Водоснабжение малого населенного пункта

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

2

                  КузГТУ-СФ-270112-093099-КП

 

 Руководит.

Зайцева Н.А

 Студент

Надымов Ю.А.

 Реценз.

 

 Н. Контр.

 

 Утверд.

 

Возведение емкостных сооружений систем водоснабжения и водоотведения

Лит.

Листов

24

           Кафедра СК и ВВ

Гр.ВВ-091

2013 г.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

 

КузГТУ –СФ-270112-093099-КП

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

12

КузГТУ –СФ-270112-093088-КП

Гидравлический  расчёт канализации                                      Табл.2

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

13

КузГТУ –СФ-270112-093088-КП

Гидравлический  расчёт канализации                                      Табл.2

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

 

КузГТУ –СФ-270112-093098-КП

 

 

 

Министерство образования и  науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное  образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

«Кузбасский государственный технический  университет

Имени Т.Ф. Горбачёва»

 

 

Кафедра СК и ВВ

 

Водоснабжение и водоотведение  малых населённых пунктов

 

 

 

 

 

 

Выполнила: ст. гр. ВВ-091

Надымов Ю.А.

Проверил  преподаватель:

Н. А. Зайцева

 

 

 

 

Кемерово,2013

 

 

Содержание

1. Исходные данные: 3

Введение 4

1. Расчёт сетей водоснабжения 5

2. Расчет сетей водоотведения 10

3. Расчет очистных сооружений 14

4. Техника безопасности 17

5. Охрана окружающей среды 19

Список литературы: 20

 

 

 

 

 

 

 

1. Исходные  данные:

Область: Кемеровская

Степень благоустройства: ВКВЦ;

Количество  коттеджей : 10 шт;

Коттеджи  двухквартирные: 4 человек в одном коттедже;

Глубина промерзания грунтов: 2,2 м;

Сельских  домов:5;

Количество  жителей в сельских домах:20.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Водоснабжению и водоотведению подлежит малый  населенный пункт, расположенный в Кемеровской области с численностью  населения во всех коттеджах 184 человека.

Системой  водоснабжения называется комплекс сооружений, осуществляющий задачи водоснабжения, т.е. получения воды из природных источников, ее очистку, транспортирование и подача потребителям.

Система подачи и распределения воды –  это комплекс водопроводных сооружений, включающий насосные станции, сети, водоводы и напорные регулирующие емкости.

Водоотведение – это комплекс инженерных сооружений и мероприятий, обеспечивающих сбор и удаление сточных вод за пределы населенных пунктов, их очистку и обеззараживание.

Забор воды производится из артезианской  скважины.  Эти скважины обладают значительной глубиной.  Для артезианской скважины необходимо устанавливать несколько труб. Стандартный вариант – установка обсадной трубы 133 мм, которая идёт до водоносного известняка. Эта обсадная труба блокирует верховодку и более глубокие грунтовые воды.

Вторая  труба – это пластиковая,125 мм в диаметре, которая идёт непосредственно от отверстия в пористом водоносном известняке. В эту трубу устанавливают глубинный погружной насос. Если глубина артезианской скважины   весьма значительная – 200-250 метров, то в этом случае необходимо делать телескопическую скважину – то есть первые примерно 70 метров идёт  самая большая труба – 159 мм, затем идёт более узкая, потом ещё более узкая, и в конце – пластиковая труба, 125 мм в диаметре.

Цель данного  проекта водоснабжение осуществляется из водозаборной скважины. Водоотведение  сточных вод осуществляется на очистные сооружения за пределы населенного  пункта по закрытым подземным трубопроводам. План посёлка и расположение трубопроводов приведено в приложении 1, экспликация зданий и сооружений приведены в приложении 2.

1. Расчёт сетей водоснабжения

1. Суточные расходы воды:

_{Расчетное число жителей  во всех коттеджах  , чел. :}

 

_{где а – число коттеджей, шт, в – число жителей в коттедже, чел.}

_{Nр = 8+4·22=184 чел.}

_{Суточный  расход воды на хозяйственно питьевые нужды  :}

 

,

_{где - коэффициент суточной неравномерности водопотребления, равный 1,3, (СНиП);}

 

- удельное водопотребление, принимаемое по СНиП таб.1, 350 л/с;

_{1,15 – неучтенные расходы;}

_{Суточный  расход на сельские дома из колонки:}

_{где 30, норма воды на одного жителя сельского дома;}

_{Суточный  расход воды на поливочные нужды  , :}

 

,

_где

- удельное среднесуточное за поливочный сезон потребление воды на поливку в расчете на одного жителя, принятое равное 50-90 .

