Определение суточных, часовых и расчетных расходов воды. 3
Содержание
Введение………………………………………………………
1 Исходные данные………………………………………
2 Определение суточных, часовых и расчетных
расходов воды……………….
2.1 Определение среднесуточных
расходов воды……………………………..
2.2 Определение максимальных и минимальных суточных
расходов воды……………………………………………
2.3 Определение
расчетных часовых расходов…………
3 Построение графика водопотребления по часам суток для
населенного пункта………………………………
4 Трассирование магистральной
водопроводной сети………………………….
Заключение…………………………………………………
Введение
Системы водоснабжения представляют собой комплекс инженерных сооружений, оборудования и трубопроводов, обеспечивающих забор воды из природного источника, очистку и обработку ее, транспортирование и подачу требуемых расходов нужного качества под необходимым напором.
Системы водоснабжения устраивают по определенным схемам, которые представляют собой совокупность сооружений водопровода и последовательность их расположения на местности. Схемы расположения водопроводных сооружений различны и зависят в основном от принято источника водоснабжения: его характера, мощности, качества воды.
Выбор водоисточника является важнейшей задачей при проектировании водоснабжения, так как он определяет характер самой системы, технологическую схему и состав водопроводных сооружений, а из этого следует и строительная и эксплуатационная стоимости водопроводного комплекса.
При выборе источника водоснабжения требуется всестороннее изучение и анализ водных ресурсов региона, где расположен проектируемый объект. Они подразделяются на поверхностные (реки, моря) и подземные (грунтовые и артезианские воды, родники).
Решение вопросов водоснабжения того или иного объекта начинается с определения требуемого количества и качества воды. Основными категориями водопотребителей вода расходуется:
-на хозяйственно-питьевые нужды населения, обусловленные бытом людей (питья, приготовления пищи, гигиена жилища и т.д.); сюда же относится все виды на благоустройство (полив тротуаров, зеленых насаждений и т.д.);
-для нужд сельского хозяйства: на хозяйственно-питьевые цели, коммунальные нужды, для производственных целей, для водопоя скота и орошения;
-для технологических целей различных промышленных предприятий;
-для паросилового хозяйства (используется вода без примесей);
-для охлаждения различных производственных аппаратов (используется вода с минимальной температурой, не содержащая грубых взвешенных частиц);
-для заводнения нефтеводяных пластов и пылеподавления в шахтах;
-для пожаротушения.
Определение количества воды, необходимой потребителю, является ответственной и основной задачей при проектировании систем водоснабжения.
1 Исходные данные
Для проектирования систем водоснабжения и водоотведения и последующей их эксплуатации необходимо знать количество потребляемой воды и режим ее потребления. От правильности определения расчетных расходов зависит надежность и экономичность работы сооружений водопровода.
Каждый объект водоснабжения включает различные категории водопотребителей. В населенных пунктах водопотребление определяется по следующим основным категориям:
-хозяйственно-питьевое водопотребление населением с учетом нужд в воде общественно-бытовых и административных зданий;
- расход воды на поливку улиц и зеленых насаждений;
-хозяйственно-питьевое водопотребление рабочими и служащими во время пребывания их на производстве (для предприятий, не имеющих своих обособленных водопроводов);
-расход воды на технологические нужды предприятий, снабжаемых водой из объединенного хозяйственно-производственного водопровода;
- расход воды на нужды
Для определения водопотреблени
1) выбрать схему и состав основных сооружений системы водоснабжения населенного пункта;
2) определить суточные, часовые и расчетные расходы воды;
3) построить график водопотребления по часам суток для всех водопотребителей населенного пункта;
4) определить режим работы насосных станций;
5) определить вместимость резервуаров чистой воды и объема бака водонапорной башни, выбрать их типовые конструкции;
6) произвести трассировку магистральной и распределительной водопроводной сети населенного пункта.
Для расчетов водопотребления принимаем вариант № 3 согласно со следующими исходными данными:
1 . Расчетное число жителей в населенном пункте: 280000 чел.
2. Степень санитарно-технического
благоустройства зданий:
внутренний водопровод и канализация
с централизованным горячим
водоснабжением.
3. Этажность зданий: 5 этажей.
4. Источник водоснабжения: река.
5. Общественно-бытовые здания:
а) гостиница на 500 чел.
