Транспортирование воды

ВВЕДЕНИЕ

 

Курсовой проект по дисциплине «Транспортирование воды» состоит  из двух разделов: водоснабжение и  водоотведение. В первом разделе  решаются задачи по обеспечению населения  качественной водой для хозяйственно-питьевых нужд в любое время суток. Во втором разделе предусматривается отвод сточных вод с населенного пункта на очистные сооружения.

Главными вопросами при проектировании водопроводных сетей являются:

• кольцевание сети;
• определение расходов;
• подбор наивыгоднейших диаметров труб, оптимального напора и т.п.;
• выбор материала труб.

В данном курсовом проекте  показан расчет сетей системы  водоснабжения для населенного  пункта с двумя районами и промышленным предприятием. Система водоснабжения  – из поверхностного источника. Гидравлический расчет производится с целью определения экономики наивыгоднейших диаметров водопроводной сети и потерь напора в них. В водопроводных сетях выбраны чугунные трубы. Профиль и деталировка сделаны для первого кольца. Средняя глубина залегания грунтовых вод -  10 м.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЗАДАНИЕ

Исходные данные		Номер варианта
		6
1. Месторасположение  города, область		Иркутск
2. Плотность населения, Iр-н/ IIр-н чел/га		210/230
3. Степень благоустройства Iр-н/ IIр-н		ЦГВ/АСГВ
4. Наименование предприятий		Чугунный
5. Количество смен		3
6. Объем выпускаемой  продукции в сутки/ мак. смену		100/50
7. Общее кол-во работающих  на предприятий	В холодных цехах по сменам: I – с 8 до 16 час.	200
	II – с 16 до 24 час	160
	III– с 0 до 8 час	80
	В горяч. цехах по сменам: I – с 8 до 16 час.	280
	II – с 16 до 24 час.	100
	III– с 0 до 8 час	100
8. Количество рабочих  пользующихся душем, %		30
9. Средняя глубина  залегания грунтовых вод, м		6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I СИСТЕМЫ ВОДОСНАБЖЕНИЯ

 

Системы водоснабжения  должны надежно снабжать всех потребителей водой надлежащего качества в заданном количестве и под необходимым напором при наименьших затратах на строительство и эксплуатацию сооружений.

Факторами, определяющими  вид схемы водоснабжения, являются: тип используемого источника  и качество воды в нем, вид потребителей и требований, предъявляемых ими к воде, рельеф местности, размещение потребителей на плане, размеры водопотребления, наличие естественных и искусственных препятствий возведению водопроводных сооружений, мощность водоисточника и его удаленность.

По выбранной схеме  окончательно проектируют и рассчитывают все устройства системы водоснабжения.

В данном курсовом проекте  рассматривается схема водоснабжения  города при использовании поверхностных  вод, она включает в себя следующие  основные сооружения: водоприемное устройство; насосную станцию первого подъема, предназначенную для подачи воды на очистную станцию, где производится требуемая водообработка; резервуары чистой воды (РЧВ) для хранения запасов воды, учитывающих неравномерность поступления и забора воды из резервуара, собственные нужды очистной станции, противопожарные нужды, при определенных условиях - и аварийные возможные ситуации; насосную станцию второго подъема, подающую воду потребителям; водоводы, по которым транспортируют воду от насосной станции к объекту водоснабжения; водонапорную башню или другое напорное устройство - заземление или пневматические резервуары, в которых хранится регулирующий и противопожарный запасы воды (они одновременно создают и поддерживают в сети необходимые напоры); водопроводную сеть, состоящую из магистралей и разводящей сети, которые предназначены соответственно для транспортирования воды и распределения ее между отдельными потребителями.

 

 

 

II РАСЧЕТ ВОДОПРОВОДНОЙ СЕТИ ГОРОДА

2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЕТНЫХ РАСХОДОВ

2.1 Определение расходов на хозяйственно-питьевые нужды населенного пункта

 

Для определения расчетных расходов необходимо знать количество жителей  в данном городе. Находится по формуле (2.1):

 

N=F·ρ, чел                                                        (2.1)

 

где   F-площадь данного района;

ρ- плотность населения.

Расчеты сведены в  таблице 1.

Таблица 1 - Таблица определения числа жителей

 

№ р-на	Плотность Р, чел/га	Площадь F, га	Число жителей Nж, чел
I	210	163,24	34280
II	230	174,85	40215
Итого:	440	338,09	74495

 

N= 163,24*210=34280 чел в первом районе

 

N= 174,85*230=40215 чел во втором районе

 

В данном проекте общее количество жителей получилось равным 29696 человек.

Нормы хозяйственно-питьевого  водопотребления в населенных пунктах принимают в зависимости от степени оснащения зданий санитарно-гигиеническим оборудованием. Эти нормы предусматривают водопотребление только в жилых домах и общественных зданиях. Они принимаются по СНиП 2.04.02-84в зависимости от степени благоустройства населенного пункта, которая дана в задании (n¹= 150, n²= 100);

Среднесуточный расход воды определяется по формуле (2.2):

 

Q^сут _cр  =  q_ж · N /1000, м³ /сут                                      (2.2)

 

где N-количество жителей в населенном пункте.