.

 

_{Суточное  потребление воды в населенном пункте , :}

.

2. Определение расчётных расходов воды на час максимального водопотребления:

_{Коэффициент часовой неравномерности  :}

,

_{где - коэффициент, учитывающий степень благоустройства зданий и  
другие местные условия, принят равным 1,2;}

_{- коэффициент, учитывающий  общее количество  жителей в населенном пункте, принят равным 3,5.}

Расчетный расход воды на час максимального  водопотребления:

Расчетный расход воды в населенном пункте , :

,

где - часовой расход воды в населенном пункте, соответствующий максимальному проценту часового водопотребления, .

,

,

.

Расчетный расход воды на час пожаротушения, совпадающий  с часом максимального водопотребления ,

,

где - расход воды на наружное пожаротушение населенном пункте на один пожар, принят равным 5 ;

- количество пожаров в населенном  пункте, принято  равным 1;

- расход воды на внутренне  пожаротушение, принят равным  из расчета две струи по 2,5 каждая.

.

Максимальный расход воды на час пожаротушения  , :

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Табл.1 Водопотребление по часам суток

Профиль сетей  водоснабжения представлен в  приложении 3,4. Деталировка водопроводной сети представлена в приложении 10, к деталировке прилагается лист со спецификацией.

 

 

 

 

2. Расчет сетей водоотведения

Среднесуточный расход воды от жилых кварталов  , :

,

где - число жителей в коттеджах, равное 160чел, расчет см выше;

n - норма водоотведения на одного человека, равная 350 .

.

.

 

Среднечасовой расход воды , :

Средне секундный  расход воды , :

.

Максимально-суточный расход воды от жилых кварталов  , :

,

где - коэффициент суточной не равномерности поступления сточных вод в сеть, принят равным 1,3.

,

Максимально-часовой  расход воды , :

,

где - общий коэффициент расхода, принятый равным 2,5(табл.2 ).

.

 

Максимально-секундный  расход воды , :

.

Максимально-секундный расход на один коттедж  ,:

,

где n – число коттеджей, равное 8, расчет см выше.

.

Продольные профили водоотводящих сетей представлены в приложениях 2,5,7,8.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

№ участка	Расчётный расход	Длина уч-ка, L, м	Уклон  трубопровода, i	падение отметки, i*l	Уклон земли, i	Диаметр, d	Слой воды в трубе, Н	Скорость,V	глубина заложения				глубина заложения
									пов-ть земли		пов-ть лотка		начало	конец
									начало Z1	конец Z2	начало Z3	конец Z4	H1	H2
приток 18-17
18-19	0,08	6,2	0,044	0,27	0,044	150	-	-	89,82	89,55	87,92	87,65	1,9000	1,9000
19-20	0,16	24	0,008	0,19	-0,01	150	-	-	89,55	89,85	87,65	87,46	1,9000	2,3920
20-21	0,16	70	0,010	0,67	0,010	150	-	-	89,85	89,18	87,46	86,79	2,3920	2,3920
21-24	0,32	70	0,011	0,78	0,011	150	-	-	89,18	88,4	86,79	86,01	2,3920	2,3920
24-27	0,48	70	0,009	0,61	0,009	150	-	-	88,4	87,79	86,01	85,40	2,3920	2,3920
27-30	0,64	70	0,011	0,77	0,011	150	-	-	87,79	87,02	85,40	84,63	2,3920	2,3920
30-17	0,8	33	0,017	0,57	0,017	150	-	-	87,02	86,45	84,63	84,06	2,3920	2,3920
приток 21-22
22-23	0,08	6,2	0,02	0,12	0,02	150	-	-	89,08	88,95	87,18	87,06	1,9000	1,8940
23-21	0,16	24	0,008	0,19	-0,01	150	-	-	88,95	89,18	87,06	86,86	1,8940	2,3160
приток 24-25
25-26	0,08	6,2	0,008	0,05	0,008	150	-	-	88,32	88,27	86,42	86,37	1,9000	1,8996
26-24	0,16	24	0,008	0,19	-0,01	150	-	-	88,27	88,40	86,37	86,18	1,8996	2,2216
приток 27-28
28-29	0,08	6,2	0,019	0,12	0,019	150	-	-	87,75	87,63	85,85	85,73	1,9000	1,9000
29-27	0,16	24	0,008	0,19	-0,01	150	-	-	87,63	87,79	85,73	85,54	1,9000	2,2520
приток 30-31
31-32	0,08	6,2	0,01	0,06	0,01	150	-	-	86,81	86,75	84,91	84,85	1,9000	1,9020

