Водоснабжение города

 

4.Путевые расходы на участках приводим к узловым. Узловой отбор равен полусумме путевых расходов участков, примыкающих к этому узлу. Если в данном узле имеется сосредоточенный отбор, он прибавляется к узловому. Расчет выполняется в табличной форме (таблица 3).

Проверка правильности заключается в равенстве

 

 .                                                          (22)

5. Намечаем  направление движения воды в  сети и осуществляем предварительное потокораспределение для каждого расчетного случая.

Распределение потоков начинаем с наиболее удаленных от мест питания узловых точек.

При распределении  потоков в каждой узловой точке  должен проверяться материальный баланс приходящих и уходящих расходов, то есть .При этом транзитные расходы, приходящие к узлу, считаются положительными, а выходящие и общий узловой отбор -отрицательными.

Рис. 1 – Предварительное распределение в час максимального водопотребления

6. Определяем материал и диаметр трубопроводов.

В данном курсовом проекте были приняты пластмассовые трубы.

По расчетным расходам и экономическим скоростям определяем диаметры труб участков сети. Так как расчетные расходы различны для расчетных случаев работы сети, то при определении диаметра принимаем наибольшее значение расхода из принятых расчетных случаев (без учета поверочных случаев).

Приняв соответствующий  экономический фактор (Э) по таблице предельных расходов, назначаем диаметры участков сети. При определении диаметра перемычек их назначаем на 1-2 сортамента меньше диаметров соединяемых магистралей.

Результаты  по назначению диаметров сводятся в  таблицу 4.

 

 

 

 

 

Таблица 4 - Определение диаметров

Трубы пластмассовые, Э=0,5

Участок	Расход, л/с	D, мм
Н.С.-1	127,42	355
1-2	14,38	160
В.Б.-2	69,89	280
2-4	53,75	250
1-3	90,34	315
4-3(перемычка)	0	200
4-6	13,75	160
3-5	54,96	250
5-6	13,48	140

5.3    Гидравлическая увязка кольцевой сети

Увязка кольцевой  сети - это процесс нахождения действительных расходов по участкам сети при уже принятых диаметрах. При действительных расходах соблюдается условие баланса потерь напора во всех кольцах , то есть алгебраическая сумма потерь напора в любом кольце равна нулю. При этом потери на участках сети с движением воды по часовой стрелке принимаются положительными, а против часовой - отрицательными.

После предварительного потокораспределения не равна нулю, а равна некоторой величине , которую называют невязкой.

Увязку ведем до , для отдельного кольца и для объемлющего контура, а при пожаротушении, соответственно, и .

Потери напора для каждого участка определяем по формуле

 ,                                                     (27)

где S - сопротивление участка, равное

,                                                      (28)

где А - удельное сопротивление участка, определяем по [7] в зависимости от материала труб, для расходов, л/с;

       к - поправочный коэффициент, учитывающий неквадратичность зависимости потерь напора от средней скорости движения воды определяем по [5];

       l - длина участка, м.

Увязку производим в следующей последовательности

1. По диаметрам и длинам линий подсчитываем сопротивление S всех линий без учета К, (то есть ).Определяем потери напора при первоначальном потокораспределении на каждом участке
2. Определяем невязку в кольце и сравниваем ее с допустимой.
3. Если невязка превышает допустимую, то определяем поправочный расход по формуле

  ,                                               (29)

где - арифметическая сумма произведений полных гидравлических сопротивлений и расходов по участкам, входящих в кольцо.

Поправочному  расходу придается направление, обратное знаку невязки, на что указывает знак минус в формуле.

4. Определяем новые расходы (исправленные) на участках 
кольца с учетом поправочного расхода

,                                                         (30)

где q_i-1 - расчетный расход на участке при предыдущем потокораспреде-лении.

