. 39] Смета по фонтанному комплексу: - насосное оборудование Grundfos – насос КР 350 A1 (30000 руб.); - система фильтрации Filtoclear 3000 размером 380х310 (20000 руб.); - эскиз фонтана (3000 руб.); - бетонирование чаши (9000 руб.); - гидроизоляция (8000 руб.); - укладка арматурной сетки (9000 руб.); - земляные работы (350 руб за 1 м3) 350*5,63 = 1971 руб.; - декоративная подсветка (10000 руб.); - подводная декоративная подсветка (4 лампы = 5000 руб). Итого: 30000+20000+3000+9000+8000+9000+1971+10000+5000 = 95971 руб. 4.4 Декоративный водоём Декоративный пруд – наиболее популярный и доступный вид искусственных водоемов. Помимо чисто эстетического воздействия водоем несет массу полезных функций. Он регулирует влажностный режим участка и уровень грунтовых вод, формирует микроклимат, если на участке есть вода, растения меньше страдает от заморозков. Что касается энергетического действия, вода успокаивает нервы и расслабляет. Самое главное, что нужно сделать вначале, - четко определиться с размером будущего водоема. Кроме этого, важнейший вопрос – правильно выбрать место для водоема. Прежде всего это место должно быть солнечным и защищенным от ветров. Идеально, если водоем будет освещен хотя бы 5-6 часов в день. Для водоема лучше подобрать свободный открытый участок, который хорошо просматривается с различных направлений. Глубина водоема средних размеров должна быть не менее 50 см, а если планируется разведение рыбы – не менее 80 см. Водоем на участке может быть сделан различными способами. Его «чаша» может быть бетонной, из кирпича и бетона, полимерной пленки. Водоем с пленочным основанием – наиболее быстрый вариант. Технология заключается в следующем: в выкопанном котловане стенки и дно покрывают слоем влажного песка (примерно 3 см), затем – укладывают пленку, а затем гидроизоляцию. При проектировании водоема применяется жидкая гидроизоляция. Сначала ее закрепляют и прижимают. Дно водоема не обязательно делать ровным, гладким и одной глубины. Следует предусмотреть зоны для высаживания мелководных (глубиной 25-50 см) и глубоководных (глубиной более 50 см) растений. Можно заложить пойменные зоны с подтопляемым участком для болотных и околоводных растений. После этого водоем заполняют водой и закрепляют края пленки. Лучше всего каменное обрамление водоема скрепить цементным раствором. На дно водоема насыпается слой грунта для высадки растений, укладываются декоративный материал (камни, коряги и т.п.). [6, с. 39] Площадь декоративного водоёма = 49,75 м2, V = 49,75*1,75 = 57,06 м3. Смета для декоративного водоёма: - земляные работы (350 руб за 1 м3) 350*49,75 = 17412,5 руб.; - проектный эскиз (15000 руб.); - устройство защитного слоя из нетканого материала (геотекстиля) (180 руб. за 1 м2 + 10%) 180*72 = 12960 + 1296= 14256 руб.; - применение специальных материалов (700 руб. за 1 м2 + 20%) 700*72 = 50400 + 10080 = 60480 руб.; - устройство песчаного основания – 5 см (120 руб. за 1 м2) 120*72 = 8640 руб.; - комплектующие для благоустройства декоративного водоёма (20000 руб.); - система фильтрации (20000 руб.); - подсветка (1 комплект = 4 фонаря = 1000 руб.). Итого: 17412,5 +15000+14256 +60480+8640+20000+20000+1000 = 156628,5 руб. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||