Определение суточных, часовых и расчетных расходов воды. 2

  1. Определение суточных, часовых и расчетных расходов воды.

 

Определение расчетных расходов воды в контрольной работе проведем для режима максимального водопотребления. Выбранные нормативные и полученные расчетные значения величин будем  вносить в соответствующие таблицы.

1.1. Определение среднесуточных  расходов воды

Среднесуточный расход воды на хозяйственно — питьевые и коммунальные нужды населенного пункта определим по формуле (1):

Qсут.ср = qн ´ N ´ 10-3,                                                (1)

где qн — среднесуточное удельное хозяйственно-питьевое водопотребление на одного жителя в л/сут, принимаемое по приложению 1; N – число жителей в населенном пункте на расчетный период.

Для зданий ,оборудованных  внутренним водопроводом и канализацией без в соответствии с приложением 1 норма потребления воды на хозяйственно — питьевые и коммунальные нужды населенного пункта лежит в пределах от 125 до 160 л/сут на одного жителя. Принимаем для Ленинградской области 130 л/сут на жителя (на севере водопотребление меньше, чем на юге). Тогда, норма холодной воды составит 130 л/сут. на человека.

Число жителей по заданию  оставляет 11000 человек.

Q к.с.сут.ср = qн ´ N ´ 10-3 = 130 ´ 11000 ´ 10-3=1430 м3/сут.

Среднесуточный расход воды на общественные здания также определяют по формуле (1), где  qн — норма расхода холодной воды в л/сут на одного посетителя (проживающего, учащегося), принимаемая по приложению 2; N — расчетное за сутки число посетителей (проживающих, учащихся).

В данной работе рассматриваются  три общественных здания:

    • Среднесуточный расход воды на гостиницу:

Q гост.сут.ср = qн ´ N ´ 10-3= 90 ´ 600 ´ 10-3=54 м3/сут.

    • Среднесуточный расход воды на детский сад:

Q д.сад.сут.ср = qн ´ N ´ 10-3= 70 ´ 400 ´ 10-3=28 м3/сут.

    • Среднесуточный расход воды на театр:

Q общ.сут.ср = qн ´ N ´ 10-3= 5 ´ 500 ´ 10-3=2,5 м3/сут.

 

Среднесуточный  расход воды жилого сектора найдем, как разницу между расходом на хозяйственно – питьевые нужды населенного пункта и расходом на общественные здания.

Q жил.с.сут.ср = Q к.с.сут.ср - S Q общ.зд.сут.ср= 1430 – (54 + 28 + 2,5) = 1345,5 м3/сут

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 (1):

Q см = qн ´ Nсм. ´10-3,

где qн — нормы расхода холодной воды в л/сут на одного работающего по видам цехов, принимаемая согласно приложению 3; Nсм. — число людей, работающих на предприятии в каждую смену по видам цехов.

Горячие цехи:

1 смена                        Q х.п.1 см.= 21 ´ 300 ´ 10-3= 6,3 м3/сут;

2 смена                         Q х.п.2 см.= 21 ´ 300 ´ 10-3= 6,3 м3/сут;

3 смена                         Q х.п.3 см.= 21 ´ 300 ´ 10-3= 6,3 м3/сут.

Q гор.ц.сут.ср = S Q х.п.см. = 6,3 + 6,3 + 6,3 = 18,9 м3/сут.

Остальные цехи:

1 смена                        Q х.п.1 см.= 14 ´ 600 ´ 10-3= 8,4 м3/сут;

2 смена                         Q х.п.2 см.= 14 ´ 600 ´ 10-3= 8,4 м3/сут;

3 смена                         Q х.п.3 см.= 14 ´ 500 ´ 10-3= 7 м3/сут.

Q ост..ц.сут.ср = S Q х.п.см. = 8,4 + 8,4 + 7 = 23,8 м3/сут.

Среднесуточный расход воды на производственные (технологические) нужды промышленного предприятия также определяем, как сумму объемов воды, потребляемых в каждую смену и определяемых по формуле (1), где qн— норма расхода воды в л на единицу выпускаемой продукции; Nсм. — количество выпускаемой предприятием продукции по сменам;

1 смена                        Q техн.1 см.= 115 ´ 600 ´ 10-3= 69 м3/сут;

2 смена                         Q техн.2 см.= 115 ´ 600 ´ 10-3= 69 м3/сут;

3 смена                         Q техн.3 см.= 115 ´ 500 ´ 10-3= 57,5 м3/сут.