б) общежитие на 200 чел.
в) детский сад на 120 чел.
г) кинотеатр на 600 чел.
6.Промышленное предприятие:
6.1 Норма потребления воды на единицу выпускаемой продукции –
450 л.
6.2 Количество выпускаемой продукции по сменам, в единицах:
а) 1 смена – 750,
б) 2 смена – 750,
в) 3 смена- 600;
6.3 Количество рабочих и служащих на промышленном предприятии, чел:
а) 1 смена – 900,из них в горячих цехах-400,
б) 2 смена – 900,мз них в горячих цехах-400,
в) 3 смена- 700, из них в горячих цехах- 300,
г) количество рабочих, пользующихся душем - 30 %;
6.4 Допустимое снижение подачи воды на промышленное предприятие при аварии на одном из водоводов - 30 %.
7. Коммунальные здания: столовая - 180 посетителей.
8. Полив:
8.1 Площадь полива - 60 га;
8.2 Нормы расхода воды на одну поливку:
а)механизированная мойка усовершенствованных покрытий проездов и площадей, на 1 поливку - 0.3 л/м ²,
б)полив зеленых насаждений, на один полив - 3 л/м².
9.Географическое расположение населенного пункта: Ярославская область.
В варианте количество водопотребителей представлено несколькими зданиями различного назначения и предприятиями. В действительности же их количество может достигать десятки или даже сотни наименований.
Систему водоснабжения принимаем хозяйственно-питьевого назначения, объединенную с противопожарной системой.
Состав водопроводных сооружений при заборе воды из реки принимаем следующий:
-водозаборное сооружение;
-насосная станция первого подъема;
-очистные сооружения;
-резервуары чистой воды;
-насосная станция второго подъема;
-водоводы (магистральные трубопроводы);
-водонапорная башня;
-распределительная водопроводная сеть населенного пункта;
-водопотребители (здания и сооружения различного назначения).
2 Определение суточных, часовых и расчетных расходов воды
Проектирование водоснабжения объекта (города, района, предприятия) начинается с определения количества потребляемой воды и режима ее расходования на перспективный (расчетный) период. Величина водопотребления объектом определяется в кубических метрах в сутки максимального и в сутки среднего за год потребления воды. Все водопроводные сооружения рассчитываются из условия обеспечения максимального водопотребления в конце расчетного периода.
Так как каждый объект, для которого проектируется водоснабжение, включает различные категории водопотребителей, имеющих свои нормы водопотребления и свои режимы расходования воды, количество ее определяется отдельно для каждой категории потребителей.
В населенных пунктах водопотребление определяется по следующим категориям:
- хозяйственно-питьевое водопотребление населением с учетом нужд в воде общественных зданий;
- расход воды на поливку и мойку улиц, площадей и зеленых насаждений;
- хозяйственно-питьевое водопотребление рабочими и служащими во время пребывания их на производстве (для предприятий, не имеющих своих обособленных водопроводов);
- расход воды на производственные нужды предприятий, получающих ее из городского водопровода;
- расход воды на нужды пожаротушения.
Количество воды, потребляемое каждой категорией водопотребителей, определяется как произведение числа водопотребителей на норму водопотребления, а суточный расход всего объекта как сумма слагаемых по отдельным категориям потребителей.
2.1 Определение среднесуточных расходов воды
Среднесуточный расход воды на хозяйственно-питьевые и коммунальные нужды населенного пункта, м3/сут, определяется по формуле:
где qн - среднесуточное удельное хозяйственно-питьевое водопотребление на одного жителя в л/сут;
N - число жителей в населенном пункте на расчетный период.
Для зданий, согласно заданию, оборудованных внутренним водопроводом и канализацией и имеющим централизованную систему горячего водоснабжения норма потребления воды на хозяйственно-питьевые и коммунальные нужды населенного пункта лежит в пределах от 230 до 350 л/сут на одного жителя. Принимаем для Ярославской области 300 л/сут на жителя. До 40% воды подается по сетям теплоснабжения. Тогда, норма холодной воды составит 60% от 300 л/сут, т.е. 180 л/сут. на человека.
С учетом исходных данных для коммунального сектора:
Среднесуточный расход воды на общественные здания определяется с учетом нормы расхода холодной воды в л/сут на одного посетителя (проживающего, учащегося); N -расчетное за сутки число посетителей (проживающих, учащихся).
