Расчет водопроводной сети

Содержание

 

1 Расчет водопроводной сети 1.1 Задание на разработку курсового проекта 1.2 Краткая характеристика системы водоснабжения города 1.3 Выбор системы водоснабжения и трассировка магистральной водопроводной сети 1.4 Определение расчетных расходов воды 1.4.1 Расход воды на хозяйственно-питьевые нужды населения 1.4.2 Расход воды на поливку улиц и зеленных насаждений 1.4.3 Расход воды на промышленное предприятие 1.4.4 Расход воды на тушение пожаров 1.4.5 Общий расчетный расход воды в городе 1.5 Режим работы насосной станции 2-го подъема 1.6 Определение емкости бака водонапорной башни 1.6.1 Определение емкости резервуаров у насосной станции 2-го подъема 2 Подготовка сети к  гидравлическому расчету 2.1 Расчетные режимы работы сети 2.2 Составление расчетных схем 2.3 Расчетные расходы в сети 2.4 Расчетные расходы на расчетных участках сети 2.5 Выбор материала и диаметров труб 3 Гидравлические расчеты сети и водоводов 3.1 Гидравлический расчет сети на случай пожаротушения 3.2 Гидравлический расчет водопроводной сети на случай максимального водоразбора 3.3 Гидравлический расчет водоводов 4 Определение пьезометрических напоров в сети и водоводах 4.1 Случай максимального водоразбора 4.2 Случай пожаротушения при максимальном водоразборе 5 Конструирование сети 6 Литература       Приложение А Приложение Б Приложение В Приложение Г

3 3 4 5 6 6 8 9 11 11 14 16 16 20 20 20 20 21 23 27 27 29 30 32 32 33 34 35       36 37 38 39

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 Расчет водопроводной сети

 

1.1 Задание на разработку  курсового проекта

 

Исходными данными для  разработки проекта водопроводной  сети города Загорска являются:

а) генплан города Загорска к концу расчетного срока (приложение А);

б) источник водоснабжения - река;

в) географический район расположения города - Южный Урал;

г) плотность населения - 350 чел./га;

д) этажность застройки - 5-10 этажей;

е) степень благоустройства жилой застройки -;здания, оборудованные внутренним водопроводом и канализацией с ванными и местными водонагревателями.

ж) данные по промышленным предприятиям, забирающим воду из городского водопровода:

 

Таблица 1 - Исходные данные к курсовому проекту

Наименование	«Кузнечнопрессовый завод»
Число смен в сутки	3
Количество работающих на предприятии (чел.), в том числе: - в «горячих» цехах - в «холодных» цехах	4000   1600 2400
Количество работающих в  наибольшую смену (чел.), в том числе: - в «горячих» цехах - в «холодных» цехах	1100   440 660
Количество пользующихся душем (чел.): - в сутки - в наибольшую смену	1100 440
Расход воды на технологические  нужды, (м3/сут)	3200

 

 

1.2 Краткая характеристика системы водоснабжения города

 

Объектом водоснабжения  согласно заданию является город Загорск, расположенный на Южном Урале. Население области к концу расчетного срока составит 125017 человек. Город расположен на берегу реки, которая и принята за источник водоснабжения. Город имеет один тип застройки - 5 - 10-этажные здания. Жилые дома оборудованы внутренним водопроводом и канализацией с ванными и местными водонагревателями.

С юга к селитебной территории города примыкает промышленная зона, где располагается промышленное предприятие - Кузнечнопрессовый завод. К концу расчетного срока предполагается подавать воду для технологических нужд этого предприятия из городского водопровода. В дальнейшем производственное водоснабжение его будет осуществляться самостоятельными оборотными системами.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.3 Выбор системы водоснабжения и трассировка магистральной водопроводной                                                                                                                                                                                                           сети

 

Согласно существующей практике проектирования и строительства  систем   водоснабжения [6.1, 6.2], для проектируемого города принята система объединенного хозяйственно-питьевого и противопожарного водопровода низкого давления. Учитывая характеристику водопотребителей (п.4.4 [6.2]), в городе принята первая категория надежности подачи воды системой водоснабжения.

Система водоснабжения города в целом состоит из водоприемных сооружений, насосной станции 1-го подъема, очистных сооружений, резервуаров чистой воды, насосной станции 2-го подъема, водоводов, водопроводной сети и водонапорной башни. Насосная станция 2-го подъема располагается на расстоянии 4 км от границы города. Магистральную водопроводную сеть проектируем кольцевой, включающую одно кольцо. Все жилые микрорайоны и промышленное предприятие снабжаются водой непосредственно от магистральных линий через распределительные сети, присоединяемые к магистралям. Точки присоединения распределительной сети к магистральным линиям устанавливаются при детальном проектировании инженерных сетей каждого микрорайона.

Согласно планировке города водонапорная башня располагается  на самой высокой   точке территории города - в начале водопроводной сети. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

        1.4 Определение расчетных расходов воды

 

1.4.1 Расход воды на хозяйственно-питьевые нужды населения

 

Согласно генплану площадь  жилой застройки составляет S = 357,19 га. При плотности   населения P = 350 чел./га количество жителей города составляет:

 

                                                         N = P · F,                                               (1)

 

где P - плотность населения, чел./га;

     F - площадь жилой застройки, га.