Знак плюс соответствует участкам сети с направлением движения воды, совпадающим с направлением поправочного расхода, минус - несовпадающим с направлением поправочного расхода

Исправленный  расход на участках сети общих для  смежных колец, находят с учетом поправочных расходов смежных колец, каждый со своим знаком.

5. По исправленным  расходам определяем новую невязку потерь напора в каждом кольце.

Все операции повторяются до тех пор, пока невязка  в каждом кольце не станет равной или меньшей допустимой.

По последнему расчетному расходу на участках определяем по [7] скорость воды в трубах, поправочный коэффициент К к расчетным значениям А, уточненные потери напора с учетом К и итоговое значение невязки для всех колец и по наружному контуру.

Расчеты производим в табличной форме (таблица 8).

По результатам  гидравлического расчета составляем окончательные расчетные схемы (рисунок 3), на который указывают окончательные параметры l, d, q, h, v всех участков.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Номер кольца	Номер участка	Длина, м	Диаметр,  мм	Удельное сопротивление  S0	Сопротивление участка S	Предварительное потокораспределение			1 исправление				Скорость V, м/с	Коэффициент К	Окончательные потери напора
						Расход, л/с	S*q	Потери напора h=S*q2, м	Поправочный расход ▲q	Исправленный расход	S*q	Потери напора h=S*q2, м
I	1-2	1450	160	45,91*10-6	0,066570	14,38	0,9573	+13,77	+0,37	14,75	0,9819	+14,48	1,36	0,9328	+13,51
	2-4	1060	250	4,454*10-6	0,004721	53,75	0,2538	+13,64	+0,37	54,12	0,2555	+13,83	1,69	0,8882	+12,28
	1-3	680	315	0,8761*10-6	0,000596	90,34	0,0538	-4,86	-0,37	89,97	0,0536	-4,82	1,71	0,8771	-4,23
	4-6	1000	160	45,91*10-6	0,045910	13,75	0,6313	+8,68	+0,37	14,12	0,6482	+9,15	1,36	0,9328	+8,54
	3-5	1000	250	4,454*10-6	0,004454	54,96	0,2448	-13,45	-0,37	54,59	0,2431	-13,27	1,69	0,8882	-11,79
	5-6	1230	140	91,62*10-6	0,112693	13,48	1,5191	-20,48	-0,37	13,11	1,4774	-19,37	1,33	0,9379	-18,17
							∑=3,6601	▲h=-2,7				▲h=0		▲h= +0,14<0,5
						▲q=0,37

 

 

Таблица 5 – Гидравлический расчет водопроводной сети

 

 

 

 

 

 

6 Определение  свободных и пьезометрических  напоров в сети

6.1  Свободный и пьезометрический  напоры в час максимального водопотребления

Все расчеты по определению напоров ведем на расчетной схеме (рисунок 5), на которой указаны все узловые точки, включая насосную станцию и башню, направления движения воды и потери напора на участках сети, включая водоводы. В узлах сети проставляем отметки земли и вычисленные свободные и пьезометрические напоры.

Расчеты производим в следующем порядке:

1. Выбираем диктующую точку.
2. Определяем требуемый свободный напор, зависящий от этажности застройки по [ 1, п.2.26].
3. Вычисляем пьезометрический напор в диктующей точке, который определяется по формуле

, (23)

где Н^д_п – пьезометрический напор в диктующей точке,

      Н^д_св – свободный напор в диктующей точке,

       z^д – отметка земли.

4.  Определяем пьезометрические напоры во всех остальных точках сети Н_п

, (24)

где Нⁱ_п - пьезометрический напор в предыдущей точке;

       h - потери напора на участке. Знак потерь зависит от направления потока на участке.

5. Вычисляем свободные напоры во всех узлах сети

.                                                             (25)

6. Вычисляем пьезометрические и свободные напоры у насосной станции и водонапорной башни.

