Коммунальные и энергетические сети при обустройстве территорий населенных мест

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ  И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ  УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«РОСТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

КАФЕДРА ЭКОНОМИКИ ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ И КАДАСТРА

 

 

 

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине: «Инженерное  обустройство территорий»

на тему: «Коммунальные и энергетические сети при обустройстве территорий населенных мест»

 

 

Выполнила студ. гр. ГК-398                                                         Воловская Е.А.                    

 

Проверил профессор                                                                             И.Т. Трунов

 

 

Работа защищена с  оценкой      ____________________________________

 

 

Ростов-на-Дону

2011

СОДЕРЖАНИЕ

Введение…………………………………………………………………………...4

I.     Основные принципы организации территорий населенных пунктов…….5    

1.1. Общие положения организации населенных пунктов…………………......5                            

1.2. Системы инженерного оборудования населенных пунктов………………7                   

1.3. Краткая характеристика уличных сетей…………………………………….9

 II.   Дорожно-транспортные инженерные сети………………………………..15                                                

2.1. Элементы и технические характеристики дорог……………………….....15

2.2. Дорожные водопропускные сооружения………………………………….28                                   

III. Проект и его содержание……………………………………………………32

IV. Экономические характеристики при ТЭО проектировании инженерных сооружений………………………………………………………………………35

V. Инженерные сети……………………………………………………………..37

5.1 Водоснабжение и его системы……………………………………………..37

5.2 Водоотведение и сети канализации………………………………………..41

5.3 Очистка сточных вод………………………………………………………..46

5.4 Теплоснабжение и  газоснабжение…………………………………………50

5.5 Городские электрические  сети……………………………………………..55

VI. Основы оценок взаимосвязей качества дорожных элементов и окружающей среды при функционировании автодорог………………………59

6.1 Краткая характеристика параметров износа дорожных покрытий и их взаимосвязей с загрязнителями придорожных территорий………………….59

6.2 Основы моделирования процессов износа дорожных покрытий и возникающих загрязнителей……………………………………………………65

VII Моделирование эколого – экономических взаимосвязей с качеством      дорожно-транспортных систем…………………………………………………70

7.1. Классификация    экологических    потерь   и    их   взаимосвязей    с

качеством дорожно-транспортных систем………………………………….…70

7.2. Прогнозирование    ущербов   от   экологических   потерь  и   износа

дорожно-транспортных систем…………………………………………………73

Заключение………………………………………………………………………79

Список используемой литературы……………………………………………..80

Приложения……………………………………………………………………...81

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

При высоких темпах жилищного  промышленного и других  видов  строительства появляется ряд проблем, решение которых требует  сложных обоснований и применение различных технических средств.

Автомагистрали и их инфраструктура являются важнейшими транспортными  подсистемами производственных процессов, предопределяющими уровень развития экономики и социальных условий в регионе. Однако на всех стадиях строительства и функционирования автомагистралей образуется большое количество различных загрязнителей, отрицательно влияющих на количество ОС, социальные условия и благосостояние населения, проживающего в придорожных территориях.

В данном проекте рассматриваются:

• Основные принципы организации территории населенных пунктов;
• Система обустройства населенных пунктов и оборудование их уличных сетей;
• Проектирование дорожно-транспортных городских систем;
• Проектирование инженерных, коммунальных и энергетических сетей;
• Расчеты объемов и затрат на строительство этих сетей по оптимальному варианту.
• Основные элементы автомагистралей и возникающих при их функционировании деформаций дорожных покрытий;
• Взаимосвязи с этими параметрами различных загрязнителей и технико-экономических ингредиентов автотранспорта и дорожных одежд; 
• Классификация различных загрязнителей в зависимости от их взаимосвязи с качеством и технико-экономическими показателями дорожно-транспортных элементов;
• Обоснование наиболее эффективных технических мероприятий  и оптимальных затрат  на стабилизацию качества  дорожных структур и ОС.

1. ОСНОВНЫЕ  ПРИНЦИПЫ ОРГАНИЗАЦИИ ТЕРРИТОРИЙ

НАСЕЛЕННЫХ  ПУНКТОВ

 

1.1. Общие положения организации населенных пунктов

 

   По своему функциональному назначению населенные пункты под разделяются на городские и сельские и проектируются на основе схем расселения населения по экономическим районам, региональных градостроительных программ, проектов районной планировки в соответствия с планами развития производительных сил и целевыми программами формирования территориально-производственных комплексов. При этом проектируются системы социальной, производственной, инженерно-транспортной и других инфраструктур. Населенные пункты в зависимости от численности населения классифицируются на группы (табл.1).