Q техн.сут.ср = S Q техн.см. = 57,5 + 69 + 69 = 195,5 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 (приложение 4). В нашем случае в максимальную смену работает 900 человек, из них 30% пользуется душем. Согласно приложению 4 примем на одну душевую сетку 7 человек. Тогда потребное количество душевых сеток по формуле (2) будет равно:

nдуш = Nмакс / Nн ,= 270 / 7 = 39,                                   (2)

где Nмакс — количество рабочих, пользующихся душем в максимальную смену; Nн — расчетное число человек на одну душевую сетку.

Среднесуточный  расход воды на душ определим из выражения (5)

Q душсут.ср = 0,75´qн ´ nдуш ´ nсм ´ 10-3,

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 минут после окончания смены).

Q душсут.ср = 0,75´qн ´ nдуш ´ nсм ´ 10-3= 0,75 ´ 230 ´ 39 ´ 3 ´ 10-3= 20,2 м3/сут,

 

 

1.2. Определение максимальных и минимальных  суточных расходов воды

Расчетные расходы  воды в сутки наибольшего водопотребления  на хозяйственно-питьевые и коммунальные нужды надлежит определять по формуле (4):

Qсут.макс = Kсут.макс ´ Qсут.ср,                                       (4)

где  Ксут — коэффициент суточной неравномерности водопотребления, учитывающий уклад жизни населения, режим работы предприятий, степень благоустройства зданий, изменения водопотребления по сезонам года и дням недели. Согласно СНиП 2.04.01-85, Kсут.макс = 1,1 … 1,3.

Принимаем  Kсут.макс = 1,3 т.к заданная степень благоустройства зданий является наименьшей, а чем ниже степень благоустройства, тем неравномернее потребление воды в течение суток.

Для всех остальных  категорий водопотребителей максимальное и минимальное суточное потребление  воды можно принять равным среднему.

Результаты  расчета сводим в таблицу 1.

1.3. Определение расчетных часовых  расходов

Распределение расходов воды по часам суток в  населенном пункте, на промышленном предприятии, а также в общественных зданиях  принимаем на основании расчетных  графиков водопотребления. При этом постараемся избежать 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 примем 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 максимального коэффициента часовой неравномерности водопотребления:

Таблица 1. Определение  расчетных суточных расходов воды

 

 

Наименование

водопотребителей

 

Измеритель

Норма

потреб

ления

 

Количество

потребителей

Qсут.ср

Qсут.max

м3/сут

А. Жилой и коммунальный сектор

 

1 житель

 

150

 

11000

 

1430

 

1859

 

Гостиница

 

1 житель

 

90

 

600

 

54

 

70,2

 

Детский сад

 

1 ребенок

 

70

 

400

 

28

 

36,4

 

Театр

 

1 житель

 

5

 

500

 

2,5

 

3,25

 

Жилой сектор

 

    

 

1345,5

 

1749,15

Б.Промышленный

сектор

      

 

258,4

 

258,4

Хоз.питьевые

нужды

Горячие цехи

1 смена

2 смена

3 смена

Остальные цехи

1 смена

2 смена

3 смена

 

 

 

1 работаю-

щий

 

 

 

21

21

21

 

14

14

14

 

 

 

300

300

300

 

600

600

500

 

 

 

6,3

6,3

6,3

 

8,4

8,4

7

 

 

 

6,3

6,3

6,3

 

8,4

8,4

7

Технологические нужды

1 смена

2 смена

3 смена

 

 

Единица

продукции

 

 

115

115

115

 

 

600

600

500

 

 

69

69

57,5

 

 

69

69

57,5

Расход воды

на душ

1 душевая

сетка

 

230

 

39

 

20,2

 

20,2

Всего по

населенному

пункту

 

А + Б

 

1688,4

 

2117,4


 

 

 

К ч.макс = a макс. b макс.,                                        (5)

Где a макс — коэффициент, учитывающий степень благоустройства зданий, режим работы предприятий и другие местные условия. Согласно [1] a макс = 1,2 … 1,4. Для заданной степени благоустройства зданий (внутренний водопровод и канализация без ванн) примем a макс = 1,4. b макс — коэффициент, учитывающий количество жителей в населенном пункте, принимаемый по приложению 5. В нашем случае, для населенного пункта с числом жителей 11 тысяч человек коэффициент b макс = 1,3.