 

N = 350 · 357,19 = 125017 чел

 

В соответствии с заданной степенью благоустройства жилых зданий (табл. 1 [6.2]), принято среднесуточное хозяйственно-питьевое водопотребление q = 200 л/сут. В нем учтены расходы воды на хозяйственно-питьевые и бытовые нужды населения в жилых и общественных зданиях.

Расчетный (средний за год) суточный расход воды составляет:

 

                                               Q_сут.ср = ,                                              (2)

 

где q - расчётный суточный расход воды, л/сут.

 

   Q_сут.ср

25003,4 м³/сут

 

Расход воды в сутки  наибольшего водопотребления составляет:

 

                                        Q_{сут.макс} = К_{сут.макс} · Q_сут.ср. ,                                     (3)

 

где К_{сут.макс} - коэффициент суточный максимальный;

Q_сут.ср - средне-суточный расход воды м³ /сут.

 

Q_{сут.макс} = 1,2 · 25003,4 = 30004,08 м³/сут

 

С учетом количества воды на нужды местной промышленности, обслуживающей  население, и других неучтенных расходов (п.2.1 [6.2]), расчетный расход воды в сутки наибольшего водопотребления составляет:

 

                          Q _{сут.макс} = 30004,08 + 0,05 · 30004,08 = 31504,28 м³/сут                 (4)

          

Коэффициент часовой неравномерности  водопотребления составляет:

 

                 К_ч.макс = α_{макс · βмакс ,}                                        (5)

 

где α_макс - коэффициент, учитывающий степень благоустройства зданий, режим работы предприятий;

        _βмакс - коэффициент, учитывающий число жителей в городе.

 

К_ч.макс = 1,3 · 1,1 = 1,43    

 

Результаты расчетов по определению  расходов воды на хозяйственно-питьевые нужды населения сведены в таблицу 2.

 

 

 

 

 

 

 Таблица 2 - Расход воды на хозяйственно-питьевые нужды населения

Степень благоус-тройства зданий	Расчёт. кол-во жит. N, чел.	Норма водопотр. на 1 жит. q, л/сут.	Qсут.ср, м3/сут.	Ксут.макс.	Qcут.макс., м3/сут.	Неуч. расх. воды, 5% от м3/сут.	Расчёт. расход, м3/сут.	Кч.макс.
Внутренний водопровод и  канализа- ция с ванными и местными водонагре-вателями	125017	200	25003,4	1,2	30004,08	1500,2	31504,28	1,43

 

1.4.2 Расход воды на поливку улиц и зеленных насаждений

 

Расход воды на эти нужды определяем (п.2.3 [6.2]), исходя из расчетного числа жителей - 50 … 90 л/сут на одного жителя в зависимости от природно-климатических условий. Для условий города Загорска, расположенного на Южном Урале, принимаем q_пол= 60 л/сут на одного жителя. Расход воды на поливку улиц и зеленых насаждений в сутки наибольшего водопотребления, составляет:

 

                                                  Q_пол = 0,001 · q_пол · N                                    (6)

 

Q_пол = 0,001 · 60 · 125017 = 7501,02 м³/сут

 

Опыт эксплуатации городских  водопроводов показывает, что 70 … 80% суточного  количества воды на поливку в городах  расходуется механизированным способом поливо-моечными автомашинами и 20 … 30%  - вручную из поливочных кранов. Для рационального использования

воды питьевого качества забор воды поливомоечными машинами предусматриваем из реки, и эту часть расхода исключаем из расчетных расходов. Поэтому расчетный расход воды на поливку (вручную), составляет:

 

                          Q_пол = 7501,02 · 0,20 = 1500,2 м³/сут                                 (7)

 

1.4.3 Расход воды на промышленное предприятие

 

На промышленном предприятии, расположенном на территории города Загорска, вода расходуется на хозяйственно-питьевые, душевые и технологические нужды.

Нормы водопотребления на хозяйственно-питьевые нужды приняты (п.2.4 [6.2]): для «горячих» цехов 45 л/чел. в смену, для «холодных» цехов 25 л/чел в смену. Результаты расчетов по определению расчетных расходов даны в таблицу 3.

Часовой расход воды на одну душевую сетку составляет 500 л, продолжительность пользования душем 45 мин. после окончания смены. Следовательно, расчетный расход на одну душевую сетку составляет 375 л. Количество человек на одну душевую сетку принято: для «горячих» цехов - 7, для «холодных» цехов - 7.  Расход воды на душевые приведены в таблице 4.

Режим потребления воды на технологические нужды предусматривается  равномерным в течение работы предприятия.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 3 - Расход воды на хозяйственно-питьевые нужды рабочих промпредприятия

Наименова-ние пред-приятия	Кол-во рабо-тающих в сутки, чел.	Кол-во смен	Кол-во работающих по сменам, чел			Норма водопот-ребления, на 1 чел. в смену, л	Расход воды, м3/см			Расход воды, м3/сут
			I	II	III		I	II	III
«Кузнечно- прессовый завод» «горячие» цеха «холодные» цеха	1600   2400	3   3	640   960	480   720	480   720	45   25	28,8   24	21,6   18	21,6   18	72   60
Итого:	4000	3	1600	1200	1200		52,8	39,6	39,6	132