 

32-30	0,16	24	0,008	0,19	-0,01	150	-	-	86,75	87,02	84,85	84,66	1,9020	2,3640
главный коллектор
1-2	0,08	6,2	0,016	0,10	0,016	150	-	-	90,95	90,85	89,05	88,95	1,9000	1,8992
2-3	0,16	24	0,008	0,19	-0,02	150	-	-	90,85	91,35	88,95	88,76	1,8992	2,5912
3-4	0,16	70	0,009	0,63	0,009	150	-	-	91,35	90,72	88,76	88,13	2,5912	2,5912
4-7	0,32	70	0,014	1,01	0,014	150	-	-	90,72	89,71	88,13	87,12	2,5912	2,5912
7-10	0,48	70	0,012	0,86	0,012	150	-	-	89,71	88,85	87,12	86,26	2,5912	2,5912
10-13	0,64	70	0,011	0,78	0,011	150	-	-	88,85	88,07	86,26	85,48	2,5912	2,5912
13-16	0,8	33	0,010	0,32	0,010	150	-	-	88,07	87,75	85,48	85,16	2,5912	2,5912
16-17	0,8	121	0,011	1,30	0,011	150	-	-	87,75	86,45	85,16	83,86	2,5912	2,5912
17-ОС	1,6	200	0,008	1,60	0,007	150	-	-	86,45	85,00	83,86	82,26	2,5912	2,7412
приток 4-5
5-6	0,08	6,2	0,02	0,12	0,02	150	-	-	90,57	90,47	88,67	88,55	1,9000	1,9240
6-4	0,16	24	0,008	0,19	-0,01	150	-	-	90,47	90,72	88,55	88,35	1,9240	2,3660
приток 7-8
8-9	0,08	6,2	0,008	0,05	0,006	150	-	-	89,50	89,46	87,60	87,55	1,9000	1,9096
9-7	0,16	24	0,008	0,19	-0,01	150	-	-	89,46	89,71	87,55	87,36	1,9096	2,3516
приток 11-10
11-12	0,08	6,2	0,008	0,05	0,008	150	-	-	88,50	88,45	86,60	86,55	1,9000	1,9000
12-10	0,16	24	0,008	0,19	-0,02	150	-	-	88,45	88,85	86,55	86,36	1,9000	2,4920
приток 13-14
14-15	0,08	6,2	0,024	0,15	0,024	150	-	-	87,95	87,80	86,05	85,90	1,9000	1,9000
15-13	0,16	24	0,008	0,19	-0,01	150	-	-	87,80	88,07	85,90	85,71	1,9000	2,3620

 

3. Расчет очистных сооружений

Площадку  очистных сооружений сточных вод  надлежит располагать, как правило, с подветренной стороны для господствующих ветров теплого периода года по отношению  к жилой застройке и ниже населенного  пункта по течению водотока.

          Состав сооружений следует выбирать в зависимости от характеристики и количества сточных вод, поступающих на очистку, требуемой степени их очистки, метода обработки осадка и местных условий.

           Очистные сооружения подбираем  по типовому проекту ТП 902-03—1.

         Блок емкостей который состоит  из аэротенка, отстойник, контактный  резервуар, приемная камера. Избыточный активный ил из аэротенка отводится на иловые площадки.

 

Аэротенк.

 

Аэротенки различных типов следует применять  для биологической очистки городских  и производственных сточных вод. В процессе биологической очистки  сточной жидкости в аэротенках растворенные органические вещества, а так же не осаждающиеся мелкодисперсные и  коллоидные фазы переходят в активный ил, вызывая прирост биомассы ила. Вновь образованный активный ил отделяется от воды только вместе с исходным илом. Количество ила в аэротенках поддерживается в определенных пределах, и, следовательно, увеличение биомассы и ее вынос из аэротенка неизбежен. Вместимость аэротенков необходимо определять по среднечасовому поступлению воды за период аэрации в часы максимального притока. Расход циркулирующего активного ила при расчете вместимости аэротенков без регенераторов и вторичных отстойников не учитывается.