К ч.макс = a макс.

b макс.= 1,4
1,3 = 1,82.

Для остальных водопотребителей в соответствии с нормами величину

К ч.макс считают постоянной и не рассчитывают.

Режимы водопотребления  для различных категорий водопотребителей приведены в приложениях 6-8. Они показывают распределение воды по часам суток от максимального суточного расхода в процентах. Тогда расход воды в каждый час суток можно определить по формуле:

Qч.. = Qсут.макс р / 100,                                     (6)

где р — процент суточного потребления для конкретного часа суток.

Режим потребления воды на технологические  нужды предприятия считаем равномерным  в течение смены. Первая смена начинается 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 (приложение 9). Тогда часовой расход воды на пополнение запаса воды на душ будет равен:

Q душч.. = Q душсут.макс / (nсм. ´ t) = 20,2 / (3´4) = 1.68 м3/ч.         (7)

Заполнение баков-аккумуляторов будем проводить в часы, не совпадающие по времени с максимальными отборами воды из сети.

Все расчеты сводим в табл.2. В графе 19 вычислены объемы воды, расходуемые населенным пунктом, нарастающим итогом.

Суммируя по горизонтали расходы  всех водопотребителей, получим распределение  максимального суточного расхода  населенного пункта по часам суток. Выделим строку, в которой часовой расход населенного пункта максимальный. Час, которому соответствует эта строка (с 22 до 23 часов),  

Таблица 2. Определение  расчетных часовых расходов в  сутки максимального водопотребления

Часы суток

Жилой сектор

Гостиница

Детский сад

Театр

Промышленное  предприятие

еQ предвар.

Расход на душ

SQ оконч.

