Водопроводная сеть города

БЕЛОРУССКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ПОЛИТЕХНИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ
Факультет энергетического строительства
Кафедра «Водоснабжение и водоотведение»
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
«ВОДОПРОВОДНАЯ СЕТЬ ГОРОДА»
Выполнил: Малиновский А.
А. гр. 110129
Руководитель: Казанли Е.
А.
Минск 2001
Содержание:
Содержание: 2 Введение 3 1. Определение расчетных расходов воды 4 1.1. Определение расчетного населения 4 1.2. Определение расчетных расходов воды на хозяйственно питьевые нужды населения 4 1.3. Определение расходов воды на поливку 5 1.4. Определение расходов воды для промышленных предприятий 6 1.4.1 Определение расхода воды на хозяйственно питьевые нужды рабочих 7 1.4.2. Определение расхода воды на душевые нужды 8 1.4.3. Определение расхода воды на технологические нужды 8 1.5. Составление суммарного графика водопотребления 11 1.6. Определение расходов воды на пожаротушение 12 2. Основные положения по трассировке водопроводной сети 13 3. Выбор режима работы насосов насосной станции 2-го подъема 14 3.1. Составление совмещенного графика водопотребления и работы насосов насосных станций 1-го и 2-го подъема 14 3.2. Определение емкости бака водонапорной башни 14 3.3. Определение размеров бака водонапорной башни 15 3.4. Определение емкости запасно-регулирующих резервуаров 15 3.5. Выбор числа и основных размеров резервуара 17 4. Гидравлический расчет водопроводной сети 18 4.1. Основы гидравлического расчета 18 4.2. Определение характерных режимов работы сети 18 4.3. Определение удельного путевого и узловых расходов 18 4.4. Гидравлический расчет сети 20
Введение
Водоснабжение является одной из важнейших отраслей техники, направленной на повышение уровня жизни людей, благоустройство населенных мест и развитие промышленности. Снабжение населения чистой, доброкачественной водой в достаточном количестве имеет важное санитарно-гигиеническое значение, предохраняет людей от всевозможных эпидемических заболеваний, распространяемых через воду. Комплекс инженерных сооружений, предназначенных для получения воды из природных источников, улучшения ее качества и передачи к местам потребления, называют системой водоснабжения или водопроводом. Для нужд современных городов и промышленных предприятий требуется огромное количество воды, строго отвечающей по своим качествам требованиям потребителей. Выполнение перечисленных задач требует тщательного выбора источников водоснабжения, организации охраны их от загрязнений и очистки воды на водопроводных сооружениях. Важной водохозяйственной проблемой является плановое проведение широких комплексных мероприятий по защите от загрязнения почвы, воздуха и воды, оздоровления рек и речных бассейнов. В настоящее время особое внимание уделяется благоустройству городов и рабочих поселков, включая сооружение водопроводов и канализации.
1. Определение расчетных расходов воды
1.1. Определение расчетного населения
Суммарное население принимается по данным генплана развития города и плотности населения в зоне жилой застройки.
Ni – число жителей в районе pi – плотность населения данного района, чел/Га Fi – площадь района, Га Площадь района А – 345,5 Га., района Б – 234,8 Га. pА = 300 чел/Га. pБ = 210 чел/Га. NА= pА ?FA=300 ?345,5=103650 чел. NБ= pБ ?FБ=210 ?234,8=49308 чел. Nгорода=152958 чел.
1.2. Определение расчетных расходов воды на хозяйственно питьевые нужды населения
Расчетный средний за год суточный расход воды на питьевые нужды населения определяется в зависимости от расчетного числа жителей и нормы водопотребления. Норма водопотребления – расход воды, приходящейся на одного потребителя в единицу времени.(дм3/чел ?сут) [pic] м3/сут [pic] м3/сут qжi – норма водопотребления i-го района, которая принимается по СНиП 2.04.02-84 Степень санитарно-технического благоустройства зданий: Район А 2 160 – 230 – 200 дм3/чел ?сут Район Б 3 230 – 350 – 300 дм3/чел ?сут [pic] [pic] [pic] Максимальный суточный расход воды в сутки наибольшего водопотребления определяется по формуле: [pic] Kсут.max – коэффициент суточной неравномерности водопотребления, учитывающий уклад жизни населения, режим работы предприятий степень благоустройства зданий и изменение водопотребления по сезонам года и дням недели. Kсут.max – принимают по СНиП 2.04.02-84 Kсут.max=1,1 – 1,3 Kсут.max=1,2 [pic] Максимальный часовой расход воды определяется по формуле: [pic] K.ч.max – коэффициент часовой неравномерности, показывающий неравномерность потребления воды по часам суток и определяется согласно СНиП 2.04.02-84 [pic] ?max – коэффициент, учитывающий степень благоустройства зданий, режим работы предприятий и другие местные условия. ?max=1,2..1,4 примем: ?max=1,3 ?max – коэффициент, учитывающий число жителей в населенном пункте. Он принимается согласно СНиП 2.04.02-84 Nгорда=152958 ?max=1,075 [pic] [pic] [pic]