Максимальный и минимальный суточный расходы воды определяются по формулам (2.3), (2.4):

 

Q^max_сут = К^max _сут ·Q_cут, м³/сут                                         (2.3)

 

Q^min _сут = К^min _сут · Q_cут , м³/сут                                        (2.4)

 

где К^max_сут, К^min_сут – коэффициент суточной неравномерности водопотребления максимальный и минимальный соответственно.

 

Q^max _час =К_час ·Q_сут/24, м³/час                                         (2.5)

 

Q^min _час = К_час ·Q_сут/24, м³/час                                         (2.6)

 

К^max _час = α_max·β_max                                                                           (2.7)

 

K^min _час = α_min·β_min                                                                             (2.8)

 

где  α – коэффициент, учитывающий степень благоустройства зданий, режим работы промышленных предприятий;

β – коэффициент, учитывающий число жителей в населенном пункте, принимаемый по таблице 2 СНиП в зависимости от числа жителей.

Секундные расходы определяются по формулам (2.9), (2.10):

 

q^max _с= Q_час/3,6, л/сек                                                 (2.9)

 

q^min _с = Q_час/3,6, л/сек                                               (2.10)

 

Данные расчетов хозяйственно - питьевых нужд приведены в таблице 2.

Таблица 2 - Определение расходов воды на хозяйственно - питьевые нужды населенного пункта

 

№ района	Норма водопотребления qж, л/сут 1 чел	Коэффициенты				Суточные расхода воды,л/сут			Часовые расходы воды м3/ч		Секундные расходы, л/с
		Ксут max	β max	α max	Кч max	Qср. сут, м3/сут	Qср. max м3/сут	Qср. min, м3/сут	qч max, м3/ч	qч min, м3/ч	qc max, л/с	qc min, л/с
		Ксут min	β min	α min	Кч min
1	250	1,1	0,96	1,2	1,152	5142	5636,2	3599,4	10,3	50,6	2,8	14,05
		0,7	0,59	0,4	0,236
2	200	1,3	1,17	1,4	1,638	4021,5	5228	3619,3	274,5	56,3	76,25	15,6
		0,9	0,6	0,56	0,336

 

 

 

2.2 Расчет на нужды местной промышленности и на неучтенные расходы

Согласно пункту СНиП 2.1 расход воды на неучтенные нужды составил

10-20% от расходов воды  на хоз-питьевые нужды, соответственно  каждый час суток расхода на неучтенные нужды определится по формуле (2.11):

 

Q _н.р=(0.1 ¸ 0.2)·Q сут, м³/ч                                     (2.11)

 

Q ¹_н.р=0,1·5636,2=563,62 м³/ч

 

Q ²_н.р=0.1·5228=522,8 м³/ч

2.3 Определение расхода воды на полив

 

Нормы расхода воды на полив принимают в зависимости от поливаемой площади и характеристики полива. В данном проекте отсутствуют данные о поливаемых площадях, расход воды на полив определяют по формуле (2.12):

 

Q_пол=N ·q_п /1000,  м³/сут                                          (2.12)

 

где N – число жителей в городе;

q_п – удельный среднесуточный расход воды на полив в расчете на одного жителя (50-90 л/сут) согласно п. 2.3 /1/. Принимаем 50 литров в сутки на человека.

 

Q _пол ¹=34280·50/1000=1714 м³/сут

 

Q _пол ²=40215·50/1000=2010,75 м³/сут

 

Расход воды на наружное пожаротушение в населенном пункте складывается из расхода на тушение пожара в самом нас. пункте и расходов воды на пожаротушение  внутри зданий, оборудованных пожарными кранами по формуле (2.13):

 

Q_пож = n_н × q_н    +   n_в × q_в, л/сут                                (2.13)

 

где n_в – количество внутренних пожаров;

n_н – количество наружных пожаров;

q_в, q_н – норма расходов воды (л/сут) на один пожар на тушение внутреннего и наружного пожара соответственно.

 

Q_пож =2·35+1·2,5=75 л/сут

 

Данные величины принимаются для  наружного пожаротушения по табл.5 СНиПа; для внутреннего по табл. 1.2 СНиП 4.01-414-2006* «Внутренний водопровод и канализация здания». Для данного проекта на один внутренний пожар принимаем 2,5 литра.

 

 

3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЪЕМА РЕГУЛИРУЕМЫХ ЕМКОСТЕЙ И НАЗНАЧЕНИЕ НАСОСОВ НАСОСНОЙ СТАНЦИИ ВТОРОГО ПОДЪЕМА

 

3.1 Назначение  режима работы насосов насосной  станции 2 подъема

 

На ступенчатом графике  водопотребления насосной станции 2 подъема назначается  неравномерно с учетом графика водопотребления в несколько ступеней от 2-х до 6, с таким расчетом, чтобы объем бака водонапорной башни был минимальный при оптимальном режиме работы насосов.