С учетом того, что данный проект ориентирован на скорое развитие поселка и как следствие увеличение поступающих на очистные сооружения сточных вод, принимаем типовой аэротенк производительностью до 100 м³/сут, прямоугольный в плане, размерами 3 принимаем по типовому проекту ТП 902-03-1 аэротенка.

 

Отстойник

Вторичный отстойник предусмотрен для окончательного осветления сточных вод и для осаждения активного ила после аэротенка. Вторичные отстойники являются составной частью сооружений биологической очистки, располагаются в технологической схеме непосредственно после аэротенка.

Принят  отстойник по ТП 902-03-1 прямоугольный  в плане 3м.

 

Контактный резервуар

В Контактных резервуарах осуществляется контакт хлора с водой для  дезинфекции сточных вод равный 30 минут. Контактные резервуары предназначены для обеспечения расчетной продолжительности контакта очищенных сточных вод с хлором или гипохлоритом натрия, их следует проектировать как первичные отстойники без скребков; число резервуаров принимается не менее 2.

Принимаем 1 контактный резервуар по ТП 902-03-1 с  рабочей высотой 1,5 м.

 

 

 

 

•

•

 

 

 

 

 

Иловые  площадки

Предназначены для обезвоживания и сушки осадка. Иловые площадки бывают с естественным основанием (с дренажем или без дренажа), с поверхностным отводом воды.

Иловые  площадки на естественном основании  без дренажа применяют в тех  случаях, когда почва обладает хорошей  фильтрующей способностью (песок, супесь), уровень грунтовых вод находится на глубине не менее 1,5м от поверхности карты, и просачивающиеся дренажные воды можно выпускать в грунт по санитарным условиям. При меньшей глубине залегания грунтовых вод предусматривают понижение их уровня.

На  малых очистных станциях в целях  удобства эксплуатации ширину отдельных карт принимают не более 10м. Размеры карт следует назначать с учетом размещения осадка, выпускаемого за один раз при толщине слоя летом 0,25-0.3м и зимой 0,5м. Высота карты на 0,3м выше рабочего уровня.

Осадок  распределяется по картам с помощью  труб или деревянных лотков, укладываемых по большей части в теле разделительного валика с уклоном 0,01-0,03 и снабжаемых выпусками.

Иловые  площадки необходимо своевременно освобождать  от подсушенного осадка. На малых очистных станциях осадок вручную погружают в машины и отвозят для использования его в качестве удобрения в ближайшие колхозы и совхозы в зимнее время замерзший осадок раскалывают специальными машинами на отдельные глыбы, которые вывозят затем на колхозные поля.

Общую площадь иловых площадок определяем с учетом числа жителей во всех коттеджах:

.

Согласно  п. 6.391 СНиП 2.04.03-85 принимаем:

– рабочую глубину карт 0,8м, высоту оградительных валиков – на 0,3м выше рабочего уровня;

– ширину валиков поверху – 0,7м;

– при использовании механизмов для  ремонта земляных валиков 1,8-2м;

– уклон дна разводящих труб или  лотков – по расчету, но не менее 0,01.

4. Техника безопасности

Открытые  емкостные сооружения, если их стенки возвышаются над спланированной территорией менее, чем на 0.6м, ограждаются по внешнему периметру. Канал шириной до 0.8м, подводящие и отводящие сточную жидкость, перекрывают съемными деревянными, или бетонными щитами. При ширине более 0.8м вместо щитов можно использовать ограждения. Заглубленные помещения сообщаются с наземной частью выходами из зданий по открытым лестницам, шириной не менее 0.7м и углом наклон не более 45°.

Автоматическое  и телемеханическое управление сооружениями должно дублироваться ручным управлением, обеспечивающим безопасную эксплуатацию в случае выхода из строя автоматики. Отбор проб воды, или осадка (шлама) в открытых сооружениях должен осуществляться с рабочих площадок, которые ограждаются в соответствии с требованиями техники безопасности. При отборе проб нельзя перегибаться через перила Удаление плавающих веществ с поверхности и очистку водосливов и сборных лотков отстойников необходимо проводить специальными приспособлениями.

