Курсовая работа по вооснабжению. мой курсач. Расчёт сети водоснабжения и водоотведения города
 Скачать 447 Kb.
|
|
Б) Определение расхода воды на душевые нужды. На промышленных предприятиях рабочие принимают душ после окончания рабочей смены. Расход воды на прием душей определяется из расчета qд.с=500 л/ч на одну душевую сетку. Расчетная продолжительность пользования душем – 45 мин., следовательно, расчетный расход на одну душевую сетку составляет qд.с=375 л/ч. По нормам одна душевая сетка устанавливается на 15, 7 и 5 рабочих в зависимости от степени загрязнения, обусловленного характером производства. Принимаем (по [6, 2.4]): 7 человек на одну душевую сетку на машиностроительном заводе и 15 человек на одну душевую сетку на радиозаводе. Расход воды в одну смену определяется по формуле: Qдуш=qдуш*nд.с./1000 Таблица 1.3. Расход воды на душевые нужды, м3/сут. Предприятие Смена Кол-во пользующихся душем Кол-во человек на 1 сетку Кол-во душевых сеток nд.с. Расход в смену, м3 Машино-строительный завод 1 1894 7 271 101,625 2 1748 250 93,75 3 874 125 46,875 Итого 4516 - 242,25 Радиозавод 1 2900 15 193 72,375 2 1930 129 48,375 Итого 4830 - 120,75 В) Определение расхода воды на технологические нужды. Расход воды на технологические нужды составляет сумму расходов на все технологические операции данного предприятия. В соответствии с исходными данными расходы на технологические нужды по данным технологов составляют: Qтехн.ч = 6760 м3 /сут на машиностроительном заводе; Qтехн.ч = 7560 * 1,2= 9072 м3 /сут на радиозаводе. Г) Определение общего расхода воды на промышленных предприятиях Общий расход воды на промышленных предприятиях за сутки определяется как сумма всех расходов: Qз = Qд+Qх-п+Qтехн., м3/сут. Машиностроительный завод 568,89+ 242,25+6760= 7 571,14 м3/сут. Радиозаводе 507 + 120,75+7560= 8 187,75 м3/сут. 2.7. Определение расхода воды на пожаротушение. Расчетное число одновременных наружных пожаров для объединенного противопожарного водопровода населенного пункта и промышленного предприятия, принимается в зависимости от площади, занимаемой предприятием, и числа жителей в населенном пункте. По СП [5]: расчетное число пожаров – nп = 3; расход воды на 1 пожар жилого здания – qпж = 40 л/с; продолжительность тушения пожара – 3 часа. Расход воды на наружное пожаротушение на промышленном предприятии зависит от площади предприятия, объема зданий, степени их огнестойкости и категории производства по пожарной опасности. Для предприятий с площадью до 150 га принимают один пожар, а для предприятий с площадью больше 150 га – два пожара. Общие расчетные пожарные расходы определяются из условия, что водопровод обеспечивает одновременно тушение пожаров в населенном пункте и на промышленном предприятии. Так как площади предприятий менее 150 га, расчетное количество наружных пожаров принимается равным 1. Средний объем зданий 3 тыс. м3, степень огнестойкости – II, категория помещений – Г, Д [5, п. 2.21]. Принимаем норму расхода воды на 1 пожар здания машиностроительного завода – qпп = 35 л/с и на 1 пожар здания радиозавода – qпп = 25 л/с. При наличии в городе промышленных предприятий общий расход на пожаротушение определяется как сумма большего необходимого расхода плюс половина меньшего необходимого расхода. Общий расход на наружное пожаротушение: Qпож.нар= 3 40 + 3 (20 + 30)/ 2 = 195 л/с. Расход воды на внутреннее пожаротушение принимают по СП [10], из расчета одновременного действия двух пожарных струй по 2,5 л/с Qпож.вн.= 2,5 2 = 5 л/с Общий расход воды на пожаротушение в городе и на предприятиях Qпож =Qпож.нар +Qпож.вн= 195 + 5 = 200 л/с. 2.8. Общий расчетный расход воды в городе в сутки наибольшего водопотребления Общее водопотребление в населенном пункте – это сумма всех необходимых расходов, кроме расхода на пожаротушение, т.к. этот объем должен храниться в водонапорном баке или в специальных резервуарах:
