Проектирование инженерных сооружений водоснабжения
Министерство образования и науки Украины
ДонГТУ
Кафедра городского строительства и хозяйства
Пояснительная записка
к курсовому проекту по курсу:
«Городские инженерные сооружения»
на тему:
« Проектирование инженерных сооружений водоснабжения»
Сергиенко С.Н.
Алчевск, 2010
Задание к выполнению курсового проекта……………………….. стр.
Введение ……………………………………………………………. стр.
- Устройство и расчет шахтного колодца …………………………. стр.
- Проектирование водозаборной части с архитектурно-планиро-
вочными решениями. Технология и организация строительства
сооружения ………………………………………………………… стр.
- Проектирование сооружения фильтровальной станции. Техно-
логия и организация строительства сооружения ………………… стр.
- Проектирование резервуара для хранения воды. Технология и
организация строительства сооружения ………………………….. стр.
- Проектирование водопроводной станции насосной станции 1-го
подъема. Технология и организация строительства сооружений . стр.
- Зоны санитарной охраны источников ……………………………. стр.
Список использованной литературы
Введение
Устройство водозаборных узлов, их отдельных элементов и состав сооружений для приема подземных вод зависит от условий залегания, мощности, водообильности, глубины и геологического строения водоносных горизонтов, гидравлических характеристик движения, связи с другими водоносными массивами, пластами и поверхностными водами, санитарного состояния территории, необходимости в искусственном восполнении запасов подземных вод и его конструктивного решения, наличия водоносных пластов, содержащих воды неудовлетворительного качества, намечаемой производительности и технико-экономических показателей. Сооружения, применяемые для захвата подземных вод, подразделяются на следующие группы: скважины, шахтные колодцы, горизонтальные водозаборы, лучевые водозаборы, каптаж источников.
Водозаборные
скважины и шахтные колодцы
широко применяются при
Горизонтальные водозаборы могут применяться при неглубоком залегании водоносного пласта небольшой мощности. Зачастую их использование позволяет добиться более высокого эффекта в заборе воды, чем использование вертикальных водозаборов. Горизонтальные водозаборы в виде дренажных труб и галерей, применяемые для захвата грунтовых вод, укладывают в вырытые канавы и располагают на глубине не более 5-8 м. Горизонтальные лучевые водозаборы пробуривают из центральной шахты – камеры и чаще применяют для захвата грунтовых вод, а в последнее время – и для захвата напорных вод на глубине 20-30 м. Каптажные сооружения предназначены для приема воды из восходящих и нисходящих источников (ключей, родников). В зависимости от условий выхода на поверхность земли из водоносного горизонта каптажи могут иметь различную конструкцию: в виде дренажных труб со сборным колодцем и камерой, одной каптажной камеры, а иногда в виде шахты с отводной трубой. Такие сооружения на территории Украины встречаются сравнительно редко.
1. Устройство и расчет шахтного колодца
Шахтные колодцы представляют собой вертикальные выработки с большими размерами поперечного сечения по сравнению с водозаборными скважинами. Их применение должно быть ограничено эксплуатацией подземных вод водоносных горизонтов, залегающих на сравнительно небольших глубинах, обычно до 30 м.
Шахтные колодцы
состоят из следующих
Оголовок предназначен
для защиты от попадания в
колодец загрязненных
Возвышение оголовка колодца над поверхностью земли по санитарным условиям должно приниматься не менее 0,8 м. Для предохранения от загрязнений оголовок перекрывается крышкой, над ним устраивают навесы или будки. Вокруг колодца (в земле) укладывают глиняный замок, а поверхность земли для лучшего отвода воды замащивается или асфальтируется с уклоном в сторону от колодца.
Оголовок и
ствол должны быть
Водоприемная часть шахтных колодцев в зависимости от гидрогеологических условий и глубины устраивается только в дне или стенках или же в дне и стенках колодца. Дно колодца при приеме воды через него должно быть снабжено гравийным фильтром или оборудовано плитой из пористого бетона. В стенках при приеме воды через них должны быть устроены специальные окна из пористого бетона или окна, заполненные гравийным фильтром.
Зумпф устраивается в том случае, когда в колодцах необходимо иметь некоторый запас воды; его размеры определяются величиной необходимого запаса воды.