W

Хоз.питьевые нужды

Техн. Нужды

Гор.цехи

Ост.цехи

Час

%

м3/ч

%

м3/ч

%

м3/ч

%

м3/ч

%

м3/ч

%

м3/ч

м3/ч

м3/ч

м3/ч

м3/ч

м3

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

18

19

0-1

1,8

33,462

0,2

0,14

-

-

-

-

12,1

0,76

6,25

0,438

7,1875

41,99

-

41,99

41,99

1-2

2

36,4364

0,2

0,14

-

-

-

-

12,1

0,76

12,5

0,875

7,1875

45,40

1,68

47,08

89,07

2-3

1

17,8464

0,2

0,14

-

-

-

-

12,1

0,76

12,5

0,875

7,1875

26,81

1,68

28,49

117,55

3-4

0,8

15,4297

0,2

0,14

-

-

-

-

12,1

0,76

18,8

1,313

7,1875

24,83

1,68

26,51

144,06

4-5

1

17,8464

0,5

0,351

-

-

-

-

12,1

0,76

6,25

0,438

7,1875

26,58

1,68

28,26

172,32

5-6

1,1

20,8208

0,5

0,351

-

-

-

-

12,1

0,76

12,5

0,875

7,1875

29,99

-

29,99

202,32

6-7

2,3

42,9429

3

2,106

5

1,82

-

-

12,1

0,76

12,5

0,875

7,1875

55,69

-

55,69

258,01

7-8

4,3

79,5652

5

3,51

3

1,092

-

-

15,7

0,99

18,8

1,313

7,1875

93,65

-

93,65

351,66

8-9

5,6

103,1745

8

5,616

15

5,46

7

0,228

12,1

0,76

6,25

0,525

8,625

124,39

-

124,39

476,05

9-10

7,1

132,3608

10

7,02

5,5

2,002

8

0,26

12,1

0,76

12,5

1,05

8,625

152,08

-

152,08

628,13

10-11

6,9

127,5274

6

4,212

3,4

1,238

-

-

12,1

0,76

12,5

1,05

8,625

143,41

-

143,41

771,54

11-12

5,8

108,1938

10

7,02

7,4

2,694

-

-

12,1

0,76

18,8

1,575

8,625

128,87

-

128,87

900,40

12-13

5

93,1359

10

7,02

21

7,644

-

-

12,1

0,76

6,25

0,525

8,625

117,71

1,68

119,39

1019,79

13-14

4,6

84,7704

6

4,212

2,8

1,019

-

-

12,1

0,76

12,5

1,05

8,625

100,44

1,68

102,12

1121,91

14-15

3,3

60,7893

5

3,51

2,4

0,874

-

-

12,1

0,76

12,5

1,05

8,625

75,61

1,68

77,29

1199,20

15-16

3

55,0264

8,5

5,967

4,5

1,638

-

-

15,7

0,99

18,8

1,575

8,625

73,82

1,68

75,50

1274,69

16-17

3,9

71,9433

5,5

3,861

4

1,456

8

0,26

12,1

0,76

6,25

0,525

8,625

87,43

1,68

89,11

1363,80

17-18

4,5

82,7255

5

3,51

16

5,824

15

0,488

12,1

0,76

12,5

1,05

8,625

102,98

1,68

104,66

1468,46

18-19

4,2

77,5203

5

3,51

3

1,092

9

0,293

12,1

0,76

12,5

1,05

8,625

92,85

1,68

94,53

1562,99

19-20

4,8

88,3025

5

3,51

2

0,728

14

0,455

12,1

0,76

18,8

1,575

8,625

103,95

1,68

105,63

1668,63

20-21

6,1

113,2131

2

1,404

2

0,728

10

0,325

12,1

0,76

6,25

0,525

8,625

125,58

-

125,58

1794,21

21-22

6,6

122,8799

0,7

0,491

3

1,092

8

0,26

12,1

0,76

12,5

1,05

8,625

135,16

-

135,16

1929,36

22-23

7,5

139,425

3

2,106

-

-

9

0,293

12,1

0,76

12,5

1,05

8,625

152,26

-

152,26

2081,62

23-24

6,4

118,0465

0,5

0,351

-

-

12

0,39

15,7

0,99

18,8

1,575

8,625

129,97

-

129,97

2211,59

Итого

2,6

1843,384

100

70,2

100

36,4

100

3,25

300

18,90

300

23,8

195,5

2191,43

20,16

2211,59

  

 

 

 

 

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 сведем в  табл.3.

 

Таблица 3. Расчетные  и максимальные расходы воды в  сутки максимального

 водопотребления

 

Расчетные расходы

Максимальные

Наименование потребителей

воды

расходы воды

 

м3/ч

л/с

м3/ч

л/с

1

4

5

6

7

Жилой сектор

139,425

38,73

139,425

38,73

Гостиница

2,106

0,59

7,02

1,95

Детский сад

-

-

5,824

1,62

Театр

0,293

0,08

0,488

0,14

Пром. предпр.

10,425

2,90

11,19

3,11

Насел. пункт

152,26

42,29

152,26

42,29


 

 

Для удобства последующих  вычислений расходы воды в табл.3 приведены в м3/ч и в л/с. (1 л/с = 3,6 м3/ч).

2. Построение графика водопотребления  по часам суток для населенного  пункта.

 

График водопотребления  по часам суток для населенного  пункта строим, откладывая по оси ординат  часы суток, а по оси абсцисс часовые  расходы воды в населенном пункте (табл.2, столбец 18). Построенный график приведен на рис.2.

 

Рис.2. Графики водопотребления  населенного пункта и подачи воды насосными станциями: 1 — график водопотребления; 2 — график подачи воды насосной станцией первого подъема; 3 — график подачи воды насосной станцией второго подъема.

 

3. Определение режима работы насосных  станций.

 

Для насосной станции первого подъема (НС I) режим работы в течение суток назначаем равномерным.

Qнс1ч.= Qнпсут.макс./ 24 = 2211,59 / 24 = 92,15 м3/ч,                       (8)

где Qнпсут.макс — максимальный суточный расход населенного пункта.

Для насосной станции второго  подъема (НС II) график подачи воды, по возможности, должен совпадать с графиком водопотребления населенного пункта. Анализируя график водопотребления примем три расчетных режима работы НС II. Первый режим — минимальная подача воды в период с 0 до 7 часов. Второй режим — средняя подача воды в периоды с 0 до 7, с 13 до 18 и с 20 до 24 часов. Третий режим — максимальная подача воды в периоды с 7 до 13 и с 18 до 20 часов. Соотношение между подачами примем:

Q нсII ч .макс / Q нсII ч .мин = 3

Q нсII ч .ср / Q нсII ч .мин = 2

Подачу одного насоса определим  по формуле:

Qч.нас = Q нпсут.макс / å (n i ´ ti) ,                                    (9)

где  n i— количество работающих насосов; t i– время работы данного количества насосов в часах суток.