Таблица 1

Классификация населенных пунктов

Группы поселений	Население, тыс. чел.
	Города	Сельские поселения
1	2	3
Крупнейшие	Свыше 1000	-
Крупные:      А                        Б	500-1000 250-500	Св. 5 3-5
Большие	100-250	1-3
Средние	50-100	0,2-1
Малые:          А                        Б                        В	20-50 10-20 до 10	0,05-0,2 до 0,05

   С учетом преимущественного функционального использования территория города подразделяется на селитебную, производственную и ландшафтно-рекреационную.

   Селитебная территория предназначена для размещения элитного фонда, общественных зданий и сооружений (в том числе комплексов научно- исследовательских объектов); для устройства путей внутригородского сообщения, улиц, площадей, парков, садов, бульваров и других мест общего пользования.

   Производственная территория предназначена для размещения промышленных предприятий и связанных с ними комплексов различных объектов, сооружений внутреннего и внешнего транспорта, путей внегородского и пригородного сообщения.

   В крупных и  крупнейших городах создаются научные и научно- производственные зоны, на территории которых размещаются учреждения науки и научного обслуживания, опытного производства и связанные с ним высшие и средние учебные заведения, а также инженерные и транспортные коммуникации и сооружения.

   На территории городов создаются коммунально-складские зоны, в которых размещаются предприятия пищевой промышленности, общетоварные, специализированные склады (холодильники, овощекартофелехранилища), предприятия коммунального, транспортного и бытового обслуживания на селения города, за пределами территорий города и его земельных зон - склады государственных резервов, нефти и нефтепродуктов, сжиженных газов, взрывчатых и ядовитых веществ, базисных складов продовольствия, фуража и промышленного сырья, лесных строительных материалов и т.д.

  На ландшафтно-рекреационной территории предусматривается непрерывная система озеленения. Удельный вес озеленения участков в пределах границы застройки городов должен быть не менее 40 %, а в границах территории жилого района - не менее 25 %. В крупнейших и крупных городах наряду с городскими парками необходимо предусматривать специализированные, спортивные, выставочные, зоологические и другие парки, ботанические сады, национальные и природные парки с выделением заповедной,, заповедно-рекреационной и хозяйственных зон.

   Озелененные территории общего пользования должны быть благоустроены и оборудованы малыми архитектурными формами: фонтанами и бассейнами, лестницами, пандусами, подпорными - стенками, беседками, светильниками и т.д.

 

1.2. Системы  инженерного оборудования населенных  пунктов

 

   Системы инженерного оборудования населенных пунктов представляют собой сложный комплекс планировочных, улично-дорожных, энергетических, инженерно-коммунальных и других сетей и объектов, обеспечивающих и производственные территории важнейшими ресурсами, необходимыми для функциональной деятельности предприятий и создания нормальных условий проживающего населения. Каждый элемент системы должен занимать на территории вполне определенное место в соответствии с техническими нормами и требованиями.

   В проектах и рабочих чертежах детально разрабатывается в соответствии со СНЙ и СН вопросы размещения транспортных и инженерных сетей со всеми источниками ресурсов, объектами инфраструктуры застраиваемых территорий и приводятся для этих сооружений все технические характеристики, нормы, допуски, параметры и т.д.

   Транспортные улично-дорожные сети и сети инженерного оборудования (водопровода и канализации, ливневых и дренажных вод, тепло- и газотрасс, линий энергоснабжения, телефонных и др.) размещаются по улицам населенных пунктов, разветвляются по кварталам и примыкают к каждому зданию и объекту. Улично-дорожная сеть подразделяется: на магистральные улицы общегородского движения, районного или местного значения, внутриквартальные, производственные, парковые, проезды и дорожки. Параметры их различны (в соответствии с нормами СНиП) в зависимости от вида транспорта, категории дорог, производительности сетей, их качества, категории населенного пункта и т.д. Различны и параметры сетей, объектов инфраструктуры и их характеристики.

   По магистральным улицам для размещения сетей прокладываются коллекторы, коммунальные туннели и другие искусственные сооружения. Значительная часть водоотводящих сетей (канализации, ливневых, дренажных и производственных вод) - самотечные и инженерные сооружения всей территорий населенных пунктов, ее районов и кварталов - должны обеспечить в основном самотечный отвод различных канализационных вод. Сеть водоотвода состоит из различных лотков, открытых канавок, закрытых устройств и трубопроводов, коллекторов, которые требуют точных расчетов по производительности, геометрическим параметрам и должны соответствовать функционально-планировочным параметрам всей территории, ее участкам и кварталам. Остальные сети также требуют точных расчетов по взаимосвязи с другими сетями, различными объектами и технологическими процессами.