Среднесуточный расход воды на гостиницу:
Среднесуточный расход воды на детский сад:
Среднесуточный расход воды на общежитие:
Среднесуточный расход воды на кинотеатр:
Среднесуточный расход воды на столовую:
Среднесуточный расход воды жилого сектора найдем, как разницу между расходом на хозяйственно-питьевые нужды населенного пункта и расходом на общественные здания:
Среднесуточный расход воды на хозяйственно-питьевые нужды промышленного предприятия по видам цехов находим, как сумму объемов воды, потребляемых в каждую смену и определяемых по формуле
где qн - норма расхода холодной воды в л/сут на одного работающего по видам цехов;
Nсм - число людей, работающих на предприятии в каждую смену по видам цехов.
Горячие цехи:
1 смена 21 *400 * 10-3 =8.4 м3/сут;
2 смена 21 *400 * 10-3 =8.4 м3/сут;
3 смена 21 *300 * 10-3 =6.3 м3/сут;
Остальные цехи:
1 смена 14*500*10-3 =7 м3/сут;
2 смена 14 *500 * 10-3 =7 м3/сут;
3 смена 14 *400 * 10-3 =5.6 м3/сут;
Среднесуточный расход воды на, производственные (технологические) нужды промышленного предприятия определяем, как сумму объемов воды, потребляемых в каждую смену с учетом нормы расхода воды в литрах на единицу выпускаемой продукции и количества выпускаемой предприятием продукции по сменам:
1 смена 450*750* 10-3 =337.5 м3/сут;
2 смена 450*750* 10-3 =337.5 м3/сут;
3 смена 450*600*10-3 =270 м3/сут;
Среднесуточный расход воды на пользование душем находят исходя из количества рабочих, пользующихся душем в максимальную смену и группы производственного процесса. Расчетное число человек на одну душевую сетку определяют исходя из санитарных характеристик производственного процесса. В нашем случае в максимальную смену работает 900 человек, из них 30% пользуется душем. Примем на одну душевую сетку 7 человек. Тогда потребное количество душевых сеток будет равно:
где Nмакс - количество рабочих, пользующихся душем в максимальную смену;
Nн - расчетное число на одну душевую сетку.
Среднесуточный расход воды на душ определяем из выражения:
где qн - норма расхода воды на одну душевую сетку, равная 230 л/ч по холодной воде;
nсм. - количество смен работы в сутки;
0,75 - коэффициент, учитывающий время пользования душем (45 мин после окончания смены).
Расход воды на мойку улиц, проездов,
площадей и поливку зеленых насаждений
в населенных пунктах и предприятиях определяют
по
формуле:
где - норма расхода воды на одну мойку, л/м2, или поливку в зависимости от типа покрытия улиц, типа насаждений, климатических условий, вида поливки.
где = 0.3 л/м2 норма расхода воды на одну механизированную мойку усовершенствованных покрытий проездов и площадей;
=3 л/м2 норма расхода воды на одну поливку зеленых насаждений.
С учетом всех
данных рассчитываем расход
что соответствует 1818 м3/сут на одну мойку.
2.2 Определение максимальных
и минимальных суточных
Поскольку расход хозяйственно-питьевой воды не является постоянным и меняется в течение года, при проектировании необходимо определять также расчетные расходы воды в сутки наибольшего и наименьшего водопотребления, м3/сут, по формулам:
где Ксут.макс = 1,1-1,3 и Ксут.мин = 0,7-0,9 - соответственно максимальный и минимальный коэффициенты суточной неравномерности водопотребления, учитывающие уклад жизни населения, режим работы предприятий, степень благоустройства зданий, изменение водопотребления по сезонам года и дням недели.
Принимаем Ксут.макс = 1,1, т.к. заданная степень благоустройства зданий является наивысшей, а чем выше степень благоустройства, тем равномернее потребление воды в течение суток.
Для всех остальных категорий водопотребителей максимальное и
минимальное суточное потребление воды
можно принять равным среднему.