Общий секундный расход воды в населенном пункте: Qср.max=81824,17*1000/(24*60*60)= 947,04л/с. 2.9. Определение суммарных расходов Распределение расхода воды на хозяйственно-питьевые нужды населения принято с учетом ранее рассчитанного коэффициента часовой неоднородности Кч=1,4 (табл. 4.3). Распределение расхода воды на нужды гостиницы и больницы по часам суток производится по табл.4.4. На машиностроительном и радиозаводе имеются свои резервуары и насосная станция, вода из городского водопровода будет поступать в эти резервуары примерно равномерно в течение каждой смены, расходоваться она будет на технологические нужды по графику завода. При Кч=1 технологические расходы распределяются равномерно в течение суток. При Кч=1,2 и двухсменном режиме работы предприятия в первую (дневную) смену расходуется 60 % воды от суточного расхода, а во вторую – 40 %. Распределение расхода воды на хозяйственно-питьевые нужды на промышленных предприятиях также производится с учетом коэффициента неравномерности Кч: для «холодных» цехов Кч = 3; для «горячих цехов» Кч = 2,5 (табл. 4.5). Распределение расхода воды на душевые нужды по часам смены производится по табл. 4.7. С учетом всего этого составляется таблица распределения расходов воды в городе по часам суток наибольшего водопотребления (табл. 1.4) и определяется час наибольшего расхода воды. Таблица 1.4.  Час наибольшего потребления воды: 910 ч (5,63 %). Рисунок 1.2. 2.10. Режим работы насосной станции II подъема. Режим работы насосной станции II подъема обычно принимается ступенчатым за счет изменения количества работающих насосов. График работы насосной станции должен по возможности приближаться к графику водопотребления: в этом случае объем бака водонапорной башни будет наименьшим. Однако по условиям эксплуатации насосных станций число ступеней должно быть не больше трех. Обычно число ступеней насосных агрегатов принимается равным 2 для города с расходом воды 50…60 тыс. м3 в сутки. При этом регулирующая емкость бака водонапорной башни должна быть от 2,5 до 6 % от суточного расхода города. В нашем примере принято две ступени работы насосной станции II подъема: в периоды с 0 до 4 часов и с 20 до 24 часов часовая производительность насосов будет составлять 2,5 %, а в период с 5 до 21 часов – 5,0 % от общего расхода воды (см. рис. 1.2 и табл. 1.5). Общая подача воды насосами в сеть: 2,5 %8+5,0 %16 = 100 % Таблица 1.5 Определение регулирующей емкости бака водонапорной башни (в % от суточного расхода).  2.11. Определение ёмкости бака водонапорной башни. Объем бака водонапорной башни находят по формуле Vр.б = Vр + Vп, где Vр – регулирующая емкость, м3; Vп – противопожарный запас воды, м3. Регулирующая емкость бака водонапорной башни (в процентах от суточного расхода) определяют путем совмещения графиков водопотребления и работы насосной станции (табл. 1.5, рис. 1.2). Из табл. 1.5 видно, что максимальный остаток воды в баке (или регулирующая емкость) составляет 5,36 %, с 20 до 21 часов, от суточного расхода воды, тогда регулирующая ёмкость бака: Vр=  5,3/100*81824= 4336,67 м3В баке водонапорной башни предусматривается также хранение противопожарного запаса воды на тушение одного наружного и одного внутреннего пожара в течение 10 мин. [4, 9.5] Vп=  (195+5)*10*60/1000 = 120 м3где 60 – перевод мин в с; 10 – время тушения пожара, мин.; 1000 – перевод литров в м3 . Общий объем бака водонапорной башни: Vр.