Автор работы: Пользователь скрыл имя, 04 Октября 2015 в 16:47, курсовая работа
Природная вода представляет собой сложную динамическую систему, содержащую газы, минеральные и органические вещества, находящиеся в истиннорастворенном, коллоидном или взвешенном состояниях. В истинно растворенном состоянии в воде находятся, в основном, минеральные соли, в коллоидном состоянии - различные органические вещества. Во взвешенном состоянии природные воды содержат глинистые, песчаные, известковые и гипсовые частицы. Состав природных вод непрерывно изменяется. Этому способствуют протекающие в них процессы окисления и восстановления, смешения вод различных источников, выпадения содержащихся в них солей в результате изменения температуры и давления, осаждения и взмучивания крупных и тяжелых частиц вследствие микробиологических процессов.
ВВЕДЕНИЕ
Аквакультура - разведение и выращивание водных организмов - является наиболее динамично развивающейся отраслью народного хозяйства. Самым распространенным объектом пресноводной аквакультуры является рыба, поэтому рыбоводство - наиболее развитое ее направление. Рыбное хозяйство на внутренних водоемах является уникальным видом хозяйственной деятельности, основная задача которого сводится к получению высококачественного продукта питания - рыбы. Технология производства рыбы предусматривает устройство специальных прудов, в которых создаются необходимые условия для существования, роста и развития рыбы, а также использование методов интенсификации - мелиорации и удобрения прудов, кормления рыбы. Рациональное ведение рыбоводного хозяйства основано на разведении наиболее ценных видов и пород рыб, дающих в короткий срок высококачественную продукцию.
Рыба - первичноводное животное, которое всю жизнь проводит в воде. Фонд рыбохозяйственных водоемов Республики Беларусь насчитывает более 10 тысяч озер общей площадью около 200 тысяч гектаров, 130 водохранилищ общей площадью 80 тысяч гектаров, 20800 рек общей площадью 90,6 тысяч километров, 21,86 тысяч гектаров прудовых рыбоводных хозяйств, а также 4,6 тысяч гектаров прудов колхозов и совхозов. Состав воды в них определяется климатическими, геоморфологическими факторами (рельеф, форма, размер бассейна), почвенно геологическими условиями (состояние почвы и пород), агротехническими и гидротехническими мероприятиями, развитием промышленности и т. д.
Природная вода представляет собой сложную динамическую систему, содержащую газы, минеральные и органические вещества, находящиеся в истиннорастворенном, коллоидном или взвешенном состояниях. В истинно растворенном состоянии в воде находятся, в основном, минеральные соли, в коллоидном состоянии - различные органические вещества. Во взвешенном состоянии природные воды содержат глинистые, песчаные, известковые и гипсовые частицы. Состав природных вод непрерывно изменяется. Этому способствуют протекающие в них процессы окисления и восстановления, смешения вод различных источников, выпадения содержащихся в них солей в результате изменения температуры и давления, осаждения и взмучивания крупных и тяжелых частиц вследствие микробиологических процессов. Как правило, естественные факторы очищения водных источников не обеспечивают должного качества воды, поэтому практически всегда необходима дополнительная ее обработка для придания ей таких свойств, которые бы наиболее полно удовлетворяли запросам потребителя.
При выборе надлежащей схемы очистки воды необходимо выяснить качество воды данного источника, т. е. свойства, состав и концентрацию содержащихся в ней примесей.
Вода источника должна отвечать нормам, в основе которых лежат сохранность вида, плодовитость и качество потомства рыбы, биологическим потребностям выращиваемых видов рыб, обеспечивать необходимый уровень развития естественной кормовой базы, не должна быть источником заболеваний разводимых рыб. Пригодность поверхностных вод для использования в рыбохозяйственных целях определяется соответствием их ГОСТу 15-282 - 83.
1. ХАРАКТЕРИСТИКА РЫБХОЗА
Рыбхоз расположен в Минской области, Смолевичского района. В качестве водоисточника служит протекающая по району река Плиса. Рыбхоз предназначен для выращивания 14т. товарного карпа, и 3700 кг. товарной форели, выращиваемых в специальных бассейнах.
Рыбхоз состоит из: нагульных прудов для выращивания карпа и бассейнов для выращивания форели. Рыбхоз имеет: административное здание на 125 человек, столовую на 150 человек, общежитие на 170 человек, душевая на 6 сеток, гараж с транспортом и складскими помещениями, котельная с суточной производительностью 20 м³/сут. Общая площадь нагульных прудов составляет 116,6га, площадь мелководной зоны 9,328 га., площадь зарастаемости 5,83га. Качество воды характеризуется следующими показателями: мутность 300 мг/л, цветность 14 град, карбонатная жесткость 6,9 мг-экв/л, рН воды 7,0,содержание кислорода 2,6 мг/л, температура воды 16 град.