В зависимости от рода материала, используемого для крепления стенок, существующие конструкции шахтных колодцев могут быть подразделены на деревянные, из каменной и кирпичной кладки, бетонные и железобетонные.
В настоящее время наиболее перспективны шахтные колодцы из сборных железобетонных элементов (колец, панцирных плит).
Шахтные
колодцы для глубин 10, 20 и 30 м
сооружаются из сборных железоб
В устойчивых
грунтах стык колец в стволе
заделывается цементным раствор
Водоприемная часть принята в виде кольца из пористого бетона, армированного такой же сеткой, как и обсадные железобетонные кольца ствола колодца, причем для придания большей прочности в кольцах верхней и нижней частей имеются пояса из бетона. В нижней части колодца укладывается трехслойный обратный фильтр.
При вскрытии песчаных и плывунных грунтов крепление колодца осуществляется кольцами диаметром 0,65 м. В этом случае в несовершенных колодцах донный фильтр устраивается в виде бетонной армированной плиты, укладываемой на щебеночно-гравийную обсыпку, толщина которой принимается равной 30 см.
Совершенные колодцы глубиной 20 и 30 м имеют несколько иную конструкцию, включающую устройство зумпфа из железобетонных колец.
Определить форму, дебит и размеры водоприемной площади шахтного колодца, выполненного из сборных железобетонных колец внутренним диаметром 1, 8 м и толщиной стенки 22 см при следующих исходных данных: мощность водоносного пласта H=18,6 м, расстояние от дна колодца до подстилающего водоупора Т=7 м, понижение уровня воды при откачке S=7 м, коэффициент фильтрации Кф=44 м/сутки, мощность пласта m=2,5 м/сутки.
Определяем радиус влияния шахтного колодца по формуле:
где: R - радиус влияния шахтного колодца;
S - понижения уровня воды при откачке
m - мощность пласта
Кф - коэффициент фильтрации.
R=2S√44*2.5=146,83 м
Вычисляем среднюю мощность водоносного пласта по формуле:
Нср = Н - S/2
где: Нср- средняя мощность водонапорного водоносного пласта
во время откачки воды.
Нср =18,6-7/2= 15,1 м
Определим дебит шахтного колодца:
Q=П*Кф(2Н-S)S/ln1.65R/r+Ek
Q=3.14*44(2*18.6-7)7/ln1.65*
Площадь водоприемной части днища колодца определяется по формуле:
Определяем входную скорость воды у дна колодца:
V= 10 • Кф = 10*44 =440 м/сут
где: V -скорость воды у дна колодца 10 - эмпирическое число
Кф - коэффициент фильтрации.
Определяем расход воды через дно колодца:
Определяем количество поступающей воды через стенки колодца по формуле:
Определяем боковую поверхность с учетом фильтра по формуле:
Площадь боковой поверхности водопроводной части колодца определим по формуле:
где: d -диаметр фильтра
l - длина фильтра
Следовательно, фильтрующая поверхность составляет 117,92% от боковой.
2. Проектирование водозаборной части с архитектурно-планировочными решениями. Технология и организация строительства сооружения
Водозабор
является первым звеном
Водозабор
- гидротехническое сооружение, осуществляющее
забор воды из источника
Особенности проектирования водозаборов подземных вод:
- водозабор должен
располагаться ближе к
- иметь возможность расширения;
- иметь небольшую площадь;
- не нарушать интересы других потребителей;
- иметь благоприятные санитарные нормы;
- иметь возможность санитарной охраны.
Здание водозаборной части имеет размеры в плане 4 на 4 м, высота – 6 м. Фундаменты проектируются бутовые толщиной 0,5 м. Стены здания выполнены из кирпича толщиной 0,25 м. Стены оштукатуриваются обычной штукатуркой толщиной 0,02 м. Полы проектируются бетонные с цементной стяжкой. Перекрытие выполнено из плит монолитных ребристых длиной 6 м и шириной 1 м. Кровля односкатная, рулонная (параизоляция, один слой рубероида, теплоизоляция, цементная стяжка, два слоя акваизола).