Наименование водопотреби-теля |
Измеритель |
Норма потребле-ния, q,л/сут |
Количество потребителей |
Среднесу-точный расход, |
Максим. суточн. расход, | ||||
|
м3/сут | |||||||||
А. Жилой и коммунальный сектор |
1 житель |
180 |
280000 |
50400 |
55440 | ||||
Гостиница |
1 житель |
120 |
500 |
60 |
66 | ||||
Общежитие |
1 житель |
70 |
200 |
14 |
15.4 | ||||
Детский сад |
1 ребенок |
70 |
120 |
8.4 |
9.2 | ||||
Кинотеатр |
1 посетитель |
7 |
600 |
4.2 |
4.6 | ||||
Столовая |
1 блюдо |
13,3 |
180 |
2.4 |
2.6 | ||||
Жилой сектор |
50301 |
55331.1 | |||||||
Б. полив |
1 полив |
3.03 |
60 га |
1818 |
1818 | ||||
В. Промышленный сектор |
1006 |
1006 | |||||||
Хозяйственно питьевые нужды | |||||||||
Горячие цеха | |||||||||
1 смена 2 смена 3 смена |
1 рабочий |
21 21 21 |
400 400 300 |
8.4 8.4 6.3 |
8.4 8.4 6.3 | ||||
Остальные цеха | |||||||||
1 смена 2 смена 3 смена |
1 рабочий |
21 21 21 |
500 500 400 |
7 7 5.6 |
7 7 5.6 | ||||
Технологические нужды | |||||||||
1 смена 2 смена 3 смена |
Единица продукции |
450 450 450 |
750 750 600 |
337.5 337.5 270 |
337.5 337.5 270 | ||||
Расход воды на душ |
1 дешевая сетка |
230 |
38 |
19.6 |
19.6 | ||||
Всего по населенному пункту А+Б+В |
53224 |
58264 | |||||||
Таблица 1 - Определение расчетных суточных расходов воды.
2.3 Определение расчетных часовых расходов
Распределение расходов воды по часам суток в населенном пункте, на промышленном предприятии, а также в общественных зданиях принимается на основании расчетных графиков водопотребления. При этом необходимо избегать совпадения по времени максимальных отборов воды из сети на различные нужды. Например, объем воды, необходимый для пользования душем на промышленном предприятии, будем запасать в специальных аккумулирующих баках. Расчетные графики водопотребления принимаем на основании опыта эксплуатации аналогичных объектов (населенных пунктов, промышленных предприятий, общественных зданий). Так, например, расчетные графики часового водопотребления на хозяйственно-питьевые нужды населения (жилой сектор) выберем по величине коэффициента часовой неравномерности водопотребления:
где и - соответственно максимальный и минимальный коэффициенты, учитывающие степень благоустройства зданий, режим работы предприятий и другие местные условия принимаем =1,2-1,4.
Для заданной степени благоустройства зданий (централизованное горячее водоснабжение) принимаем = 1,2.
и соответственно максимальный и минимальный коэффициенты, учитывающие количество жителей в населенном пункте. В рассчитываемом варианте для населенного пункта с числом жителей 280 тысяч человек, коэффициент =1,1
Для остальных водопотребителей в соответствии с нормами величину Кчас.макс считают постоянной и не рассчитывают.
Режимы водопотребления для различных категорий водопотребителей показывают распределение воды по часам суток от максимального суточного расхода в процентах. Тогда расход воды в каждый час суток можно определить по формуле:
где р - процент суточного потребления для конкретного часа суток.
Режим водопотребления воды на технологические нужды предприятия считаем равномерным в течение смены. Примем начало первой смены в 8 часов утра.
Запас воды на душ создаем за счет накопления воды в баке-аккумуляторе. Время заполнения бака-аккумулятора принимаем равным 4 часам в течение каждой смены. Тогда часовой расход воды на пополнение запаса воды на душ будет равен:
Заполнение баков-аккумуляторов будем проводить в часы, не совпадающие по времени с максимальными отборами воды из сети.
Все расчеты представляем в виде таблицы 3, в последней колонке которой вычислены объемы воды, расходуемые населенным пунктом, нарастающим итогом. Эти данные потребуются при определении регулирующего объема бака водонапорной башни.