Водоисточником для бассейна служит река Плиса: отметка берега реки 114 м, минимальный уровень в реке 112 м, скорость движения воды в реке 1,0 м/с, тоже в межень 0,5 м/с.
В качестве водоисточника для А.Х.Ц. рыбхоза принимаем подземный водоносный горизонт, забор воды из которого осуществляется с помощью буровой скважины. Удельный дебит q=2,4м³/час. Статический уровень воды в скважине находится на отметке 15,0 м.
По всем показателям качество воды из подземного источника соответствует ГОСТ 2874-82 «Вода питьевая». Схема хозяйства представлена на Рис.1.
2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЛОЩАДИ НАГУЛЬНЫХ ПРУДОВ И ОБЪЕМОВ БАССЕЙНОВОГО ХОЗЯЙСТВА
В зависимости от организации и завершенности процесса выращивания рыбы различаю т следующие системы хозяйств:
Данное рыбоводное хозяйство является нагульным и работает с двухлетним оборотом выращивания рыбы.
Нагульные пруды предназначены для выращивания товарной (столовой) рыбы. Размеры этих прудов определяются рельефом местности, однако для удобства эксплуатации их целесообразнее строить площадью 50 -150 га, так как рыбоводная практика показывает, что рыбопродуктивность прудов в значительной степени зависит от их размеров.
Для определения площади нагульных прудов можно применить следующую формулу:
; =116,6га
где Fн/пр - площадь нагульных прудов, га;
Р 1 - масса товарного карпа, ц/га. Р1 = 140,0 ц/га (исходные данные);
П1 - рыбопродуктивность одного гектара пруда, кг/га. П1 = 120 кг.
Определение зоны мелководья
Fмел.=Fн.пр. 0,08;
Fмел.= га
га
Для определения общего объема бассейнового хозяйства применяют следующую формулу:
==78,7 м³,
где W6х. - общий объем бассейнов, м3;
Р2 - масса товарной форели, кг. Р2 = 3700 кг (исходные данные);
П2 - плотность посадки форели, кг/м3. П2 = 47 кг/м3 (исходные данные).
В рыбоводстве используют бассейны различной формы: круглые, прямоугольные, овальные с перегородкой.
Преимущество прямоугольных бассейнов заключается в эффективном использовании полезной площади.
Для выращивания форели будут применяться прямоугольные бассейны (рис. 2).
Уровень бассейна 1 метр,
высота бассейна h= 1,25 м,
ширина бассейна в6 = 2,5 м,
длина бассейна l6 = 4,0 м.
Объем одного бассейна
=1,25 2,54,0=12,5м ³
Количество бассейнов определяем по формуле
6,296=6 бассейнов
где Wб.х- общий объем бассейнового хозяйства, м3;
w – объем одного бассейна, м3.
подача воды
подача воды а
подача воды
б
с слив
Рисунок 2. Прямоугольный бассейн: а – вид сверху; б – вид сбоку.
На рис. 2 показана система для удаления отходов из прямоугольного бассейна. Под дном бассейна устроен лоток, из концевой части которого откачивают воду. Лоток накрывают крышкой, но так, чтобы она находилась на расстоянии 1 — 2 сантиметра выше дна бассейна. Крышка обеспечивает горизонтальное поступление воды и твердых отходов в лоток. Выкачиваемая из лотка вода уносит с собой отходы. Чтобы твердые частицы не оседали в нем должна превышать 0,8 м/с.
3.1.Определение потребности в воде бассейнового хозяйства
Время полной смены воды в бассейне составляет 15 - 20 минут, т.е. необходимо осуществлять 3 кратный обмен воды за 1 час, поэтому потребность в воде бассейнового хозяйства определяется следующим образом:
78,7 ×3=236,1 м³/ч
236,1×24=5666,4 м³/сут
где - потребность в воде бассейнового хозяйства, м3/ч;
- общий объем бассейнового хозяйства, м3;
n - кратность смены воды за 1 час, n = 3. Принимаем n = 3.
3.2.Определение потребности в воде административно- хозяйственным центром рыбоводного хозяйства
Объем потребляемой воды административно-хозяйственным центром (АХЦ) рыбоводного хозяйства зависит от:
1) количества водопотребителей в нем (;
2) среднесуточной нормы водопогребления воды ().
Данные расчета потребности в воде АХЦ представлены в табл. 1.