Для открывания или закрывания расположенных  в колодцах задвижек (выпуск ила  и т.д.) необходимо пользоваться штангой-вилкой. Там, где есть возможность, нужно  устанавливать выносные штурвалы, задвижки дистанционного управления, и др. устройства, исключающие необходимость нахождения обслуживающего персонала в колодцах.

Запрещается выходить за ограждения и ходить по стенкам каналов аэротенков, бортам отстойников и трубопроводам. Снимать слой загрязнения с отстойников следует только с огражденных продольных каналов и с поверхности, используя специальные приспособления. Запрещается облокачиваться на ограждающие перила.

Высота  заградительных валиков должна быть не более 1м, ширина по верху - не менее 0.7м. Контрольные колодцы на закрытой дренажной сети должны возвышаться над поверхностью земли более, чем на 0.25м.

На  каждом рабочем посту должен иметься  бак с питьевой водой, умывальник, мыло, полотенце, запасные рукавицы и необходимый комплект инструментов. Нельзя использовать для питьевых целей фунтовую и дренажную воду. У дежурного персонала в ночное время должны иметься аккумуляторные фонари.

  Персонал, занятый на полях орошения, в том числе и сезонные рабочие, после окончания смены должны принять душ.

К работе, связанной со спуском в  колодцы, допускается бригада не менее трех человек: один для работы в колодце, второй для работы на поверхности  и третий для наблюдения и оказания помощи в случае необходимости, работающему в колодце. Из состава бригады выделяется ответственное лицо. Рабочие должны иметь предохранительные и защитные приспособления: предохранительные пояса с веревками, проверенные на разрыв при нагрузке 2-10⁴ кН/м²; изолирующие противогазы со шлангом ПШ-1 или ГГШ-2 длиной на 2м больше глубины колодца, но не более 12м; две бензиновые лампы ЛБВК; аккумуляторные фонари напряжением не выше 12В; ручной вентилятор; крючки и ломы; оградительные приспособления.

 

 

 

 

 

 

5. Охрана окружающей среды

Загрязнение водоемов происходит как естественным, так и искусственным путем. Загрязнения поступают с дождевыми водами, в результате спуска в водоем сточных вод населенных пунктов и промышленных предприятий, образуются в процессе развития и отмирания животных и растительных организмов, находящихся в водоеме.

Эрозия  почв способствует значительному заилению водоемов. Особенно интенсивно в результате эрозии заиляются водохранилища. Процесс  эрозии влияет и на режим стока. Снижение полезного грунтового стока, обусловленное эрозией, ведет к усилению паводков и снижению меженных расходов.

Загрязнение природных водоемов происходит не только в результате сброса сточных вод, но и в результате других видов  хозяйственной деятельности людей. На водоемах, используемых для целей водоснабжения, запрещается молевой сплав леса. Серьезное загрязнение водоемов происходит в результате утечки нефтепродуктов, масел и т.п., перевозимых водным транспортом, или аварий нефтеналивных судов и неорганизованного сброса судами всех видов загрязнений. Поступление в водоемы вредных для здоровья людей веществ может происходить в результате смыва с полей различных удобрений и ядохимикатов.

Зона  санитарной охраны поверхностного источника  водоснабжения представляет собой специально выделенную территорию, охватывающую используемый водоем и частично бассейн его питания. На этой территории устанавливается режим, обеспечивающий надежную защиту источника водоснабжения от загрязнений и сохранение требуемых санитарных качеств воды.

 

 

 

Список литературы:

1. СНиП 2.04.02-84 "Водоснабжение. Наружные сети и  сооружения". Госстрой СССР. -М: Стройиздат, 1985.
2. Абрамов Н.Н. Водоснабжение - М: Стройиздат, 1982.
3. Шевелев Ф.А. Таблицы для гидравлического расчета стальных, чугунных, асбестоцементных, пластмассовых и стеклянных водопроводных труб - М.: 
   Стройиздат, 1973.
4. СНиП 2.04.03-85 "Канализация. Наружные сети и сооружения"- М., ЦИТП,1986.
5. Лукиных А.А., Лукиных Н.А. Таблицы для гидравлического расчета канализационных сетей и дюкеров по формуле акад. Н.Н.Павловского. Справочное 
   пособие. - 4-е изд. М.: Стройиздат, 1974.
6. Яковлев СВ., Воронов Ю.В. Водоотведение и очистка сточных вод. Изд.

3-е,перераб.  и доп. - М.: АСВ, 2004.