Водоснабжение города

Министерство образования и науки РФ

Федеральное государственное бюджетное  образовательное учреждение

высшего профессионального образования

"Сибирский государственный ИНДУСТРИАЛЬНЫЙ

 УНИВЕРСИТЕТ"

Кафедра Водоснабжение и водоотведения

 

 

 

Расчетно-пояснительная записка

 

к курсовому проекту

 

 

 

 

«Водоснабжение города»

 

 

 

 

 

 

 Студент  гр.СГ-09                                                       Соловьев С.В.                                                          

 

 Руководитель доцент, к.т.н.                                        Ланге Л.Р.

               

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Новокузнецк

2012

Введение

Качество  воды  большинства  водных  объектов  не  отвечает  нормативным требованиям.  Многолетние  гидрологические  наблюдения  за  динамикой  качества  воды  в  реках  обнаруживают  тенденцию  увеличения  уровня  загрязненности  воды,  содержание  загрязняющих  веществ  в  воде  превышают  предельно допустимые  концентрации  в  10  и  более  раз.

В  связи  с  тем,  что,  как  правило,  поверхностные  водоемы  являются  источниками  питьевого водоснабжения   населенных  пунктов,  то  их  состояние  не  может  гарантировать  требуемого  качества  питьевой  воды,  а  в  ряде  регионов  (низовья  Волги,  Южный  Урал,  Кузбасс)  это  состояние  достигло  опасного  уровня  для  здоровья  населения.

Адекватная поставка чистой, полезной и приемлемой воды существенна, необходима для подержания здоровья и удовлетворения требований современного общества. В некоторых местах  вода доступна в неограниченных количествах, и найти способ, чтобы грамотно использовать - не трудная проблема. Это особенно хорошо для городов, расположенных на больших внутренних озерах или реках. С другой стороны имеются города, где географическое местоположение требует, сложной системы поставки воды, и обеспечение снабжения воды в этих местах становится большой технической задачей.

Важность достаточной поставки воды для внутренних и индустриальных целей долго была решающим фактором в местоположении городов. Самые ранние поселенцы поняли эту потребность и воспользовались преимуществом естественных водных источников,  устанавливая колонии в близкой близости к ним.

Вода может быть принята из любых  источников для человеческого потребления  после того, как она подверглась  предварительной обработке, чтобы  быть чистой. Поскольку общины человека росли в населении, спрос на воду увеличился, и возможность загрязнения стала очевидной. Прогресс и цивилизация призвали к сложной и различной системе и методам водной очистки  и поставки.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 Выбор места расположения головных водонапорных сооружений и башни. Трассировка водопроводной сети.

 

При использовании  в качестве источника водоснабжения  реки место расположения водозабора принимаем выше населенного пункта по течению реки, с таким расчетом, чтобы поверхностный загрязненный сток с территории города не мог попасть в воду, забираемую водозаборными сооружениями. Очистные сооружения, резервуары чистой воды и насосную станцию второго подъема располагаем в непосредственной близости от водозабора. 

Для уменьшения высоты водонапорной башни (с целью ее удешевления), ее располагаем на самом высоком месте населенного пункта, в пределах населенного пункта

Установив местоположение насосной станции и водонапорной башни, начинаем проектировать на плане города трассы водоводов и водопроводной сети.

Водопроводная сеть состоит из магистральной и  распределительной. Гидравлическому расчету подвергается только магистральная сеть. При выполнении курсового проекта была запроектирована магистральная сеть, состоящая из 4 замкнутых колец, исходя из следующих основных положений:

• главные магистральные сети должны совпадать с продольным направлением застройки, равномерно охватывать территорию города и вместе с тем подавать воду в удаленные районы кратчайшим путем;
• магистральные линии нужно прокладывать по улицам с высокими геодезическими отметками, чтобы обеспечить достаточные свободные напоры в распределительной сети;
• для обеспечения бесперебойной подачи воды потребителям, число магистралей должно быть не менее двух. Расстояние между ними 600 - 800 м. Для распределения воды в случае аварии на отдельных участках этих линий или при пожаре магистрали связываются перемычками, расстояние между которыми принимается 800 -900 м;
• следует стремиться к тому, чтобы сеть имела малую протяженность участков, то есть магистрали и перемычки должны находиться внутри городской застройки;
• Насосная станция второго подъема и водонапорная башня соединяются с кольцевой сетью двумя водоводами.

 

 

2 Определение расчетных суточных расходов воды

В данном курсовом проекте запроектирована  объединенная хозяйственно-противопожарная  система водоснабжения низкого  давления, которая в соответствии с [1, п.4.3] обеспечивает:

•   хозяйственно-питьевое водопотребление  жилых и общественных зданий, нужды коммунально-бытовых предприятий;

•   хозяйственно-питьевое водопотребление  на промышленных предприятиях;

•   производственные нужды тех  промышленных предприятий, для которых  требуется вода питьевого качества;

•   тушение пожаров;

•   и может выполнять поливочные функции.

Проектирование водопроводных  сетей и связанных с ними водопроводных сооружений ведут из условий работы их в сутки максимального водопотребления. По [1] предусматривается также определение расходов в сутки наименьшего водопотребления для выявления излишних напоров в сети, но при выполнении курсового проекта этот случай не рассматривается.

2.1    Хозяйственно-питьевые     расходы     в     жилых     и общественных зданиях населенного пункта

В соответствии с нормой водопотребления производим определение суточного водопотребления на хозяйственные нужды населенного пункта, назначенной в зависимости от географического положения населенного пункта и степени благоустройства жилой застройки.