Земляные работы осуществляют механическим способом - преобразование естественного рельефа бульдозером на гусеничном ходу. Далее целесообразно применение экскаватора для рытья котлована под водозаборную скважину. Плодородный слой земли, который может понадобиться для благоустройства территории, транспортируют самосвалами на отдельную территорию. Далее выполняется ручная доработка грунта.
Фундаменты запроектированы бутовые. Бутовую кладку выполняют соединением камней на растворе. Кладка ведется методом под лопату. Кладка производится подбором камней одинаковой высоты и укладки их в горизонтальные ряды. Таким образом, в пределах одного ряда кладки находятся камни одинаковой высоты. Это позволяет выполнить перевязку вертикальных швов кладки по однорядной системе. Верстовые ряды выполняются из отобранных камней, а пространство между ними заполняют более мелкими камнями и раствором.
Стены здания выполнены из кирпича, толщиной 250 мм. Крпичная кладка выполнена сплошной кладкой, состоит только из кирпичей и раствора. Средняя толщина горизонтальных швов - 12 мм, вертикальных -10 мм. Для обеспечения монолитности кладки предусмотрена перевязка поперечных и продольных вертикальных швов.
Перекрытие из сборного железобетона - опирание плит перекрытий выполняют на армированный пояс, который устраивается при помощи блоков П-образной формы, заполняемых бетоном марки М300 и армированного стержнями арматуры. Длина опирания плиты не должна быть менее 12см. Плиты устанавливаются на постель из кладочного раствора. Выравниваются плиты по нижней поверхности, служащей потолком.
Подготовительными процессами при устройстве кровли является перематывание рубероида для распрямления и очистки от посыпки, а так же приготовление мастик и грунтовок. К основным процессам относят подготовку основания под параизоляцию и ее устройство, укладку утеплителя, выравнивание основания под ковер устройством стяжки, огрунтовку основания, устройство ковра из защитного слоя. При устройстве кровли укладывают несущий профиль на прогоны который расставлен с определенным шагом, затем укладывают пароизоляцию, утеплитель, гидробарьер и накрывают кровельным профнастилом. В промежутке между профилями укладывают утеплитель, а между собой несущий и кровельный профнастилы соединяются при помощи Z-планки. Уровень механизации кровельных работ невысок.
Бетонные
полы методом вакуумирования
выполняют в следующей последов
3. Проектирование сооружения фильтровальной станции. Технология и организация строительства сооружения
Фильтровальная станция — предприятие в системе водоснабжения, включающее сооружения, предназначенные для улучшения качества природной воды до степени удовлетворения требований определенного ГОСТа.
Здание фильтровальной станции имеет размеры в плане 4 на 6 м, высота – 3 м. Фундаменты проектируются бутовые толщиной 0,5 м. Глубина заложения – 1,2 м. Стены здания выполнены из кирпича толщиной 0,25 м. Стены оштукатуриваются обычной штукатуркой толщиной 0,02 м. Полы проектируются бетонные с цементной стяжкой. Перекрытие выполнено из плит монолитных ребристых длиной 6 м и шириной 1м. Кровля односкатная, рулонная (параизоляция, один слой рубероида, теплоизоляция, цементная стяжка, два слоя акваизола).
Земляные работы осуществляют механическим способом - преобразование естественного рельефа бульдозером на гусеничном ходу. Далее целесообразно применение экскаватора для рытья котлована под водозаборную скважину. Плодородный слой земли, который может понадобиться для благоустройства территории, транспортируют самосвалами на отдельную территорию. Далее выполняется ручная доработка грунта.
Фундаменты запроектированы бутовые. Бутовую кладку выполняют соединением камней на растворе. Кладка ведется методом под лопату. Кладка производится подбором камней одинаковой высоты и укладки их в горизонтальные ряды. Таким образом, в пределах одного ряда кладки находятся камни одинаковой высоты. Это позволяет выполнить перевязку вертикальных швов кладки по однорядной системе. Верстовые ряды выполняются из отобранных камней, а пространство между ними заполняют более мелкими камнями и раствором.