1.3. Определение расходов воды на поливку
В зависимости от покрываемой территории, способа поливки, вида насаждений, климатических и других местных условий расходы воды на поливку в населенных пунктах и на территории промышленных предприятий определяют по СНиП 2.04.02-84 и формуле: [pic] Fiпол – площадь поливаемой территории Га. qiпол – норма расхода воды на одну поливку в дм3/м2 в зависимости от вида поливаемых площадей. Fгорода=580,3 Га. Определение расчетных расходов воды на поливку сводим в таблицу 1.1. Из системы водоснабжения города забирается расход воды только на поливку газонов и цветников в объеме 552 м3/сут. Поливка остальных видов территории осуществляется специальными машинами и вода забирается непосредственно из поверхностных источников. Поливка осуществляется 2 раза в сутки в течение 6 часов, 3 часа утром с 6 до 9, и 3 часа вечером с 18 до 21.[pic] Таблица 1.1. Расходы воды на поливку. |Поливаемая территория|Площадь поливаемой|Норма расхода |Расход воды на | | |территории, Га. |воды, дм3/м2 |поливку, м3/сут | |Механизированная |28,43 |1,5 |426 | |мойка улиц и площадей| | | | |Механизированная |28,43 |0,4 |114 | |поливка улиц и | | | | |площадей | | | | |Поливка зеленых |16,83 |4 |673 | |насаждений парков | | | | |Поливка газонов и |11,03 |5 |552 | |цветников | | | |
1.4. Определение расходов воды для промышленных предприятий
Исходные данные для расчета водопотребления промышленных предприятий приводятся в таблице 1.2. Таблица 1.2. Характеристика промышленных предприятий |Наи|Сан|Нор|Общ|Количество работающих по сменам |Кол|Сут|Распределени| |мен|ита|мат|ее |человек |иче|очн|е расходов | |ова|рна|ивн|чис| |ств|ый |воды по | |ние|я |ое |ло | |о |рас|сменам | |пре|хар|чис|раб| |раб|ход|м3/сут | |дпр|акт|ло |очи| |очи|вод| | |ият|ери|раб|х | |х |ы | | |ия |сти|очи| | |при|на | | | |ка |х | | |ним|тех| | | |про|на | | |ающ|нич| | | |изв|одн| | |их |еск| | | |одс|у | | |душ|ие | | | |тве|душ| | | |нуж| | | |нны|еву| | | |ды | | | |х |ю | | | |м3/| | | |про|сет| | | |сут| | | |цес|ку | | | | | | | |сов| | | | | | | | | | | |I |II |III | | | | | | | | |Все|Хол|Гор|Все|Хол|Гор|Все|Хол|Гор| | |I |II |III| | | | | |го |одн|ячи|го |одн|ячи|го |одн|ячи| | | | | | | | | | | |ые |е | |ые |е | |ые |е | | | | | | | | | | | |цех|цех| |цех|цех| |цех|цех| | | | | | | | | | | |а |а | |а |а | |а |а | | | | | | |№1 |IIв|5 |175|875|525|350|525|315|210|350|210|140|306|250|100|875|625| | | | |0 | | | | | | | | | | |0 |0 | | | |№2 |Iб |7 |190|114|912|228|760|608|152|— |— |— |228|280|168|112|— | | | | |0 |0 | | | | | | | | | |0 |0 |0 | |
1.4.1 Определение расхода воды на хозяйственно питьевые нужды рабочих
Суточный расход воды на хозяйственно питьевые нужды рабочих промышленных предприятий зависит от характера производства, количества рабочих, числа смен на предприятии, и складывается из хозяйственно питьевых и душевых нужд. Суточный расход воды на хозяйственно питьевые нужды определяется по формуле: [pic] [pic] [pic] [pic] qхол – норма расхода воды в холодных цехах на одного рабочего. Она составляет 25 дм3 в смену. qгор – норма расхода воды в горячих цехах на одного рабочего. Она составляет 45 дм3 в смену. I предприятие: I смена:
Nрхол = 525 Nргор = 350 [pic] [pic] [pic] II смена:
Nрхол = 315 Nргор = 210 [pic] [pic] [pic] III смена :
Nрхол = 210 Nргор = 140 [pic] [pic] [pic] [pic]
II предприятие: I смена:
Nрхол = 912 Nргор = 288 [pic] [pic] [pic]
II смена :
Nрхол = 608 Nргор = 152 [pic] [pic] [pic] [pic]
1.4.2. Определение расхода воды на душевые нужды
Максимальный расход воды на пользование душем принимается равным 500 дм3/час на одну душевую сетку. Продолжительность пользования душем после окончания смены – 45 минут или 0,75 часа. Расчетное количество душевых сеток принимается для смены с максимальным количеством работающих. [pic] [pic] – число душевых сеток Nдуш – максимальное число человек в смену, принимающих душ Nнорм – нормативное число рабочих приходящихся на одну душевую сетку, принимаемое в зависимости от группы производственных процессов [pic] [pic] [pic] [pic]
1.4.3. Определение расхода воды на технологические нужды
Количество воды, требуемое на технологические нужды, определяется в соответствии с заданием на проектирование. Расходование воды в течение смены принимается равномерным. [pic] Т – время работы смены – 8 часов. I предприятие: [pic] [pic] [pic] II предприятие: [pic] [pic] Суммарные расходы воды по отдельным предприятиям сводим в таблицу 1.3.
Таблица 1.3. Потребление воды промышленными предприятиями |Часы |Питьевые нужды |Душевые нужды |Технологически|Суммарные |Приведенные | |суток | | |е нужды |расходы |расходы воды | | |Распределение |Распределение | | | | | | |расходов в хол. цехах|расходов в гор. цехах| | | | | | |% Qсм |№1 |№2 |% Qсм |№1 |№2 |№1 |№2 |№1 |№2 |№1 |№2 |№1 |№2 | | | |м3/ч |м3/ч | |м3/ч |м3/ч |м3/ч |м3/ч |м3/ч |м3/ч |м3/ч |м3/ч |м3/ч |м3/ч | |III | | | | | | | | | | | | | | | |смена | | | | | | | | | | | | | | | |0-1 |6,25 |0,3281|— |12,05 |0,7591|— |22,875|12,375|78 |— |101,96|12,375|102 |12 | | | |25 | | |5 | | | | | |23 | | | | |1-2 |12,5 |0,6562|— |12,05 |0,7591|— |— |— |78 |— |79,415|0 |79 |0 | | | |5 | | |5 | | | | | |4 | | | | |2-3 |12,5 |0,6562|— |12,05 |0,7591|— |— |— |78 |— |79,415|0 |79 |0 | | | |5 | | |5 | | | | | |4 | | | | |3-4 |18,75 |0,9843|— |12,05 |0,7591|— |— |— |78 |— |79,743|0 |80 |0 | | | |75 | | |5 | | | | | |53 | | | | |4-5 |6,25 |0,3281|— |12,05 |0,7591|— |— |— |78 |— |79,087|0 |79 |0 | | | |25 | | |5 | | | | | |28 | | | | |5-6 |12,5 |0,6562|— |12,05 |0,7591|— |— |— |78 |— |79,415|0 |79 |0 | | | |5 | | |5 | | | | | |4 | | | | |6-7 |12,5 |0,6562|— |12,05 |0,7591|— |— |— |78 |— |79,415|0 |79 |0 | | | |5 | | |5 | | | | | |4 | | | | |7-8 |18,75 |0,9843|— |15,65 |0,9859|— |— |— |79 |— |80,970|0 |81 |0 | | | |75 | | |5 | | | | | |33 | | | | |Qсм |100 |5,25 |— |100 |6,3 |— |22,875|12,375|625 |— |659,42|12,375|658 |12 | | | | | | | | | | | | |5 | | | | |I | | | | | | | | | | | | | | | |смена | | | | | | | | | | | | | | | |8-9 |6,25 |0,8203|1,425 |12,05 |1,8978|1,2363|22,875|— |125 |210 |150,59|212,66|151 |213 | | | |13 | | |75 |3 | | | | |32 |13 | | | |9-10 |12,5 |1,6406|2,85 |12,05 |1,8978|1,2363|— |— |125 |210 |128,53|214,08|129 |214 | | | |25 | | |75 |3 | | | | |85 |63 | | | |10-11 |12,5 |1,6406|2,85 |12,05 |1,8978|1,2363|— |— |125 |210 |128,53|214,08|129 |214 | | | |25 | | |75 |3 | | | | |85 |63 | | | |11-12 |18,75 |2,4609|4,275 |12,05 |1,8978|1,2363|— |— |125 |210 |129,35|215,51|129 |216 | | | |38 | | |75 |3 | | | | |88 |13 | | | |12-13 |6,25 |0,8203|1,425 |12,05 |1,8978|1,2363|— |— |125 |210 |127,71|212,66|128 |213 | | | |13 | | |75 |3 | | | | |82 |13 | | | |13-14 |12,5 |1,6406|2,85 |12,05 |1,8978|1,2363|— |— |125 |210 |128,53|214,08|129 |214 | | | |25 | | |75 |3 | | | | |85 |63 | | | |14-15 |12,5 |1,6406|2,85 |12,05 |1,8978|1,2363|— |— |125 |210 |128,53|214,08|129 |214 | | | |25 | | |75 |3 | | | | |85 |63 | | | |15-16 |18,75 |2,4609|4,275 |15,65 |2,4648|1,6056|— |— |125 |210 |129,92|215,88|130 |216 | | | |38 | | |75 |9 | | | | |58 |07 | | | |Qсм |100 |13,125|22,8 |100 |15,75 |10,26 |22,875|— |1000 |1680 |1051,7|1713,0|1054 |1714 | | | | | | | | | | | | |5 |6 | | | |II | | | | | | | | | | | | | | | |смена | | | | | | | | | | | | | | | |16-17 |6,25 |0,4925|0,95 |12,05 |1,1387|0,8242|22,875|12,375|109 |140 |133,50|154,14|134 |154 | | | | | | |25 |2 | | | | |62 |92 | | | |17-18 |12,5 |0,985 |1,9 |12,05 |1,1387|0,8242|— |— |109 |140 |111,12|142,72|111 |143 | | | | | | |25 |2 | | | | |37 |42 | | | |18-19 |12,5 |0,985 |1,9 |12,05 |1,1387|0,8242|— |— |109 |140 |111,12|142,72|111 |143 | | | | | | |25 |2 | | | | |37 |42 | | | |19-20 |18,75 |1,4775|2,85 |12,05 |1,1387|0,8242|— |— |109 |140 |111,61|143,67|112 |144 | | | | | | |25 |2 | | | | |62 |42 | | | |20-21 |6,25 |0,4925|0,95 |12,05 |1,1387|0,8242|— |— |109 |140 |110,63|141,77|111 |142 | | | | | | |25 |2 | | | | |12 |42 | | | |21-22 |12,5 |0,985 |1,9 |12,05 |1,1387|0,8242|— |— |110 |140 |112,12|142,72|112 |143 | | | | | | |25 |2 | | | | |37 |42 | | | |22-23 |12,5 |0,985 |1,9 |12,05 |1,1387|0,8242|— |— |110 |140 |112,12|142,72|112 |143 | | | | | | |25 |2 | | | | |37 |42 | | | |23-24 |18,75 |1,4775|2,85 |15,65 |1,4789|1,0704|— |— |110 |140 |112,95|143,92|113 |144 | | | | | | |25 |6 | | | | |64 |05 | | | |Qсм |100 |7,88 |15,2 |100 |9,45 |6,84 |22,875|12,375|875 |1120 |915,20|1154,4|916 |1156 | | | | | | | | | | | | |5 |15 | | | |Qпр |300 |26,255|38 |300 |31,5 |17,1 |68,625|24,75 |2500 |2800 |2626,3|2879,8|2628 |2882 | | | | | | | | | | | | |8 |5 | | |
1.5. Составление суммарного графика водопотребления
Расход воды населением города в течение суток характеризуется большой неравномерностью. Режим суточного потребления воды в городе зависит от многих факторов: режима жизни и работы населения, степени санитарно- технического благоустройства зданий, культуры и быта населения и т.д. Для правильного определения расчетной мощности проектируемого водопровода необходимо определить максимальные значения расчетных расходов воды, подачу которой он должен обеспечить потребителям. Для определения максимального часового расхода, необходимого для расчета водопроводной сети и выбора режима работы насосной станции второго подъема, определяем режимы потребления воды отдельными категориями водопотребителей. Потребление воды на нужды населения по часам суток определяется в зависимости от коэффициента часовой неравномерности. Если величина расчетного коэффициента часовой неравномерности отличается от табличной, то для расчета принимаем график с наиболее близким к расчетному коэффициентом неравномерности и проводим соответствующую корректировку. Определение расходов по часам суток в населенном пункте сводим в таблицу 1.4.
Таблица 1.4. определение суммарных расходов воды. |Часы |Питьевые нужды населения |Расход |Расход воды на |Суммарные | |суток | |воды на|предприятиях |расходы | | | |поливку| | | | | |м3/ч | | | | |В% для |В% для |м3/ч | |№1 м3/ч|№2 м3/ч|м3/ч |% | | |ктч=1,4|ктч=1,4| | | | | | | |0-1 |2,5 |2,5 |1065 | |102 |12 |1179 |2,42 | |1-2 |2,45 |2,45 |1044 | |79 |0 |1123 |2,31 | |2-3 |2,2 |2,2 |938 | |79 |0 |1017 |2,09 | |3-4 |2,25 |2,25 |959 | |80 |0 |1039 |2,13 | |4-5 |3,2 |3,2 |1364 | |79 |0 |1443 |2,96 | |5-6 |3,9 |3,9 |1662 | |79 |0 |1741 |3,58 | |6-7 |4,5 |4,5 |1918 |92 |79 |0 |2089 |4,29 | |7-8 |5,1 |5,1 |2174 |92 |81 |0 |2347 |4,82 | |8-9 |5,35 |5,35 |2281 |92 |151 |213 |2737 |5,62 | |9-10 |5,85 |5,85 |2494 | |129 |214 |2837 |5,83 | |10-11 |5,35 |5,35 |2281 | |129 |214 |2624 |5,39 | |11-12 |5,25 |5,25 |2238 | |129 |216 |2583 |5,31 | |12-13 |4,6 |4,6 |1961 | |128 |213 |2302 |4,73 | |13-14 |4,4 |4,4 |1876 | |129 |214 |2219 |4,56 | |14-15 |4,6 |4,6 |1961 | |129 |214 |2304 |4,73 | |15-16 |4,6 |4,6 |1961 | |130 |216 |2307 |4,74 | |16-17 |4,9 |4,9 |2089 | |134 |154 |2377 |4,88 | |17-18 |4,8 |4,8 |2046 | |111 |143 |2300 |4,72 | |18-19 |4,7 |4,7 |2003 |92 |111 |143 |2349 |4,82 | |19-20 |4,5 |4,5 |1918 |92 |112 |144 |2266 |4,65 | |20-21 |4,4 |4,4 |1876 |92 |111 |142 |2221 |4,56 | |21-22 |4,2 |4,2 |1790 | |112 |143 |2045 |4,2 | |22-23 |3,7 |3,7 |1577 | |112 |143 |1832 |3,76 | |23-24 |2,7 |2,7 |1151 | |113 |144 |1408 |2,9 | |SQгор |100 |100 |42627 |552 |2628 |2882 |48689 |100 |
1.6. Определение расходов воды на пожаротушение
Расчетный расход воды на наружное пожаротушение и число одновременных пожаров зависит от числа жителей в населенном пункте и этажности застройки. На промышленном предприятии количество пожаров зависит от площади предприятия, а расход зависит от степени огнестойкости зданий, категории производства по пожарной опасности, объема наибольшего здания и ширины здания. Нормы расхода воды на нужды пожаротушения принимаются по СНиП 2.04.02-84 — на наружное пожаротушение, и по СНиП 2.04.01-85 — на внутреннее. В нашем случае:
В населенном пункте:
Nгорда =152958 чел. Одновременно происходит 3 пожара.
Расход воды на один пожар – 40 дм3/сек.
На предприятиях: |Наименование |Количество |Расход воды на |Расход воды на | |предприятия |одновременных |наружное |внутреннее | | |пожаров |пожаротушение |пожаротушение | | | |дм3/сек |дм3/сек | |I предприятие |2 |20 |2 струи по 5 | |II предприятие |1 |30 |2 струи по 5 |
В соответствие со СНиП 2.04.02-84 расход воды на наружное пожаротушение следует определять, как сумму потребного большего расхода (в населенном пункте или на промышленном предприятии) и 50% потребного меньшего (в населенном пункте или на промышленном предприятии).
[pic] qн — расход воды на наружное пожаротушение qв — расход воды на внутреннее пожаротушение n — число одновременных пожаров
[pic]
[pic]
[pic]
2. Основные положения по трассировке водопроводной сети
При выборе трассы водопроводных линий следует соблюдать следующие требования: 1. Обеспечить подачу воды в заданных количествах с необходимым давлением. 2. Обеспечить надежность работы сети, как при нормальной работе, так и при аварии. 3. Запроектированная сеть должна обеспечивать наименьшую приведенных затрат на строительство и эксплотацию систем водоснабжения. Факторы, влияющие на конфигурацию сети: 1. Планировка объекта водоснабжения. 2. Местоположение наиболее крупных водопотребителей. Соблюдая требования, предъявляемые к водопроводной сети и учитывая факторы, влияющие на ее устройство, выбирается такая конфигурация сети, которая обеспечивает, возможно, меньшую протяженность сети, наилучшие условия прокладки и позволяет легко осуществлять ее дальнейшее развитие при увеличении числа потребителей. Линии водопроводной сети прокладывают по проездам. При трассировке исходят из следующих соображений: 1. Основное направление линий магистральной сети должно соответствовать главному направлению движения воды по территории города. 2. Магистральная сеть должна охватывать всех наиболее крупных потребителей, подавать воду к регулирующим емкостям и принимать воду от всех источников питания.
3. Выбор режима работы насосов насосной станции 2-го подъема
3.1. Составление совмещенного графика водопотребления и работы насосов насосных станций 1-го и 2-го подъема
Выбор режимов работы насосов насосной станции 2-го подъема основывается на суммарном графике водопотребления города. Число рабочих насосов принимается 3 и мы задаем максимальное значение подачи насосами, исходя из максимального значения потребления воды города. Можно снижать подачу насосами на 0,3 – 1 %. Примем максимальное значение потребления воды городом – 5,82% от общего количества воды. 1 насос — 1,94% 2 насоса — 3,88% 3 насоса — 5,82%
3.2. Определение емкости бака водонапорной башни
Емкость водонапорной башни определяется по формуле:
[pic] Wрег — регулирующая емкость водонапорной башни. Определяется совмещением графиков суммарного водопотребления и режима работы насосов насосной станции 2-го подъема, не должно превышать 5%. Wпож — расход воды на пожаротушение, рассчитывается на 10 минут тушения пожара. Определение Wрег сводится в таблицу 3.1.
[pic] Qсутmax — максимальный суточный расход воды принимается из таблицы 1.4.
Qсутmax=48689 м3 P — максимальное значение остатка воды в баке P=8,69 %
[pic]
[pic]
[pic]
Таблица 3.1. Определение регулирующей емкости бака. |Часы суток |Потребление |Подача НС-II|Поступление |Расход из |Остаток в | | |городом % |% |в бак % |бака % |баке % | |0-1 |2,42 |1,94 | |0,48 |2,78 | |1-2 |2,31 |1,94 | |0,37 |2,41 | |2-3 |2,09 |1,94 | |0,15 |2,26 | |3-4 |2,13 |1,94 | |0,19 |2,07 | |4-5 |2,96 |1,94 | |1,02 |1,05 | |5-6 |3,58 |3,88 |0,3 | |1,35 | |6-7 |4,29 |3,88 | |0,41 |0,94 | |7-8 |4,82 |3,88 | |0,94 |0 | |8-9 |5,62 |5,82 |0,2 | |0,2 | |9-10 |5,83 |5,82 | |0,01 |0,19 | |10-11 |5,39 |5,82 |0,43 | |0,62 | |11-12 |5,31 |5,82 |0,51 | |1,13 | |12-13 |4,73 |5,82 |1,09 | |2,22 | |13-14 |4,56 |5,82 |1,26 | |3,48 | |14-15 |4,73 |5,82 |1,09 | |4,57 | |15-16 |4,74 |5,82 |1,08 | |5,65 | |16-17 |4,88 |5,82 |0,94 | |6,59 | |17-18 |4,72 |5,82 |1,1 | |7,69 | |18-19 |4,82 |5,82 |1 | |8,69 | |19-20 |4,65 |3,88 | |0,77 |7,92 | |20-21 |4,56 |3,88 | |0,68 |7,24 | |21-22 |4,2 |3 | |1,2 |6,04 | |22-23 |3,76 |1,94 | |1,82 |4,22 | |23-24 |2,9 |1,94 | |0,96 |3,26 | |S |100 |100 |9 |9 | |
3.3. Определение размеров бака водонапорной башни
[pic] [pic] [pic] [pic] [pic]
3.4. Определение емкости запасно-регулирующих резервуаров
[pic] Wрег — регулирующий объем резервуаров определяемый путем сравнения режимов подачи насосами НС 1-го и 2-го подъемов. Wпож — неприкосновенный противопожарный запас воды рассчитанный на 3-х часовое тушение пожара. W0 — объем воды на собственные нужды очистной станции, принимается равным 5-10 % от Qсутmax. Определение Wрег сводим в таблицу 3.2.
Таблица 3.2. Определение Wрег |Часы суток |Подача НС-II|Подача НС-I |поступление |расход из |остаток в | | |% |% |в резервуар |резервуара %|резервуаре %| | | | |% | | | |0-1 |1,94 |4,17 |2,23 | |8,36 | |1-2 |1,94 |4,17 |2,23 | |10,59 | |2-3 |1,94 |4,17 |2,23 | |12,82 | |3-4 |1,94 |4,17 |2,23 | |15,05 | |4-5 |1,94 |4,17 |2,23 | |17,28 | |5-6 |3,88 |4,17 |0,29 | |17,57 | |6-7 |3,88 |4,17 |0,29 | |17,86 | |7-8 |3,88 |4,17 |0,29 | |18,15 | |8-9 |5,82 |4,17 | |1,65 |16,5 | |9-10 |5,82 |4,17 | |1,65 |14,85 | |10-11 |5,82 |4,17 | |1,65 |13,2 | |11-12 |5,82 |4,17 | |1,65 |11,55 | |12-13 |5,82 |4,17 | |1,65 |9,9 | |13-14 |5,82 |4,17 | |1,65 |8,25 | |14-15 |5,82 |4,17 | |1,65 |6,6 | |15-16 |5,82 |4,17 | |1,65 |4,95 | |16-17 |5,82 |4,17 | |1,65 |3,3 | |17-18 |5,82 |4,17 | |1,65 |1,65 | |18-19 |5,82 |4,17 | |1,65 |0 | |19-20 |3,88 |4,17 |0,29 | |0,29 | |20-21 |3,88 |4,17 |0,29 | |0,58 | |21-22 |3 |4,17 |1,17 | |1,75 | |22-23 |1,94 |4,17 |2,23 | |3,98 | |23-24 |1,94 |4,09 |2,15 | |6,13 | |S |100 |100 |18,15 |18,15 | |
[pic]
[pic] Qхозmax — максимальный хозяйственный расход за 3 часа. Определяется по таблице 1.4. графа №8 Qхозmax=2837 м3/час. Qпож — расход воды на пожаротушение. Qпож =612 м3/час. Q1 — подача насосами НС-I за 1 час.
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
3.5. Выбор числа и основных размеров резервуара
принимаем к установке на станции два резервуара, емкость каждого определяем по формуле:
[pic] Подбираем резервуар: |Номер |Марка |Емкость |Ширина |Высота|Длина | |типового |резервуара | | | | | |проекта | | | | | | | | |Полезная |Номинальная | | | | |901-4-62,8|РЕ-100М-100|9864 м3 |10000 м3 |36 м |4,8 м |60 м | |3 | | | | | | |
4. Гидравлический расчет водопроводной сети
4.1. Основы гидравлического расчета
4.2. Определение характерных режимов работы сети
1st. Режим — максимальный хозяйственный водозабор — основной расчетный режим. 2nd. Режим — максимальный хозяйственный водозабор — проверочный режим. 3rd. Режим — максимальный транзит в башню — проверочный режим. Определение расходов для характерных режимов работы сводим в таблицу 4.1.
Таблица 4.1. |Расчетн|Водопотребление дм3/сек. |Способ подачи | |ый | |дм3/сек. | |случай | | | |работы | | | |сети | | | | |Суммарн|Населен|Пром. |Пожар |Транзит|НС |ВБ | | |ое |ие |предприятия | | | | | | |водопот| | | | | | | | |реблени| | | | | | | | |е | | | | | | | | | | |№1 |№2 | | | | | |1-й |788 |693 |36 |59 |— |— |787 |1 | |2-й |958 |693 |36 |59 |170 |— |958 |— | |3-й |786 |521 |36 |60 |— |170 |787 |— |
Час максимального водопотребления приходится на 9-10 часов. В это время насосы НС-2 подают 5,82% от максимального суточного расхода. Производительность водонапорной башни в тот час, то есть расход из бака составляет 0,01% от максимального суточного расхода, по данным таблицы 3.1.
[pic] [pic] Максимальный транзит в башню приходится на час 13-14. Это составляет 1,26% от максимального суточного расхода, по данным таблицы 3.1.
[pic] В это время насосы НС-2 подают 5,82% от максимального суточного расхода.
[pic]
4.3. Определение удельного путевого и узловых расходов
Удельный расход, т. е. Расход приходящийся на единицу длины, определяется по формуле: [pic]
[pic][pic]
[pic] Определение путевых расходов сводим в таблицу 4.2.
Таблица 4.2. |№ Участков |Длины линий, м |Путевые расходы, дм3/с | | |Фактические |Расчетные |Режим №1 |Режим №3 | |1-2 |2050 |2050 |92 |70 | |2-3 |1050 |1050 |47 |36 | |3-4 |500 |500 |23 |17 | |4-5 |300 |300 |14 |10 | |5-1 |1400 |1400 |63 |48 | |4-6 |850 |850 |38 |30 | |6-7 |500 |500 |23 |17 | |7-3 |950 |950 |43 |32 | |2-8 |1300 |1300 |59 |44 | |8-9 |650 |650 |29 |22 | |9-10 |500 |500 |23 |17 | |10-11 |950 |700 |32 |24 | |11-12 |600 |600 |27 |20 | |12-13 |1400 |1400 |63 |48 | |13-9 |450 |450 |20 |15 | |3-10 |1450 |725 |33 |25 | |7-11 |1400 |1400 |63 |46 | |? | |15325 |693 |521 |
Узловые расходы. Узловой расход определяется, как сумма путевых расходов линий, подходящих к данному узлу.
[pic] Расчет по определению узловых расходов сводим в таблицу 4.3.
Таблица 4.3. |№ |№ |Максимальный |Максимальный транзит |Сосредоточенны| |узла|примыкающих|хозяйственный | |й при пожаре | | |участков |водоразбор | | | | | |?Qпут |qуз |Сосред|?Qпут |qуз |Сосред| | | | | | |. | | |. | | |1 |1-2, 1-5 |155 |78 |— |118 |59 |— |— | |2 |2-1, 2-3, |198 |99 |— |150 |75 |— |— | | |2-8 | | | | | | | | |3 |3-2, 3-4, |146 |73 |— |110 |55 |— |— | | |3-7, 3-10 | | | | | | | | |4 |4-3, 4-6, |75 |38 |— |57 |28 |— |— | | |4-5 | | | | | | | | |5 |5-4, 5-1 |77 |38 |36 |58 |29 |36 |— | |6 |6-7, 6-4 |61 |31 |— |47 |24 |— |— | |7 |7-6, 7-3, |129 |64 |— |95 |48 |— |— | | |7-11 | | | | | | | | |8 |8-2, 8-9 |88 |44 |— |66 |33 |— |— | |9 |9-8, 9-10, |72 |36 |59 |54 |27 |170 |— | | |9-13 | | | | | | | | |10 |10-9, |88 |44 |— |66 |33 |60 |45 | | |10-12, | | | | | | | | | |10-11 | | | | | | | | |11 |11-10, |122 |61 |— |90 |45 |— |40 | | |11-12, 11-7| | | | | | | | |12 |12-11, |90 |45 |— |68 |34 |— |45 | | |12-13 | | | | | | | | |13 |13-12, 13-9|83 |42 |— |63 |31 |— |40 | |? | | |693 | | |521 | | |
4.4. Гидравлический расчет сети
Гидравлический расчет выполняется методом Лобачева-Кросса. Этот метод основан на решении систем уравнений относительно расходов воды. При этом поправочные расходы определяют без учета взаимного влияния колец в сети, в связи с этим необходимо проводить несколько повторных определений ?q и невязок ?h, кольцевой сети. Условие: ?h=0 может быть получено во всех кольцах путем проведения по контуру каждого кольца некоторого фиксированного расхода воды в направлении обратном знаку невязки кольца.
[pic] — увязочный или поправочный расход. Расчет выполняется на ЭВМ. Для выполнения расчета делаем предварительное потокораспределение. Потокораспределение выполняем исходя из I закона Кирхгофа, считая, что сколько воды пришло в узел столько и вышло из него.