В первом приближении будем  считать, что минимальную подачу осуществляет один насос, тогда при  средней подаче необходимо два насоса, а при максимальной — три.

Qч.нас = 2211,59 / (1´7+2´6+3´11) = 42,5 м3/ч.

Принятые графики подачи насосных станций приведены на рис.2.

 

4. Определение вместимости резервуаров  чистой воды и объема бака  водонапорной башни.

 

4.1. Определение вместимости  резервуаров чистой воды.

Вместимость резервуаров  чистой воды (РЧВ) найдем, как сумму  трех объемов воды: регулирующего  объема, запасного объема на собственные  нужды очистных сооружений и неприкосновенного  запасного объема на противопожарные  нужды.

Регулирующий объем определяем, сопоставляя приток воды в РЧВ (подача НС I) и отбор воды из РЧВ (подача НС II). Расчет проводим табличным способом (табл.4). Заносим в графу 3 в интегральном (суммарном) виде подачу НС I, а в графу 4 — НС II. Разница между ними дает нам текущее значение объема воды аккумулированного в резервуарах чистой воды. Искомый регулирующий объем получим, как сумму максимального положительного и максимального отрицательного (по абсолютной величине) значений текущего объема воды в резервуарах.

Wрчврег.= 347,3 м3.

Запасной объем воды на собственные нужды очистных сооружений ориентировочно примем равным 7% от суточного  потребления воды:

Wрчво.с.= 0,07 ´ 2211,59 = 154,81 м3.

Неприкосновенный запас воды на противопожарные нужды найдем по формуле:

Wрчвпож.= SW + 3(3,6 ´ nпож ´qпож – Qнс1ч),                        (10)

где SW — максимальная сумма потребления воды за три часа подряд (по графику водопотребления это период с 9 до 12 часов); nпож — расчетное количество одновременных пожаров; qпож — расчетный расход воды на наружное пожаротушение в л/с; Qнс1ч — подача насосной станции первого подъема в м3/ч.

Wрчвпож.= (152,08+143,41+128,87) + 3(3,6 ´ 2 ´ 15 – 92,15) = 427,37 м3.

Wрчв = Wрчврег. + Wрчво.с. + Wрчвпож. =427,37 + 154,81 + 347,3 = 929,48 м3.

 

 

Таблица 4. Определение  регулирующих объемов резервуаров  чистой воды и

бака водонапорной башни

 

Часы суток

Объем потребления

Объем подачи НС I

Объем подачи НС II

Изменение объема воды в  РЧВ

Изменение объема воды в  ВБ

Час

м3

м3

м3

м3

м3

1

2

3

4

5

6

0-1

42,0

92,15

42,5

49,6

0,5

1-2

89,1

184,30

85,1

99,2

-4,0

2-3

117,6

276,45

127,6

148,9

10,0

3-4

144,1

368,60

170,1

198,5

26,1

4-5

172,3

460,75

212,7

248,1

40,3

5-6

202,3

552,90

255,2

297,7

52,9

6-7

258,0

645,05

297,7

347,3

39,7

7-8

351,7

737,20

425,3

311,9

73,6

8-9

476,0

829,35

552,9

276,5

76,8

9-10

628,1

921,50

680,5

241,0

52,4

10-11

771,5

1013,65

808,1

205,6

36,5

11-12

900,4

1105,80

935,7

170,1

35,3

12-13

1019,8

1197,95

1063,3

134,7

43,5

13-14

1121,9

1290,10

1148,3

141,8

26,4

14-15

1199,2

1382,25

1233,4

148,9

34,2

15-16

1274,7

1474,40

1318,4

156,0

43,7

16-17

1363,8

1566,55

1403,5

163,1

39,7

17-18

1468,5

1658,70

1488,6

170,1

20,1

18-19

1563,0

1750,85

1573,6

177,2

10,6

19-20

1668,6

1843,00

1701,2

141,8

32,6

20-21

1794,2

1935,15

1828,8

106,4

34,6

21-22

1929,4

2027,30

1956,4

70,9

27,0

22-23

2081,6

2119,45

2084,0

35,5

2,4

23-24

2211,6

2211,60

2211,6

0,0

0,0

Регулирующий объем

308,84

34,6


 

4.2. Определение числа  и размеров резервуаров чистой  воды.