Перекрытие из сборного железобетона - опирание плит перекрытий выполняют на армированный пояс, который устраивается при помощи блоков П-образной формы, заполняемых бетоном марки М300 и армированного стержнями арматуры. Длина опирания плиты не должна быть менее 12см. Плиты устанавливаются на постель из кладочного раствора. Выравниваются плиты по нижней поверхности, служащей потолком.
Стены здания выполнены из кирпича, толщиной 250 мм. Крпичная кладка выполнена сплошной кладкой, состоит только из кирпичей и раствора. Средняя толщина горизонтальных швов - 12 мм, вертикальных -10 мм. Для обеспечения монолитности кладки предусмотрена перевязка поперечных и продольных вертикальных швов.
Подготовительными процессами при устройстве кровли является перематывание рубероида для распрямления и очистки от посыпки, а так же приготовление мастик и грунтовок. К основным процессам относят подготовку основания под параизоляцию и ее устройство, укладку утеплителя, выравнивание основания под ковер устройством стяжки, огрунтовку основания, устройство ковра из защитного слоя. При устройстве кровли укладывают несущий профиль на прогоны который расставлен с определенным шагом, затем укладывают пароизоляцию, утеплитель, гидробарьер и накрывают кровельным профнастилом. В промежутке между профилями укладывают утеплитель, а между собой несущий и кровельный профнастилы соединяются при помощи Z-планки. Уровень механизации кровельных работ невысок.
Бетонные полы методом
4. Проектирование резервуара для хранения воды. Технология и организация строительства сооружения
Используемые
в системах водоснабжения
Регулирующие резервуары обеспечивают более равномерную работу насосных станций, так как ликвидируется подача пиковых расходов, уменьшаются диаметры (следовательно, и стоимость) водоводов и транзитных магистралей сети. Наиболее часто их выполняют напорными, нередко они служат и для хранения пожарных и аварийных запасов воды. Правильное определение размеров регулирующих резервуаров, их количества и мест размещения в схеме водоснабжения объекта имеет большое практическое и экономическое значение.
Запасные резервуары
(обычно безнапорные) повышают
надежность систем
Противопожарные резервуары предусматривают на промышленных объектах и в системах водопроводов, где хранят необходимый противопожарный запас воды.
Резервуары, применяемые в системах водоснабжения, в зависимости от назначения должны иметь регулирующий, аварийный, пожарный и контактный объёмы воды. При проектировании для правильного определения размеров необходим тщательный технико-экономический анализ системы водоснабжения и намечаемого режима её работы
Резервуары для хранения питьевой воды представляют собой железобетонные сооружения из монолитного бетона.
Для хранения профильтрованной воды запроектирован железобетонный резервуар, размеры которого 5 х 5 м, высота - 6 м. Толщина стен принята 25 см. Кровля выполнена из металлических материалов. Перекрытие прямоугольных резервуаров устраивают плоским безбалочным или балочным.
Резервуары возводят непосредственно на строительной площадке, устанавливая арматуру и укладывая бетонную смесь в опалубку. Технология строительства резервуара следующая: вырывают котлован под резервуар, затем уплотняют грунт. Далее готовится основание из мелкого заполнителя (песок, щебень). Потом устанавливают деревянную мелкощитовую опалубку для придания резервуара проектной формы, заданных размеров и положения в пространстве. В опалубку улаживают арматуру для восприятия изгибаемыми частями железобетонной конструкции растягивающих и знакопеременных усилий. Перед бетонированием опалубку очищают струей воды или сжатого воздуха от мусора и грязи. Поверхность деревянной опалубки смачивают. Затем бетонную смесь укладывают таким образом: автобетоновоз разгружает бетонную смесь в поворотные бадьи, бадью поднимают к месту укладки, рабочие принимают бадью и через воронки или лотки подают бетонную смесь в опалубку. И бетонную смесь выдерживают в ней до затвердения (около 72 часов). Стенки резервуаров рекомендуется бетонировать по высоте и периметру без перерывов. Далее уплотняем бетонную смесь вибрированием для удаления воздуха. После снятия опалубки на внешнюю поверхность резервуара наносим гидроизоляционный слой (обмазка битумом в 2 слоя) и глиняный замок.