Среднесуточный расход воды Q_сут.m, м³/сут, на хозяйственно-питьевые нужды населенного пункта определяем по формуле

                                                 

,                                                       (1)

где q_ж – удельное водопотребление на одного жителя принимается по [1, таблица 1];

      Nж – расчетное число жителей.

В районе при зданиях с централизованным горячим водоснабжением 40% от общего расхода воды на хозяйственные нужды поступает из тепловой сети, отсюда следует, что , где 230 – это норма водопотребления на 1ого человека, принимаем Qн=230, так как по заданию дан Кемеровская область, а это северная полоса, где наблюдается суровый климат.

N=70000- по заданию.

В районе среднесуточный расход воды Q_сут.m, м³/сут, равен

.

Расчетный расход в сутки  наибольшего водопотребления Q_cyт.max, м³/сут, определяется по формуле

                                                                         

,                                                                       (2)

где К_сут.max - максимальный коэффициент суточной неравномерности, зависит от степени благоустройства, принимаемый по [1],  К_сут.max= 1,1- 1,3.

Примем для района К_сут.max= 1,1.

Этот коэффициент зависти  от степени благоустройства, чем лучше благоустройство, тем водопотребление более равномерное, т.е. коэффициент ближе к 1.

В районе расчетный расход в сутки наибольшего водопотребления Q_cyт.max , м³/сут, равен

.

2.2   Расход воды на полив улиц и зеленых насаждений в городе

Расход воды на поливку  улиц и зеленых насаждений в городе Q_полив, м³/сут, принимаем дополнительно к городскому расходу по [1, п.2.3] и определяем по формуле

,                                                      (3)

где q_уд - удельное среднесуточное водопотребление на поливку в пересчете на одного жителя, по [1, табл. 3, прим. 1], q_уд=50 л/чел.

В целях экономии питьевой воды только часть потребностей воды на поливку и мойку территорий (не более 10 - 15 %) будет забираться из проектируемой водопроводной сети, а остальная часть будет доставляться к месту потребления специальными машинами или системами.

В районе расход воды на поливку улиц и зеленых насаждений в городе Q_полив, м³/сут, равен

.

2.3    Расход воды на промышленном предприятии

Расход воды на хозяйственно-питьевые, душевые, технологические и поливочные нужды предприятия является дополнительным сосредоточенным расходом.

          Расчетный суточный расход воды Q_сут.х-п, м³/сут, на хозяйственно-питьевые нужды рабочих, во время их пребывания на производстве, определяем, исходя из норм водопотребления на хозяйственно-питьевые нужды работающих, по формуле

,                                              (4)

где q_г, q_x - нормы расхода воды на одного рабочего в горячих и холодных цехах, принимаемые согласно [2, прил. 1], л/чел. смену;

       ΣN_г, ΣN_X - суммарное количество рабочих, соответственно в горячих и холодных цехах, за все смены, чел.

q_г= 45 л/чел. смену, q_х= 25 л/чел. смену.

ΣN_г =100+200=300(чел),

ΣN_х =500+200= 700(чел).

Расчетный суточный расход воды Q_сут.д., м /сут, на прием душа определяем по формуле

,                                              (5)

где N_д - количество рабочих, пользующихся душем, за сутки;

       n_д - расчетное количество человек на одну душевую сетку, принимаем в зависимости от санитарной характеристики технологического процесса по [3, таблица. 6, п.2.5];

       q_д - норма расхода холодной воды на одну душевую сетку, по [2, прил. 3] составляет 270 л/смену.

n_д =25, т.к. санитарная характеристика производственного процесса-1а.

Количество рабочих, пользующихся душем, за сутки N_д ,чел, определим по формуле

N_д = N_х +N_г ,                                                  (6)

N_д = 700*15% +300*25%=75+30=180(чел).

Подставим данные в формулу  и определим расчетный суточный расход воды Q_сут.д., м /сут, на прием душа

Суточный расход на поливку и мойку территории предприятия зависит от поливаемой площади предприятия, нормы расхода на одну поливку и мойку, а также количества планируемых поливок и моек в сутки и определяется по [1, таблица 3].

,

где 10% -- это поливаемая площадь предприятия.

Принимаем 1 поливку в сутки, суточный расход на поливку и мойку равен

Потребности воды питьевого  качества на технологические нужды  принимаем по укрупненным нормам расхода воды на единицу продукции. На моем промпредприятии,

2.4   Расход воды на пожаротушение

Расход воды на пожаротушение  не входит в расчетную сумму суточного водопотребления. Однако его величина необходима для проверочного расчета на случай возникновения пожара, а также определения пожарных запасов башни и РЧВ. Определение расхода на наружное пожаротушение зависит от того, где находится предприятие: в пределах населенного пункта или вне его. Для населенного пункта  количество одновременных пожаров и расход на тушение одного пожара определяются по количеству жителей и этажности застроек.

Расход на один пожар  для населенного пункта равен 35 л/с, так как количество жителей 70 тыс. чел. и этажность застройки – четыре этажа. Количество одновременных пожаров для населенного пункта – два пожара.

На предприятии число  одновременных пожаров зависит от площади предприятия. Расчетный расход на один пожар зависит от категории производства по пожарной опасности, от объема здания и от степени стойкости здания.

На промышленном предприятии  количество одновременных пожаров  – один пожар, так как площадь  предприятия меньше 150Га.

Расход воды на пожаротушение, Q_п., л/с, подбираем по СНиП, так как промышленное предприятие находится в черте города, население более 25 тыс. чел.. Расчетное количество пожаров определяется совместно для населенного пункта и промышленного предприятия, и расчетный расход принимается равным 35л/с.

                                    Q_п=35+35+17,5=87,5 л/с                                              (7)

 

3 Режим расходования воды