Число резервуаров должно быть, по возможности, наименьшим, но не менее двух. По приложению 10 подбираем  количество и размеры подходящих по объему типовых резервуаров для  воды. Выбираем два круглых резервуара из монолитного железобетона вместимостью по 500 м3 каждый. Диаметр резервуаров 12 м, высота 4,8 м. Резервуары делают полузаглубленными с защитной насыпью сверху. В соответствии с расчетной схемой резервуара (рис.3) определим максимально возможную глубину воды в нем и проведем высотную привязку.

 

Рис.3. Расчетная схема  резервуара чистой воды.

 

Максимальная глубина воды в  резервуаре:

h = 4Wрчв / npD2 = 4 ´ 929,48 / 2 ´ 3,14 ´ 122 = 4,85 м.

Отметка поверхности земли в  месте расположения резервуаров, согласно плану населенного пункта, составляет 43,5 м. Отметка дна резервуара будет равна:

Ñдна РЧВ = Ñпов. земли – H/2 = 43,5 – 4,85 / 2 = 32,15 м.

Отметка максимального уровня воды:

Ñводы макс = Ñдна РЧВ + h = 32,15 + 2,97 = 41,075 м.

 

 

4.3. Определение вместимости  бака водонапорной башни.

Вместимость бака водонапорной башни (ВБ) определяем, как сумму регулирующего  объема и запасного объема воды на пожаротушение.

Регулирующий объем определим, сопоставляя приток воды в ВБ (подача НС II) и отбор воды из ВБ (потребление воды населенным пунктом).

Расчет проводим табличным способом (табл.4). Заносим в графу 2 в интегральном виде потребление воды населенным пунктом (переписываем столбец 19 табл.2). Подача НС II у нас уже есть в графе 4. Разница между ними дает нам текущее значение объема воды, который должен быть в баке водонапорной башни. Искомый регулирующий объем получим, как сумму максимального положительного и максимального отрицательного (по абсолютной величине) значений текущего объема воды в баке.

Wвбрег. = 76,8+4=77,8м3.

Объем воды на пожаротушение, запасаемый в баке водонапорной башни, должен обеспечивать десятиминутное тушение одного наружного  и одного внутреннего пожара при  одновременном наибольшем расходе  воды на другие нужды населенного  пункта:

Wвбпож.= 0,6 ( qпож + qвнпож + qнп ),                               (11)

где - qпож. – расчетный расход воды на наружное пожаротушение, принимаемый согласно приложению 11 (в нашем случае qпож. = 15 л/с); qвнпож. - расчетный расход воды на внутреннее пожаротушение (согласно СНиП qвнпож. 2,5 л/с);

qнп – максимальный расход населенного пункта, равный 42,29 л/с.

Wвбпож.= 0,6 ( 15 + 2,5 + 42,29) = 35,9 м3.

Wвб = Wвбрег. + Wвбпож. = 77,8 + 35,9 = 113,7 м3.

 

4.4. Определение размеров  бака водонапорной башни.

Резервуар или бак водонапорной башни обычно делают цилиндрическим. Максимальную глубину воды в баке определяют по зависимости:

h = 4Wрчв / pD2.

Отношение наибольшей глубины воды в баке к диаметру бака лежит в  пределах от 0,8 до 1,2. В первом приближении  примем это соотношение равным 1. Тогда h =D и формула примет вид:

D = 4Wвб / pD2;

D3 = 4Wвб / p = 4 ´ 113,7 / 3,14 = 144,8 м3;

D = 5,25 м.

Округлим диаметр до полуметра  в ближайшую сторону. D = 5,5 м.

h = 4Wрчв / pD2 = 4 ´ 113,7 / 3,14 ´ 5,5 2 = 4,8 м;

h / D = 4,8 / 6 = 0 ,87.

 

Рис.4. Расчетная схема  бака водонапорной башни.

 

5. Трассирование  магистральной водопроводной сети. Определение местоположения водопроводных  сооружений.

 

Магистральную водопроводную  сеть проектируем кольцевой так, чтобы она равномерно охватывала районы жилой застройки населенного  пункта.

Магистральную сеть прокладываем по кратчайшему направлению вблизи автодорог и проездов, прямолинейно, параллельно линиям застройки. Пересечение  проездов выполняем под прямым углом.