5. Проектирование водопроводной насосной станции 1-го подъема. Технология и организация строительства сооружения
Насосные станции 1 подъема забирают воду из источника и подают ее на очистные сооружения или, если не требуется очистка воды, в аккумулирующие емкости (резервуары чистой воды, водонапорные башни, гидропневматинеские баки), а в некоторых случаях непосредственно в распределительную сеть. Характерной особенностью насосных станций 1 подъема является более или менее равномерная подача в течение суток.
Здание
водопроводной насосной
Земляные работы осуществляют механическим способом - преобразование естественного рельефа бульдозером на гусеничном ходу. Далее целесообразно применение экскаватора для рытья котлована под водозаборную скважину. Плодородный слой земли, который может понадобиться для благоустройства территории, транспортируют самосвалами на отдельную территорию. Далее выполняется ручная доработка грунта.
Фундаменты запроектированы бутовые. Бутовую кладку выполняют соединением камней на растворе. Кладка ведется методом под лопату. Кладка производится подбором камней одинаковой высоты и укладки их в горизонтальные ряды. Таким образом, в пределах одного ряда кладки находятся камни одинаковой высоты. Это позволяет выполнить перевязку вертикальных швов кладки по однорядной системе. Верстовые ряды выполняются из отобранных камней, а пространство между ними заполняют более мелкими камнями и раствором.
Стены здания выполнены из кирпича, толщиной 250 мм. Кирпичная кладка выполнена сплошной кладкой, состоит только из кирпичей и раствора. Средняя толщина горизонтальных швов - 12 мм, вертикальных -10 мм. Для обеспечения монолитности кладки предусмотрена перевязка поперечных и продольных вертикальных швов.
Перекрытие из сборного железобетона - опирание плит перекрытий выполняют на армированный пояс, который устраивается при помощи блоков П-образной формы, заполняемых бетоном марки М300 и армированного стержнями арматуры. Длина опирания плиты не должна быть менее 12см. Плиты устанавливаются на постель из кладочного раствора. Выравниваются плиты по нижней поверхности, служащей потолком.
Подготовительными процессами при устройстве кровли является перематывание рубероида для распрямления и очистки от посыпки, а так же приготовление мастик и грунтовок. К основным процессам относят подготовку основания под параизоляцию и ее устройство, укладку утеплителя, выравнивание основания под ковер устройством стяжки, огрунтовку основания, устройство ковра из защитного слоя. При устройстве кровли укладывают несущий профиль на прогоны который расставлен с определенным шагом, затем укладывают пароизоляцию, утеплитель, гидробарьер и накрывают кровельным профнастилом. В промежутке между профилями укладывают утеплитель, а между собой несущий и кровельный профнастилы соединяются при помощи Z-планки. Уровень механизации кровельных работ невысок.
Бетонные
полы методом вакуумирования
выполняют в следующей последов
6. Зоны санитарной охраны водозаборов подземных вод
В целях обеспечения санитарно-эпидемиологической надежности проектируемых и реконструируемых водопроводов хозяйственно-питьевого водоснабжения в местах расположения водозаборных сооружений и окружающих их территорий устраивают зоны санитарной охраны.
Основные требования
к проектированию зон
Для сохранения питьевого
качества воды водозаборы
При организации ЗСО учитывается вид загрязнений (микробное, химическое), определяющий их устойчивость (стабильность) и в связи с этим возможную длину пути продвижения в водоносном пласте.
- Проектирование информационной системы деятельности специалиста по маркетингу торговой организации (на примере ООО «Верона»)
- Проектирование информационной системы компании IT-Сервис
- Проектирование информационной системы на примере АРМ кладовщика при помощи CASE-средства BPWin
- Проектирование информационной системы оперативно-диспетчерского управления производством муки
- Проектирование информационной системы «Управление данными об изделии»
- Проектирование информационных баз данных (2)
- Проектирование информационных систем
- Проектирование и внедрение системы бюджетирования на предприятии
- Проектирование и изготовление ветряка,антенны и фонарика
- Проектирование и исследование ИАИСУ различного целевого назначения
- Проектирование и конструирование универсального щупа-индикатора
- Проектирование и конструирование электронных устройств в пакете программ P-CAD (технология печатных плат, элементы печатных плат
- Проектирование и моделирование двигателя внутреннего сгорания
- Проектирование инженерных сооружений