   В соответствии с характеристиками всех видов наружных инженерных и транспортных сетей необходимо создавать при проектировании и строительстве функционально-планировочные территории населенных пунктов, обеспечивающих наиболее эффективную работу этих сетей с учетом охраны окружающей среды, вопросов техники безопасности, противопожарных мер о- приятий, защиты территории и сооружений от подтопления, оползней и т.д. В городских условиях для всех видов оборудования и наружных инженерных сетей разрабатываются ТЭО и проекты.

 

1.3. Краткая  характеристика уличных сетей

 

   При проектировании городских и сельских поселений необходимо создавать единую систему транспорта, улично-дорожных и инженерных наружных сетей в увязке с планировочной структурой поселения и прилегающими к нему зонами, обеспечивающими наиболее эффективное функционирование всей городской территории и взаимосвязь со всеми зонами и другими поселениями. Пропускную способность сети улиц, дорог и транспортных пересечений рассчитывают в соответствии с уровнем транспортных единиц (автобусы, троллейбусы, трамваи, легковые и грузовые автомобили, такси и т.д.) на 1000 человек, числом жителей, проживающих в рай онах, интенсивностью движения по улицам, количеством транспортных объектов в районах расположения систем внешнего транспорта и железной дороги.

   Пассажирские вокзалы различных видов транспорта располагают в соответствии с условиями рационального размещения внешних транспортных путей (в том числе водных и воздушных) и транспортных связей с центром го рода, вокзалами, жилыми и промышленными районами.

   Сортировочные  станции общей сети железных  дорог целесообразно размещать за пределами городской территории, а технические пассажирские, парки резервного передвижного состава, грузовые станции и контейнерные площадки железнодорожного и автомобильного транспорта - за пределами селитебной зоны территории. Жилую застройку необходимо отделять от железных дорог санитарно-защитной зоной шириной 100 м. Не менее 50 % этой зоны должно быть озеленено.

   Автомобильные дороги общей сети 1, 11, I категории следует проектировать в обход населенных пунктов. Расстояние от бровок земляного полот на этих дорог принимается в соответствии с техническими условиями: до жилой застройки - 100 м, до садоводческих участков - 50 м; для дорог I категории - соответственно 50 и 25 м.

   Улично-дорожную сеть населенных пунктов следует проектировать в виде непрерывной системы, функционального назначения улиц и дорог, интенсивности транспорта и пешеходного движения, с учетом пропускной способности и числа полос проезжей части, характера застройки, инженерных наружных коммунальных сетей, архитектурно-планировочной организации территории и т.д. Рациональная планировка структуры города обеспечивается при создании магистральных улиц (располагается примерно через 1 км с площадями межмагистральных территорий до 100 га) местного значения и внутриквартальных (табл.2, рис.1).

 

Рис.1. Схема построения уличной сети города:

1 - городская скоростная дорога (| |);                  6 - остановка общественного транспорта (•);

2 - магистральная городская улица  (| |);              7 - общественный центр.

3 - магистральная улица районного  значения (□);

4 - жилая улица (|);

5 - пешеходная дорога (—);

   Поперечные уклоны проезжей части и улиц с капитальным асфальтобетонным покрытием равны 15-20 ⁰/₀₀. В местах пересечения улично-дорожной сетью балок, оврагов, речек создаются специальные инженерные водопропускные сооружения: мосты, плотины с трубами, путепроводы и т.д.

  Мосты устраивают при пересечении водотоков с большими (более 5-8 м³/с) расходами воды, при пропуске малых водотоков (меньше 5 м³/с) устраиваются плотины с трубами. Число и размеры водопропускных сооружений на пересечении водотоком следует определять по гидравлическим расчетам на основе многолетних наблюдений за уровнем водотоков и максимальным расходом воды.

Таблица 2

Ширина улиц и характеристики дорог

Категории улиц и дорог	Ширина улиц и тротуара, м	Ширина полосы движения и их число	Скорость движения, км/ч	Наименьший радиус кривой, м	Наибольший продольный уклон, 0/00
1	2	3	4	5	6
1. Магистральные общегородские	60-120	3,5-3,75	80-120	400-600	30-50
	4,5-6,0	4-8
2. Магистральные районные	30-60	3,5	70	250-300	40-60
	3,0-6,0	2-4
3. Местного значения: а) многоэтажной застройки б) малоэтажной	20-50	3,5	30-40   30-40	50-90	70-80
	2,25-3,5 13-20	2 3,5		50-90	70-80
	1,5-2,25	1-2
4. Проезды: а) основные б)второстепенные	- -	3,5	30-40 30-40	50 50	70-80 70-80
		1-2
		3,5
5. Пешеходные улицы: а) основные б)второстепенные	- -	1,0 0,75	- -	- -	70-80 70-80

   По улицам прокладываются различные инженерные сети: водоснабжения водоотведения, тепло-, электро-, хладо- и газоснабжения, телефонной связи, радиовещания и телевидения. Инженерные сети и их инфраструктура рас считываются в зависимости от потребностей предприятия, селитебных территорий, их районов и кварталов (рис. 2).