Для заполнения табл. 1 необходимо определить:
где — количество водопотребителей (чел., един., шт.);
- норма потребления воды каждым потребителем (табл. 1.), л/сут.;
.
где kсут- коэффициент суточной неравномерности, k cут = 1,3;
где kчас- коэффициент суточной неравномерности, k час = 1,8;
4.ВОДОЗАБОР ВОДЫ ДЛЯ РЫБХОЗА
4.1. Расчет водозабора из открытого источника
Водозабор должен обеспечить пропуск
максимального суточного
расхода в соответствии с режимом работы сооружений.
Расчетный расход водозабора определяют по формуле
где α-коэффициент, учитывающий собственные нужды водопровода.
Принимаем α=1,09
Т- время работы насосной станции 1-го подъема, Т-24
==0,071 м3/с
В курсовом проекте
принимаем русловой водозабор
раздельного типа. Расчетная схема
руслового водозабора
Рис.3. Русловой водозабор раздельного типа: 1 - оголовок; 2 - самотечные трубы; 3 - эжектор; 4 - трубы эжектора; 5 - задвижка; 6 - сетка; 7,10- всасывающие и нагревательные трубы; 8 - подача воды от напорной линии на промывку самотечных труб.
Русловой водозабор состоит из приемного оголовка, самотечной) линии и берегового приемного колодца.
Принимаем оголовок незащищенного типа, так как река несудоходна и не используется для лесосплава. Согласно СНиП 2.04.02 - 84 верх оголовка должен размещаться ниже кромки льда не менее чем на 0,2 м, а низ должен быть выше дна водоема не менее чем на 0,5 м.
Русловой водозабор состоит из приемного оголовка, самотечной линии и берегового приемного колодца.
Принимаем оголовок незащищенного типа, так как река несудоходна и не используется для лесосплава. Согласно СНиП 2.04.02 - 84 верх оголовка должен размещаться ниже кромки льда не менее чем на 0,2 м, а низ должен быть выше дна водоема не менее чем на 0,5 м.
Водоприемник устраиваем в виде наклонного стояка с воронкой ( раструбом). Входные отверстия воронок располагаем по течению реки и перекрываем сороудерживающими решетками.
Расчет приемного оголовка. Площадь входных отверстий (м2) водоприемников определяем исходя из скорости входа воды с учетом стеснения сороудерживающими решетками от засорения по формуле
=1,25k,
где 1,25-коэффициент, учитывающий засорение отверстий;
qрасч – расчетный расход одной секции одного трубопровода, м3/с:
===0,036 м3/с,
2- число секций трубопроводов;
vвх- скорость входа воды в водоприемные отверстия .
Принимаем vвх = 0,25м/с
k- коэффициент, учитывающий стеснение отверстий стержнями решетки. Принимаем k=1,9.
Диаметр входной воронки определяем по формуле
Расчет самотечных линий. Исходя из надежности работы водозабора принимаем водовод из двух самотечных линий, проложенных с обратным уклоном из стальных труб. Стальные трубы хорошо сопротивляются ударам плавающих предметов и не разрушаются при образовании под ними местных промоин.
Расчет самотечной линии заключается в определении диаметра водовода и потерь напора в нем исходя из следующих требований: скорость течения воды в трубе должна быть не менее скорости течения в реке vτρ ≥ vρ, и не менее незаиляющей скорости 0,7 м/с (СНиП 2.04.02 - 84).
Примем для расчета v расч = 0,7 м/с.
Площадь поперечного сечения самотечных труб
= 0,785d2
или Fсам= и составляет равенство =0,785d2.
Диаметр самотечных труб отсюда определяется следующим образом:
= = = =0,25 м.
Принимаем стандартный диаметр и проверяем скорость в трубе
0,74˃0,7
Скорость в трубе выше значения незаляющей скорости.
Потери напора определяют как сумму потерь на местное сопротивление, поскольку при малой длине трубопровода ( самотечных труб)они составляют значительную величину, и потерь напора по длине hдл.
h1+h2+h3+h4,
где h1- потери напора в решетке ( на выходе). Принимаем h1 = 0,1м;
h2 – потери на вход;
,
ξ – коэффициент гидравлического сопротивления при входе в раструб,
ξ=0,1;
h3 – потери напора в фасонных частях(тройнике) и арматуре (задвижке)
на самотечных линиях:
,
ξпер =0,1 и ξзад = 0,1;
h4 – потери напора на выходе ( на вход в колодец):
,
ξ – коэффициент гидравлического сопротивления на выходе из самотечной линии, ξ =1;
hдл –потери напора по длине определяют при работе одной линии самотечных труб: