.

Водоснабжение и водоотведение на ГСХ-3

Язык: русский
Формат: реферат
Тип документа: Word Doc
0 1308
Скачать документ

Задание

на выполнение курсовой работы по водоснабжению и водоотведению студенту
факультета ГСХ курс 3, группа 9, Иванов И.И.

выдано: 10.09.01; срок сдачи:21.12.01

Исходные данные для проектирования:

– генеральный план юрода с промышленным предприятием в масштабе 1:5000
или 1:10000; на плане нанесены горизонтали. тающие полную картину
рельефа местности, а так же нанесены поверхностные источники
водоснабжения.

Расчетные данные:

– расчетная плотность населения, 196 чел/га,

– норма хозяйственно-питьевого водопотребления на 1 жителя, 310 л/сут,

– этажность застройки, 6 этажей ,

– 10% территории города, поливается автомашинами/вручную (полив
осуществляется в течение 2 часов в сутки, в период с 22(22) до 24(24)

– город расположен в Северной части,

– глубина промерзания грунта, 1,95м

– отметка залегания грунтовых вод —,

-отметки горизонта воды в водоеме:

максимального 144

минимального 140

Данные о промышленном предприятии:

.- технологический расход, 75 л/с,

– часы работы предприятия 8-16; 16-24,

– количество работников, 710 чел., из них 12% в горячих цехах:

пользуются душем в цехах:

горячих 90%, холодных 20%,

экономический фактор 0,75 .

Курсовая работа состоит из пояснительной записки с расчетами и
графической части (лист формата А2).

Раздел «Водоснабжение города»

Данный раздел должен включать следующие подразделы:

1. Расчет водопотребления города и составление сводной таблицы
водопотребления.

2. Построение графиков водопотребления города и работы насосной станции
второго подъема (Н.С.- II).

3. Определение емкости и размеров бака водонапорной башни.

4. Подготовка сети к гидравлическому расчету.

5. Гидравлический расчет (увязка) водопроводной сети города.

6. Определение диаметров водоводов, напора насосов и высоты водонапорной
башни.

Каждый подраздел в обязательном порядке должен содержать необходимые
таблицы, графики и рисунки (см. ниже).

1. Расчет водопотребления города и составление сводной таблицы
водопотребления

Цель расчета сводится к определению расходов воды:

на хозяйственно-питьевые нужды населения (а), на поливку территорий (б),
на нужды местной промышленности (в) и промышленных предприятий (г).

а). Определение расхода воды на хозяйственно-питьевые нужды населения

Численность населения города рассчитывается но формуле:

N = S х ( (чел.),

N=250×196=49000 (чел.),

где ( – плотность населения, чел. /га (принимается по заданию);

S – площадь города, га (принимается по расчету).

Cреднесуточный расход воды на хозяйственно-питьевые нужды определяется
по формуле:

Qср.сут.=q x N/l000(м3/cyт),

Qср.сут.=310×49000/1000=15190(м3/cyт),

где q – удельное водопотребление, л/сут. на 1 чел. (принимается по
заданию);

N – численность населения города, чел.

Максимальный суточный расход воды определяется по формуле:

Qcyт. мак. = Kcyт. мак. х Qcp.cyт. (м3/сут),

Qcyт. мак. =1,1×15190=16709(м3/сут),

где Ксут.мак. – коэффициент суточной неравномерности (см. СниП, стр. 2);
коэффициент учитывает уклад жизни населения, режим работы промышленных
предприятий, степень благоустройства зданий и т.д. (согласно СниП Ксут
мак рекомендуется принимать равным 1,1-1,3).

Максимальный часовой расход воды определяется по формуле:

Qч.мак. = Kч.мак. x Qсут.мак./24,

Qч.мак. =1,38×16709/24=960,7675,

где Кч.мак. — коэффициент часовой неравномерности; согласно СниП

Кч.мак. = (мак. х (мак. ;

Кч.мак. =1,2×1,15=1,38;

где (мак. – коэффициент, учитывающий те же обстоятельства, что и Ксут.
мак.; согласно СниП (мак рекомендуется принимать равным 1,2-1,4;

(мак – коэффициент, который учитывает количество жителей в населенном
пункте (принимается по СниП, табл. 2, стр. 3) или по табл. 1 настоящих
методических указаний.

Таблица 1

Значения (мак. в зависимости от количества жителей

Количество жителей в городе, тыс. чел.:

6

10

20

50

100

( мак.

1,4

1,3

1,2

1,15

1,1

Таблица 2

Величины расходов по часам суток при разных коэффициентах часовой
неравномерности Kч.мак. %

Часы суток

К ч.мак.,%

1,38

0-1

3.2

1-2

3,25

2-3

2,9

3-4

2,9

4-5

3,35

5-6

3.75

6-7

4,15

7-8

4,65

8-9

5,05

9-10

5,4

10-11

4,85

11-12

4,6

12-13

4,5

13-14

4,3

14-15

4.4

15-16

4,55

16-17

4,5

17-18

4.25

18-19

4,45

19-20

4.4

20-21

4,4

21-22

4,5

22-23

4,2

23-24

3,5

б). Определение расхода воды на поливку территорий

Цель расчета – определение часового поливочного расхода воды в городе.
Поливка осуществляется дворниками (вручную) и (или) поливочными
машинами.

Площадь территории поливки в городе П (%) указывается в задании, а
площадь территории S (га) поливаемой машинами (дворниками) определяется
по формуле:

Sмаш. = Sдв.= SхП/100,

Sмаш. =250×10/100=25,

Нормы расхода воды на поливку машинами и дворниками составляют:

qп.маш. = 1,2-1,5 л/м2 и qп.дв.= 0,4-0,5 л/м2 (СНиП табл. 3,стр.
3).

Количество воды, идущее на поливку машинами и дворниками определяется по
следующим формулам:

Wмаш = Sмаш x qп.маш. (м3)

Wмаш =25×1,2=30(м3)

Wдв.= S дв. x q п.дв (м3)

Wдв.= 25×0,4=10 (м3)

Продолжительность поливки tмаш. и tдв. , указывается в задании.

Часовой поливочный расход определяется но формулам:

q ч.маш. = W маш. / t маш. (м3/ч)

q ч.дв. = W дв. / t дв. (м3/ч)

q ч.маш.=30/2=15 (м3/ч)

q ч.дв. = 10/2=5 (м3/ч)

в). Определение расхода воды на нужды местной промышленности

Цель расчета – определение часового расхода воды, потребляемой местной
промышленностью города (магазины, рынки, предприятия общественного
питания, прачечные, парикмахерские и т.д.). Местная промышленность
потребляет от 10 до 15% Qcут.мак. с учетом расхода на полив

Q м.пром. =(Q сут.мак. + W маш. + W дв. )x(0,1…0,015),

Q м.пром. = (16709+30+10)x0,1=1673,9

Предприятия местной промышленности работают в среднем 16 часов в сутки,
т.е. часовой расход определится по формуле:

q ч.м.пром. = Q м.пром. /16 (м3/ч)

q ч.м.пром. = 1673,9/16=104,62 (м3/ч)

г). Определение расхода воды на промышленных предприятиях

Цель расчета – определение часового технологического расхода qч.техн. ,а
также расходов воды в холодных и горячих цехах (на хозяйственно-питьевые
нужды и прием душа в конце смены).

Определение технологического расхода воды

Данные о величине секундного расхода воды на технологические нужды
предприятия qc.техн. , (л/с) и регламенте работы предприятия (I, II или
III смены) приводятся в задании.

Часовой технологический расход определяется по формуле:

q ч.техн. = 3,6 x q с.тeхн. (м3/ч).

q ч.техн. = 3,6 x 75 = 270 (м3/ч).

Суточный технологический расход Qcyт.техн. определяется по формуле:

Q сут.техн. = q ч.техн. x t (м3/сут),

Q сут.техн. = 270 x 16 = 4320 (м3/сут),

где t — количество часов работы предприятия в сутки.

Определение расходов воды в холодном цехе

Количество работников цеха Nx определяется по заданию.

Норма водопотребления составляет qx = 25 л/чел. (0,025м3/ чел.).

Тогда в смену на хозяйственно-питьевые нужды потребляется

qx.х-п = Nx x qx (м3/смен).

qx.х-п =625×0,025=15,625(м3/смен).

За n смен ( т.е. в сутки) будет потребляться

Qcyт.х.х-п. = qх.х-п. х n (м3/сут),

Qcyт.х.х-п. =15,625×2=31,24 (м3/сут),

а ежечасно

qч.х.х-п. = Qсут.х.х-п. / t (м3/ч).

qч.х.х-п. = 31,25/16=1,95 (м3/ч).

Количество работников цеха, пользующихся душем, Nx.д. определяется по
заданию.

Нормативное количество работников, пользующихся одной душевой сеткой в
цехе составляет 15 чел. Отсюда количество потребных душевых сеток nс
составит

nc=Nx.д. / 15 (шт.).

nc= 125/15=8,3 ? 8 (шт.).

При норме расхода воды на одну душевую сетку 0,5 м3 душевой расход
составит

qx.д. = nc х 0,5 (м3/ смен).

qx.д. = 8 x 0,5 = 4 (м3/ смен).

За n смен (т.е. в сутки) будет потребляться

Qсут.х.д. = qх.д. х n (м3/сут).

Qсут.х.д. = 4 x 2 = 8 (м3/сут).

Определение расходов воды к горячем цехе

Количество работников цеха Nг. , определяется по заданию.

Норма водопотребления составляет qг. = 45 л/чел. (0,045 м3/чел).

Тогда в смену на хозяйственно-питьевые нужды потребляется

qг.х-п. = Nг. x qг. (м3/смен).

qг.х-п. = 85,2 x 0,045 = 3,834 (м3/смен).

За n смен (т.е. в сутки) будет потребляться

Qсут.г.х-п. = qг.х-п. x n (м3/сут),

Qсут.г.х-п. = 3,834 х 2 = 7,668 (м3/сут),

а ежечасно

qч.г.х-п. = Qсут.г.х-п. / t (м3/ч).

qч.г.х-п. = 7,668 / 16 = 0,47925 (м3/ч).

Количество работников цеха, пользующихся душем, Nг.д. определяется по
заданию. Нормативное количество работников, пользующихся одной душевой
сеткой в цехе, составляет 7 чел. Отсюда количество потребных сеток nс.
составит

nc. = Nг.д. / 7 (шт.).

nc. = 77 / 7 = 11(шт.).

При норме расхода воды на одну душевую сетку 0,5 м3 душевой расход
составит

qг.д. = nс. х 0,5 (м3/смен).

qг.д. = 11 x 0,5 = 5,5 (м3/смен).

За n смен (т.е. в сутки) будет потребляться

Qсут.г.д. = qг.д. х n (м3/сут).

Qсут.г.д. = 5,5 х 2 = 11 (м3/сут).

Определив все необходимые расходы воды (пункты а-г), расчетные данные
сводятся в табл. 3 (приведенные в табл. 3 и последующих таблицах
конкретные численные данные представлены в качестве наглядного примера
заполнения соответствующих строк и столбцов). В сводной табл. 3 данные
по часовым расходам воды на принятие душа qx.д. и qг.д. заносятся в
строку, соответствующую последнему часу работы каждой смены.

2. Построение графиков водопотребления города и работы насосов Н. С.-II

График водопотребления и работы насосов как функция Q = f (t) строится
на миллиметровке (формат А 4).

Данные для построения графика водопотребления выбираются из табл. 3
(столбцы 1 и 13), а при построении графика работы H.C.-II необходимо
руководствоваться следующими положениями. В часы усиленного водоразбора
в город подается вода, поступающая от H.C.-II и водонапорной башни,
причем на долю насосов приходится 75-90% подаваемой воды, а оставшиеся
10-15% поступают из бака башни.

Таблица 3

Сводные данные о водопотреблении в городе

Час

Суток

Хоз.-пит. расход

Расход па полив

Мест. промыш., м3/ч

Промышленные предприятия

Суммарн. расход, Qсут.сум.

%

м3,ч

машины,

м3/ч

дворники,

м3/ч

Хол.

цех.

м3/ч

душ.

хол.

цеха,

м3/ч

гор. цех,

м3/ч

душ. гор. цеха.

м3/ч

технолог. расх.

м3/ч

м3/ч

%

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

0-1

3,20

486,08

486,08 1,68

1-2

3,25

493,675

493,675 1,7

2-3

2,90

440,51

440,51 1,52

3-4

2,90

440,51

440,51 1,52

4-5

3,35

508,865

508,865 1,76

5-6

3,75

569,625

569,625 1,97

6-7

4,15

630,385

630,385 2,18

7-8

4.65

706,335

706,335 2,44

8-9

5.05

767,095

104,68 1,95

478,125

270 1621,85 5,61

9-10

5,40

820,26

104,68 1,95

478,125

270 1675,015 5,79

10-11

4,85

736,715

104,68 1,95

478,125

270 1591,47 5,5

11-12

4,60

698,74

104,68 1,95

478,125

270 1553,495 5,37

12-13

4,50

683,55

104,68 1,95

478,125

270 1538,305 5,32

13-14

4,30

653,17

104,68 1,95

478,125

270 1507,925 5,21

14-15

4,40

668,36

104,68 1,95

478,125

270 1523,115 5,27

15-16

4,55

691,145

104,68 1,95 4

478,125 5,5

270 1555,4 5,38

16-17

4,50

683,55

104,68 1,95

478,125

270 1538,305 5,32

17-18

4,25

645,575

104,68 1,95

478,125

270 1500,33 5,19

18-19

4,45

675,955

104,68 1,95

478,125

270 1530,71 5,29

19-20

4.40

668,36

104,68 1,95

478,125

270 1523,115 5,27

20-21

4,40

668,36

104,68 1,95

478,125

270 1523,115 5,27

21-22

4,50

683,55

104,68 1,95

478,125

270 1538,305 5,32

22-23

4,20

637,98 15

5

104,68 1,95

478,125

270 1512,735 5,23

23-24

3,50

531,65 15

5

104,68 1,95 4

478,125 5.5

270 1415,905 4,97

Итого

100%

15190

30

10

1674,9

31,25 8

7650

11

4320

28925,15

28925,15 100%

3. Определение емкости и размеров бака водонапорной башни

Целью расчета является определение общей емкости бака Wб водонапорной
башни, включающего регулирующий объем воды W peг.б. , а также пожарный
запас Wп.б.

Wб = W рег.б + W п.б.

Wб = 309,5 + 30 = 339,5

Регулирующий объем определяется но данным табл. 4 (столбец 6). Для
нахождения величины W peг.б. необходимо сложить самое большое (W
ост.мак. ) и самое малое значение (W ост.мин. ) остатка воды в баке в
течение суток, выраженное в %. Тогда W peг.б. определится по формуле:

W peг.б = Q сут.сум. х (W ост.мак. + W ост.мин. ) х 0,01 (м3).

W peг.б = 28925,15 x ( 1,07 + 0) x 0,01 = 309,5 (м3).

Пожарный объем Wп.б. определяется из расчета тушения n количества
одновременно возникающих пожаров в городе, насчитывающим определенное
количество жителей (СНиП табл. 5 стр. 5). По данной таблице определяется
расход воды, требуемый для тушения каждого пожара. Тогда Wп.б. будет
определяться по формуле:

Wп.б. = n x qп x 600 х 0,001 (м3),

Wп.б. = 2 х 25 х 600 х 0,001 = 30 (м3),

где n – количество одновременных пожаров:

q – расход воды на тушение каждого пожара, л/с;

600 – продолжительность тушения пожара, с;

0,001 – переводной коэффициент.

После нахождения Wп.б и Wpeг.б подсчитывается их сумма, т.е.
определяется емкость бака водонапорной башни Wб .

Бак водонапорной башни выполняется в форме цилиндра высотой h и
диаметром d. Как правило h = (2/3) d.

Объем бака подсчитывается по формуле:

Wб = F осн x h = ( ( d2/ 4) x [( 2/3) d] = ( ( /6) d3.

Подставляя значения Wб в данную формулу, определяется величина d, а
затем h.

d = 8,6586

h= (2/3)d = 5,7724

F осн = 58,81. Таблица 4

Определение регулируюшей емкости водонапорной башни

Часы суток

Водопо-требл. города,

%

Работа H.C.-II,

%

Поступление в бак,

%

Отвод из бака, %

Остаток в баке, W

в%

(при-вед. к 0%)

1

2

3 4

5

6

7

0-1

1,68 1,85 0,17

0,17 1,09

1-2

1,7 1,85 0,15

0,32 1,24

2-3

1,52 1,85 0,33

0,65 1,57

3-4

1,52 1,85 0,33

0,98 1,9

4-5

1,76 1,85 0,09

1,07 1,99

5-6

1,97 1,85

0,12 0,95 1,87

6-7

2,18 1,85

0,33 0,62 1,54

7-8

2,44 1,85

0,59 0,03 0,95

8-9

5,61 5,33

0,28 -0,25 0,67

9-10

5,79 5,33

0,46 -0,71 0,21

10-11

5,5 5,33

0,17 -0,88 0,04

11-12

5,37 5,33

0,04 -0,92 0

12-13

5,32 5,33 0,01

-0,91 0,01

13-14

5,21 5,33 0,12

-0,79 0,13

14-15

5,27 5,33 0,06

-0,73 0,19

15-16

5,38 5,33

0,05 -0,78 0,14

16-17

5,32 5,33 0,01

-0,77 0,15

17-18

5,19 5,33 0,14

-0,63 0,29

18-19

5,29 5,33 0,04

-0,59 0,33

19-20

5,27 5,33 0,06

-0,53 0,39

20-21

5,27 5,33 0,06

-0,47 0,45

21-22

5,32 5,33 0,01

-0,46 0,46

22-23

5,23 5,33 0,1

-0,36 0,56

23-24

4,97 5,33 0,36

0 0,92

Итого

100 %

100 %

4. Подготовка сети к гидравлическому расчету

Водопроводная сеть рассчитывается на максимальный секундный расход в час
максимального водопотребления (см. строку 9-10 ч в табл. 3); в данный
час город потребляет определенное количество воды (в % суточного расхода
– столбец 13 или в м3/ч – столбец 12).

В час максимального водопотребления вода подается насосами Н.С.-II (см.
табл. 4 – количество подаваемой воды в % в строке 9-10 ч столбца 3) и из
бака водонапорной башни (см. табл. 4 – разница между значениями в
столбцах 2 и 3 строки 9-10 ч).

Для расчета водопроводной сети необходимо предварительно выделить
значения сосредоточенного расхода qcocp.,т.е. расхода воды для
промышленного предприятия (см. табл. 3 – сумма величин расходов в строке
9-10 ч столбцах 7-11), а также равномерно распределенного расхода q p.p.

q p.p. = q ч.макс. – q соср. (л/с).

q p.p. = 820,26 – 750,075 = 70,185

Схема водопроводной сети

При определении указанных расходов необходимо подсчитать удельный qуд. и
путевые расходы qпут.

qуд. = q р.р. / ( L (л/с на 1 м длины сети),

qуд. = 70,185/8280 = 0,085

где ( L — общая (суммарная) длина участков водопроводной сети, м ( ( L
и q р.р. заносятся в итоговую строку табл. 5).

qпут. = q уд. x Li (л/с),

где Li -длина соответствующего участка водопроводной сети.

Таблица 5

Величины путевых расходов

Номер участка

Длина участка Li ,м

Расход воды qпут. , л/с

1

2

3

1-2

700

59,5

2-3

460

39,1

3-4

800

68,0

4-5

460

39,1

5-6

700

59,5

6-9

800

68,0

8-9

700

59,5

7-8

460

39,1

5-8

800

68,0

6-1

800

68,0

2-5

800

68,0

4-7

800

68,0

Итого

( L = 8280

q р.р. = 70,185

Следующим этапом подготовки водопроводной сети к расчету является
определение узловых расходов, которые представляют собой полусуммы
приложенных расходов на смежных участках (т.е. участках, имеющих общий
узел). Данные но расчету узловых расходов сводятся в табл. 5.

Таблица 6

Величины узловых расходов

Номер узла

Линии, прилегающие к

УЗЛУ

Полусумма приложенных расходов, л/с

Узловой расход,

q узл ,л/с

1

1-2,1-6

(59,5+68,0)/2 63,75

2

1-2,2-5,2-3 пром. предпр.

(59,5+68,0+39,1)/2+75 158,3

3

2-3,3-4

(39,1+68,0)/2 53,55

4

3-4,4-5,4-7

(68,0+39,1+68,0)/2 87,55

5

4-5,5-6,5-8,2-5

(39,1+59,5+68,0+68,0)/2 117,3

6

5-6,6-1,6-9

(59,5+68,0+68,0)/2 97,75

7

4-7,7-8

(68,0+39,1)/2 53,55

8

7-8,8-9,5-8

(39,1+59,5+68,0)/2 83,3

9

8-9,6-9

(59,5+68,0)/2 63,75

Максимальный часовой расход

778,8

Этапом подготовки сети к гидравлическому расчету является назначение
диаметров труб и предварительное распределение расходов по кольцевой
водопроводной сети города. На рис. 2, иллюстрирующим водопроводную сеть,
наносится следующая информация:

– номер кольца (римскими цифрами) в л/с;

– величины узловых расходов воды (на конце стрелки, отходящей от
соответствующего узла);

– величины расходов воды в л/с от водонапорной башни и двух водоводов,
питающих кольцевую сеть (в узле № 1);

– направления течения воды (в виде стрелок на участках (линиях);

– назначаемые расходы в л/с и диаметры труб в мм на участках
(информация записывается вблизи участка в виде дроби “расход / диаметр”.

Определение величин расходов воды на участках производится в строгой
последовательности, начиная от узла № 1. Принцип определения расхода на
участках состоит в вычитании из питающего узел расхода величины узлового
расхода и распределения остатка по прилегающим к узлу участкам
пропорционально их длинам и с учетом тяготения к крупному
водопотребителю – промышленному предприятию, а также учитывая подпитку
сети из бака водонапорной башни. При этом величина назначаемого расхода
на каждом из участков должна превосходить величину узлового расхода в
следующем по длине участка узле.

Например, для узла № 1: 282 – 24,52 – 257,48 (л/с); далее вода поступает
на две линии 1-2 и 1-8. Пусть на линию 1-2 будет поступать 74,5 л/с
(т.е. более 32,22 л./с, что соответствует узловому расходу в узле №2).
Тогда на линию 1-8 будет поступать 257,48 – 74,5 = 182.98 (л/с).

Диаметр линии 1-2 и 1-8 устанавливается в зависимости от величин
назначаемых расходов по табл. 7.

Таблица 7

Диапазоны расходов воды и значения удельного

сопротивления в трубопроводах соответствующего диаметра

Диаметр труб, мм *

Расходы,

л/с

Удельное сопротивление. So

200

0-35,5

7,399*10-6

250

35,5 – 57

2,299*10-6

300

57 – 83,8

0,8336*10-6

350

83,8- 116

0,4151*10-6

400

116-153

0,2085*10-6

450

153-197

0,1134*10-6

500

197-273

0,06479*10-6

600

273 – 402

0,02493*10-6

700

402 – 600

0.01111*10-6

*Диаметры линий можно также определять, используя две формулы:

Используя данные табл. 7, диаметр линии 1-2 составит 300мм, а 1-8-450
мм.

Для других узлов и линий расходы составят следующие величины.

Узел № 8: 182,98 – 37,9 = 145,08 (л/с). Вода поступает на линии 7-8 и
8-9; расход на линии 7-8 – 22,08 л/с и диаметр 200 мм; тогда расход на
линии 8-9 составит 145,08 -22,08 == 123 (л/с), а диаметр 400 мм.

Узел № 3: 71,64 – 20,56 = 51,08 (л/с). Вода поступает на линии 3^4 и
2-3; расход на линии 3-4 – 30,08 л/с и диаметр 200 мм; тогда расход на
линии 2-3 составит 51,08 – 30,08 =~-11 (л/с), а диаметр 200 мм.

Узел № 2: (74,5 + 21) – 32,22 == 63,28 (л/с). Вода поступает на линию
2-7; расход на линии 2-7 составит 63,28 л/с, а диаметр 300 мм.

Узел № 7: (63,28 + 22,08) – 45,39 = 39.97 (л/с). Вода поступает па линии
4-7 и 6-7; расход на линии 4-7 – 18.47 л/си диаметр 200 мм; тогда расход
на линии 6-7 составит 39,97 – 18,47 -= 21,5 (л/с), а диаметр 200 мм.

Узел № 4: (30,08 + 18,47) – 33.9 – 14,65 (л/с). Вода поступает на линию
4-5; расход па линии 4-5 составит 14,65 л/с, а диаметр 200 мм.

Узел № 6: (16,77 + 21,5) – 32,38 — 5,89 (л/с). Вода поступает на линию
5-6; расход на линии 5-6 составит 5,89 л/с, а диаметр 200 мм.

5. Гидравлический расчет (увязка) водопроводной сети города

Цель расчета (увязки) – определение истинных расходов и потерь напора на
каждой линии кольцевой сети. По завершению расчета сети подбираются
соответствующие насосы. Расчет сети сопровождается заполнением сводной
табл. 8.

6. Определение диаметров водоводов, напора насосов и высоты башни

Длина водоводов, как правило, составляет 2000-3000 м, а их диаметр
принимается равным наибольшему из диаметров участков кольцевой сети. В
рассматриваемом примере длина водоводов принята равной 1„ = 2000 м. а
диаметр 450 мм. По двум водоводам к сети поступает 282 л/с. На каждый
водовод приходится 282 / 2 – 141 (л/с). По таблице Шевелева Ф.А.
определяются потери напора i на единицу длины водоводов диаметром 450 мм
для расхода 141 л/с. Величина i составляет 0,00211. Тогда потери напора
в водоводе определятся по следующей формуле:

hв = i x lв = 0,0021 1 x 2000 = 4,22 (м).

!-^J

Ttio.’iuiii.i S Сводные данные по гидравлическому расчету кольцевой
водопроводной сети города

11о-

МСр КО. 11, Ц;1

11омср

.111НИП 11

папран-

.IL’II.

L.\i

l’;IC-

\o;i q. .1 С

Ди;1-

MCIp 1.1. MM

S,,-10”

110 •)

Sq

li^Sq2

д<иЧSqh=SirAq;Ч,.аIV5-6(+)4105.S9200~1.W).^O.U0.017K7+0.1-0,6S5,210,015S+0,0

+2.85

1S3,45

+0,47

7-8(+)

6SO

22.08

200

7.399

5.031

0.1 1 1

+2,45

-1,76=

20,79

0,10459

+2,17

20.79

-1,29

FSq= 0,207; Ah =-0,195; Ah =-0,4;

персгружя “-” 1 hi <0,5;A qi = 1 A h / 2 FSq 1 =-0,195/0.4141=0,47Для определения напора насосов необходимо определить самую удаленную от места подвода водоводов точку на сети. Такой точкой является узел № 5. К нему вода может подходить по следующим направлениям:1-8-9-6-5 (суммарная длина пути 2640 м);1-8-7-6-5 (то же 2620 м);1-.2-7-4-5 (то же 2660 м);1 -2-7-6-5 (то же 2620 м);1-.8-7-4- 5 (то же 2660 м).Наиболее протяженным является путь движения воды 1 -2-7-4-5. Примем его -за диктующий.Напор насосов определяется по следующей (формуле:Ннас = Zд - Zнас + hсв +hв + (hc ,где Zд и Zнас - соответственно геодезические отметки диктующей точки (учла № 5 у поверхности земли) и насоса; отметка оси насоса соответствует минимальному горизонту воды в источнике водоснабжения (для рассматриваемого примера согласно плану местности и исходным данным для проектирования Zд = 132.8 м, Zнас = 124 м):hсв = 10 + 4 (n - 1); n — этажность застройки (например, но заданию 6 этажей); hсв = 10 + 4 (6 - 1) = 30 (м);(hc - суммарные потери напора по направлению I -2-7- 4 -5 (см. величины потерь напора на данных участках к итоговых графах табл. 8). Отсюда суммарные потери напора составят (hc =3,l – 2,32 + 1,21. + 1,37 = 8(м).Тогда Ннас = 132,8 - 124 + 30 + 4,22 + 8 = 51,02. Принимается напор насосов Ннас = 51,1 м. По величинам расхода Qнас = 282 л/с и напора Ннас = 51,1 м по каталогу подбирается насос типа Д 800-51.Для определения высоты водонапорной башни выбирается кратчайший путь движения воды от узла, вблизи которого установлена башня до диктующего узла. Кратчайший путь в рассматриваемом примере 3-4-5. Тогда высота башни будет определяться по формуле:Нб = Zд – Zб + hсв + hв.б. + (hc + h,где Zб - геодезическая отметка в месте установки в месте установки башни (определяется согласно плану местности по горизонталям); hв.б. - потери напора в водоводах башни; определяются аналогично потерям в водоводах по формуле hв.б.= i х lв.б. (для рассматриваемого примера расход по каждому водоводу от башни составляет 71,64 / 2 = 36 (л/с); длина водоводов, как правило, составляет hв.б. = 150м, а диаметр принимается равным наибольшему в точке подвода водоводов к сети, т.е. 200 мм); отсюда hв.б. = i х lв.б. = 0,0092 х 150 = 1,38 (м);(hc - суммарные потери напора на участках 3-4 и 4-5 (соответственно 4,97+1,37=6,34 м);h - высота бака башни ( в рассматриваемом примере 8,33 м).Тогда Нб = 132,8 - 134,75 + 30 + 1,38 + 6,34 + 8,33 = 44,1 (м).Раздел «Городская канализация»Данный раздел должен включать следующие подразделы:1. Определение расчетных расходов сточных вод.2. Гидравлический расчет канализационной сети и построение продольного профиля главного коллектора.Каждый подраздел в обязательном порядке должен содержать приводимые ниже таблицы, графики и рисунки.1. Определение расчетных расходов сточных водЦель расчета сводится к определению модуля стока, коэффициентов неравномерности притока сточных вод ирасходов воды (попутного, транзитного, бокового и сосредоточенного).Расчетная плотность населения города ( = 185 чел/га, норма хозяйственно-питьевого водопотребления на 1 жителя города ( = 285 л/сут и глубина промерзания грунта h = 2,55 м (принимаются по заданию).Модуль стока для года определяется по следующей формуле:qo = (( х q / 86400) = (185 х 285) / 86400 = 0,61 л/с с 1 га.Для определения коэффициента неравномерности притока сточных вод К используются данные СниП, помещенные в табл. 9.Таблица 9Q,л/сДо5До15До30До50До100До200До300До500До800До1250К3.02,52,01.81.61,41.351,251.21,15Расчетный расход сточных вод складывается из:1) попутного (т.е. поступающего на участок от примыкающего жилого квартала или его части);2) транзитного (т.е. поступающего из выше расположенных кварталов или их частей);3) бокового (т.е. поступающего от боковых ответвлений);4) сосредоточенного (т.е. поступающего от промышленных предприятий).Данные но расчету сети сводятся в табл. 10.Трассировка канализационной сети города и главного коллектора приводятся на чертежах листа. Трасса главного коллектора для рассматриваемого примера включает участки 1-1, II-III, III-IV, IV-V, V-V1 и VI-VII (рис. 3 и 4).2. Гидравлический расчет канализационной сети и построение продольного профиля главного коллектораЦелью гидравлического расчета и проектирования является назначение диаметров труб, определение скоростей течения сточной воды в трубопроводах, уклонов и глубин заложения трубопроводов водоотводящей сети.При проектировании должны соблюдаться следующие условия:1) скорость течения сточной воды в трубопроводах должна быть в диапазоне 0,6-1,5 м/с;2) минимальный уклон трубопровода рассчитывается по формуле imin = 1/d, где d - диаметр трубопровода в мм (желательно укладывать трубопроводы с уклоном земли, т.к. это наиболее оптимальный для производства земляных работ (рытье траншей) вариант;3) глубина заложения шелыги трубы в начальной точке I главного коллектора определяется по формуле:hi = hпром. + 0,5 м = 2,55 + 0,5 = 3,05 м;4) материал труб для главного коллектора - бетон; коэффициент шероховатости - 0,014;5) трубы соединяются "шелыга в щелыгу".Гидравлический расчет водоотводящей сети производится с использованием таблиц Калицуна В.И. (приложение).Пример расчета главного коллектора по методике Калицуна В.И. (исходные данные для проектирования, а также план города представляются в приложении) изложен ниже в виде алгоритма.Участок I-IIУклон земли iзем. = (131б6 - 131,4) / 360 = 0,000555.а) уклон трубопровода принимается равным уклону земли, т.е. i = 0,000555;= 0,023569, q = 41,08 л/с (табл. 10, столбец 10);Таблица 1(1 Расходы сточных вод11омсручасткаI ijio-щадь канали-знроиа-11ИЯМодуль стока. л/схга11опутный расход,л/сCo-сред расход,л./сБоковой расход. л/с'I'pan-SHTHbIHрасход,л/сСуммарный расход. л/с (4 + 5 + 6+7)Коэффициент неравномерности. КQ„,c„„^.л/с1^3456789100-14,840.614,84х0.61-2,95—--2,953,08.85i -i4.100.612,50-4.84х0.61-2,952,958,402.521,02-34,800,612,93-4.1х0.61-2.508,4013,832,534,583-16,200,613,78-4,8х0,61=2,9313,8320,542,041,084-51,760,611,07---1.073,03,215-6-0,61-'--1.76х0.61-1,071,072,143,06.426-74,290,612.62-2.04х0,61-1.242,146.002,515.07-84,290,612,62-4,29х0.61-2.626,0011,242,528,1S-94.450,612,7„4.29х0.61-2.6211,2416,562,033,129-116,600,614,03-4,45х0,61=2,7016,5623,292,046,58it)-!!1,820,61I.I 1---1,1 13,03,3311-12-0,61--1.82х0.61-1,1 11,1 12 223,06,6612-134.760,612,90-2.04х0-61-1.247 n06,362,515,9013-144,760.612,90-4.76х0.61-2.906,3612,162,530,4014-155,270.613,20 •-4.76х0.61-2.9012,1618,262,036,5215-III7,350,614,48-5,27х0,61=3,2018,2625,942,051,8816-171,870,611.11---1.143.03.421 7-1 8-0,61--1.87х0.61-1.141.142,283.06,84IS-19-1.730,612.88-2.04х0.61-1.242,286,402,516,00-;173456789101 9-204.730,612,88-4.73х0.61-2.886.4012,162.530,4020-215,420,613,30-4.73х0,61-2.8812.1618,342,036,6821-IV7,350,614.48-5,42х0.61=3,3018,3426,122,052,24"'^—?31.760.611,07---1.073,03,2123-24-0.61--1.76х0.61-1.071,072,143.06.4224-254,620,612,82-1.86х061-1.132,146,092.515,2225-264,620.612,82-4.62х0.61-2.826.09• 11,732,529,3226-274,950,613,02-4.62х0.61=2.8211.7317.572,035,1427-V6,930,614,23-4,95х0,61=3,0217,5724,822,049,6428-294,480,612,74---2,743,08.2229-30-0,61--4.48х0.61---2,742,745,482,513.730-314.80,612,93-4,48х0,61-2,745.48-11,152,527.8731-VI---80,854,48х0,61=2,7411,1594,741,6151,58= 41,08 / 0,023569 = 1742,96 (л/с);=17,6 х 0,023569 == 0,41 (м/с) < 0,7 (м/с), т.е. вариант не удовлетворяет по скоростям течения сточной жидкости;- 41,08/ 0,05 =821,6 (л/с).= 15,6 х 0,05 = 0,78 (м/с) > 0,7 (м/с).

Данные расчетов но первому участку I-II вносятся в таблицу 11 (строка
I-II):

– глубина воды в трубопроводе h (м) = (h / d) / d (м) = 0,5 х 0,4 – 0,2
(м);

– заглубление шелыги трубы в первом колодце (I) hi = hпром + 0,5 (м) =
2,55 + 0,5 = 3,05 м;

– отметка шелыги в точке I: 131,6-3,05= 128,55(м);

– отметка шелыги в точке II: 128,55 – i х L = 128,55 – 0,0025 х 360 =
128,55 – 0,9 = 127,65 (м);

:^

Таблица 11 Гидравлический расчет главного коллектора

Номер участка

1.,

м

Q расч..

;]/С

0,7 (м/с).

Участок III-IV

= 22,4 х 0,03535 = 0,79 (м/с) > 0,7 (м/с).

Участок IV-V

= 23,2 х 0,03627 = 0,84 (м/с) > 0.7 (м/с).

Участок V-VI

= 25,4 х 0,0338 = 0,85 (м/с) > 0,7 (м/с).

Участок VI-VII

= 28 х 0,0365 = 1,02 (м/с) > 0,7 (м/с).

Согласно полученным расчетным данным заполняется табл. 11 и строится
продольный профиль главного коллектора в масштабе: вертикальный 1:100,
горизонтальный 1:10000 (рис.4).

Значение модулей расхода, л/с, и скорости, м/с, для труб (п = 0,014)

h/d

Диаметры, мм

125

159

200

К

W

К

W

К

W

0,65

66,8

7,9

108

8,9

233

10,8

0,6

59,3

7,7

96,3

8,7

207

10,5

0,55

51,7

7,5

84,0

8,4

180

10,2

0,5

44,2

7,2

71,7

8,1

154

9,8

0.45

36,8

6,9

59,7

7,7

128

9.4

0,4

29,8

6.5

48,3

7,3

104

8,8

0,35

73 2

6,0

37,6

6,8

80,8

8,2

0,3

17,3

5,6

28,1

6,3

60,3

7,6

h/d

Диаметры, мм

260

300

350

К

W

К

W

К

W

0,75

509

12,9

828

14,6

1 249

16,1

0,7

467

12,7

760

14,4

1 146

15.9

0,65

422

12,5

687

14,1

1 035

15,6

0,6

375

12,2

610

13,8

920

15,3

0,55

327

11,8

532

13,4

802

14,8

0,5

279

11,4

454

12,9

685

14,2

0,45

232

10,9

378

12,3

570

13,6

0,4

188

10,3

306

11,6

461

12,8

0.35

146

9,6

238

10,8

359

12,0

0,3

109

8,8

178

10,0

268

11,0

h./d

Диаметры, мм

400 1 450

500

К

W

К

W

К

W

0,75

1782

17.6

2444

19,1

3234

20.6

0.7

1636

Р.4

2243

18.9

2968

20.2

0.65

J478

17.1

2027

18-5

2682

19.9

! 0.6

1312 1 ! 6,7

i 1800

18,1

2382

19.4

0.55 0,5

1 144

16.2

1570

17.5

2077

18,8

977

i5.6

1340

L1^L

1773

18,1

h/d

Дилметры, мм

600

700

800

К “Т W

К

W

К

W

…. ^

0.8

5654

23.2 1 8500

25.8

12124

28.2

0,75

^•’У,

23,2 1 7932

Г 25.6

1 1314

28.0 ‘

0.7

1Ш61

22,8 I 7180

25.4

10384

27,6 J

0,65

4360

22.4 j 6578

24,8

9382 1 27.2

0.6

3872

21,8

5842

24.2

8332

26.4 1 —————-

0,55

3376

-> [ ^

5094

23,4

7266

^u

0.5

2882

20.4

4348

22.6

6202

24.6

0,45

2402

19,4

3624

21.6

5168

23.6

0.4

1942

18.4

2932

20,4

4180

-П П

0,35

1512

17,2

2282

19,0

3256

20.8

0.3

j1 124

15.8

1702

17.6

2,428

19,2

h/cl

Диаметры, мм

900

1000

К

W

К

W

0.8

16612

30.4

21920

32.6

0.75

15532

30,2

20460

32,4

0,7

14230

30.0

18784

32,0

0.65

12856

29,4

16970

31.4

0,6

11418

28.6

15072

30.6

0.55

9956

27,8

1.3 142

29.6

0.5

8500

26,8

11220

28,6

0,45

7082

25,6

9348

27,2

0,4

5728

24,2

7562

25,8

0,35

4460

22.4

5888

24,0

0.3

3328

20.8

4394

‘”>•”> 2

PAGE

PAGE 1

Похожие документы
Обсуждение
    Заказать реферат
    UkrReferat.com. Всі права захищені. 2000-2019