Автор работы: Пользователь скрыл имя, 15 Апреля 2015 в 05:36, курсовая работа
В данном курсовом проекте необходимо запроектировать сооружения для забора поверхностных вод. Сооружения проектируются для водоснабжения города, расположенного в Московской области. Численность населения населённого пункта составляет 36200 человек.
Источником водоснабжения города послужит одна из трёх рек, протекающих в районе расположения населённого пункта. Таким образом, основной целью курсового проекта является выбор наиболее подходящего источника водоснабжения.
Введение.
Определение производительности водозабора.
Выбор поверхностного источника водоснабжения.
Определение категории объекта водоснабжения.
Определение категории водозабора.
Определение возможности забора воды без специальных сооружений.
Оценка качества воды каждого источника.
Определение условий забора воды из источников.
Окончательный выбор источника.
Выбор места расположения водозабора.
Выбор схемы водозабора.
Гидравлический расчёт.
Расчёт площади водоприёмных отверстий. Подбор решёток.
Расчёт площади сеток.
Расчёт самотечных линий.
Расчёт всасывающих трубопроводов.
Определение отметок уровней воды в береговом колодце.
Конструирование водозабора.
Заключение.
Список используемой литературы.
Заключение.
Список используемой литературы.
Приложения.
Водозабором называется комплекс инженерных гидротехнических сооружений, предназначенных для забора воды из природных водоисточников, защиты водоприемника от попадания в него с водой, мусора, наносов, льда, водорослей, рыб, биологического обрастания и предварительной очистки воды от содержащейся в ней взвеси.
К водозаборным сооружениям предъявляются следующие основные требования: прием воды наилучшего качества и в заданном количестве; предварительная очистка ее от мусора, плавающих предметов, флоры и фауны путем процеживания через решетки, сетки и другие устройства; надежность и бесперебойность работы; экономичность, выражающаяся минимумом затрат на строительство и эксплуатацию как самих сооружений, так и непосредственно связанных с ними насосной станции и устройства водоочистки; простота и удобство в эксплуатации.
В данном курсовом проекте необходимо запроектировать сооружения для забора поверхностных вод. Сооружения проектируются для водоснабжения города, расположенного в Московской области. Численность населения населённого пункта составляет 36200 человек.
Источником водоснабжения города послужит одна из трёх рек, протекающих в районе расположения населённого пункта. Таким образом, основной целью курсового проекта является выбор наиболее подходящего источника водоснабжения.
Также одной из основных целей курсового проекта является практическое освоение методики расчета и проектирования водозаборных сооружений (ВЗС): определение полной производительности ВЗС, условий забора воды из каждого источника, категории надежности ВЗС и т.д.
Далее выбирается место расположения, тип и схема ВЗС, производится гидравлический расчет основных элементов ВЗС и выбор основного оборудования.
Курсовой проект состоит из расчётной и графической частей.
Графическая часть проекта включает схему водозаборного сооружения (план и профиль), береговой колодец (планы подземной и надземной части, разрез), насосную станцию 1-го подъёма (план и разрез) и оголовок (план, разрез, вид спереди).
Полную производительность водозабора определяем в зависимости от максимального суточного расхода воды для потребителя и расхода воды на собственные нужды водоочистительной станции и водозаборного сооружения.
,
где Qв – полная производительность водозабора,
рс.н. - затраты воды на собственные нужды водозабора и очистных сооружений водопровода;
Qmax сут – объем воды, подаваемой потребителям в сутки наибольшего водопотребления;
Т – продолжительность работы водозабора в течении суток, принимаем Т = 24 ч.
Qсут.max = Ксут.max * Qср.сут. ,
где Ксут.max – коэффициент суточной неравномерности; согласно п. 2.2. [1] принимаем равным 1,2;
Qср.сут. – среднесуточный расход воды, подаваемой потребителям.
Qср.сут. = ,
где qуд – удельное среднесуточное водопотребление; принимаем qуд = 300 л/сут;
Nжит = 36200 чел. (согласно заданию на проектирование).
Qср.сут. = = 10860 м3/сут.
Тогда: Qсут.max = 1,2 * 10860 = 13032 м3/сут.
Расходы на собственные нужды водоочистительной станции и водозаборного сооружения:
pс.н. = 6 - 8 % с повторным использованием промывной воды согласно п. 6.6 [1]; принимаем 7% и находим полную производительность водозабора:
Qв = = 581,01 м3/ч = 0,16 м3/с.
Для обеспечения надёжной работы водозабора принимаем его секционирование.
Расход воды для каждой из секций:
Qc = Qв / n, где n – число секций, принимаем n = 2.
Qс = 0,16 / 2 = 0,08 м3/с.
В случае аварии на одной из секций снижение подачи воды населению допускается не ниже, чем на 30%, поэтому 70% воды нужно будет пропустить через одну исправную секцию.
Qс. ав. = 0,7 * Qв = 0,7 * 0,16 = 0,112 м3/с.
Определим группу водозабора по производительности:
т.к. Qв = 0,16 м3/с < 1 м3/с, то относим данный водозабор к водозаборам малой производительности.
Согласно п. 4.4 [1] централизованные системы водоснабжения по степени обеспеченности подачи воды делят на три категории. Это категорирование производится в зависимости от числа жителей.
В данном случае при Nжит = 36200 чел. < 50000 чел., относим систему водоснабжения ко II категории обеспеченности подачи воды.
Таким образом, в городе допускается снижение подачи не более, чем на 30% на срок не более 10 суток, а перерыв в подаче – на срок не более 6 часов.