   Расход этих ресурсов и их потребности и мощности источников производства и снабжения определяются в соответствии с проектными расчетами, по заявкам действующих предприятий и организаций в зависимости от их потребностей.

   Воздушные линии электропередачи напряжением свыше 110 кВ следует размещать за пределами селитебной территории.

   Инженерные сети следует размещать в пределах поперечных профилей улиц и дорог: под тротуарами или разделительными полосами - тепловые сети и каналы, на разделительных полосах - водопровод, газопровод, хозяйственно-бытовую и дождевую канализацию. На полосе между красной линией и линией застройки - газовые сети низкого давления и кабельные сети (силовые, связи, сигнализации). При ширине проезжей части более 22 м следует предусматривать размещение сетей водопровода по обеим сторонам улиц.

   Прокладку подземных инженерных сетей следует предусматривать разных видов: вмещенную в общих траншеях, тоннелях - при необходимости одновременного размещения тепловых сетей диаметром 5 00-900 мм, водопроводов до 500 мм, кабелей связи, силовых кабелей до 140 кВ, а также воздуховодов, напорной канализации и других инженерных сетей (табл. 3).

   Совместная прокладка газопроводов и трубопроводов, транспортирующих легковоспламеняющие и горючие жидкости, с кабельными линия ми не допускается. Расстояния между различными сетями детально приведены в СНиП 2.07.01-89.

   При решении вопросов размещения различных сетей и проектирования функционально-планировочных территорий первостепенное значение уделяется уличным дорожно-транспортным магистралям, которые предопределяют не только основные технические условия структур городских территорий, но и создание разных искусственных сооружений по сложным участкам земной поверхности.

   Однако целесообразно расчет параметров этих магистралей производить, а основе технических условий вертикальной планировки территорий.

Таблица 3

Параметры размещения инженерных сетей до зданий и сооружений

Инженерные сети	Расстояние, м, от сетей  до
	фундаментов зданий	бортового камня улицы, дороги	оси крайнего рельсового пути	опор электропередач
1	2	3	4	5
Водопровод и напорная канализация	5	2,0	2,8	3
Самотечная канализация	3	1,5	2,8	3
Газопроводы: низкого давлен. среднего высокого	2 4 7	1,5 1,5 2,5	2,8 2,8 2,8	10 10 10
Тепловые сети	2	1,5	2,8	3
Кабели силовые и  связи	0,6	1,5	2,8	10
Каналы, коммунальные туннели	2	2	2,8	3

Рис. 2. Магистральная городская улица (с инженерными сетями):

а - профиль; б — план

         Электросеть (Э)                         1-озеленительная отмостка здания;

         Теплосеть  (Т)                             2-тротуар;

         Газопровод (Г)                           3 - разделительная полоса с защитным

         Водопровод (В)                               озеленением;

         Канализация  (К)                         4- проезжая часть улицы;         

         Осветительная  сеть (О)             5- жилые дома.

         Телефонный  кабель (Т_к)      

         Дождеприемник  и водосток (Д)                              

 

 

 

2. ДОРОЖНО-ТРАНСПОРТНЫЕ ИНЖЕНЕРНЫЕ СЕТИ

 

2.1. Элементы  и технические характеристики  дорог

 

   Дорожно-транспортная сеть в городских условиях — важнейший фактор и неотъемлемая часть сложного и многопланового технологического процесса функционально-планировочных территорий и расположенных на ней различных антропогенных систем. Эта сеть состоит из автомобильных, безрельсовых и рельсовых электрических внутригородских и внешних путей. Конструкция дорог по незастроенным и пригородным участкам и внешним путям (к ним относятся и железные дороги) существенно отличаются от уличных сетей.