Таблица 4.4. Определение диаметров участков сети. |№ участков |Расходы воды |Диаметр | | | |участка | | |Режим №1 |Режим №2 |Режим №3 | | |1-2 |18 |61 |53 |300 | |2-3 |127 |169 |144 |450 | |3-4 |170 |212 |176 |500 | |4-5 |170 |213 |177 |500 | |5-1 |96 |139 |112 |400 | |4-6 |378 |463 |381 |700 | |6-7 |378 |464 |382 |700 | |7-3 |157 |200 |167 |500 | |2-8 |46 |131 |122 |400 | |8-9 |2 |87 |89 |350 | |9-10 |131 |131 |112 |400 | |10-11 |48 |50 |61 |300 | |11-12 |48 |49 |61 |300 | |12-13 |3 |41 |27 |300 | |13-9 |39 |123 |4 |400 | |3-10 |127 |170 |144 |450 | |7-11 |157 |200 |167 |500 |
Подготовка к гидравлическому расчету на ЭВМ |Режим №1 | |№ |№ позиций|Кольцо |Диаметр |Факт. |Расход |Тип труб| |участков| | |мм |длина м.|дм3/с | | | | |Лево |Право | | | | | |1-2 |1 |0 |1 |300 |2050 |18 |2 | |2-3 |2 |1 |3 |450 |1050 |127 |2 | |3-4 |3 |1 |2 |500 |500 |170 |2 | |4-5 |4 |0 |1 |500 |300 |170 |2 | |5-1 |5 |0 |1 |400 |1400 |96 |2 | |4-6 |6 |0 |2 |700 |850 |378 |2 | |6-7 |7 |2 |0 |700 |500 |378 |2 | |7-3 |8 |2 |4 |500 |950 |157 |2 | |2-8 |9 |0 |3 |400 |1300 |46 |2 | |8-9 |10 |0 |3 |350 |650 |2 |2 | |9-10 |11 |3 |5 |400 |500 |131 |2 | |10-11 |12 |4 |5 |300 |950 |48 |2 | |11-12 |13 |5 |0 |300 |600 |48 |2 | |12-13 |14 |5 |0 |300 |1400 |3 |2 | |13-9 |15 |0 |5 |400 |450 |39 |2 | |3-10 |16 |3 |4 |450 |1450 |127 |2 | |7-11 |17 |4 |0 |500 |1400 |157 |2 | |Режим №2 | |№ |№ позиций|Кольцо |Диаметр |Факт. |Расход |Тип труб| |участков| | |мм |длина м.|дм3/с | | | | |Лево |Право | | | | | |1-2 |1 |0 |1 |300 |2050 |61 |2 | |2-3 |2 |1 |3 |450 |1050 |169 |2 | |3-4 |3 |1 |2 |500 |500 |212 |2 | |4-5 |4 |0 |1 |500 |300 |213 |2 | |5-1 |5 |0 |1 |400 |1400 |139 |2 | |4-6 |6 |0 |2 |700 |850 |463 |2 | |6-7 |7 |2 |0 |700 |500 |464 |2 | |7-3 |8 |2 |4 |500 |950 |200 |2 | |2-8 |9 |0 |3 |400 |1300 |131 |2 | |8-9 |10 |0 |3 |350 |650 |87 |2 | |9-10 |11 |3 |5 |400 |500 |131 |2 | |10-11 |12 |4 |5 |300 |950 |50 |2 | |11-12 |13 |5 |0 |300 |600 |49 |2 | |12-13 |14 |0 |5 |300 |1400 |41 |2 | |13-9 |15 |0 |5 |400 |450 |123 |2 | |3-10 |16 |3 |4 |450 |1450 |170 |2 | |7-11 |17 |4 |0 |500 |1400 |200 |2 |
|Режим №3 | |№ |№ позиций|Кольцо |Диаметр |Факт. |Расход |Тип труб| |участков| | |мм |длина м.|дм3/с | | | | |Лево |Право | | | | | |1-2 |1 |0 |1 |300 |2050 |53 |2 | |2-3 |2 |1 |3 |450 |1050 |144 |2 | |3-4 |3 |1 |2 |500 |500 |176 |2 | |4-5 |4 |0 |1 |500 |300 |177 |2 | |5-1 |5 |0 |1 |400 |1400 |112 |2 | |4-6 |6 |0 |2 |700 |850 |381 |2 | |6-7 |7 |2 |0 |700 |500 |382 |2 | |7-3 |8 |2 |4 |500 |950 |167 |2 | |2-8 |9 |0 |3 |400 |1300 |122 |2 | |8-9 |10 |0 |3 |350 |650 |89 |2 | |9-10 |11 |3 |5 |400 |500 |112 |2 | |10-11 |12 |4 |5 |300 |950 |61 |2 | |11-12 |13 |5 |0 |300 |600 |61 |2 | |12-13 |14 |5 |0 |300 |1400 |27 |2 | |13-9 |15 |0 |5 |400 |450 |4 |2 | |3-10 |16 |3 |4 |450 |1450 |144 |2 | |7-11 |17 |4 |0 |500 |1400 |167 |2 |
----------------------- [pic]
176,64
176
171,84
176
0,99
4,16
4,8
h?>6
64
45
61
42
44
38
44
99
78
31
38+[36]
36+[59]
73
3
48
157
378
127
2
96
157
46
18
48
39
127
170
170
1
13
12
11
10
9
8пож
64
45
61
42
44
38
44
99
78
31
38+[36]
36+[59]
73
3
48
157
378
127
2
96
157
46
18
48
39
127
170
170
1
ВБ
13
12
11
10
9
8
2
1
7
6
5
4
3
I
II
III
IV
V
378
787 НС
I
112
III
787 НС
382
V
IV
III
II
I
3
4
5
6
7
1
2
8
9
10
11
12
13
ВБ
170
177
176
144
4
61
53
122
167
112
89
144
381
167
61
27
55
27
29+[36]
24
59
75
33
28
33+[60]
31
45
34
48
131
131
II
958 НС
464
V
IV
III
II
I
3
4
5
6
7
1
2
8
9
10
11
12
13
ВБ
213
212
170
123
49
61
131
200
139
87
169
463
200
50
41
73
36+[59]
38+[36]
31
78
99
44
38
44+[40]
42+[40]
61+[40]
45+[45]
64