Суммируя по горизонтали расходы всех водопотребителей, получим распределение максимального суточного расхода населенного пункта по часам суток. Выделяется строка, в которой часовой расход населенного пункта максимальный. Час, которому соответствует эта строка (с 21 до 22 часов), будет расчетным, а все расходы, входящие в эту строку, носят название расчетных расходов. По этим расходам производят гидравлический расчет магистральной водопроводной сети населенного пункта. Однако максимальные часовые расходы отдельных потребителей могут быть больше расчетных. Поэтому для отдельных потребителей помимо расчетного расхода воды следует определять максимальный расход, по которому подбирают диаметры труб ответвлений, подающих воду из магистральной сети непосредственно к потребителю.
Полученные расчетные и максимальные расходы сводим в таблицу 2.
Таблица 2- Расчетные и максимальные расходы воды в сутки максимального водопотребления.
Наименование потребителя |
Расчетные расходы воды |
Максимальные расходы воды | ||
м3/ч |
л/с |
м3/ч |
л/с | |
Жилой сектор |
189,85 |
817,6 |
189,85 |
817,6 |
Гостиница |
2,47 |
0,67 |
2,47 |
0,67 |
Общежитие |
0,42 |
0,12 |
2,76 |
0,77 |
Детский сад |
0,34 |
0,09 |
1,30 |
0,36 |
Больница |
0,53 |
0,15 |
0,53 |
0,15 |
Кинотеатр |
0,06 |
0,02 |
0,12 |
0,03 |
Столовая |
0,38 |
0,11 |
0,38 |
0,11 |
Расход воды на 1 мойку |
33,2 |
9,22 |
33,2 |
9,22 |
Пром. предприятие |
16,24 |
4,51 |
22,17 |
6,16 |
Населенный пункт |
243,46 |
67,63 |
243,46 |
67,63 |
3 Построение графика водопотребления по часам суток для населенного пункта
Для расчета водопроводной сети и сооружений на ней (насосных станций, водонапорных башен, резервуаров) определение исходной величины - суточного расчетного расхода - является необходимым условием, но совершенно недостаточным, так как расходование воды в течение суток производится со значительными колебаниями в различные часы. Для того чтобы учесть эти колебания и определить максимальный и минимальный часовые расходы, которые затем будут положены в основу расчета сети и сооружений на ней, составляется график водопотребления в течение суток.
Графики водопотребления бывают ступенчатыми и интегральными. На рисунке 2 приведен ступенчатый график водопотребления населенного пункта, на котором по оси ординат откладывают часовые расходы воды в населенном пункте согласно таблице 3, а по оси абсцисс - часы суток.
Рисунок 2 - График водопотребления населенного пункта
4 Трассирование магистральной водопроводной сети
При выборе водоисточника водоснабжения требуется всесторонне изучить и проанализировать водные ресурсы региона, где расположен объект. На выбор водоисточника влияют следующие факторы: удаленность источника от объекта водоснабжения, санитарная геологическая характеристика источника (необходимость регулирования речного стока и условия его осуществления, качество воды в выбираемых источниках), высота подъема воды от источника до объекта водоснабжения и стоимость ее кондиционирования.
Магистральную водопроводную сеть проектируем кольцевой так, чтобы она равномерно охватывала районы жилой застройки населенного пункта.
Магистральную сеть прокладываем по наиболее возвышенным точкам территории, по кратчайшему направлению вблизи автодорог и проездов, прямолинейно, параллельно линиям застройки, по территории с минимальным числом промышленных предприятий. Пересечение проездов выполняем под прямым углом.
Местоположение водозаборных сооружений- река. Насосную станцию первого подъема совмещаем с ней. Очистные сооружения, резервуары чистой воды и насосную станцию второго подъема располагаем в непосредственной близости от насосной станции первого подъема. Водонапорную башню устанавливаем в начале магистральной водопроводной сети, желательно на высоких отметках местности.
В дальнейшем производим
подготовку распределительной
- Определение суточных, часовых и расчетных расходов воды
- Определение сущности риска и его функций
- Определение сущности цены
- Определение таможенной стоимости
- Определение таможенной стоимости
- Определение таможенной стоимости
- Определение таможенной стоимости
- Определение стратегических приоритетов развития муниципального образования «Город Майкоп»
- Определение стратегического планирования и его основных понятий
- Определение страхования космических рисков
- Определение структуры и темпов развития экономики с 1990
- Определение структуры налогового бремени коммерческой организации
- Определение суточного вагонопотока и выбор комплексного механизированного цеха для переработки грузов
- Определение суточных, часовых и расчетных расходов воды