б =4336,67 м3+ 120 = 4456,67 м3 При отсутствии типовых проектов диаметр и высоту бака определяем по формулам (4.17, 4.18).  = =14,07 м. = =20,07 м.Строительная высота бака определяется по формуле:  Строительный объем бака будет составлять Vстр.б=  4593,58 м3.Поскольку в российской практике таких типовых башен нет, придется строить её по индивидуальному проекту. 2.12. Определение ёмкости резервуаров чистой воды. Общий объем резервуаров чистой воды определяется по формуле: Wрез= Wн.з+ Wст+ Wрег где Wрег – регулирующая емкость, м3 ; Wн.з – неприкосновенный противопожарный запас воды на тушение всех расчетных пожаров, м3 ; Wст – запас воды на промывку фильтров и другие собственные нужды очистной станции, м3. Регулирующая емкость резервуаров Wрег определяется (в процентах от суточного расхода воды) путем совмещения графиков работы насосной станции I подъема и насосной станции II подъема. В данном примере Wрег – это площадь графика (рис. 1.2) между линиями поступления воды со стороны очистных сооружений в количестве около 4,17 % от суточного расхода и откачки ее из резервуара насосной станцией II подъема (5,0 % от суточного расхода) в течение 16 часов (от 5 до 21 часов). Переводя эту площадь из процентов в м3, получаем Wрег=  = (5−4,17)∗16∗81824/100=11987,71м³ Неприкосновенный противопожарный запас воды (м3) определяем по формуле  где Qпож – часовой расход на тушение пожаров, Qпож = 3,6*120 = 432 м3 Q ср.ч – часовой расход воды, поступающей в резервуары со стороны очистных сооружений, Q ср.ч = Q сут. макс /24 = 81824/24 = 3409,33 м3  (5−4,17) ∗16∗ 81824/100 = 10866,23 м³ qч.макс – суммарный расход воды за 3 часа наибольшего водопотребления. В данном примере это суммарный расход воды городом (табл. 1.4), 4115,00+4682,09+4127,80= 12924,89 м³ Объем воды на собственные нужды очистной станции Wст рассчитывается на две промывки одного фильтра или на три промывки при одновременной промывке двух фильтров. Величину Wст определяют после расчета водоочистной станции с учетом типа и площади фильтров, а также интенсивности их промывки. Ориентировочно ее можно принимать равной Wст = (0,03…0,14)Qсут.макс. Для данных условий принимаем объем воды на нужды станции равным 3 % от Qсут. макс. Wст = 0,03 Qсут .макс = 0,03*81824= 2454,72 м³ Общий объем резервуаров составит Wрез = 10866,23 +3409,33 +2454,72 = 16730 м³ При отсутствии типовых проектов диаметр и высоту бака определяем по формулам (4.17, 4.18). = =21,87 м. = =31,2 м.Строительная высота бака определяется по формуле:  Строительный объем бака будет составлять Vстр.б=  17,64,5 м3.Поскольку в российской практике таких типовых башен нет, придется строить её по индивидуальному проекту. 2.13. Определение диаметра водовода. Диаметр трубопровода выбирается с учетом оптимальной скорости движения воды. Величина скорости движения воды при обычной работе водопровода принимается для малых диаметров труб 0,7 – 1,2 м/с, а для больших 1 – 1,5 м/с. При работе сети во время пожара скорость движения воды в трубах не должна превышать 2 – 2,5 м/с. При этом выбор диаметров труб осуществляется лишь при расчете сети до пожара, так как для объединенного водопровода одна и та же сеть подает воду при двух режимах ее работы. При подаче пожарных расходов воды увеличиваются потери напора в сети; если диаметры труб определены без учета этого, потери напора будут очень большими, что приводит к перерасходу электроэнергии на подачу воды. Для предотвращения этого определенные до пожара диаметры труб проверяют на возможность