Категории водозаборов согласно п. 5.79 [1] следует принимать, как и категории объектов водоснабжения, согласно п. 4.4 [1], т.е. категории совпадают.
Таким образом, категория водозабора по степени обеспеченности подачи воды – II.
Для каждого поверхностного источника водоснабжения определяется величина относительного водоотбора по формуле:
А = Qв / Qmin , где Qmin – минимальный расход воды в водоёме в гидрологический год 95%-ной обеспеченности.
Qmin1 = 50,8 м3/с; А = 0,16 / 50,8 = 0,003.
Qmin2 = 42,3 м3/с; А = 0,16 / 42,3 = 0,004.
Qmin3 = 13,0 м3/с; А = 0,16 / 13 = 0,012.
Т.к. А1,2,3 < 0,25, то строительства специальных сооружений не требуется.
Производим сравнение показателей качества воды, приведённых в задании, с общими требованиями к качеству воды в поверхностных источниках, изложенными в [2]. Согласно п. 2.2. [2] определим класс каждого источника водоснабжения относительно каждого из показателей.
По мутности все три источника относятся ко 2 классу показателей качества воды, однако наименьший показатель мутности наблюдается в первом источнике водоснабжения.
По цветности все три источника относятся ко 2 классу показателей качества воды, но наименьший уровень наблюдается во втором источнике.
По запаху второй и третий источники относятся к первому классу, а первый – ко второму классу показателей качества воды.
Привкус воды находится в пределах нормы во всех трёх источниках.
Уровень рН во всех трёх источниках находится в пределах нормы, однако наименьший уровень наблюдается во втором источнике водоснабжения.
Содержание фитопланктона в воде всех трёх источников соответствует норме, относящейся к первому классу показателей качества воды.
Наибольшее содержание растворённого кислорода наблюдается во втором источнике.
Наименьшее содержание оседающих взвешенных веществ наблюдается в третьем источнике.
Норма среднегодовой температуры для водоёмов умеренной зоны климата – от 7 до 11°С. Таким образом, в первом и третьем источниках наблюдается превышение температуры на 3-4°С.
Условия забора воды из источников делят на лёгкие, средние, тяжёлые и очень тяжёлые. Это деление производится в зависимости от состояния ложа, русла и брегов водоёма, толщины льда в зимний период, величины шугообразования, а также наличия судоходства, лесосплава и обрастаний.
Характеристика природных условий забора воды устанавливается по наиболее тяжелому виду затруднений в работе В3С путем сравнения данных источника с показателями затруднений, приведенных в таблице 12 [1].
Общая характеристика условий забора воды определяется по наиболее тяжёлому виду затруднений.
Для всех трёх источников водоснабжения принимаем средние условия забора воды:
Таким образом, наиболее лёгкие условия забора воды наблюдаются в третьем источнике водоснабжения.
Основными критериями для окончательного выбора источника водоснабжения являются:
Как уже указывалось ранее, все три источника водоснабжения могут быть использованы для забора воды на нужды населения без устройства специальных вспомогательных сооружений.
Оценив показатели качества воды в источниках, не трудно придти к однозначному выводу: целесообразнее всего использовать второй источник водоснабжения.
Однако, по условиям использования источника для забора воды «выигрывает» третий источник водоснабжения.
Для того, чтобы придти к окончательному выбору, оценим близость источников к населённому пункту. Для этого достаточно взглянуть на ситуационный план местности. Наиболее удобным в этом отношении является первый источник водоснабжения.
В результате в качестве источника водоснабжения выбираем первый источник. Решающее значение сыграло удобство расположения источника относительно населённого пункта.
Место расположения водозаборного сооружения выбирается на основе изучения гидрогеологических, топографических и инженерно-геологических условий, а также с учетом требований в отношении качества воды и бесперебойности подачи воды потребителям. Основные требования к размещению водозаборов изложены в пп. 5.82, 5.83 и 5.84 [1]. Дополнительные рекомендации приводятся в п. 2.8 [4].
Выбор берега, на котором следует запроектировать водозаборное сооружение, определяется местонахождением потребителя. В моём случае, исходя из ситуационного плана местности, большая часть города находится на правом берегу реки, поэтому и водозабор целесообразно размещать именно там.
Что касается конкретного места расположения водоприёмника, то он должен быть размещён выше по течению относительно самого населённого пункта, а так же выше места сброса сточных вод. Данные требования СНиПа объясняются необходимостью устройства санитарной зоны вокруг проектируемого водозабора.
Водозаборное сооружение располагается на источнике водоснабжения с учетом возможности расширения границ объекта водоснабжения в перспективе, а также организации зон санитарной охраны.
Согласно п. 5.83 [1] запрещается размещать водоприёмники в зоне отложения и жильного движения донных наносов, т.е. наиболее подходящим местом для водозабора будет место у вогнутого берега реки. В этом случае центробежная поперечная циркуляция потока препятствует попаданию в водоприёмник придонных слоёв воды с крупными взвешенными частицами (наносами). Кроме того, в вершине излучины у вогнутого берега обычно образуется плес – место, где глубина реки значительно больше, чем на других участках, а скорость движения воды значительно меньше, чем на перекатах. Это способствует быстрому образованию поверхностного льда, а так же всплыванию шуги и движению её в верхних слоях потоков воды.
Единственным недостатком размещения водозабора на вогнутом берегу реки является то, что такой берег (особенно если угол поворота реки велик) в определённой степени подмывается потоками воды. Именно поэтому при строительстве водозаборного сооружения требуется произвести укрепление берега.
Информация о работе Проектирование сооружения для забора поверхностных вод