Местоположение водозаборных сооружений (артезианская скважина) задано. Насосную станцию первого подъема совмещаем со скважиной. 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.

На план населенного пункта наносим  трассу магистральной сети и обозначаем местоположение водопроводных сооружений (рис.5).

Сосредоточенные отборы воды из магистральной сети на нужды общественных зданий и промышленного предприятия  намечаем на перекрестках улиц в непосредственной близости от них.

Магистральное кольцо разбиваем  на расчетные участки, узловые точки  которых устанавливаем в местах сосредоточенного отбора воды из сети и на перекрестках улиц, но не более  чем через 400…600 метров. Узловые точки  нумеруем по часовой стрелке, начиная  с водонапорной башни.

Намечаем направление  движения воды в магистральной сети и назначаем точку встречи  потоков (диктующую точку). Как правило, это будет узловая точка наиболее отдаленная от начала сети. В нашем  случае такой точкой будет узел 5.

Рис.5. Размещение на плане трассы магистральной  водопроводной сети.

1-очистные сооружения; 2-насосная  станция первого подъема; 3-насосная  станция второго подъема; 4-резервуары  чистой воды; 5-водонапорная башня.

6.Расчет водоводов

Сооружения для транспортирования  воды от источника к объекту водоснабжения  называют водоводами.

Количество линий водоводов  принимаемс учетом категории системы водоснабжения и очередности строительства. Принимаем для второй категории надежности две линии водоводов.

Водоводы, рассчитывают на средний часовой расход в сутки максимального водопотребления. В нашем случае этот расход равен:

Qч.ср. = Qнпсут.макс./ 24 = 2211,59 / 24 = 92,15 м3/ч,

qср. = 92,15 / 3,6 = 25,6 л/с

Так как водоводов два, то расчетный  расход каждого водовода составит 12,8 л/с. Водоводы выполним из стальных труб. Выберем среднее значение экономического фактора Э в зависимости от географического положения населенного пункта. Ленинградская область находится на западе Европейской части России, следовательно, Э = 0,75. В соответствии с приложением 13 (стальные трубы) условный диаметр водоводов принимаем равным 125 мм.

Определим потери напора в водоводах  при различных режимах водопотребления.

При максимальном водопотреблении  населенного пункта от насосной станции  второго подъема в водоводы поступает 127,6 м3/ч (см. рис.2), что соответствует 35,44 л/с или 17,72 л/с на каждый водовод.

Потери напора определяем по формуле 12.

h = K ´ A ´ q2 ´ L,                                     (12)

где:  K — поправочный коэффициент, зависящий от скорости движения воды в трубопроводе и материала трубопровода; A — удельное сопротивление трубопровода; q — расход воды в трубопроводе; L — длина трубопровода.

Величину скорости найдем из выражения n= q ´ m, где m = 4/pd2.

Значения A и m принимаем по приложению 15. Для стальных труб диаметром 125 мм: m = 0,072; A = 76,36 ´ 10-6.

n = 17,72 ´ 0,072 = 1,28 м/с

Значение коэффициента К найдем из приложения 16. К = 1,0.

h1 = 1,0 ´ 76,36 ´ 10-6 ´ 17,722 ´ 285 = 6,8 м

При пожаротушении расход воды в  водоводах необходимо увеличить  на величину противопожарного расхода, принимаемого по приложению 11 (в нашем случае возможно два одновременных пожара с расходом воды на каждый пожар qпож. = 15 л/с). Расход воды в одном водоводе при тушении пожаров составит 17,72 + 15 = 32,72 л/с.

n = 32,72 ´ 0,072 = 2,35 м/с

К = 1,0

h2 = 1,0 ´ 76,36 ´ 10-6 ´ 32,722 ´ 285 = 23,3 м

При прокладке водоводов в две  или более линий и общих  водозаборных сооружениях, между водоводами устраивают переключения, при этом в случае аварии на одном из водоводов подачу воды на хозяйственно-питьевые нужды снижаем на 30 % расчетного расхода, а на производственные нужды — по аварийному графику, на 30%.

qав. = 0,7 qх.п. + 0,7 qпр.

Определение суточных, часовых и расчетных расходов воды. 2 📙 Курсовая → 🆔 149990

Определение суточных, часовых и расчетных расходов воды. 2 📙 Курсовая → 🆔 149990

Определение суточных, часовых и расчетных расходов воды. 2