   Проект полотна дороги выполняется в трех проекциях: план дороги (ортогональная проекция), поперечный профиль, продольный профиль. Полотно автодороги состоит из проезжей части, обочины, откосов и кюветов. Обочины (шириной 2,0-2,75 м) служат для укрепления проезжей части. К обочине примыкают откосы. Ширина проезжей части зависит от категории дорог (аналогично уличным магистралям). Проезжал часть, как правило, представляет собой искусственное покрытие — бетонное, асфальтобетонное, каменное и др. для быстрого стока воды поверхность полотна имеет поперечный уклон i_n, величина которого зависит от его покрытия. На цементно-бетонных и асфальтированных дорогах =15—20 , щебеночных и гравийных - = 20—30 , мостовых - = 30—40 . Поперечный уклон обочин на 2О больше уклона проезжей части. Вдоль дорожного полотна создаются водоотводные канавки с продольным уклоном 2 (рис.3).

   Основной частью железнодорожного (рельсового) полотна является верхнее строение — рельсы со шпалами, уложенные на балластный слой. Для   лучшего   стока   воды   земляное   основание  под   балластным   слоем

 

Рис.3 Поперечный профиль автодороги

                                        - асфальтобетонное полотно                                            - щебеночный слой

                                        - грунты земляного полотна дороги                                - грунты земли

В, в, а - параметры (ширина) автодороги, ее проезжей части и обочин;

                                           1: m, с - откосы кювета и ширина его дна. 

устраивают в виде сливной призмы. На однопутных дорогах (с шириной 5,8 м) сливная призма в сечении имеет трапециевидную форму с верхним основанием 2,3 м и высотой 0,15 м. На двупутных (с шириной 10 м) сливная призма строится с треугольным основанием, равным половине ширины полотна и высотой 2 м. Вдоль полотна также устраивают системы водоотводных канавок — кюветов.

   Ширина кювета для дорожного полотна (автомобильных и железных дорог) рассчитывается по формуле:

 (1)

где - параметры ширины кювета по верху и его дна; - глубина кювета; - коэффициент крутизны откосов кювета.

   Для типовых профилей  принимают:  = 0,6 м, = 0,4 м, = 2,2 м.

   В пониженных местах для вывода из корыта атмосферных вод в обочине устраивают дренажные воронки.

   По поперечным профилям производятся детальные расчеты земляного полотна: оси, бровок, откосов, подошвы выемок и насыпей, кюветов, их параметров и т.д..

   Параметры выемок (рис.4) находим по формулам:

                                                                                            (2)

               ;  

                             

                                                                                          (3)

        

где - отметки соответственного рельефа земли (черные) и полотна            дороги (красные) по ее оси;

- общая ширина полотна дороги и водоотводящих канавок;

- соответственно поперечные уклоны рельефа земли и откосов полотна;

 - рабочие отметки по оси полотна;

- превышения отметок  и относительно отметки

 - превышение рельефа по параметру относительно отметки .

   Аналогично рассчитываются параметры полотна при насыпях:

                                                                                               (4)

            2      

                       

                                                                                          (5)

Рис.4. Параметры земляного  полотна автодороги: а - при выемках,

б - насыпях;

- отметки рельефа в точках оси дороги, - отметка земляного полотна, - уклоны рельефа и откосов полотна

 

   Для удобства проектирования разработаны типовые поперечные профили дорог, при выборе которых учитывают:

1) интенсивность, скорость, состав, режим движения;

2) многолетнюю годовую,  суточную неравномерность движения;

З) ценность земельных угодий и т.д. (табл.4, 5).

   Плановое положение трассы автомобильной дороги с интенсивным движением максимально приближают к воздушной линии, так при таком условии рост строительных затрат, связанный с необходимостью продления естественных препятствий, компенсируется за счет снижения эксплуатационных затрат. При небольшой интенсивности движения положение трассы дороги определяют в основном по строительным затратам, т.е. при их оптимальной величине (рис.5).

 

Рис. 5. Элементы плана  трассы ВY₁, ВY₂ - вершины углов поворота (

)

Таблица 4

Расчетная интенсивность  движения

Кате-гория дороги	Число полос движения	Расчетная интенсивность движения, авт/сут				Расчетные скорости, км/ч
		Итого	Грузовые автомобили	Легковые автомобили	Автобусы
1	2	3	4	5	6	7
1	8	свыше 40000	свыше 16000	свыше 22000	свыше 2000	150
1	6	20000-40000	8000-16000	11000-22000	1000-2000	140
1	4	7000-20000	3100-8000	3500-11000	400-1000	120
2	2	3000-7000	1500-3100	1350-3500	150-400	120
3	2	1000-3000	550-1500	400-1350	50-150	100
4	2	100-1000	60-550	35-400	5-50	80
5	1	менее 100	менее 60	менее 35	менее 5	60