 

Рис. 2 – Окончательная  расчетная схема 

Рис. 2 – Расчетная  схема определения напоров 

8 Деталировка сети

Деталировка – это  чертеж, на котором в условных графических  обозначениях показано расположение труб, арматуры и фасонных частей, из которых собирают отдельные узлы сети, она выполняется без масштаба, но с соблюдением конфигурации сети в плане.

Сначала производим расстановка  пожарных гидрантов. Устанавливаются  они в наиболее доступных местах, на перекрестках улиц и вдоль проезжей части на расстоянии друг от друга 150 м

Затем выделяем ремонтные  участки. Это необходимо для того, чтобы во время аварий на сети, их отключение не нарушало подачу воды другим потребителям. В начале и в конце  ремонтного участка устанавливаются задвижки. Разделение на ремонтные участки производится из условия одновременного отключения не более 5 пожарных гидрантов.

На каждом ремонтном  участке установлены вантузы, для  впуска и выпуска воздуха, а также  выпуски для сброса воды. Данные устройства устанавливаются в соответствующих местах ремонтных участков. Для этого ремонтные участки должны иметь уклон в сторону опорожнения не менее 0,001.

Затем подбираем фасонные части (пожарные подставки, крестовины, тройники, переходы, выпуски, колена, патрубки) с учетом материала и диаметров труб [8].

После этого определяем габариты колодцев с учетом размеров фасонных частей и арматуры, а также  предельно допустимых расстояний от внутренней поверхности стен до различных  элементов арматуры и фасонины, устанавливаемых в колодце.

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

В результате данной курсовой работы, была запроектирована система  водоснабжения населенного пункта. Произведена трассировка водопроводной сети на генплане города и определены места расположения источников ее питания. В ходе работы был построен совмещенный график суточного водопотребления и подачи насосов станции второго подъема, были составлены схемы отбора воды для всех расчетных случаев. Также был произведен гидравлический расчет сети.

В графической части  представлены план населенного пункта с нанесенными сетями и основными элементами системы водоснабжения, пьезометрическая линии для всех расчетных случаев и деталировка сети.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список используемой литературы

1. СНиП 2.04.02-84*. Водоснабжение. Наружные сети и сооружения /Госстрой России.—М.: ГУПП ЦПП,1998.—60с.
2. СНиП 2.04.01-85*. Внутренний водопровод и канализация зданий / Министерство России – М.: ГУП ЦПП,1997.—60с.
3. СНиП 2.09.04-87*. Административные и бытовые помещения / инземстрой России.—М.: ЦИТП Госстрой ССР,1988.-18с.
4. Водоснабжение населенных мест и промышленных предприятий: Справочник проектировщика. /В.А. Клячко, С.Н. Аронов, В.И, Лазарев и др.; Под редакцией И.А. Назарова. – М.: Стройиздат, 1977. – 287 с.
5. Абрамов Н.Н. Водоснабжение: Учеб. для вузов / Н.Н. Абрамов – Стройиздат,1982.—440с.
6. Монтаж систем внешнего водоснабжения и канализации: Справочник строителя/ под редакцией А.К. Перешивкина – М.:ГПП,2001.—828с.
7. Шевелев Ф.А. Таблицы для гидравлического расчета водопроводных труб: Справ. пособие / Ф.А. Шевелев, А.Ф. Шевелев. – М.:Стройиздат,1984. – 116с.
8. ГОСТ 5525-88. Части соединительные, чугунные, изготовленные литьем, и песчаные формы для трубопроводов. / Технические условия. – М.: Изд-во стандартов,1988. – 57с.
9. Оборудование водопроводно-канализационных сооружений: Справочник монтажника./ Под редакцией А.С, Москвитина – М.: Стройиздат,1979.—430с.
10. Укрупненные нормы водопотребления и водоотведения для различных отраслей промышленности / Совет. Эконом. Взаимопомощи, ВНИИ ВОДГЕО Госстроя СССР. – М.: Стройиздат,1982.—528с.