пропуска пожарных расходов воды; при этом скорость движения воды в трубах не должна превышать указанных величин. Если при расчете это условие не выполняется, необходимо увеличить диаметры труб и повторить проверку. В соответствии с действующим СП расчетные среднесуточные расходы на хозяйственно-питьевые нужды на одного жителя для зданий с централизованным горячим водоснабжением принято 250 л/сут на человека (табл. 4.1). Гидравлический расчет водопроводной сети объединенного водопровода осуществляют при двух режимах ее работы: 1. при максимальном часовом расходе воды в сутки наибольшего воодоптребления; 2. при пропуске противопожарного расхода воды в час максимального расхода; в сутки наибольшего водопотребления. Принимаем два водовода одинакового диаметра из пластмассовых туб. По каждому будет протекать одинаковый расход 947,04/2 = 473,52 л/с, экономичная скорость, согласно [10] составляет υ = 2,24 м/с, гидравлически уклон 1000i = 6,44 мм/м для трубопровода d = 560 мм. При пропуске противопожарного расхода равного 25 л/с по одному водоводу будет подаваться расход, равный 473,52+25 = 498,52 л/с. В этом случае скорость движения воды составит водопровода υ = 2,38 м/с, 1000i = 7,18 мм/м, что вполне допустимо. qср.max=81824*1000/24*60*60= 947,04 л/с. 2.14. Определение глубины заложения трубопровода водовода. Глубина заложения определяется с учётом проникновения нулевой температуры в грунт hзал h00,5 , где h0 – глубина проникновения нулевой температуры в грунт, для Челябинской области равная 2,0 м. hзал 20,5=2,5 м. Построить профиль участка заложения трубопровода водовода на участке от источника водоснабжения до населенного пункта. 3. РАСЧЕТ СЕТЕЙ ВОДООТВЕДЕНИЯ ГОРОДА 3.1. Выбор системы и схемы водоотведения В соответствии с заданием проведен расчет хозяйственно-бытовой сети водоотведения, объединенной с производственной, без учета дождевой сети. В соответствии с рельефом местности на генплане намечена трассировка сети водоотведения (рис. 1.1), позволяющая охватить наибольшую часть города самотечной канализацией с расположением главной канализационной насосной станции в пониженной части города. Кварталы, которые не удается канализовать по пониженной стороне квартала, биссектрисами углов разбиты на части, тяготеющие к определенным участкам сети, и пронумерованы буквами русского алфавита. С учетом масштаба генплана вычислены площади всех частей кварталов и занесены в таблицу 1.6 для определения средних расходов. 3.2. Вычисление модуля стока и средних расходов с площадей стока. Норма водоотведения принимается равной норме водопотребления (qн = 200 л/сут. на человека). В норму водоотведения включены расходы сточных вод от хозяйственно-бытовых нужд населения, расходуемые дома и вне дома: в банях, прачечных, школах, больницах, культурных и административных учреждениях. Расчетные среднесуточные расходы сточных вод от бань и прачечных определяем по формулам: Qб1=864 м3/сут. для бань вместимостью 300 чел.:  =15 л/с.для прачечных производительностью 5 000, 1000, 500 кг белья в смену:  =10,42 л/с. =2,08 л/с. =1,04 л/с.расчетный среднесуточный расход сточных вод от больницы составляет Qбол=478 м3/сут.:  =5,5 л/с.Расчетный среднесуточный расход сточных вод от гостиницы составляет Qг1=  м3/сут. =2,82 л/с.Для облегчения расчетов в первом приближении считаем поступление сточных вод по длине расчетных участков пропорционально площади тяготеющих к ним участков кварталов жилой застройки. Значение модуля стока по формуле (4.28) для первого и второго районов: Р1=290, Р2=200, qво=qх-п=250 л/сут.  = Л/(с*га). = л/(с*га).Таблица 1.6. |